 |
Статические характеристики устойчивости по скорости
|
|
|
|
Статические характеристики устойчивости по скорости
Под статической устойчивостью по скорости понимают начальную тенденцию вертолета (стремление вертолета) под действием изменяющихся аэродинамических сил и их моментов вернуться к исходному значению скорости при случайном ее изменении без вмешательства летчика.
(2. 41)
Таким образом, критерием продольной статической устойчивости вертолет по скорости, является:
. (2. 42)
Прирост скорости сопровождается увеличением кабрирующего момента, под действием которого вертолет стремится сохранить исходную скорость полета. При изменении величины скорости изменяются аэродинамические силы, что ведет к нарушению равновесия продольных моментов ∑ Мz ≠ 0. Это ведет к изменению угла тангажа (угла атаки). Увеличение угла тангажа происходит под действием кабрирующего момента и ведет к уменьшению скорости полета. Уменьшение угла тангажа ведет к увеличению скорости.
Рис. 64. Статическая устойчивость вертолета по скорости
Результирующий продольный момент складывается из моментов аэродинамических сил несущего винта, фюзеляжа и стабилизатора.
Несущий винт способствует статической устойчивости вертолета по скорости, так как при увеличении скорости, увеличивается завал конуса вращения лопастей несущего винта назад, увеличивается кабрирующий момент, что способствует уменьшению скорости полета.
Фюзеляж не дает существенного продольного момента, но способствует статической устойчивости вертолета по скорости вследствие изменения силы лобового сопротивления.
Однако, на больших скоростях полета, когда достаточно велики отрицательные углы тангажа вертолета, фюзеляж не способствует статической устойчивости по скорости.
|
|
|
Стабилизатор способствует статической устойчивости вертолета по скорости, так как при увеличении скорости полета подъемная сила стабилизатора увеличивается, кабрирующий момент стабилизатора увеличивается:
. (2. 43)
Анализ продольной устойчивости вертолета Ми-8 по балансировочной кривой δ В = f(V)
С помощью балансировочной кривой δ В = f(V) можно определить характеристики устойчивости и особенности пилотирования вертолета.
Рассмотрим кривую δ В = f(V) при ХТ = +140 мм (рис. 65).
На рисунке приведены реальные балансировочные кривые вертолета Ми-8, полученные в результате летных испытаний, которые указывают положения рычагов управления для скоростей установившихся режимов полета при различных центровках вертолета.
Рис. 65. Кривые продольной балансировки вертолета Ми-8Т(МТ)
При увеличении скорости от 0 до 45 км/час наблюдается резкое увеличение кабрирующих моментов от несущего винта и от стабилизатора. Дело в том, что с увеличением скорости полета увеличиваются маховые движения лопастей, увеличивается завал конуса вращения лопастей несущего винта назад, увеличивается кабрирующий момент несущего винта. На этих скоростях индуктивный поток от несущего винта попадает на стабилизатор максимально. Поэтому стабилизатор создает наибольшую подъемную силу и наибольший кабрирующий момент. Поэтому на этих скоростях полета для балансировки вертолета требуется существенное отклонение автомата перекоса (ручки управления) от себя вперед. Вертолет статически устойчив по скорости.
При увеличении скорости от 45 до 100 км/час величина кабрирующих моментов уменьшается. Объясняется это тем, что стабилизатор выходит из индуктивного потока от несущего винта из-за увеличения скоса индуктивного потока. Потребное балансировочное отклонение автомата перекоса (ручки управления) вперед уменьшается. Проявляется неустойчивость по скорости.
|
|
|
В диапазоне скоростей 100 – 130 км/час балансировочное положение автомата
перекоса (ручки управления) не изменяется. Наблюдается нейтральность по скорости.
При увеличении скорости от 130 до 250 км/час потребное балансировочное отклонение автомата перекоса (ручки управления) вперед увеличивается, так как увеличиваются кабрирующие моменты несущего винта и стабилизатора. Статическая устойчивость по скорости возрастает.
Балансировочное отклонение автомата перекоса (ручки управления) существенно зависит от продольной центровки хт. При передней центровке потребное балансировочное отклонение автомата перекоса (ручки управления) вперед увеличивается и наоборот.
При увеличении полетной массы, высоты полета или режима работы двигателей увеличивается потребный общий шаг несущего винта, увеличиваются кабрирующие моменты от несущего винта и стабилизатора, увеличивается потребное балансировочное отклонение автомата перекоса (ручки управления) вперед.
Таким образом, из анализа балансировочной кривой видно, что вертолет статически устойчив по скорости во всем диапазоне скоростей. Наблюдается некоторое ухудшение устойчивости (но не отсутствие ее) на малых скоростях полета.
|
|
|
