3. Как ведет себя вертолет при страгивании и почему?
4. Как влияет на руление вертолета боковой ветер? Объясните действия пилота,
5. Что такое "юз" каковы его последствия и меры предупреждения?
6. Какие дополнительные силы и моменты действуют на вертолет при разворотах?
7. Как правильно остановить вертолет на рулении? Объясните действия пилота.
8. Почему вертолет склонен к опрокидыванию. Какие факторы способствуют к опрокидыванию?
9. Каковы причины возникновения земного резонанса - конструктивные и эксплуатационные?
10. Каковы основные ограничения на рулении?
ВЗЛЕТ ВЕРТОЛЕТА
Вопросы: I. Общая характеристика видов взлета.
2. Элементы взлета. Назначение, схема сил и особенность выполнения.
3. Основные ограничения на взлете.
4. Методика расчета взлетной массы
Общая характеристика видов взлета.
Взлет - это ускоренное движение вертолета от точки старта до набора минимально-допустимой скорости и высоты
На вертолете Ми-8 разрешается выполнять следующие виды взлета:
- по-вертолетному с использованием влияния воздушной подушки;
- по-вертолетному без использования влияния воздушной подушки;
- с коротким разбегом.
Способ взлета выбирается в зависимости от конкретных условий: состояния и размеров площадки, высоты препятствий (подходов), атмосферных условий (температуры наружного воздуха tнв, барометрической высоты Нбар, ветра), загрузки вертолета.
Указанные факторы влияют на запас мощности вертолета ∆N. Чем больше ∆N, тем больше грузоподъемность вертолета, безопасность и эффективность взлета.
Взлет по-вертолетному с использованием влияния воздушной подушки.
Условия выполнения: площадки достаточных размеров с ровной поверхностью, без обрывов; подходы свободные; разбег на площадке невозможен; ∆N позволяет устойчиво висеть на высоте не менее 3 м.
Достоинства: является наиболее безопасным, т.к. может выполняться на N ном, т,е. при наличии ∆N ; хорошая устойчивость, контакт с землей; безопасность при отказе двигателя.
Взлетные характеристики:
L взл = 130-150 м (до Н-50 м); L раз =0; Vотр = 0.
Взлет по-вертолетному без использования влияния воздушной подушки.
Условия выполнения; площадки минимальных размеров не менее допустимых; препятствия не выше допустимых; ∆N позволяет устойчиво висеть на "Н" не менее 20 м или превышающей препятствия не менее чем на 10 м.
Недостатки: минимальная грузоподъемность, сложность техники пилотирования, так как вертолет висит с предельной массой на взлетном режиме двигателей: минимальные запасы мощности и управления: недостаточная пространственная ориентировка; вертолет находится в опасной зоне по отказу двигателя.
Применение; площадки ограниченных размеров; высокие препятствия в расположении площадки; при транспортировке грузов на внешней подвеске; в условиях образования снежного вихря; в учебных целях; при проверке "свободной тяги".
Взлет с коротким разбегом.
Условия выполнения; наличие аэродрома или подготовленной площадки; подходы открытые; запас мощности ∆N позволяет устойчиво висеть на "Н" не менее I м.
Достоинства: максимальная грузоподъемность вертолета в условиях, когда нехватает ∆N для взлета по-вертолетному (увеличивается ~ на 15%); хорошая устойчивость; минимальный уровень вибраций.
Недостатки: усложняется боковая балансировка при разбеге, возможно возникновение юза, опрокидывания, земного резонанса, увеличивается взлетная дистанция.
Взлетные характеристика:
Lвзл = 180-200 м (до Н=50 м); Vотр = 30-40 км/ч.
Вывод: Каждый способ взлета имеет отделенные запасы мощности, поэтому имеет свою методику выполнения.
Закономерность поведения вертолета и особенности пилотирования зависят от соотношения сил на различных элементах взлета.
Элементы взлета.
Взлет по-вертолетному (рис. 4.5).
Включает в себя следующие элементы:
0 - отрыв; 0-1 - вертикальный набор; I – висение; 1-3 - разгон скорости; 2-3 - переход к набору высоты; 3-4-5 - набор высоты.
