Висение

Висением называется такой режим полета, при котором вертолет не перемещается относительно земли. Висение у земли производится:

— перед первым полетом в данный летный день—для про­верки управления, центровки, работы двигателей и трансмис­сии;

— перед каждым полетом с новым вариантом загрузки — для проверки центровки и определения способа взлета;

— в учебных целях.

В указанных случаях висение выполняется на высоте до 10 м при взлетной массе 11100 кг (на Ми-8Т—10000 кг) и менее, до 5 м—при взлетной массе более 11100 кг (на Ми-8Т—10000—11000 кг). Висение в диапазоне высот от ука­занных до 110 м (на Ми-8Т до 200 м) без особой необходи­мости не производить. Висение на этих высотах допускается при работе с внешней подвеской, с бортовой стрелой и по так­тическим соображениям.

На рис. 7 приведена схема сил, действующих на вертолет при висении. Все силы и моменты, действующие на вертолет при висении, должны быть уравновешены. Постоянство высоты и курса висения, а также Постоянство высоты и курса висения, а также отсутствие боковых перемещений обеспечиваются следующими условиями. Высота висения сохра­няется если вертикальная составляющая силы тяги несущего винта У будет равна силе тяжести вертолета О. По­стоянство курса висения обеспечивается при равенстве реак­тивного момента несущего винта Мр моменту от силы тяги ру­левого винта Трвlрв. Висение вертолета будет выполняться без боковых перемещений, если сила тяги рулевого винта Трв уравновешена боковой составляющей тяги несущего винта Тz.

 

 

 

Рис. 7. Схема сил, действующих на вертолет при висении

Как правило, отрыв вертолета с последующим набором за­данной высоты висения, вертикальное снижение перед призем­лением и приземление выполняются против ветра. Скорость встречного ветра при этом не должна превышать 20 м/с.

При необходимости, когда имеется достаточный запас мощ­ности, разрешается выполнять отрыв вертолета, висение, вер­тикальный набор высоты, снижение и приземление при боко­вом и попутном ветре до 10 м/с (на Ми-8Т при боковом до 10 м/с, при попутном до 5 м/с). Следует помнить, что в момент отрыва и приземления особенно опасен превышающий допусти­мые значения попутный и боковой ветер справа.

При отрыве или приземлении с боковым ветром справа, имеющим скорость больше допустимой, Трв значительно умень­шится, так как рулевой винт входит в режим вихревого коль­ца. Следовательно, изменяются условия путевой балансировки, что может привести к самопроизвольному вращению верто­лета.

Если отрыв или перемещение выполняется при сильном по­путном ветре, то хвостовая балка в результате отклонения руч­ки управления на себя (в целях парирования смещения верто­лета вперед) может опуститься настолько, что возникнет опас­ность касания хвостовой опорой земли.

Перед отрывом вертолета убедиться, что показания прибо­ров нормальные, частота вращения несущего винта составляет 95±2%, включить автопилот нажатием кнопок-лампочек КРЕН—ТАНГАЖ и НАПРАВЛЕНИЕ. Увеличение общего ша­га несущего винта при отделении вертолета от земли должно быть плавным, взлетную мощность двигателям устанавливать не менее 5 с (на Ми-8Т за 10с), что обеспечит сохранение час­тоты вращения несущего винта в пределах 92—94%.

Увеличение общего шага несущего винта с темпомменее 5 с (на Ми-8Т менее 10 с) или дальнейшее его увеличение пос­ле получения взлетного режима может привести к перетяжелению несущего винта и уменьшению частоты его вращения ни­же 88% (на Ми-8Т ниже 89%) и просадке вертолета вплоть до его приземления.

Наиболее опасной ошибкой в такой обстановке будет по­пытка летчика прекратить снижение увеличением общего шага несущего винта. Это только усугубит положение и увеличит вертикальную скорость снижения, так как винт будет еще больше перетяжеляться, а частота вращения его будет продол­жать уменьшаться. При перетяжелении несущего винта и умень­шении частоты его вращения до 88% (на Ми-8Т до 89%) уменьшить общий шаг несущего винта и удержать вертолет от кренений и перемещений, при этом вертолет может зависнуть или мягко приземлиться.

