РАСЧЕТ РАДИУСА, ДАЛЬНОСТИ И ПРОДОЛЖИТЕЛЬНОСТИ ПОЛЕТА ВЕРТОЛЕТА С ВЗЛЕТНОЙ МАССОЙ 3550 кг
Радиус, дальность и продолжительность полета при заданной нагрузке зависят от запаса топлива на вертолете и от режима полета, который задается высотой и скоростью полета по прибору. Число оборотов несущего винта на вертолете Ми-2 поддерживается в определенных пределах системой автоматического регулирования.
Нагрузка и заправка топливом определяют взлетную массу вертолета, которая не должна превышать 3550 кг.
Выбор режима полета определяется в основном поставленной задачей. Однако при этом следует учитывать, что с увеличением высоты полета до 2000 м радиус и дальность полета увеличиваются; при полете на высоте выше 2000 м радиус и дальность полета при одной и той же нагрузке уменьшаются. Скорости полета по прибору, которые необходимо выдерживать для получения наибольшей дальности, и соответствующие им истинные скорости полета при стандартных температурах наружного воздуха (стандартные скорости) в зависимости от высоты полета приведены в табл. 16.
На высотах 1000 м и ниже при температурах наружного воздуха +25°С и выше, а также при полетах в СМУ при всех температурах наружного воздуха полет производится на скорости 180 км/ч по прибору, в остальных случаях при температурах наружного воздуха ниже +25°С — на скорости 190 км/ч.
При полете со скоростями, меньшими указанных в табл. 16, радиус и дальность полета уменьшаются, а продолжительность полета увеличивается.
Максимальная продолжительность полета обеспечивается на скорости 90—100 км/ч по прибору и при взлетной массе 3550 кг с полной заправкой топлива 465 кг (груз — 588 кг) и 10%-ным остатком топлива при полете на высоте 100 м равна 2 ч 06 мин, а на высоте 3000 м —2 ч 14 мин.
Таблица 16
| Высота, м | Скорость полета, км/ч | |
| по прибору | стандартная | |
| 180—190 | 170—180 | |
| 180—190 | 175—185 | |
| 180—190 | 180—190 | |
Радиус и дальность полета вертолета определяются с помощью графиков рис. 20—24 по величине нагрузки.
Радиус и дальность рассчитаны для полета без изменения высоты по маршруту, а радиус — для полета с нагрузкой в одном направлении (от исходного пункта или в исходный пункт) и без нагрузки в обратном. При изменении высоты полета по маршруту и для других вариантов загрузки при полете от исходного пункта и обратно радиус и дальность полета рассчитываются на основании данных табл. 19, 20 и рис. 25.
При расчете графиков рис. 20—24 приняты:
– расход топлива при работе двигателей на земле (запуск, прогрев и руление) в течение 5 мин - 10 кг;
– расход топлива, путь и время при взлете и наборе высоты, при снижении и посадке согласно табл. 19 и 20;
– километровый расход топлива по графику рис. 25 для средней массы вертолета на участке горизонтального полета;
– расход топлива при разгрузке вертолета в течение 7 мин - 14 кг (только при подсчете радиуса полета);
– гарантийный запас топлива (на неточное выдерживание маршрута, изменение метеорологических условий, боевой обстановки) — 10% массы заправленного топлива.
В связи с тем, что топливо из основного и подвесных баков вырабатывается практически полностью, невырабатываемый остаток топлива в расчетах не учитывался.
Расчет взлетной массы вертолета производится в следующем порядке. Для удобства подсчетов массы вертолета представляется в виде суммы трех слагаемых:
– неизменной массы вертолета, которая включает в себя массу конструкции вертолета и массу постоянного груза (оборудования, всегда установленного или имеющегося на вертолете при любых полетах, масла в двигателях и редукторах, масла АМГ-10 в гидросистеме, а также экипажа из двух человек);
– массы переменного груза, состоящего из перевозимого груза, оборудования и снаряжения, которое не всегда установлено или имеется на вертолете, а также из дополнительных членов экипажа;
– массы топлива при взлете.
Неизменная масса вертолета, принятая при расчете графиков рис. 20—24, составляет mнеизм = 2570 кг. В учебном варианте mнеизм = 2640 кг (на 70 кг больше).
Масса переменной нагрузки mпер слагается из нижеприведенных элементов в зависимости от того, имеются они на вертолете или нет:
– перевозимый груз в кабине — до 700 кг;
– перевозимый груз на внешней подвеске — до 800 кг;
– приспособления для перевозки груза (швартовочные ремни, сетка) — 7 кг;
– оборудование для перевозки людей — 21 кг;
– санитарное оборудование — 40 кг;
– изделие 020 — 43 кг;
– лебедка со стрелой — 20 кг;
– подвесные баки с креплением — 32 кг;
– внешняя подвеска с удлинительным тросом 5 м — 17 кг;
– дополнительные удлинительные тросы: длиной 5 м — 1,5 кг; длиной 10м — 3 кг.
Масса дополнительных членов экипажа, пассажиров и раненых на носилках принимается равной по 90 кг каждого, десантников со снаряжением — по 100 кг.
Полный запас топлива Wполн (заправка топлива перед вылетом) равен количеству заправленного топлива в литрах, умноженному на плотность топлива. В предварительных расчетах, когда фактическая плотность топлива неизвестна, используются расчетные значения плотности топлива в зависимости от его сорта. Графики рис. 20—24 рассчитаны для топлива ТС-1 с плотностью 0,775 кг/л.
Объемы заправляемых баков, полные запасы различных сортов топлива, а также расчетные значения плотностей для каждого сорта топлива приведены в табл. 17.
