Вертолет, 2000 № 03

Простота пилотирования и технического обслуживания, возможность применения автомобильного бензина А-95, Б-91/115 (в зависимости от типа двигателя), низкая суммарная стоимость эксплуатации ($ 25-30 тыс. в год при налете 250 часов), свойства конструкции автожира, позволяющие производить безопасную посадку при отказе двигателя, простая пилотажно-навигационная система, использование надежной радиостанции авиационного диапазона с навигационной спутниковой системой GPS фирмы ICOM (модели А22 или А4 с отдельным приемопередатчиком GPS «Магеллан») сделают автожир А-002 незаменимым помощником в любом регионе России и за ее пределами. К тому же, имея характеристики, схожие с характеристиками легкого вертолета (за исключением режима висения в безветренную погоду), автожир в 3-4 раза дешевле.

А-002 спроектирован с учетом требований норм летной годности АП-27 (FAR-27), что позволит получить сертификат типа АР МАК. Временная сертификация первых автожиров будет проводиться комиссией инженерно-авиационной службы Восточно-Сибирского межрегионального территориального управления Федеральной службы Воздушного транспорта России.

Обучение пилотов и авиатехников планируется проводить в Иркутском спортивно-техническом клубе «РОСТО».

Серийное производство автожиров А-002 начнется в конце 2001 г., но уже сейчас на аппарат есть потенциальные заказчики.

Заводчане понимают, что сегодня в стране дефицит именно легких и простых в эксплуатации летательных аппаратов. Именно поэтому Иркутское авиационное производственное объединение уделяет пристальное внимание проблеме «малой авиации», несмотря на серьезную загруженность работой по выполнению международных контрактов на поставку в Индию боевых самолетов Су-30МК и по запуску в серийное производство уникального самолета-амфибии Бе-200.

Автожир А-002 устроен довольно просто: двухлопастный несущий винт (НВ) на пилоне, силовая установка с толкающим воздушным винтом, оперение, состоящее из киля с рулем направления, и управляемый стабилизатор (рис. 1). В конструкцию заложен модульный принцип, а конструктивно-технологические решения допускают возможность глубоких модификаций аппарата.

Полеты на прототипе

Испытание опытного образца

Область эксплуатационных режимов полета автожира существенно расширена благодаря особенностям втулки НВ, позволяющей оптимизировать режимы авторотации, реализовать «прыжковый взлет» и посадку с «подрывом» общего шага НВ. Диапазон эксплуатационных скоростей полета составляет 40 (ц=0,07)- 220 (ц=0,30) км/ч.

В настоящее время на Иркутском авиационном производственном объединении идет сборка первого экземпляра опытной машины.

Результаты проведенных работ позволили сделать некоторые выводы, касающиеся особенностей работы авторотирующего несущего винта.

Физические принципы работы НВ автожира позволяют реализовать широкий диапазон эксплуатационных режимов, поэтому большое значение придается работам, направленным на увеличение максимальной скорости полета и возможности полета на больших углах атаки в сечениях лопасти. При этом приходится сталкиваться с определенными трудностями, связанными с расширением области срывного обтекания ротора, увеличением вертикальных вибраций от второй гармоники аэродинамических сил на больших скоростях, необходимостью обеспечения достаточного зазора (между лопастями несущего и толкающего воздушного винтов) и с рядом других неблагоприятных явлений.

Как известно, авторотирующий НВ работает на положительных углах атаки (а> 0). При этом распределение местных углов атаки лопасти по диску НВ автожира существенно отличается от распределения при работе НВ вертолета. Рассмотрим природу этого явления.

Область больших углов атаки ar HB автожира в азимутах отступающей лопасти находится ближе к центру диска, в корневых, не несущих сечениях. При увеличении скорости полета эта область расширяется, а значения аг достигают срывных значений. Графики изолиний местных углов атаки (рис.2, V = 210 км/ч) позволяют определить границы областей, занятых срывным обтеканием, для различных значений общего шага лопастей НВ.

На несущем винте вертолета срывные явления возникают в концевых (наиболее нагруженных) сечениях лопасти, ограничивая максимальную скорость полета. На больших скоростях полета это приводит к увеличению уровня переменной составляющей напряжений в лонжероне лопасти, росту вибраций, тряске, ухудшению управляемости.

Таким образом, можно утверждать, что потенциально автожир способен достигать более высоких по сравнению с вертолетом скоростей полета.

Рис. 1. Общий вид автожира

Для численной оценки влияния области срыва на эксплуатационные свойства винтокрылого летательного аппарата предложен критерий, учитывающий относительную площадь диска, занятую срывом, и положение этой области по диску:

К_ср =А_срY_ср², где A_cp=A_cp/S – относительная площадь диска НВ, занятая срывом;

А_ср – реальная площадь зоны срыва;

S – площадь диска несущего винта;

Y_ср= Y_ср/R – относительный радиус области срыва;