 |
Маневрирование и пилотаж на учебном вертолете
|
|
|
|
Глава 8
Маневрирование и пилотаж на учебном вертолете
8. 1 МАНЕВРЕННЫЕ СВОЙСТВА ВЕРТОЛЕТА
Пилотаж – маневрирование летательного аппарата при выполнении фигур.
Маневренность – способность вертолета изменять свое положение в пространстве путем изменения скорости, высоты и направления полета. Поскольку изменение высоты и направления полета обусловлено соответствующим поворотом вектора скорости, можно трактовать маневренность как способность вертолета быстро изменять свое положение в пространстве путем изменения скорости по значению и направлению. При этом достаточно ограничиться рассмотрением движения только центра масс в нормальной земной системе координат.
Маневренные свойства вертолета выражаются с помощью различных характеристик (показателей или критериев). Качественное представление о маневренных свойствах вертолета дает перечень фигур пилотажа, которые можно выполнить на вертолете. Более конкретными количественными характеристиками являются характеристики выполнения отдельных фигур пилотажа. К ним относятся: численные значения радиуса, угловой скорости, время выполнения конкретного элемента и т. д. Их называют: частными характеристиками (показателями или критериями). Из большого количества характеристик можно выделить несколько, которые являются общими для выполнения всех элементов маневрирования. Каждый элемент (боевого) маневрирования выполняется с определенным законом изменения значений перегрузок nxa и nya (тангенциальной и скоростной) по времени, который определяет значения всех частных характеристик маневра, поэтому nxa и nya называют общими характеристиками (показателями или критериями) маневренности.
|
|
|
Маневренность – способность летательного аппарата быстро изменять свое положение в пространстве под воздействием ускорений, возникающих при отклонении органов управления.
Другими словами, маневренность по существу определяется способностью вертолета создавать перегрузки на траектории движения.
Для интенсивного создания перегрузки требуется быстрое изменение аэродинамических сил. Для быстрого изменения направления аэродинамических сил необходимо, чтобы вертолет мог интенсивно поворачиваться относительно центра масс, т. е. имел достаточно высокую мощность и эффективность системы управления для быстрого изменения углов крена, тангажа и курса. Такая способность вертолета еще называется поворотливостью. С точки зрения маневренности поворотливость имеет более частный смысл. Дело в том, что быстро повернувшись относительно центра масс, вертолет, например, резко увеличит угол атаки. Но если при этом не произошло достаточно быстрого увеличения результирующей аэродинамической силы по отношению к силе тяжести (иначе перегрузки), вертолет будет вяло искривлять траекторию. Из этого примера видно, что в интересах повышения маневренности вертолета необходимо, чтобы он был способен быстро создавать перегрузку, и чем большее значение перегрузки можно получить на вертолете, тем лучше его маневренность.
Иногда отождествляют два понятия: маневренность и поворотливость вертолета, считая, что вертолет Ми-2 обладает более высокой маневренностью, чем вертолеты Ми-8, Ми-24. Да, вертолет Ми-2 обладает хорошей поворотливостью (вращением вокруг связанных осей координат), но приращение скорости во времени у него гораздо меньше, чем у боевых вертолетов.
Режимы и условия полета, при которых создаются наибольшие значения перегрузок, определяют максимальные возможности вертолета по маневрированию, что важно знать для их сравнительной оценки.
|
|
|
Перегрузки и ускорения, в свою очередь, определяются резервом мощности двигателей и резервом несущей способности винтов.
На маневренность также оказывает влияние управляемость вертолета, приемистость двигателей, запасы управления и т. д.
Резерв мощности двигателей и резерв несущей способности винтов существенно зависят от режима и условий полета (t°нв, V, H, U, G, nнв), поэтому от этих факторов зависят и все показатели маневренности.
Максимальные значения перегрузки могут быть получены при использовании максимального резерва мощности и максимального резерва несущей способности винтов – это значение перегрузки называется располагаемая перегрузка.
Маневренность является одним из важных свойств вертолета. Повышение маневренных свойств вертолетов расширяет возможности по выполнению различных задач на поле боя. Фактически маневренные характеристики определяют возможности вертолета при построении маневра для атаки наземной цели, выброски груза, выброски десанта, а также эффективность выполнения противозенитных, противоракетных и противоистребительных маневров.
По характеру движения маневры делятся на установившиеся и неустановившиеся.
По виду и расположению траектории маневры подразделяется на маневры в Г. П.; маневры в В. П.; пространственные.
Маневры, выполняемые на вертолете Ми-8 по виду и расположению траектории делятся:
а) маневры в горизонтальной плоскости:
- разгон и торможение скорости;
- виражи с γ = 15° и γ = 30°;
- развороты на заданный курс (угол);
б) маневры в вертикальной плоскости:
- горка;
- пикирование;
в) пространственные маневры:
- нисходящая, восходящая спираль;
- горка с разворотом на 180°.
В основном маневренность вертолета определяется значением общей ее характеристики – перегрузкой nУа, определяющей искривление траектории.
Проанализируем уравнения движения по силам, действующим на вертолет при выполнении пространственного маневра:
|
|
|