Отрыв и вертикальный набор.
Цель: достижение "Н" контрольного висения.
Особенность выполнения; рассмотрена в теме "Висение и вертикальные режимы полета".
Контрольное висение.
Цель: определить возможность взлета с высоты "Н" не ниже безопасной. При наличии запаса высоты обеспечивается безопасность висения и разгона в случае возникновения просадки вертолета. Для исключения просадки вертолет снижается на висении до H=1,5-2 м.
"Н" контрольного висения: при взлете в зоне ВВП не ниже 3 м; при взлете вне зоны
ВВП – 20м, а при наличии препятствий - не менее 10 м над ними. Эти высоты обеспечиваются при правильно рассчитанной взлетной массе для конкретных условий взлета.
Схема сил и особенность выполнения висения рассмотрены ранее.
Разгон скорости.
Цель; увеличить за час мощности для перехода к набору высоты. В процессе разгона усиливается эффект косой обдувки НВ. Увеличивается запас мощности, устойчивость и управляемость.
Схема сил на начальном участке разгона: Yαн=G (Н=const); Хα>Хαпл (V↑). Скорость увеличивается до ↑Vпр =20-30 км/ч.
Выполнение; РЦШ отклоняется "от себя" и одновременно (при наличии ∆N) увеличивается до N взл мощность двигателей.
При выполнении разгона учитывать разбалансировку вертолета, возможность перетяжеления НВ. Рычаги управления отклонять плавно и соразмеренно.
Переход к набору высоты.
Цель: довести поступательную скорость вертолета до минимально-допустимой и перевести вертолет на траекторию установившегося подъема. При этом на участке набора высоты стандартного препятствия Н=15 м вертолет движется по восходящей траектории с небольшим углом набора. Схема сил: Yαн>Gyα (Ө↑); Хαн>Хαпл+Gнα (V↑).
Выполнение: на Nвзл плавно и незначительно РЦШ отклонить "на себя". За счет увеличения угла атаки НВ подъемная сила Yн получает приращение. Возрастает вертикальная скорость и угол подъема Өнаб. Траектория вертолета искривляется вверх. За счет увеличения скорости и угла атаки, вертолет стремится уйти по вертикали. Эта тенденция преодолевается незначительным отклонением РЦШ от себя. Скорость доводится до 60 км/ч.
Набор высоты. Цель: довести скорость вертолета до наивыгоднейшей Vнв = 120 км/ч или обеспечить преодоление препятствий при направлении взлета на "Н" не менее 20 м.
Схема сил: Хн = Хαпл + Gхα; Yαн=Gyα; ∑ М=0.
Этап установившегося набора высоты начинается с момента, когда наступает уравновешивание действующих на вертолете сил.
Выполнение: на высотах менее I00 м скорость не должна превышать 120 км/ч по прибору.
Вывод: 1. При взлете по-вертолетному вертолет имеет наилучшие взлетные характеристики: Vотр=0; Lраз=0; Lвзл=130-150 м
2. Расчеты показывают, что длина взлетной дистанции зависит от методики взлета. Длина взлетной дистанции Lвзл до Н=15 м практически одинакова для любого способа взлета. Lвзл до Н=50 м составляет: 395 м для Vпр= 60 км/ч;
425 м для Vпр= 80 км/ч;
447 м для Vпр= 120 км/ч;
Отсюда следует, что максимальные углы набора высоты получаются для
Vпр =60 км/ч.
Взлет по крутой траектории.
Преимущество: получение минимальной взлетной дистанции при сохранении максимально возможной грузоподъемности, нахождение вертолета в зоне, безопасной на случай отказа двигателя.
Применение: с площадок ограниченных размеров, имеющих закрытые подходы.
Особенность выполнения: разгон скорости производится с одновременным набором высоты так, чтобы на Н-1,5-3;10-15; 20 м скорость по прибору составляла соответственно 20,.40, 60 км/ч.
Дальнейший набор высоты преодоления препятствий производится на Vпр =60-70 км/ч без изменения Nдв.
