Разворот на горке

Разворот на горке применяется для быстрого разворота после набора высоты на горке. Он представляет собой после­довательное соединение двух фигур: горки и разворота на за­данный угол в конце горки. Поэтому техника выполнения пер­вой половины фигуры, режим полета, распределение и пере­ключение внимания такие же, как и при выполнении горки.

Вывод из горки целесообразно начинать по достижении скорости 120—130 км/ч с одновременным вводом вертолета в разворот. Ввод в разворот с меньших скоростей не рекоменду­ется по той причине, что в процессе его выполнения скорость полета продолжает уменьшаться и может выйти за пределы минимально допустимой. Разворот на горке выполняется при постоянном значении общего шага несущего винта.

Для ввода вертолета в разворот на горке ручку управле­ния плавно отклонить от себя и в сторону разворота. Одно­временно в ту же сторону координирование отклонить педаль. Темп действия рычагами управления должен быть таким, что­бы угол тангажа уменьшился до нуля за время 6—7 с (с уг­ловой скоростью до 3°/с), а крен за это время достиг 30°. Как только фонарь кабины займет положение, соответствующее развороту в горизонтальной плоскости, зафиксировать его, пе­ревести взгляд в кабину, проверить величины крена и скоро­сти, отсутствие скольжения и при необходимости исправить отклонения.

Как и на форсированном развороте, при выполнении левого разворота на горке вертолет имеет тенденцию к увеличению крена, при выполнении правого разворота—к уменьшению крена. Стремление вертолета изменить крен парировать на ле­вом вираже отклонением ручки управления в сторону, противо­положную развороту, на правом вираже—в сторону разворо­та, добиваясь координации разворота соответствующим откло­нением педали.

Внимание при вводе в разворот обращать на координацию (одновременность уменьшения угла тангажа, создания крена и углового вращения), определение момента отклонения рыча­гов управления для фиксирования заданного крена и угла тангажа. В процессе разворота по положению остекления ка­бины вертолета относительно горизонта постоянно контролиро­вать крен, тангаж и угловую скорость вращения. При необхо­димости дополнительного контроля взгляд периодически пере­носить на приборы. В процессе разворота проверять, свободно ли воздушное пространство в направлении разворота.

За 15—20° до заданного курса (намеченного ориентира) координированным отклонением ручки управления и педали вывести вертолет из разворота в горизонтальный полет на скорости не менее 70 км/ч.

При выводе из разворота оценивать положение горизонта относительно остекления кабины, одновременность уменьшения крена, углового вращения, координацию, скорость, высоту, курс (ориентир).

После разворота проверить режим работы силовой установ­ки и систем вертолета, осмотреть воздушное пространство и установить скорость и высоту, необходимые для выполнения следующей фигуры.

Разворот на горке выполняется практически координирован­ие с малыми значениями поперечной перегрузки (углов сколь­жения) и представляет собой восходящую неустановившуюся спираль в конце горки с разворотом до 180° и выходом в го­ризонтальный полет в конце разворота. В процессе разворота вертолет достаточно устойчив и хорошо управляем.

При выполнении разворота на горке с уменьшением скоро­сти на левом развороте менее 80 км/ч появляется неустойчи­вость в показаниях указателя скорости, особенно при разворо­те со скольжением.

При выполнении маневрирования снятие нагрузки с органов управления кнопкой ТРИММЕР рекомендуется только на пря­молинейных участках.

Планирование на режиме самовращения несущего винта

Режимом самовращения называется такой режим полета, при котором несущий винт приводится во вращение аэродинамиче­скими силами, возникающими в результате взаимодействия лопастей с набегающим потоком воздуха без подвода мощно­сти двигателей. На этом режиме вращение несущего винта осуществляется воздушным потоком, возникающим при сниже­нии вертолета под действием силы тяжести.

Для выяснения физической сущности режима самовраще­ния рассмотрим работу элемента лопасти несущего винта и действующие на него силы при вертикальном снижении (рис. 22).

Под воздействием потока воздуха возникает полная аэро­динамическая сила Rэ. Ее составляющая Y, направленная перпендикулярно к направлению суммарного потока воздуха Wэ, является подъемной силой, а составляющая Qэ, направ­ленная по суммарному потоку, —силой лобового сопротив­ления (рис. 22, а).

