9. 14 земной резонанс

«Земным резонансом» называют самовозбуждающиеся колебания вертолета на земле с нарастающей амплитудой. Возможность появления земного резонанса является следствием введения в конструкцию втулки НВ вертикальных шарниров, дающих лопасти возможность качания в плоскости вращения.

Физическая сущность «земного резонанса» заключается в следующем. При воздействии начального возмущения (порыв ветра, наезд основного колеса на кочку, грубая посадка и т. д. ) лопасти по-разному поворачиваются в вертикальных шарнирах, центр масс НВ смещается с оси вала и возникает неуравновешенная центробежная сила  (рис. 146).

Рис. 162. Схема возникновения неуравновешенной центробежной силы

Одновременно возникают собственные колебания лопастей НВ относительно вертикальных шарниров под действием кориолисовых сил инерции  и сил лопастей . Круговая частота центробежной силы, которая раскачивает фюзеляж вертолета и ее величина зависят от частоты вращения НВ. Колебания вертолета становятся самовозбуждающимися, если частота колебаний оси вала НВ из-за действия центробежной силы  становится равной собственной частоте колебаний вертолета на упругом шасси. При колебаниях вертолета увеличиваются силы, раскачивающие лопасти в плоскости вращения, в результате чего величина центробежной силы  возрастает. Такая двухсторонняя связь колебаниями вертолета и колебаниями лопастей приводит к быстрому нарастанию амплитуды колебаний. Это явление и носит название «земного резонанса». Время развития «земного резонанса» составляет всего несколько секунд. Непринятие летчиком мер или неграмотные действия могут привести к разрушению НВ и вертолета в целом.

Для борьбы с «земным резонансом» применяют средства поглощения и рассеивания энергии колебаний – демпферы. В системе «фюзеляж на шасси» роль демпферов выполняют двухкамерные амортизаторы.

Следует помнить, что в момент отрыва вертолета от земли или при приземлении, когда тяга НВ велика, амортизаторы шасси выключаются из работы. Усилие, действующее при этом на амортизаторы, может оказаться меньше усилия его предварительной зарядки и вертолет движется на пневматиках практически без демпфирования. Поэтому в случае возникновения колебаний при взлете и посадке следует немедленно уменьшить тягу НВ, чтобы загрузить амортизаторы. На пробеге из-за качения пневматика шасси его боковая жесткость снижается, что приводит к уменьшению частот собственных колебаний вертолета. При этом опасность «земного резонанса» возрастает, так как уменьшается запас по частоте вращения НВ. Поэтому может оказаться, что при определенной скорости пробега может возникнуть «земной резонанс».

ДЕЙСТВИЯ ЭКИПАЖА :

- при возникновении быстро нарастающих колебаний вертолета в процессе опробования двигателей необходимо энергично переместить рычаг общего шага вниз и одновременно повернуть до упора влево рукоятку коррекции газа;

- при возникновении усиливающихся колебаний на пробеге после посадки, при взлете и рулении отклонить рычаг общего шага вниз до упора, коррекцию газа вывернуть влево, ручку управления удерживать в нейтральном положении и использовать тормоза колес;

- если во всех указанных случаях колебания вертолета не прекращаются, выключить двигатели.