Y ср– положение центра тяжести площади фигуры, очерчивающей область срыва;
R – радиус винта.
Ротор автожира – самонастраивающаяся система, что объясняет зависимость изменения частоты вращения НВ от режима полета (рис. 3). Поэтому обеспечить отсутствие явлений резонансов в элементах конструкции НВ автожира более сложно по сравнению с вертолетным НВ, где диапазон изменения частоты вращения гораздо уже.
Как известно, на больших скоростях полета возрастает переменная составляющая воздушной нагрузки, действующей на лопасть. На двухлопастном НВ вторая гармоника воздушной нагрузки имеет значительную величину, достигающую на максимальной скорости полета 20% от величины первой гармоники. Неуравновешенные вертикальные силы с обеих лопастей суммируются на втулке и вызывают вертикальные вибрации автожира с частотой 2n. Амплитудное значение виброперемещений быстро возрастает с увеличением скорости (рис. 4).
Один из критичных параметров, определяющих безопасность эксплуатации автожиров, – зазор (между лопастями несущего и толкающего воздушного винтов. При увеличении скорости возрастают коэффициенты махового движения лопастей и изменяется балансировочное положение автожира, зависящее от характера движения аппарата, положения центра тяжести, режима работы силовой установки и угла установки стабилизатора. Управляемый стабилизатор расширяет диапазон эксплуатационных центровок (0-300 мм от оси НВ). Балансировочные положения автожира рассчитаны с учетом обдувки стабилизатора струей толкающего винта. На рис. 5 приведены графики, иллюстрирующие изменение зазора по скорости для различных режимов полета, центровок автожира и положений стабилизатора.
Рис. 3. Зависимость изменения частоты вращения несущего винта от режима полет>
Проверка достоверности методов исследования и идентификация созданных во время работы математических моделей проводились с использованием теоретических и экспериментальных данных, полученных в ВВИА им. Н.Е. Жуковского, ЦАГИ, вертолетных КБ. Управление инженерной базой математических моделей, созданных с использованием CAD-CAM технологий, осуществляется с помощью системы IMAN. Планирование производства и управление идет в режиме реального времени с помощью системы TIME LINE.
На сегодняшний день ОКБ легкой авиации успешно решило многие вопросы проектирования автожиров. Использование созданных специалистами конструкторского бюро методик позволило провести аэродинамические, прочностные расчеты устойчивости, управляемости, балансировки автожиров. Результатом проделанной работы стал запуск автожира в опытное производство. Однако это далеко не все, что предстоит сделать.
ЭКСПЛУАТАЦИЯ
Второе рождение Ми-10К
Надеюсь, тот, кто держит в руках этот номер «Вертолета», читал мои заметки под названием «Чтобы помнили…», опубликованные в предыдущем номере журнале. В них речь шла о «кладбище» старых и не очень старых вертолетов в Ухтинском аэропорту. И о том, как бойкие и предприимчивые молодые люди резали вертолеты на металлолом.
Тема эта получила неожиданное продолжение. Мало кто верил, что оставшихся в аэропорту двух последних Ми-10К ждет другая судьба, и совсем уж никто не верил в то, что они когда-нибудь поднимутся в небо. Профессиональные металлоломщики деловито ждали своего часа, готовые за бесценок скупить винтокрылые машины. Но специалисты нашего авиапредприятия задумали вернуть им жизнь. Решиться на это их заставили не только «жалость» и понимание того, что машины еще могут послужить людям, но и конкретные обстоятельства: понадобился тяжелый вертолет-кран для вывоза из тайги отработанных высокотоксичных ступеней ракет, запускавшихся с космодрома «Плесецк». «Зеленые» республики Коми не давали покоя правительству, Министерству обороны, вполне обоснованно рассматривая космическую свалку в тайге как экологическую катастрофу.