Рис. 22. Схема сил, действующих на элемент лопасти на режиме самовра­щения:

в—общая; б—на замедленном режиме; в—на установившемся режиме; г—на ус­коренном режиме

Силы, возникающие на элементе лопасти, зависят от вели­чины и направления суммарной скорости Wэ его встречи с воздушным потоком, т. е. от угла атаки элемента аэ, равного сумме установочного, угла элемента лопасти, и угла притекания потока воздуха. На рис. 22, б, в, г показаны три возмож­ных направления полной аэродинамической силы Rэ в зависи­мости от величины угла атаки.

Когда сила Rэ наклонена назад (рис. 22, б), сила Х как проекция составляющей Qэ на плоскость вращения будет больше силы У—проекции составляющей У на эту же плос­кость. В результате в плоскости вращения будет действовать неуравновешенная сила, замедляющая вращение элемента. Эта тормозящая сила возникает вследствие большого установочно­го угла элемента лопасти (общего шага несущего винта).

Когда сила Rэ параллельна оси вращения (рис. 22, в), ее составляющие У и Qэ дают равные проекции на плоскость вра­щения, т. е. Х=У. В плоскости вращения силы оказывают­ся уравновешенными, элемент лопасти вращается по инерции с постоянной частотой вращения. Это режим установившегося самовращения.

В третьем случае (рис. 22, г) сила Rэ несколько наклоне­на вперед по вращению. В результате сила У больше силы Х, и в плоскости вращения будет действовать неуравновешен­ная сила, ускоряющая движение элемента. Эта ускоряющая сила может возникнуть при условии, если общий шаг несуще­го винта меньше, чем при установившемся самовращении.

Крутка лопасти и наличие разных скоростей обтекания по размаху являются причиной того, что концевые сечения лопасти работают, как правило, в условиях замедленного самовраще­ния, а средние и корневые—в условиях ускоренного самовра­щения.

При планировании на режиме самовращения по наклонной траектории работа лопастей несущего винта в условиях косого обтекания сильно усложнена. Вследствие того, что в азимуте 270° прирост угла атаки больше чем в азимуте 90°, изме­няется и наклон полной аэродинамической силы Rэ; в азиму­те 90° она отклоняется назад, в азимуте 270°—вперед. Махо­вые движения лопастей несущего винта способствуют еще большему отклонению силы Rэ в азимуте 90° назад и в ази­муте 270° вперед. Таким образом, наступающая лопасть соз­дает тормозящий момент, достигающий наибольшего значения в азимуте 90°, где вертикальная скорость взмаха вверх макси­мальна. Отступающая лопасть создает крутящий момент, наи­большая величина которого достигается в азимуте 270°, где скорость взмаха вниз максимальна. Лопасти поочередно в ази­муте 180—360° раскручивают винт (являются ведущими), а в азимуте 0—180° тормозят вращение, в целом же винт работа­ет в условиях установившегося самовращения. Частота враще­ния несущего винта nнв регулируется шагом; чем меньше фнв, тем больше Пнв. На различных высотах вследствие из­менения массовой плотности воздуха значения общего шага, при которых обеспечивается установившийся режим самовра­щения, будут разными. С увеличением высоты (уменьшением массовой плотности воздуха потребное значение общего шага увеличивается примерно на 1° на каждые 1000 м.

Из схемы сил, действующих на вертолет при снижениинарежиме самовращения несущего винта (рис. 23), видно, что условием постоянства угла планирования является равенство подъемной силы Y и составляющей силы тяжести вертолета G1, направленной перпендикулярно к траектории движения.

Рис. 23. Схема сил, действующих на вертолет при снижении на режиме самовращения несущего винта

Скорость планирования будет постоянной при условии, ес­ли сумма составляющей полной аэродинамической силы вин­та Охв, направленной параллельно набегающему потоку, и вредного сопротивления вертолета Qвр будет уравновешена со­ставляющей силы тяжести G2, которая направлена по траекто­рии движения.

