Полет и висение вертолета

При выполнении учебных полетов на вертолете все взлеты и посадки следует производить в пределах ограниченной площадки. Если взлеты и посадки будут производиться на бетонной полосе, необходимо нанести на ней краской квадрат 10x10 м или круг диаметром 10 м. В случае взлетов и посадок на грунт такой же квадрат или круг следует обозначить на грунте.

Взлеты и посадки на ограниченной площадке, выполняемые в начале летной тренировки, прививают летчику навыки в выполнении посадок на ограниченную площадку. Кроме того, такая площадка очень помогает при выполнении тренировочных висений и маневров у земли.

Висение вертолета у земли — очень важный элемент полета и, как правило, встречается во всяком полете. Висение перед полетом позволяет летчику проверить работу двигателя и исправность управления вертолетом. При висений вертолета на малой высоте можно при помощи лебедки и троса брать на борт людей или грузы без посадки, например с водной поверхности или с болота; при тех же условиях можно производить выгрузку людей и грузов.

Поэтому обучение висению и маневрам у земли является одним из основных разделов программы обучения полетам на вертолете.

Обучение висению у земли, а тем более маневрам у земли, следует начинать только после овладения обучаемыми обычным полетом на вертолете по кругу с поступательной скоростью, т. е. после того, как обучаемый освоится с вертолетом и особенностями его пилотирования в поступательном полете, более знакомом для летчиков, ранее летавших на самолетах.

Зарулив на вертолете на середину взлетного квадрата и остановившись, необходимо развернуть его строго против ветра. Для этого, удерживая ручку управления в нейтральном положении, плавным нажимом на педаль ножного управления следует развернуть вертолет в нужную сторону.

На всяком летательном аппарате наиболее прост взлет точно против ветра. В этом отношении самолеты находятся в невыгодном положении по сравнению с вертолетами.

Как известно, всякому самолету для разбега перед взлетом нужна взлетная полоса достаточно большой длины. Хотя взлетно-посадочные полосы строятся с учетом розы ветров, все же ветер довольно редко дует вдоль полосы. Поэтому взлет на самолете очень часто приходится выполнять при боковом ветре. Выполнение взлета при этом заметно усложняется в зависимости от скорости и направления ветра, а также особенностей самолета.

Взлет на вертолете, как правило, производится без разбега, вертикально, поэтому его всегда можно выполнять строго против ветра независимо от его направления.

Рассмотрим подробнее вертикальный взлет и висение у земли на вертолете. Установив вертолет строго против ветра и убедившись, что вблизи вертолета нет никаких препятствий, следует еще раз проверить показания приборов контроля работы двигателя, которые должны быть в рекомендованных пределах.

В жаркое время года перед взлетом следует полностью открыть заслонки охлаждения двигателя и масла для того, чтобы при висении не отвлекаться от пилотирования вертолета. В холодное время года заслонки следует открыть на такую величину, чтобы температура двигателя и масла была в нужных пределах. Величина открытия заслонок зависит от температуры окружающего воздуха и легко подбирается при повторных висениях.

Перед взлетом следует проверить положение триммеров по их указателям; если они не находятся во взлетном положении, необходимо установить их в это положение.

Удерживая вертолет от перемещений плавными отклонениями ручки управления, летчик равномерным движением рычага «шаг-газ» вверх начинает увеличивать обороты двигателя и шаг несущего винта. Одновременно соразмеренным движением правой педали ножного управления вперед необходимо удерживать вертолет от разворота влево.

По мере увеличения шага несущего винта и газа двигателя у вертолета может появиться стремление начать движение вперед или назад. Соответствующим небольшим, но достаточно энергичным отклонением ручки управления следует удержать вертолет на месте.

Когда тяга несущего винта станет несколько больше веса вертолета, он плавно отделится от земли. Отрыв вертолета от земли можно определить по удалению поверхности земли и по покачиванию вертолета в боковом направлении. Кроме того, очень часто в момент отрыва вертолет начинает двигаться влево, иногда с одновременным разворотом влево или вправо.

Пока вертолет стоит на земле, сила тяги рулевого винта не может двинуть его влево. Сразу же после прекращения связи его колес с землей эта сила начинает перемещать взлетевший вертолет влево.

Стремление, вертолета начать разворот в сторону после отрыва объясняется тем, что, парируя возросший реактивный момент несущего винта при увеличении общего шага и газа двигателя, летчик не может очень точно отклонить вперед правую педаль, так как часть реактивного момента несущего винта воспринимается шасси вертолета, соприкасающимся с землей. После же взлета вертолет начинает медленно разворачиваться влево, если педаль была недодана, или вправо, если она была передана.

Перемещение вертолета влево после отрыва от земли легко парируется небольшим отклонением ручки управления вправо, а разворот — соответствующим движением педалей ножного управления.

Как только взлетевший вертолет наберет высоту 1,5-2 м, следует несколько уменьшить мощность двигателя, чтобы вертолет прекратил набор высоты и завис на этой высоте (рис. 53).

