Большая энциклопедия техники
Шрифт:
На экран прибора «Микрофот» укрепляется шкала от масштабной линейки по вертикальной оси устройства с расположением нуля с левой стороны экрана контрольного прибора. Фотопленка устанавливается в фильмовом канале контролера так, чтобы при проектировании на экран базовая линия находилась слева и совпадала с нулем шкалы линейки измерения. Измерение ординат ведется от базовой линии записи. Вначале измеряются ординаты нулевых линий записи, затем интересующие нас точки полетных данных. В работе принимают участие два подготовленных специалиста: один снимает значения оси ординат, другой фиксирует эти значения в протоколе дешифрирования полученных данных.
После получения значений параметров полетных данных контролирующего аппарата при необходимости строят сводный график дешифрирования данных. График строится на миллиметровой
Вертолет
Вертолет – летательный аппарат, создание подъемной силы в котором происходит одним или несколькими несущими винтами, с вертикальными взлетом и посадкой. Определение «вертолет» введено вместо зарубежного «геликоптер».
Вертолеты взлетают вертикально вверх без предварительного разбега, неподвижно «висят» над одним местом и производят вертикальную посадку без предварительного пробега, допуская поворот вокруг вертикальной оси в любую из сторон, производят полет в горизонтальном направлении со скоростями от нуля до максимальной. При вынужденной или принудительной остановке силовой установки во время полета вертолет может совершить планирующий полет, спуск и посадку, используя самовращение несущих винтов (авторотацию). Во избежание срыва потока с лопастей, стабилизации и для увеличения скорости полета многие вертолеты имеют небольшое крыло, позволяющее разгружать несущие винты. В зависимости от способа уравновешивания реактивного момента несущего винта вертолеты подразделяются на:
1) одновинтовые (с хвостовым винтом или с реактивным приводом несущего винта);
2) двухвинтовые:
а) продольной схемы;
б) соосные;
в) с перекрещивающимися осями несущих винтов;
г) с поперечным расположением несущих винтов, или поперечной схемы;
3) многовинтовые.
Из них широкое распространение получили вертолеты одновинтовые с хвостовым винтом (без крыла и с крылом); двухвинтовые соосные и вертолеты с продольной схемой расположения несущих винтов.
Одновинтовая схема включает в себя несущий и рулевой винты. Несущий винт (НВ) вертолета, как уже было отмечено, создает подъемную и движущую силы. Рулевой винт (РВ) в первую очередь необходим для уравновешивания реактивного момента НВ, а также обеспечения управляемости и устойчивости вертолета одновинтовой схемы расположения. РВ установлен на концевой (хвостовой) балке. Вращение РВ производится от главного редуктора валом хвостовой трансмиссии при помощи промежуточного и хвостового редукторов вертолета. Диаметр РВ меньше диаметра НВ, а частота вращения РВ значительно больше. РВ имеет большой диапазон изменения углов установки лопасти (до 30°) – от положительных на обычных режимах полета до отрицательных на режиме самовращения НВ и при интенсивных левых разворотах вертолета. Рулевой винт бывает тянущим и толкающим. РВ большинства типов вертолетов – толкающий, установлен справа по полету на концевой балке. При такой компоновке повышается аэродинамическая эффективность винта и устанавливается предел дополнительной динамической нагрузки концевой (килевой) балки воздушным потоком, отбрасываемым РВ.
Вращение НВ синхронизировано с РВ, так как при изменении скорости вращения НВ в равной степени изменяется скорость вращения РВ. Втулки РВ применяют с совмещенными или разнесенными горизонтальными шарнирами, осевыми шарнирами, как правило, без вертикальных шарниров, а также втулки на кардановом подвесе. Агрегат типа автомата перекоса (АП) у РВ отсутствует, а управляют силой тяги РВ изменением угла атаки (установки) лопастей. Углом атаки лопастей управляют при помощи педалей из кабины экипажа, обеспечивая поворот вертолета по горизонтальной оси (курсу).
