 |
1.2.4 Стабилизатор. Рис. 22. Зависимость коэффициента подъемной силы стабилизатора
|
|
|
|
1. 2. 4 Стабилизатор
Стабилизатор предназначен для улучшения характеристик продольной устойчивости вертолета. Стабилизатор, неуправляемый в полете, имеет угол установки – 6о. Стабилизатор в полете создает подъемную силу Yст и силу сопротивления Хст, которые рассчитываются по формулам:
подъемная сила 
(1. 13)
сила сопротивления 
(1. 14)
Вследствие относительно малых размеров стабилизатора силы YCT и ХCT малы и практически не изменяют баланс сил, действующих на вертолет. Поэтому при определении значений составляющих результирующей аэродинамической силы вертолета по осям Ох и Оy величинами YCT и ХCT в практической аэродинамике пренебрегают. Однако вследствие большого удаления (плеча) от центра тяжести подъемная сила стабилизатора играет важную роль в уравновешивании продольных моментов. А при очень больших углах атаки стабилизатора на вертикальных режимах и висении значительный продольный момент создается от силы сопротивления. Входящий в формулу подъемной силы коэффициент СУст характеризует несущую способность стабилизатора и в основном зависит от его угла атаки. Эта зависимость показана на рис. 22.
Рис. 22. Зависимость коэффициента подъемной силы стабилизатора
от его угла атаки 
ст
Стабилизатор вертолета работает как на положительных, так и на отрицательных углах атаки. Поэтому на стабилизаторе применяется симметричный профиль и при нулевом значении угла атаки подъемная сила стабилизатора равна нулю. Линейная зависимость прироста подъемной силы от угла атаки сохраняется до углов — 15°, затем, в связи с образованием срыва потока со стабилизатора, прирост подъемной силы уменьшается, но при этом резко возрастает сопротивление. При малом удлинении стабилизатора сказывается эффект пространственного обтекания и подъемная сила продолжает возрастать до больших углах атаки стабилизатора. Критический угол атаки у используемого стабилизатора находится в пределах 26—30°. В полете углы атаки стабилизатора почти на всех режимах отрицательны и подъемная сила направлена вниз (по отношению к вертолету). Поэтому при увеличении подъемной силы стабилизатора возрастает кабрирующий момент.
|
|
|
На малых скоростях полета и особенно при висении в штиль аэродинамические силы и моменты стабилизатора возникают от действия индуктивного потока, т. е. струи воздуха, отбрасываемого НВ. Стабилизатор создает значительный кабрирующий момент, затрудняющий балансировку вертолета, особенно при задней центровке. Величина этого момента заметно изменяется при изменении скорости полета или встречного ветра на висении. Это объясняется существенной зависимостью от скорости полета индуктивных скоростей в струе НВ на малых скоростях полета.
1. 2. 5 Киль
Киль как элемент вертикального оперения предназначен для повышения путевой устойчивости летательного аппарата. На вертолетах Ми-8 концевая балка имеет съемный обтекатель, образующий задний обвод. Обтекатель профилированный, повернут влево относительно плоскости симметрии фюзеляжа на угол 5 – 6о. Общая площадь 1, 3 м2.
Вертолет имеет достаточно высокие характеристики путевой устойчивости благодаря наличию хвостового винта. Однако необходимость выполнения концевой балки предоставляет одновременно конструктору благоприятную возможность превращения ее в киль. Это оказывается полезным как для повышения характеристик путевой устойчивости вертолета, так и для разгрузки рулевого винта на крейсерских и максимальных скоростях полета. При этом киль разгружает рулевой винт подобно тому, как крыло разгружает НВ. С этой целью киль повернут влево относительно плоскости симметрии фюзеляжа на угол 5 – 6°. Такой угол установки обеспечивает при полете вперед получение аэродинамической силы, направленной влево.
|
|
|
. (1. 15)
На больших скоростях полета эта сила значительно возрастает и, складываясь с тягой РВ, помогает в уравновешивании реактивного момента НВ, уменьшая тем самым мощность, отбираемую на рулевой винт.
|
|
|
