Глава 3 Горизонтальный полет вертолета

Глава 3 Горизонтальный полет вертолета

3. 1 Продольная и боковая балансировка вертолета в горизонтальном полете

Горизонтальный полет – это прямолинейный полет вертолета на постоянной высоте.

Установившимся горизонтальным полетом называется прямолинейный полет с постоянной скоростью при Н = const.

Если в процессе горизонтального полета скорость меняется по величине (разгон или торможение V), то полет будет неустановившимся.

Горизонтальный полет является основным режимом полета при выполнении любого полетного задания.

В горизонтальном полете (ГП) несущий винт работает в условиях косого обтекания (a_ф ± 90^о), что позволяет ему создавать большую тягу, чем при осевом обтекании, при меньшей подводимой мощности к НВ.

Рис. 69. Продольная балансировка вертолета в горизонтальном полете

Условие полного равновесия вертолета в ГП будет выглядеть:

Условие продольного равновесия:

	условие VГП = const;	(3. 1)
	условие θ = 0;	(3. 2)
	условие J = const.	(3. 3)

Рис. 70. Боковая балансировка вертолета в горизонтальном полете

Условие бокового равновесия (см. рис. 70):

 

	условие VZ = 0;	(3. 4)
	условие γ = 0;	(3. 5)
	условие β = const; МК = const.	(3. 6)

 

Вертолет в ГП балансируется с небольшим отрицательным углом тангажа, с левым скольжением без крена, либо с правым креном без скольжения (см. рис. 69, 70).

 

3. 2 Потребные тяга НВ и мощность для горизонтального полета

3. 2. 1 Располагаемая и потребная тяги НВ в горизонтальном полете

Под располагаемой тягой понимают максимально-возможную тягу несущего винта при работе двигателей на взлетном режиме (Т_Р).

Рассмотрим, от каких факторов она зависит.

На режиме висения Т_Р подсчитывается по формуле Н. Е. Жуковского в степени 2/3:

 .                                  (3. 7)

При косом обтекании тягу НВ можно найти из формул:

;                                              (3. 8)

              (3. 9)

Проанализировав эти три уравнения, можно сделать вывод, что величина располагаемой тяги зависит от скорости полета, мощности двигателей, высоты полета и угла атаки (А) несущего винта.

Изменение Т_Р в зависимости от N_е показанном на рисунке 71.

 

 

Рис. 71. Зависимость Тр от мощности силовой установки (Nе)

 

Если полагать, что N_подв. , Н_пол, А не изменяются с ростом скорости полета, то Т_Рнв = f (V).

С увеличением скорости полета Т_Р возрастает и становится больше Т_Р на висении, что объясняется увеличением массового секундного расхода воздуха через ометаемую несущим винтом поверхность.

Максимального значения Т_Р достигает при V = 120 – 130 км/ч. Дальнейший рост скорости приводит к уменьшению Т_Р из-за расширения зоны обратного обтекания и срыва потока на отступающих лопастях, возникновения сверхзвуковых зон на наступающих лопастях.

С увеличением высоты полета, температуры наружного воздуха Т_Р уменьшается во всем диапазоне скоростей из-за уменьшения плотности воздуха, а следовательно, и мощности силовой установки.

Учитывая изменение Тр в зависимости от мощности силовой установки, а также от скорости полета можно построить график зависимости Т_Рнв = f (V).

Величина Т_Р не зависит от взлетного веса вертолета. В процессе полета летчику не всегда приходится использовать взлетную мощность двигателей (т. е. Т_Р), так как полет на взлетной мощности разрешается выполнять в течение 6 минут и не более, после чего необходимо уменьшить режим работы силовой установки. В этом случае несущий винт будет создавать тягу меньшую, чем Т_Р при j_ОШ = j_ОШвзл.

 

Рис. 72. Тяга потребная и тяга располагаемая в ГП

Вводится понятие потребной тяги НВ (Т_ГП). Это тяга, которая требуется для выполнения полета на заданной скорости при определенных условиях. Она определяется на основании известных величин Т_У, Т_Х, Т_Z:

.                                     (3. 10)

Учитывая, что Т_Ха = Х_вр, Т_Уа = G, Т_РВ = Т_Zа, выражение запишется в виде:

 .                   (3. 11)

Для простоты рассуждений, изменением Т_РВ по скорости пренебрегаем, тогда:

 ,                                         (3. 12)

так как Х_вр = f (V), то Т_ГП = f (G, V).

На режиме висения (V = 0) → Т_ГП = Т_вис = G.

С увеличением скорости полета потребная тяга растет пропорционально V ² (рис. 72). Чем больше G_ВЗЛ, тем больше Т_ГП.

С изменением высоты полета (при V_пол = const) потребная тяга практически не изменяется, так как уменьшение плотности с увеличением Н_пол компенсируется увеличением общего шага НВ (рис. 73).

 

 

⇐ Предыдущая25262728293031323334Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: