Вертолёт 1999 04
Шрифт:
Несовершенство рекомендаций РЛЭ по выполнению посадок на РСНВ вынудило летчиков на свой страх и риск осуществлять посадку на РСНВ с меньшими значениями скоростей предпосадочного планирования по более крутой траектории. Летчик-инструктор Е.Ф. Альков в Якутии отработал методику посадки с коротким пробегом и успешно демонстрировал ее своим ученикам. Попытка узаконить новый метод посадки через Главное управление летной службы МГА, ГосНИИ ГА положительных результатов не дала. Обучение пилотов данной методике признали делом опасным.
Со временем выяснилось, что применение существующей методики предпосадочного планирования на РСНВ при больших скоростях на боевом армейском вертолете Ми-24, подверженном огневому воздействию, быто невозможным. В ГК НИИ ВВС в ходе научно-исследовательской работы «Бегунок-77» в 1977 г. для предпосадочного
На дальнейшее уменьшение скорости предпосадочного планирования Ми-24 на режиме самовращения несущих винтов специалисты ГК НИИ ВВС не пошли. Дело в том, что летчик-испытатель полковник Л.З. Татарчук обнаружил, что поведение машины при снижении на приборной скорости 65 км/ч серьезно отличается от ее поведения при снижении на скорости 70 км/ч. По предварительно выполненным расчетам, вертикальная скорость (V y) должна была возрасти на 1 м/с. Однако при планировании на скорости 65 км/ч, при прочих равных условиях, V yувеличилась не на 1 м/с, а на 4–5 м/с.
Самопроизвольное увеличение вертикальной скорости на предпосадочном планировании на указанную величину было опасным. Энергоемкости амортизационных стоек опор шасси оказалось бы недостаточно для ее гашения при проведении летного эксперимента. Ранее полученные зависимости вертикальной скорости на РСНВ от горизонтальной составляющей скорости планирования (V x) для вертолетов Ми-4, Ми-6, Ми-8 и Ка-25 имели плавный (бесскачковый) характер, что не находило объяснения ни у испытателей, ни у специалистов конструкторских бюро. В связи с этим отказ руководства МГА ввести в действие методику Е.Ф. Алькова, базирующуюся на использовании малых скоростей предпосадочного планирования на РСНВ, можно считать оправданным. Тем не менее, для спасения людей при отказе двигателей летчики ГВФ продолжали использовать запрещенную методику на всех типах вертолетов.
Итак, большая скорость предпосадочного планирования и сложная техника пилотирования вертолета при выполнении предпосадочного маневра на РСНВ в 50 % случаев приводят к разрушению винтокрылых аппаратов. Поиск рационального способа посадки при отказе двигателей в полете продолжался. Вскоре появился новый метод посадки на РСНВ, который получил сначала научное обоснование, а потом и летную апробацию на вертолете Ми-8 в ГК НИИ ВВС.
Благодаря использованию математической модели движения вертолета на РСНВ удалось получить зависимость скорости установившегося планирования (V) аппарата от вертикальной скорости при постоянных значениях полетной массы, плотности атмосферного воздуха и минимальном шаге несущего винта. На графике зависимости V = /(V) буквой «А» обозначен режим планирования на РСНВ, рекомендованный РЛЭ для «комбинированного» способа посадки при отказе двигателей. Если пилот не допустит существенных ошибок, то после выполнения предпосадочного маневра к моменту приземления винтокрытая машина будет иметь параметры движения, соответствующие точке «А 1». В данной точке V yимеет малую величину (1–2 м/с). Скорость же поступателыного движения аппарата в начале пробега, наоборот, имеет относительно большое значение.
На этом же графике буквой «К» обозначен режим предпосадочного планирования на РСНВ, предложенный автором для выполнения посадки вертолета с неработающими двигателями без пробега. Данный режим характеризуется минимальным значением скорости планирования V. Только в точке «К» зависимости V = f(Vy) отношение кинетической энергии вращающегося несущего винта к кинетической энергии снижающегося на режиме авторотации вертолета имеет максимальное значение. Следовательно, с энергетической точки зрения это наиболее выгодный для посадки режим планирования с неработающими двигателями.
