Пилотирование вертолета

СИЛОВАЯ УСТАНОВКА И ТРАНСМИССИЯ

На одновинтовом вертолете установлен звездообразный поршневой двигатель воздушного охлаждения обычного самолетного типа, поэтому масляная и топливная системы вертолета не отличаются от обычных самолетных. Существенно отличается от самолетной только система охлаждения двигателя и масла.

Так как в полете самолет имеет большую скорость перемещения относительно воздуха, для охлаждения его двигателя, как правило, не требуется специальных устройств.

На вертолете с поршневым двигателем для обеспечения висения его в воздухе приходится устанавливать специальный вентилятор для охлаждения цилиндров двигателя и масла.

Режим висения вертолета для двигателя достаточно напряженный. При этом двигатель работает на режиме, близком к номинальному, а в жаркое время года при полном полетном весе висение вертолета возможно только на номинальном режиме работы двигателя.

К системе охлаждения двигателя и масла на вертолете предъявляются следующие требования: она должна быть простой и легкой, достаточно экономичной и вместе с тем должна обеспечивать нормальные температурные условия работы двигателя при длительном висении вертолета в жаркое время года.

Система охлаждения на одновинтовом вертолете устроена так, что часть воздуха, подаваемого вентилятором, обдувает цилиндры двигателя, а другая часть проходит через маслорадиатор, охлаждая масло, выходящее из двигателя (рис. 45).

Рис. 45.Схема охлаждения силовой установки

Для обеспечения нормальных температурных режимов двигателя в холодное время года или при планировании на больших высотах температура головок цилиндров двигателя и масла регулируется специальными заслонками, которыми летчик управляет из своей кабины.

Почти на всех самолетах с поршневыми двигателями винт закрепляется либо непосредственно на валу двигателя, либо на валу редуктора, который органически входит в конструкцию двигателя.

У большинства вертолетов несущий винт достаточно удален от двигателя, и для передачи мощности от двигателя к винту на вертолетах имеется специальная трансмиссия.

Современные авиационные двигатели, поршневые и тем более турбовинтовые, имеют достаточно большие обороты: поршневые — 2500–4000 в минуту и турбовинтовые — 5000—12 000 в минуту. Условия же работы несущих винтов вертолетов, имеющих довольно большие диаметры, обусловленные необходимостью получения небольших нагрузок на квадратный метр ометаемой поверхности и ограничения окружной скорости концов их лопастей, требуют сравнительно небольших оборотов несущих винтов: 250–400 в минуту на легких и средних вертолетах и 100–200 в минуту на тяжелых.

Для обеспечения таких малых оборотов несущего винта при высокооборотном двигателе в системе трансмиссии вертолета установлен редуктор числа оборотов, который в отличие от редукторов хвостовой трансмиссии называется главным редуктором.

Главный редуктор, передавая значительную мощность при большом передаточном числе и большом крутящем моменте на выходном валу, является сложным и исключительно ответственным устройством, так как от безотказной работы его зависит безопасность полета вертолета.

Вследствие довольно большой степени редукции, которая может изменяться от 0,15 до 0,02, главные редукторы выполняются преимущественно двухступенчатыми с несовмещенными осями или с планетарными (рис. 46).

Рис. 46.Схема главного редуктора

Для обеспечения нормального запуска двигателя вертолета и плавной раскрутки несущего винта и трансмиссии в ней имеется муфта включения. В отличие от аналогичных автомобильных муфт включения, которые вследствие сравнительно небольших передаваемых ими мощностей являются чисто фрикционными, муфты включения на вертолетах, передающие большие мощности, выполняются преимущественно двухступенчатыми: первая ступень — фрикционная, вторая — жесткая.

По конструкции муфты включения бывают механические, гидравлические и центробежные; по методу управления — с ручным приводом, полуавтоматические и автоматические. На описываемом вертолете установлена двухступенчатая механическая муфта включения с ручным управлением (рис. 47).

Рис. 47.Схема муфты включения и свободного хода

Чтобы в случае отказа двигателя была обеспечена нормальная работа несущего винта на режиме самовращения, в трансмиссии каждого вертолета имеется муфта свободного хода, которая устанавливается между двигателем и трансмиссией. Конструктивно она может быть выполнена либо роликовой, подобно велосипедной, либо храповой. На рассматриваемом вертолете муфта свободного хода — храпового типа и конструктивно совмещена с муфтой включения.

В случае отказа двигателя муфта свободного хода автоматически обеспечивает вращение несущего винта и всей остальной трансмиссии вертолета, не требуя вмешательства со стороны летчика.