После преодоления препятствий на "Н" не менее 20 м над ними производится переход на наивыгоднейшую скорость Vнв в соответствии с заданием.
Взлет в горах.
Может производиться на площадках с минимальными размерами 40 х 30. м (расположенных на вершинах гор, седловинах, террасах).
Особенности выполнения: висение и часть разгона скорости рекомендуется производить в зоне влияния воздушной подушки. При этом обеспечивается максимальная грузоподъемность вертолета в условиях: пониженной плотности воздуха.
Ввиду ограниченности площадки необходимо обеспечить ряд требований;
- использовать всю располагаемую длину площадки. Для этого разгон начинать с Н 1,5-2 м с края площадки, противоположного направлению взлета;
- висение производить на "Н" не менее 3 м только при встречном ветре или при боковом ветре не более 3 м/с;
- разгон выполнять энергично;
- угол тангажа на пикирование должен измениться к концу площадка на 8-15° от исходного положения. Более энергичное уменьшение тангажа вызывает дополнительную просадку;
- скорость к концу площадки должна составлять 20-30 км/ч. При этом участок интенсивной просадки вертолет проходит над площадкой;
После прохода края площадки (обрыва) разгон продолжается до 60-70 км/ч с целью обеспечить наиболее крутую траекторию подъема.
Ввиду пропадания эффекта воздушной подушки возможна просадка вертолета. Поэтому профиль местности в направлении взлета должен соответствовать РЛЭ.
Взлет с коротким разбегом (рис. 4.6.).
Включает в себя следующие элементы;
0-1 - разбег; I - отрыв; 1-2 - разгон скорости в золе ВВп; 2-3 - переход к набору высоты;
3-4 - набор высоты.
Перед разбегом выполняется контрольное висение на "Н" не менее I м.
Цель: убедиться в получении запаса мощности для разбега.
Разбег.
Цель: получить необходимый запас кинетической энергии и устойчивости вертолета к моменту отрыва. В процессе разгона усиливается эффект кососй обдувки, но происходит "сдув" воздушной подушки. Поэтому прирост тяги практически не отличается от взлета
по-вертолетному. Основное энергетическое преимущество взлета с коротким разбегом: получить к моменту отрыва поступательную скорость при наличии запаса мощности (повышается запас устойчивости).
Схема сил
G= Yαн + ∑Nреак (контакт с землей;) Хαн>Хαпл+∑Fтр (V↑).
Выполнение: РЦШ отклоняется от себя и одновременно увеличивается шаг НВ. Увеличивается пропульсивная сила Хαн. Bозрастает ускорение вертолета, подъемная сила, уменьшается трение колес∑Fтр.
Тенденция вертолета: рыскание по курсу, стремление к отрыву основных колес в процессе увеличения подъемной силы НВ. Направление на пробеге выдерживать педалями. От смещения удерживать боковыми отклонениями РЦШ.
Примечание; Меры безопасности при разбеге совпадают с правилами руления (см. раздел "Руление вертолета").
Отрыв. Осуществляется увеличением шага НВ до взлетного положения и одновременным отклонением РЦШ на себя. Увеличение шага НВ приводит к увеличению подъемной силы НВ до равенства Yαн = G. Отклонение РЦШ на себя предупреждает отрыв основных колес и обеспечивает отделение от земли одновременно с трех колес.
Отрыв производится на рекомендуемой скоростиVотр=30-40 км/ч. Чем меньше Vотр, тем меньше L pas и Lвзл. Но отрыв на малой скорости недопустим, т.к. перегруженный вертолет не имеет достаточного запаса мощности и устойчивости. Возможно повторное касание колес.
Чем больше Vотр, тем безопаснее выполнение разгона после отрыва. Но при этом увеличивается Lраз и Lвзл, усложняется управление нa разбеге, повышается опасность земного резонанса. При Vотр > 80 км/ч вертолет входит в опасную зону "Н-V" по отказу двигателя.
Разгон скорости, переход к набору высоты и набор высоты выполняются аналогично взлету
по-вертолетному.
Выводы: 1. Способ взлета выбирается в зависимости от конкретных условий.