При отрыве от земли вертолет имеет стремление к разво­роту влево и смещениям, которые необходимо парировать соответствующими отклоне-ниями органов управления.

Причиной разворота является увеличение реактивного мо­мента несущего винта при перемещении рычага ШАГ-ГАЗ вверх. Кренение влево происходит в результате действия мо­мента от тяги рулевого винта, который возрастает по мере от­клонения правой педали в целях парирования левого разворо­та. Тяга рулевого винта и боковая составляющая тяги несуще­го винта могут вызывать смещения в сторону, а составляющая тяги несущего винта в направлении продольной оси вертоле­та — смещение вперед или назад. Развороты, крены и смеще­ния легко устраняются органами управления.

Снятие нагрузок с органов управления производить путем коротких нажатий на кнопку снятия усилий ЭМТ-2.

Примерное отклонение ручки управленияот нейтрального положения на висении составляет:

— на себя—1/4 полного хода ручки при предельно-задней и нормальной центровках и на 1/2 полногохода ручки припредельно передней центровке;

— вправо — на 1/4 полного хода ручки независимо от цент­ровки.

Появление разворотов, кренов и смещений на висении необ­ходимо определять по положению видимых частей остекле­ния кабины и носовой части вертолета относительно земной по­верхности. Для более точного опре-деления пространственного положения вертолета при отделении его от зем-ли, вертикаль­ном подъеме, а также при висении и приземлении рекоменду­ется направлять взгляд на землю параллельно продольной оси вертолета на 10—15 м вперед.

При вертикальном подъеме для обеспечения постоянства вертикаль-ной скорости составляющая силы тяги несущего вин­та должна уравно-вешивать силу тяжести вертолета и силу вредного сопротивления фюзеляжа:

Y=G+Qвр.

Потребная для вертикального подъема мощность больше мощности, потребной для висения. Поэтому вертикальный подъ­ем возможен в том слу-чае, когда имеется избыток мощности для создания вертикальной скорости.

По достижении заданной высоты висения необходимо плав­но уменьшить общий шаг несущего винта до уравновешивания силы тяжести вертолета и силы тяги. После зависания рекомен­дуется триммерами снять нагрузку с ручки управления. Рабо­та с триммерами в момент отрыва и вертикального подъема приводит к смещениям и раскачке вертолета.

Постоянная высота на висении и при перемещениях выдер­живается изменением общего шага несущего винта. Направле­ние на висении сохра-няется по заранее намеченному ориентиру плавными отклонениями педалей, а тенденция к смещениям устраняется соответствующими отклонениями ручки управле­ния. Действия рычагами управления должны быть плавными. При резкой работе рычагами управления трудно получить не­обходимые по величине силы и моменты для восстановления нарушенного равновесия.

Наибольшие трудности в технике пилотирования на висении создает попутный и боковой ветер справа.

При висении с попутным ветром, чтобы устранить переме­щение верто-лета вперед, ручку управления нужно отклонить на себя (назад). При этом отклонение ручки управления, а значит, и тяги несущего винта должно быть значительно боль­шим, чем для удержания вертолета от смещения назад при встречном ветре. Это объясняется тем, что висение вертолета с попутным ветром выполняется с положительным углом тангажа (хвостовая балка опущена), а висение со встречным вет­ром — с углом тангажа, близким к нулю. Поэтому площадь миделевого сечения, на которую действует ветер, в первом слу­чае больше, чем во втором. А это значит, что для выполнения висения с попутным ветром требуется большая тяга, а следо­вательно, и большая мощность, чем при висении со встречным ветром. Следует учитывать, что отклонение ручки управления назад приводит к появлению горизонтальной составляющей тяги несущего винта, устраняющей смещение вертолета вперед, и к уменьшению вертикальной составляющей, что при отсутст­вии запаса мощности для ее сохранения может вызвать непро­извольное снижение вертолета.