Таблица 17
| Баки | Объем заправляемых баков, л | Полный запас топлива, кг | ||
| Т-1 с плотностью 0,800 кг/л | ТС-1 и ТС-1Г с плотностью 0,775 кг/л | Т-2 с плотностью 0,755 кг/л | ||
| Основной | ||||
| Основной и подвесные |
При подсчете взлетной массы вертолета из массы заправленного топлива необходимо вычесть количество топлива, расходуемого при работе двигателей на земле W3, исходя из среднего расхода топлива 2 кг/мин.
Взлетная масса вертолета определяется по формуле mвзл = mнеизм + mпер + Wполн – W3
Величина взлетной массы не должна превышать 3550 кг, в противном случае необходимо уменьшить массу груза или топлива.
Для определения максимальной заправки топлива в зависимости oт массы переменной нагрузки служит график рис. 26.
Вследствие относительно небольшой скорости полета вертолета направление и скорость ветра оказывают существенное влияние на дальность ц и продолжительность полета.
Для учета влияния ветра вводится понятие эквивалентного ветра, который, являясь только встречным или попутным, изменяет дальность полета так же, как и фактический ветер с его скоростью и направлением.
Скорость эквивалентного ветра равна разности между путевой и истинной скоростями. Скорость эквивалентного ветра в зависимости от скорости и направления фактического ветра определяется по табл. 18.
Таблица 18
Для истинных скоростей полета 150—200 км/ч
| Ветер | Угол ветра, ° | Скорость эквивалентного ветра при скорости ветра, км/ч | Ветер | ||||||||
| Снос вправо | Снос влево | ||||||||||
| Попутный | Попутный | ||||||||||
| .15 | |||||||||||
| Встречный | |||||||||||
| Встречный | |||||||||||
Влияние ветра на дальность и радиус полета учитывается с помощью графиков рис. 27 в зависимости от величины эквивалентного ветра.
Перед каждым маршрутным полетом расчет полета должен уточняться по шаропилотному ветру давностью не более 1 ч.
При использовании графиков рис. 20—24 необходимо:
– выбрать высоту полета;
– знать максимальное количество заправленного топлива;
– знать массу переменной нагрузки;
– найти по табл. 18 величину эквивалентного ветра;
– по данным фактического ветра. Для предварительного расчета величина эквивалентного ветра определяется на основе прогноза или статистических данных;
– по графикам рис. 27 определить дальность (радиус) полета с учетом ветра.
Чтобы определить радиус или дальность полета в зависимости от массы переменной нагрузки по графикам рис. 20—24, из точки на горизонтальной оси, соответствующей массе переменной нагрузки, восстанавливается перпендикуляр до пересечения его с линией, соответствующей максимальной заправке, или с линией, соответствующей нормальной взлетной массе вертолета. Из точки пересечения проводится горизонтальная линия до пересечения ее с вертикальной осью радиуса и дальности полета, на которой определяется величина радиуса или дальности полета.
Если перпендикуляр, восстановленный из точки на горизонтальной оси, соответствующей массе переменной нагрузки, пересек линию, соответствующую максимальной заправке, то полет производится с полной заправкой топлива (основного или основного и подвесных баков).
Если этот перпендикуляр пересек линию, соответствующую нормальной взлетной массе, необходимо определить заправку топлива. Для этого на графике рис. 26 из точки на горизонтальной оси, соответствующей массе переменной нагрузки, восстанавливается перпендикуляр до пересечения с прямой, соответствующей нормальной взлетной массе, и из точки пересечения проводится горизонтальная прямая до вертикальной оси, на которой и определяется заправка топлива.
Если неизменная масса вертолета больше принятой при расчете графиков рис. 20—24 (2500 кг), то разность между фактическим и расчетным значениями неизменной массы вертолета следует прибавить к массе переменного груза и по полученной величине определить радиус или дальность полета, а количество заправляемого топлива — по графику рис. 26.
Например, неизменная масса вертолета в учебном варианте на 70 кг больше, чем принято при расчете графиков. Следовательно, в учебных полетах расчет радиуса и дальности полета необходимо производить для массы переменного груза 70 кг, а при полетах с пассажирами или грузом к их массе добавить 70 кг и по полученной величине определить радиус и дальность полета.
Для подсчета часового расхода топлива необходимо определенную по графику рис. 25 величину километрового расхода топлива умножить на истинную скорость полета, указанную в табл. 16 и на графиках рис. 20—24.
Груз, транспортируемый на внешней подвеске, создает значительное сопротивление, поэтому дальность и продолжительность полета в этом случае меньше, чем при полете с грузом, размещенным в кабине. Скорость полета с грузом на внешней подвеске ограничена и не должна превышать 150 км/ч. Однако полет с внешней подвеской ряда грузов не всегда возможен на этой скорости из-за раскачивания груза, большого отрицательного тангажа вертолета и других причин, затрудняющих нормальное пилотирование вертолета.
Для ориентировочных расчетов могут служить данные, полученные при транспортировке груза массой 800 кг с габаритами 3,5×2,4×0,7 м. При этом на высоте 100 м при полете со скоростью 110 км/ч по прибору километровый расход топлива равен 2 кг/км и часовой — 220 кг/ч.
Дальность полета вертолета при транспортировке указанного груза (взлетная масса 3550 кг, заправка топлива 200 кг) при остатке топлива 10% составляет 80 км, радиус — 45 км, а при транспортировке груза 700 кг в тех же габаритах (заправка топлива 300 кг) — дальность 125 км и радиус 75 км.
При транспортировке на внешней подвеске груза другого вида в первую очередь необходимо определить наибольшую скорость полета, при которой обеспечивается нормальное поведение вертолета с этим грузом (но не более 150 км/ч по прибору). Чем больше будет эта скорость, тем больше будут дальность и радиус полета по сравнению с вышеприведенными данными.