Если НВ производит вращение по часовой стрелке, перемещение вперед правой педали (из кабины экипажа) вызовет уменьшение угла атаки лопастей и, как следствие, силы тяги РВ. Это создаст курсовой управляющий момент, под действием которого летательный аппарат начнет поворачиваться вправо по курсу движения. При перемещении вперед левой педали (из кабины экипажа) увеличится угол атаки лопастей, что вызовет увеличение силы тяги РВ, и летательный аппарат осуществит поворот по курсу влево. Однако при развороте летательного аппарата по вращению НВ увеличится нагрузка на хвостовую трансмиссию. Превышение нормально допустимого (установленного исходя из расчетных и конструктивных особенностей летательного аппарата) темпа роста этой нагрузки нежелательно. Для избежания увеличения силы нагрузки на хвостовую трансмиссию при резком воздействии правой педали и системе курсового управления современных вертолетов применяют специальный демпфер, ограничивающий скорость перемещения педалей управления вертолета.
Поскольку сила тяги РВ и уровень нагрузки хвостовой трансмиссии пропорциональны плотности наружного воздуха, в системе путевого управления иногда устанавливают подвижный упор, автоматически ограничивающий максимальный угол установки лопастей рулевого винта при уменьшении температуры и увеличении давления наружного воздуха. При уменьшении плотности (увеличении температуры) наружного воздуха подвижный упор автоматически убирается.
В современном вертолетостроении в последнее время часто используют многолопастный РВ в кольцевом канале киля (фенестрон). Такая конструкция имеет несколько существенных преимуществ: уменьшается вредное сопротивление вертолета, предотвращаются задевание вращающимися лопастями РВ за наземные естественные препятствия при маневрировании на предельно допустимых малых высотах, а также травмирование при работе летательного аппарата на земле. Эффективность фенестрона существенно выше, чем открытого рулевого винта при равных диаметрах крыльчатки, поскольку диаметр фенестрона в 2 раза меньше, чем диаметр открытого рулевого винта. Он требует для создания одинаковой тяги большей мощности. Кроме того, выпускают вертолеты с так называемым Х-образным, четырехлопастным рулевым винтом. РВ такого типа обладает превосходством перед обычным (с равномерным азимутальным распределением лопастей) по уровню шума и уменьшению неблагоприятного воздействия на лопасти концевых вихревых шнуров, генерируемых соседними лопастями.
Основной расчетный режим вращения РВ – зависание летательного аппарата. В режиме зависания рулевой винт создает максимальную для существующих режимов полета вертолета силу тяги, которая требуется для уравновешивания реактивного момента НВ. Существует оригинальное конструкторское решение компенсации реактивного момента – NOTAR (NoTail Rotor – без рулевого винта).
Вместо рулевого винта на килевой части хвостовой балки устанавливается специальный агрегат, в сопла которого подается воздух от вентилятора, установленного в кормовой балке и имеющего привод от силовой установки.
Струйная система путевого управления и компенсации реактивного момента обеспечивает достаточно высокую маневренность и снижает уровень вибраций.
В конце 1970-х гг. эксперименты по созданию летательного аппарата без рулевого винта начались в США. Впервые эта концепция была применена на базе вертолета ОН-6А, первый полет которого проводился в декабре 1981 г. К достоинствам одновинтовой схемы относят относительную простоту агрегата и дешевизну конструкции. Одним из главных недостатков одновинтовой схемы расположения является срыв потока на отступающей лопасти, проявляющийся на больших расчетных скоростях. Именно это основная причина, ограничивающая скорость полета летательного аппарата. Следует обратить внимание также на возможность перехлеста лопасти НВ с кормовой балкой на некоторых одновинтовых летательных аппаратах. Данная опасность вполне реальна в первую очередь при нахождении вертолета в земном положении в случаях раскрутки, замедлении и остановки НВ при сильном ветре и взаимного влияния НВ соседних вертолетов и других типов летательных аппаратов на стоянке; при действии на несущий винт нисходящего потока от другого вертолета, пролетающего над вертолетной площадкой на высоте более 40 м.