Способ пилотирования вертолетов

 

Способ пилотирования вертолетов. Применение: авиация, эксплуатация летательных аппаратов. Сущность: способ включает операции набора высоты, горизонтального полета, моторного планирования с установкой оборотов несущего винта, соответствующих этим операциям, при этом набор высоты и моторное планирование выполняют на скоростях, близких к крейсерским. Для операций пилотажа устанавливают частоту вращения несущего винта, меньшую номинального значения на 2%-3%. 5 з. п. ф-лы, 9 ил.

Изобретение относится к эксплуатации вертолетов, а именно к способам пилотирования вертолетов.

Предлагаемый способ пилотирования на различных режимах полета сопоставляется с общепринятым и зафиксированным в Руководствах по летной эксплуатации (РЛЭ), например, для вертолетов Ми-8, Ми-8МТ, Ми-8МТВ, Ми-14 и др. Согласно этим РЛЭ рекомендуется: набор высоты выполнять на воздушных скоростях 125-140 км/ч, на которых время набора высоты наименьшее, а скороподъемность наибольшая; снижение на режиме моторного планирования выполнять на скоростях примерно 160 км/ч с вертикальными скоростями 5-6 м/с; при работе двигателя на номинальном и крейсерском режимах поддерживать обороты свободной турбины 95% что соответствует окружной скорости несущего винта 214 м/с; прямолинейный полет выполнять без крена.

Известен способ пилотирования вертолетов, заключающийся в наборе высоты, горизонтальном полете и моторном планировании на указанных выше режимах. (Г. А. Тиняков. "Пилотирование вертолета", ВИ МО СССР, М. 1960, с. 86,87, фиг. 60, стр. 110-118).

Недостатком способа является его неоптимальность, обусловленная избыточными расходом топлива.

Целью изобретения является создание способа пилотирования вертолетов, обеспечивающего экономию топлива по сравнению с рекомендациями в РЛЭ.

Цель изобретения достигается тем, что в способе пилотирования вертолетов, включающем операции набора высот, горизонтального полета, моторного планирования, согласно изобретению набор высоты и моторное планирование выполняют на скоростях, близких к крейсерским.

На указанных режимах полета устанавливают частоту вращения несущего винта, меньшую номинального значения на 2-3% Для одновинтовых аппаратов полет выполняют с креном в сторону, противоположную тяге рулевого винта, при этом величину крена контролируют по указателю скольжения на приборной доске летчика.

Крен в полете обеспечивают разворотом на требуемый угол указателя скольжения, при этом пилотирование осуществляют при расположении шарика указателя скольжения в середине шкалы.

Для вертолета Ми-8 и его модификаций величина крейсерской скорости на высотах полета до 1 км соответствует диапазону 210-230 км/ч, частота вращения несущего винта 92%-93% по указателю тахометра, а угол крена составляет примерно 1,5^o, при этом смещение шарика указателя скольжения соответствует примерно 1/3 его ширины.

Частоту вращения несущего винта изменяют переключателем настройки оборотов винта системы управления двигателем.

На фиг.1 дана зависимость качества вертолета от его скорости; на фиг.2 - зависимость скорости набора высоты V _наб, снижения V_сн и крейсерской скорости V_кр от высоты полета согласно РЛЭ для вертолета Ми-8МТВ; на фиг.3 траектория набора высоты и снижения согласно РЛЭ (линии ОАВ) и по предложенному способу (линии АВ); на фиг.4 расходы топлива m_т и экономия расхода топлива Δm_т при наборе высоты; на фиг.5 расходы топлива m_т и экономия расхода топлива Δm_т при снижении; на фиг.6 - зависимость расхода топлива от скорости полета; на фиг.7 зависимость расхода топлива от скорости полета; на фиг.8 зависимость скороподъемности от скорости полета; на фиг.9 зависимость скороподъемности от скорости полета.

Согласно способу набор высоты выполняют на крейсерской скорости (190-230 км/ч на высотах до 2-3 км) или близкой к ней, обеспечивающей удовлетворительную величину скороподъемности (у вертолета Ми-8МТВ 4,5 м/с до высоты 3 км при нормальной полетной массе 11,1 т).