Предпосадочное планирование с параметрами в точке «К» в штилевых условиях осуществляется по крутой траектории с углами наклона, близкими к 45 0.При наличии встречного ветра, скорость которого равна 10–15 м/с, вертолет снижается почти вертикально. На рекомендованной высоте, непосредственно над площадкой, пилот должен осуществить «подрыв» несущего винта, энергично увеличив общий шаг вплоть до максимального значения, с целью уменьшения скорости планирования. В результате вертолет приземляется с параметрами движения в точке «К» практически без пробега со скоростью V y, равной 3–5 м/с.
Вертикальная скорость приземления в данном случае выше, чем в точке «А 1», и должна гаситься за счет использования энергоемкости шасси и остаточных деформаций планера при неблагоприятном сочетании большой полетной массы вертолета и малой плотности атмосферного воздуха. В процессе «подрыва» несущего винта вертолет не стремится к значительному изменению пространственного положения и продолжает движение по той же траектории. Приземление происходит с посадочными значениями углов крена и тангажа. Для гарантированного приземления на выбранную в полете площадку пилоту достаточно перевести вертолет на траекторию движения с параметрами в точке «К», конец которой проецируется в центр площадки.
Техника пилотирования при использовании данного способа посадки достаточно проста и доступна даже пилоту, не имеющему навыков в выполнении посадок на режиме самовращения несущих винтов. Этот способ посадки быт включен в РЛЭ, изданное Министерством обороны. Комбинированный способ упрощен и уточнен для выполнения посадки с пробегом. Оба способа посадки на РСНВ взаимно дополняют друг друга, а у пилота появляется возможность выбора одного из них применительно к конкретным условиям полета. Хочется с благодарностью вспомнить летчика-испытателя Л.З. Татарчука, который первым стал исследовать возможности поведения вертолета Ми-24 на РСНВ. Представленный график зависимости V m= f(Vy) подтверждает, что одной и той же величине V mв определенном диапазоне скоростей соответствуют два значения V y. Новый способ посадки пригоден также для любого другого вертолета. Для этого необходимо провести летные исследования, подобные тем, которые были осуществлены для Ми-8 в ГК НИИ ВВС.
–
ТЕХНОЛОГИЯ
Композитные лопасти: выкладка или намотка?
Необходимость применения композитных материалов при изготовлении лопастей вертолетов ни у кого не вызывает сомнений. Предметом обсуждения, как правило, является выбор той или иной технологии, стоимость, надежность, стабильность характеристик. Большую роль при принятии решения об установке на вертолет композитных лопастей играет элементарная экономическая и технологическая целесообразность. В частности, для вертолетов, эксплуатирующихся на сравнительно небольших скоростях, композитные лопасти могут оказаться излишней роскошью, так как возникающие в этом случае сравнительно небольшие переменные деформации могут выносить и традиционные материалы. Кроме того, лопасти из композитов значительно дороже, например, лопастей вертолетов Ми-8, Ми-17, производящихся на основе прессованных лонжеронов из алюминиевых сплавов. При ресурсе 2000 часов и среднегодовом налете вертолетов 250–300 часов эти лопасти могут служить 6–8 лет.
Ресурс композитных лопастей может быть в 5-10 раз больше ресурса металлических, и даже если они будут вдвое дороже, их преимущество будет очевидным. Действительно, цена одного летного часа эксплуатации лопасти становится в K раз меньше:
Однако эксплуатант все же стоит перед выбором: купить композитную лопасть, экономический эффект от которой он начнет получать только через 12–16 лет после начала эксплуатации, или более дешевую сегодня металлическую, вложенные в которую деньги начнут «работать» быстрее.