Пилотирование вертолета

Вследствие того что конструкция вертолета подвергается значительным вибрациям, а наиболее ответственные детали вертолета — лопасти несущего винта — работают в условиях знакопеременных нагрузок, вызывающих усталостные напряжения и почти не поддающиеся точному учету, каждый новый тип вертолета проходит испытания на ресурс. Такие испытания позволяют достаточно точно оценить надежность конструкции всех частей вертолета.

Обычно испытания вертолета на ресурс проводятся в более тяжелых условиях, чем те, которые могут быть в полете; кроме того, продолжительность ресурсных испытаний превышает разрешенный срок службы вертолета.

Совокупность этих мероприятий позволяет обеспечить надежность и безопасность эксплуатации вертолета.

Безопасность полета вертолета зависит не только от надежности и прочности его конструкции, но и еще от ряда конструктивных и эксплуатационных особенностей его. Так, например, для обеспечения работы несущего винта вертолета на режиме самовращения при отказе двигателя в трансмиссии всякого вертолета имеется муфта свободного хода. Следует, однако, отметить, что почти на всех вертолетах муфта свободного хода обычно расположена на выходном валу двигателя либо на входном валу главного редуктора.

Такое расположение муфты свободного хода обеспечивает режим самовращения несущего винта в случае отказа двигателя. Между тем в случае разрушения или заклинения главного редуктора при таком расположении муфты свободного хода не гарантируется надежное самовращение несущего винта.

Для обеспечения самовращения несущего винта в случае разрушении главного редуктора необходимо, чтобы муфта свободного хода была расположена непосредственно у несущего винта, т. е. на выходном валу главного редуктора. Но это условие очень трудно обеспечить технически, так как крутящий момент на выходном валу главного редуктора примерно в 10 раз больше, чем крутящий момент на его входном валу. Следовательно, муфта свободного хода в этом случае будет гораздо большей по размерам и весу и менее надежной в работе.

Кроме того, для одновинтового вертолета с муфтой свободного хода на выходном валу редуктора привод для рулевого винта пришлось бы осуществлять непосредственно от несущего винта, т. е. за муфтой свободного хода, для обеспечения путевой управляемости вертолета при планировании его на режиме самовращения несущего винта (рис. 101).

Рис. 101. Схема трансмиссии одновинтового вертолета при расположении муфты свободного хода между несущим винтом и главным редуктором:

_{1 — главный редуктор; 2 — муфта свободного хода; 3 — несущий винт; 4 — привод хвостового винта}

На вертолетах с двумя несущими винтами при таком расположении муфт свободного хода синхронный вал также должен был бы иметь привод непосредственно от несущих винтов, что привело бы к усложнению и утяжелению трансмиссии вертолета (рис. 102).

Рис. 102. Схема трансмиссии двухвинтового вертолета в случае расположения муфт свободного хода между несущими винтами и главными редукторами:

_{1 — главные редукторы; 2 — муфты свободного хода; 3 — несущие винты; 4 — синхронный вал}

Более рациональным способом решения данного вопроса может быть установка ограничителя крутящего момента между несущим винтом и главным редуктором, который конструктивно проще и легче муфты свободного хода. В этом случае муфта свободного хода может быть установлена на обычном ее месте, однако привод хвостового винта или синхронного вала придется осуществлять непосредственно от несущих винтов.

Создание такой конструкции трансмиссии вертолета, которая обеспечивала бы безопасное планирование на режиме самовращения в случае разрушения или заклинения главного редуктора, является совершенно необходимым. Этот вопрос можно также решить, создав исключительно надежную и долговечную трансмиссию.

Самый, пожалуй, простой и верный способ повышения безопасности полета вертолета — это применение реактивного привода несущего винта с расположением двигателей непосредственно на лопастях несущего винта, т. е. полная ликвидация трансмиссии.

Упрощение техники пилотирования вертолета также повышает безопасность полета на нем. С этой точки зрения целесообразно было бы ввести в управление одновинтового вертолета специальное устройство, которое при изменении шага несущего винта и мощности двигателя одновременно изменяло бы установочные углы рулевого винта таким образом, чтобы момент рулевого винта всегда был равен реактивному моменту несущего винта, обеспечивая балансировку вертолета в путевом отношении.