Вертолет при попутном ветре на висении в путевом отно­шении неустойчив, старается развернуться против ветра носом. Для вертолета Ми-8Т, имеющего толкающий рулевой винт, «набегающий» на хвостовую балку, характерной тенденции развернуться влево способствует вихрь, образован-ный взаимо­действием индуктивного потока несущего винта и попутного вет-ра. В этом случае концентрация вихря увеличивает на ру­левом винте зоны, где уменьшается относительная скорость об­текания лопастей. Тяга рулевого винта падает, вертолет стре­мится развернуться влево. Поэтому при выполне-нии висения с попутным ветром заметны больший расход вперед правой педа­ли и постоянные двойные движения педалями. Для одновин­товых верто-летов, имеющих тянущий рулевой винт обратного вращения, характерен меньший расход правой педали, так как вихрь от индуктивного потока несу-щего винта создает прирост тяги рулевого винта.

При висении с боковым ветром слева рулевой винт работа­ет в осевом потоке (подобно несущему при вертикальном подъ­еме). При усилении ветра слева уменьшаются углы атаки эле­ментов лопастей рулевого винта, падает тяга рулевого винта и уменьшается его путевой момент. Реактивный момент, оста­ваясь почти неизменным, становится больше момента от тяги рулевого винта, и вертолет ведет себя, как флюгер, т. е. начи­нает разворачиваться вле-во. Для удержания направлениялет­чик должен увеличить углы установки лопастей, т.е. переместить вперед правую педаль. При этом, хотя углы уста-новки ло­пастей и увеличиваются, углы атаки элементов лопастей только восстанавливаются до прежней величины (до усиления скорости ветра) и, следовательно, мощность на вращение ру­левого винта сохраняется почти неизменной. Это характерно для всех одновинтовых вертолетов независимо от направления вращения рулевого винта.

При боковом ветре справа рулевой винт работает подобно несущему при моторном снижении и в режиме вихревого коль­ца. С усилением ветра справа углы атаки элементов лопастей рулевого винта увеличиваются. Они тем более увеличиваются, поскольку к скорости ветра добавляется скорость закрученного индуктивного потока от несущего винта (особенно на площади рулевого винта, ближе расположенной к несущему винту). Уве­личение углов атаки элементов лопастей рулевого винта, есте­ственно, должно приводить к росту его силы тяги, это наблю­дается только при очень малых значениях V (не более 3 м/с). При этом вертолет ведет себя как флюгер и стремится развер­нуться вправо (носом против ветра). В случае больших значений углов атаки (более 15°) и максимально допустимой скорости ветра винт попадает в режим вихревого кольца. В этом случае па­дает тяга рулевого винта за счет потерь на вихреобразование на концах лопастей и срывных явлений в районе комлевых се­чений лопастей, где углы атаки элементов лопастей становятся закритическими. В результате увеличивается потребная мощ­ность на вращение рулевого винта и, следовательно, резко воз­растает потребное отклонение вперед правой педали.

Для вертолета Ми-8Т, имеющего толкающий рулевой винт, падение тяги усугубляется отрицательным влиянием индуктив­ного потока от несу-щего винта, который уменьшает относитель­ную скорость обтекания лопастей при их вращении. При встреч­но-боковом ветре справа под углом 45° это влияние возрастает и потребное отклонение педали вперед дополнительно увеличи­вается.

Данные особенности поведения вертолета в зависимости от направления ветра летчику необходимо учитывать и своевременно реагировать на поведение вертолета, не допуская резких и длинных движений органами управлениям

Развороты на висении (в целях исключения высоких на­пряжений на лопастях рулевого винта, а также на хвостовой и концевой балках) разрешается выполнять с угловой ско­ростью не более 12°/с, а при изменении направления вращения не допускать перекладки педалей менее чем за 3 с.