Реактивного момента на режиме самовращения несущего винта нет. Однако в результате трения в трансмиссии и име­ющейся механической связи с рулевым винтом несущий винт при своем вращении увлекает за собой корпус вертолета, и вертолет разворачивается в направлении вращения несущего винта (вправо). Этот момент принято называть моментом не­сущего винта Мнв. Для предотвращения разворота необходим противодействующий момент от тяги рулевого винта. Так как направление разворота по отношению к моторному полету из­менилось на противоположное, то и направление силы тяги ру­левого винта и момента Трвlрв также должно быть изменено на противоположное.

Таким образом, условием сохранения заданного направле­ния полета будет равенство моментов несущего и рулевого винтов.

Полет на режиме самовращения несущего винта можно вы­полнить как с полностью введенной вправо, так и с полностью убранной влево коррекцией газа двигателей. При самовращении в зоне полет выполняется с полностью убранной влево коррекцией.

На режиме самовращения автомат частоты вращения вы­ключается из работы, поэтому частоту вращения несущего винта необходимо сохранять изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ. В том случае, если снижение выполнялось с уб­ранной влево коррекцией, необходимо перед выводом из сни­жения вначале ввести коррекцию, а затем увеличить общий шаг. Рекомендуемая частота вращения несущего винта 92— 96%, минимально допустимая—89%, минимально допустимая в момент приземления—70%.

Снижение на режиме самовращения несущего винта с ра­ботающими двигателями выполнять на приборных скоростях:

— на высоте 2000 м и более— 100—120 км/ч;

— на высоте менее 2000 м—120—190 км/ч (на Ми-8Т— 90—200 км/ч).

Вертикальная скорость снижения зависит от выбранной ско­рости планирования и равна 10—12 м/с. Наименьшая верти­кальная скорость соответствует скорости планирования 110— 120 км/ч и равна 10 м/с.

Наивыгоднейшая скорость планирования по прибору, соот­ветствующая максимальной дальности планирования на высо­тах менее 2000 м. 180 км/ч.

Перед выполнением снижения на режиме самовращения не­сущего винта в зоне нужно развернуть вертолет против ветра, установить режим горизонтального полета на скорости 120 км/ч. Снять нагрузки с органов управления и убедиться в нормаль­ной работе двигателей и трансмиссии. После этого уменьшить общий шаг несущего винта до минимального значения и убе­диться, что частота его вращения составляет 95 ±2%. Стрем­ление вертолета развернуться вправо и опустить нос париро­вать отклонениями левой педали и ручки управления влево. Рукоятку коррекции повернуть влево до упора. После перехо­да на режим самовращения изменением положения рычага ШАГ-ГАЗ сохранять частоту вращения несущего винта в до­пустимых пределах.

Развороты на режиме самовращения несущего винта выпол­няются с креном не более 20°. При этом нужно иметь в виду, что эффективность органов управления в этом случае меньше, чем в моторном полете (на правом развороте отклонена левая педаль),а увеличение крена более 15° приводит к значительному росту вертикальной скорости снижения. Кроме того, при вводе в разворот незначительно увеличивается частота вращения несу­щего винта. Объясняется это следующим. При прямолинейном планировании подъемная сила уравновешивает часть силы тя­жести вертолета, а при вводе в разворот она еще и искривля­ет траекторию движения. Поэтому вертикальная составляю­щая подъемной силы оказывается меньше части силы тяжести вертолета, которую она уравновешивала до ввода в разворот.

В результате этого увеличиваютсяугол планирования, верти­кальная скорость снижения и частота вращения несущего вин­та, что приводит к увеличению тяги (подъемной силы) винта. Вертикальная составляющая подъемной силы будет теперь равна части силы тяжести вертолета, дальнейшее увеличение вертикальной скорости и частоты вращения прекратится.

Частота вращения несущего винта при выполнении разво­ротов обычно не выходит за допустимые пределы и после вы­вода из разворота восстанавливается. Поэтому уменьшать ча­стоту вращения несущего винта увеличением общего шаганерекомендуется.

Для вывода из режима самовращения плавно ввести кор­рекцию газа вправо, затем отклонить рычаг ШАГ-ГАЗ вверх, не допуская уменьшения частоты вращения несущего винта менее 92%, и установить заданный режим работы двигателей. Увеличение темпа отклонения рычага ШАГ-ГАЗ может приве­сти к уменьшению частоты вращения несущего винта ниже минимально допустимой.

Вывод из режима самовращения должен быть закончен на высоте не менее 300 м.