Моторное планирование выполняют на крейсерских скоростях полета. Значения рекомендованных РЛЭ наивыгоднейших скоростей набора высоты, моторного планирования и крейсерских скоростей приведены на фиг.2.

На режимах набора высоты, горизонтального полета на крейсерской скорости и планирования поддерживают частоту вращения несущего винта 92-93% по тахометру вместо 95% рекомендованных в РЛЭ, что обеспечивается системой перенастройки частоты вращения свободной турбины двигателя ТВЗ-117, ТВЗ-117МТ, ТВЗ-117ВМ.

Прямолинейный полет одновинтовых вертолетов выполняют с креном ≈ 1,15^o в направлении, противоположном силе тяги рулевого винта (у вертолетов Ми с креном вправо), что устраняет левое скольжение, имеющее место при полете без крена. Нужной величины крен имеет место, если удерживать шарик указателя скольжения смещенным вправо на 1/3 ширины шарика или развернуть авиагоризонт и указатели поворота, снабженные указателями скольжения, на ≈ 1,5^o и в полете удерживать шарик в середине шкалы, как это обычно принято.

Расходы топлива m_т при способах пилотирования согласно РЛЭ и согласно нашим предложениям по пп. 1 и 2 сравнивались на траекториях с одинаковыми начальными и конечными точками (фиг.3). Величины m_т и экономии топлива Δm_т приведены на фиг.4 и 5, из которых следует, что при наборе высоты 3,5 км и взлетной массе 11,1 т экономия составляет 5,8% при наборе высоты 2 км и взлетной массе 13 т 11,5% при планировании с указанных высоты экономия составляет для массы 11,1 т 22% и для массы 13 т 24% С увеличением высот набора высоты и планирования экономия возрастает.

Значения километровых расходов топлива и скороподъемностей при рекомендованных РЛЭ и пониженных на 3% частотах вращения несущего винта представлены на фиг. 6-9. Из представленных материалов следует, что снижение частоты вращения несущего винта на 3% уменьшает километровые расходы топлива на 3,3-7% и увеличивает скороподъемность вертолета на величину до 1 м/с.

Устранение скольжения вертолета, равного на крейсерской скорости 4-5^o, снижает его сопротивление на величину ΔC_xS 0,1 м², вследствие чего расход топлива уменьшится на 0,8% Кроме того, несколько уменьшится расход путевого управления и снизится нагрузка на хвостовую трансмиссию, что благоприятно скажется на ее ресурсе.

Снижение расходов топлива, которое при комплексном внедрении предложенных способов пилотирования вертолетов составит более 5% даст большой экономический эффект, особенно в условиях дефицита топлива и повышения цен на него. Кроме того, в таком же отношении повышается дальность полета вертолета, которая является одной из важнейших его летно-технических характеристик.

Эффекты снижения расходов топлива при увеличении скорости, на которой выполняются набор высоты и моторное планирование, до крейсерской, снижения частоты вращения несущего винта и устранения скольжения имеют место на подавляющем большинстве вертолетов.

Формула изобретения

1. Способ пилотирования вертолетов, включающий операции набора высоты, горизонтального полета, моторного планирования с установкой оборотов несущего винта, соответствующих этим операциям, отличающийся тем, что набор высоты и моторное планирование выполняют на скоростях, близких к крейсерским.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что для операций пилотажа устанавливают частоту вращения несущего винта, меньшую номинального значения на 2 3% 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что для одновинтовых аппаратов полет выполняют с креном в сторону, противоположную тяге рулевого винта, при этом величину крена контролируют по указателю скольжения на приборной доске летчика.

4. Способ по п.3, отличающийся тем, что крен в полете обеспечивают разворотом на требуемый угол указателя скольжения, при этом пилотирование осуществляют при расположении шарика указателя скольжения в середине шкалы.

5. Способ по п.4, отличающийся тем, что для вертолета Ми-8 и его модификаций величина крейсерской скорости на высотах полета до 1 км соответствует диапазону 210 230 км/ч, частота вращения несущего винта 92 - 93% по указателю тахометра, а угол крена 1,5^o, при этом смещение шарика указателя скольжения соответствует 1/3 его ширины.

6. Способ по п.5, отличающийся тем, что частоту вращения несущего винта изменяют переключателем настройки оборота винта системы управления двигателем.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9