Развороты на висении разрешается выполнять на 360°, при скорости ветра до 10 м/с (на Ми-8Т до 5 м/с). При большей скорости ветра висение выполнять только против ветра.

Развороты на висении выполняются плавными отклонения­ми педалей в сторону разворота. Постоянство высоты выпол­нения разворота удерживать рычагом ШАГ-ГАЗ. Необходимо учитывать также при разворотах на висении перераспределе­ние мощности между несущим и рулевым винтами. Так, при от­клонении правой педали увеличиваются установочные углы ру­левого винта, в связи с чем потребная мощность для вращения этого винта возрастает, что приводит к снижению вертолета. Для сохранения постоянной высоты потребуется увеличивать общий шаг несущего винта. По этой причине не рекомендуется выполнять правые развороты при висении на загруженном вер­толете, когда двигатели работаютна мощности, близкой к взлетной.

При отклонении левой педали наблюдается обратная кар­тина и верто-лет выполняет разворот с набором высоты. Для со­хранения постоянной высо-ты при развороте влево необходимо уменьшить общий шаг несущего винта.

Угловая скорость на развороте, так же как и высота, определяется и контролируется по земле. Необходимо учитывать, что вертолет в левый разворот идет легче и вращается влево более энергично, чем вправо. Объясняется это действием реак­тивного момента несущего винта. Поэтому ввод в левый раз­ворот необходимо выполнять очень плавно, а в процессе раз­ворота надо все время быть готовым к парированию тенден­ции вертолета к увеличению угловой скорости вращения.

Выполнение разворотов на висении при ветре имеет ряд особенностей. С началом разворота из исходного положения висение против ветра увеличивается площадь миделевого сече­ния фюзеляжа, на которую действует ветер, в результате чего стремление вертолета к смещению по ветру возрастает, что тре­бует дополнительного отклонения ручки управления против ветра. Во время разворота ветер может быть боковым слева (справа) или попутным. Поэтому указанные ранее особенности пилотирования вертолета при выполнении висения с попутным и боковым ветром в полной мере относятся и к выполнению разворотов в этих условиях. Чтобы во время разворота на 360° удержать вертолет на месте, необходиморучку управления все время отклонять против ветра.

Угловая скорость вращения вертолета при выполнении разворота на 360° из-за флюгирующего действия ветра непостоян­на. Так, в первой четверти разворота (левого или правого) флюгирующее Действие ветра усиливается, а угловая скорость вращения уменьшается. Поэтому для сохранения равномерно­сти вращения необходимо по мере разворота увеличивать от­клонение педали. При дальнейшем развороте (во второй чет­верти) действие ветра ослабляется и при прежнем положении педали угловая скорость вращения увеличивается. Чтобы со­хранить при этом заданную скорость вращения, нужно по ме­ре разворота уменьшить отклонение педали. В третьей четвер­ти разворота флюгирующее действие ветра вновь усиливается, угловая скорость вращения за счет изменения режима работы рулевого винта увеличивается и для ее сохранения требуется дальнейшее уменьшение отклонения педали. В последней чет­верти флюгирующее действие, ветра ослабляется и при преж­нем положении педалей угловая скорость разворота будет уменьшаться. Поэтому для сохранения постоянной угловой ско­рости вращения отклонение педали необходимо увеличить. В це­лях исключения резкого отклонения педалей вывод из разво­рота, особенно из левого, надо начинать заблаговременно, не доходя до намеченного ориентира.

При ветре 10 м/с для Ми-8Т во время разворота на 90° сле­дует обращать внимание на запас хода педали. Если он стал слишком мал, разворот необходимо прекратить, несмотря на то что вертолет, возможно, еще и не развернулся на 90°. Попыт­ка развернуться точно на 90° может привести к тому, что пе­даль станет на упор и при случай-ном изменении скорости или направления ветра вертолет начнет самопроизвольное ускорен­ное вращение, предотвратить которое будет невозможно.