Схема сил при висении вертолета
Рис. 53. Схема сил при висении вертолета

При взлете и висении на вертолете смотреть на землю приходится несколько иначе, чем при взлете на самолете. При взлете на самолете взгляд приходится бросать далеко вперед на быстро набегающую землю, так как только при этом можно увидеть поверхность земли и определить расстояние до нее.

На вертолете при вертикальном взлете и висении у земли смотреть на землю следует почти под собой, изредка бросая взгляд вперед на выбранный ориентир для выдерживания направления. Такое направление взгляда обеспечивает точное определение расстояния до земли и позволяет замечать малейшие перемещения вертолета в любом направлении, так как поверхность земли относительно вертолета перемещается очень медленно.

Характерной особенностью пилотирования вертолета при висении является некоторое запаздывание реагирования вертолета на отклонение ручки управления. Это приводит к тому, что для сохранения нормального положения вертолета при висении летчику приходится делать двойные движения ручкой управления, довольно большие по величине.

Возвращение ручки управления после ее отклонения обусловлено тем, что отклонившаяся в результате движения ручки управления тяга несущего винта создает соответствующий момент, который будет действовать на вертолёт все время, пока отклонена ручка.

Для предотвращения, излишних отклонений вертолета от нормального положения ручка управления после отклонения должна быть возвращена почти в первоначальное положение.

Если вертолет слегка опустил нос и начал очень медленно перемещаться вперед, необходимо отклонить ручку управления на себя примерно на треть ее хода и сразу же, не ожидая подъема его носа до прежнего положения и остановки-вертолета, возвратить ее почти в нейтральное положение. После этого вертолет поднимет нос и остановится. Если бы это отклонение и перемещение вертолета исправлялись плавным и небольшим движением ручки управления на себя, как это обычно производится на самолете, то вертолет опустил бы нос еще ниже, продолжая перемещаться вперед быстрее, и только при дальнейшем отклонении ручки управления начал бы поднимать нос.

Подняв, нос и остановившись, вертолет продолжал бы поднимать нос и далее, несмотря на возврат ручки в нейтральное положение. Короче говоря, при «самолетном» методе управления вертолетом на висении он висел бы, раскачиваясь и перемещаясь в разные стороны.

По этой причине управление вертолетом на висении, когда он менее устойчив, чем в поступательном полете, требует упреждающих движений ручкой управления, отклонения которой должны быть двойными и достаточно большими по величине, несколько большими, чем при поступательном полете. Двойные движения ручки управления обеспечивают четкое и достаточно простое, по пилотированию выполнение заданного маневра.

Запаздывание действия управления вертолетом наблюдается не только на висении, но и на всех остальных режимах полета, правда, в несколько меньшей степени.

Следует обратить внимание на несколько необычное положение педалей ножного управления вертолетом при висении с точки зрения летчика, летавшего на самолете. При висении без разворотов более чем на половину хода отклонена вперед правая педаль. Происходит это потому, что при висении вертолета двигатель работает на режиме, близком к номинальной мощности. Реактивный же момент несущего винта, как известно, равен по величине крутящему моменту на выходном валу главного редуктора, который может быть определен по формуле.

Мкр = 716 * N/n

Из формулы видно, что реактивный момент несущего винта будет иметь наибольшую величину, когда двигатель будет работать на наибольшей мощности, т. е. при вертикальном наборе высоты. Тем более, что система «шаг-газ» на одновинтовом вертолете, как уже говорилось, выполнена так, что почти на всех режимах полета, исключая лишь взлет на форсаже и полет на дальность, обороты несущего винта остаются практически неизменными.

Характеристики рулевого винта и отклонение педалей ножного управления выбираются такими, чтобы было обеспечено управление вертолетом в путевом отношении на всех режимах полета от вертикального набора высоты до планирования на режиме самовращения несущего винта.

При этом следует отметить, что мощность, необходимая для висения вертолета у поверхности земли, оказывается несколько меньше мощности, потребной для висения на высоте, вследствие влияния земли," или, как иногда говорят, вследствие «воздушной подушки».

Влияние «воздушной подушки» тем больше, чем ближе несущий винт к поверхности земли. Практически можно считать, что при висении вертолета у земли, когда расстояние от несущего винта до поверхности земли равно его диаметру, влияние «воздушной подушки» настолько мало, что им можно пренебречь. При расстоянии же от несущего винта до земли, равном его радиусу, прирост подъемной силы при неизменной мощности двигателя составит около 10- 15% (рис. 54).

График влияния земли в зависимости от высоты висения
Рис. 54. График влияния земли в зависимости от высоты висения

Общеизвестно, что на многих вертолетах, имеющих большие нагрузки на 1 л. с, невозможно выполнять висение на высоте, вместе с тем на них успешно выполняются вертикальные взлеты и посадки, а также висение вблизи поверхности земли с использованием эффекта «воздушной подушки».