Изложены методы математического моделирования и определения на моделях предельных режимов полета с учетом изменения аэродинамических характеристик несущего винта и вертолета в целом при попадании в срыв потока, при криволинейном движении. Рассмотрены две группы предельных режимов полета.

Для инженеров и специалистов КБ и НИИ авиационной промышленности и гражданской авиации.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В настоящее время вертолеты получили широкое распространение, расширился круг задач, возлагаемых на них, повысились требования к безопасности полетов. Поэтому возникла необходимость изучения динамики вертолета при предельных режимах полета.

Предельными являются режимы, при которых заметно усложняется пилотирование, снижается безопасность полета. Исследуются два типа предельных режимов полета. Первый — следствие особенностей аэродинамики вертолета при нормальной работе его систем. Второй — результат отказа одного или всех двигателей; это режимы и условия, при которых еще возможно достижение летных характеристик, установленных Нормами летной годности гражданских вертолетов СССР (НЛГВ). В книге приведены результаты поиска рациональных траекторий и методов пилотирования вертолетов на предельных режимах, даны пояснения к основным требованиям НЛГВ.

Современные вычислительные машины делают возможным математическое моделирование таких режимов полета. Математическая модель должна учитывать изменения аэродинамических характеристик винтов при глубоком проникновении в срывные режимы, при криволинейном движении вертолета, должна отражать особенности характеристик планера при больших углах атаки и скольжения. Кроме того, необходимо моделировать динамику двигателей и их регуляторов, системы автоматического управления вертолетом, деформацию системы управления, скорости отработки исполнительных механизмов (гидроусилителей).

Моделирование процесса пилотирования летчиком, т. е. создание "автолетчика", в особенности на предельных режимах полета, связано со значительными трудностями [ 9 ]. Поэтому в настоящее время целесообразно моделирование полета выполнять с оператором (летчиком) в контуре управления. Для этого модель сочленяется с пилотажным стендом.

В процессе моделирования оператор имеет возможность намного быстрее, чем при моделировании с "автолетчиком", учитывая по показаниям пилотажных приборов все существенные обстоятельства, исследовать траектории вертолета, выявить особенности пилотирования и разработать рекомендации летчику. Практика показала, что успешное решение поставленной задачи возможно на простом пилотажном стенде: с неподвижной кабиной, при управлении вертолетом по приборам, без имитации перегрузок и других условий полета.

Книга посвящена в основном одновинтовым вертолетам. Приведены примеры траекторий, характеризующие динамику полета, найдены рациональные для эффективного выполнения маневров величины вертикальной перегрузки, углов крена и тангажа, изменения скоростей полета. Поскольку большинство явлений, наблюдающихся в динамике, объясняется особенностями статических аэродинамических характеристик вертолета, последним в книге уделяется большое внимание. Предельные режимы вертолета при установившемся полете в книге не рассматриваются. Сведения о них имеются в работах [ 10, 17,19 ].

Авторы надеются, что книга будет полезна специалистам, работающим в области динамики и безопасности полета вертолетов. Летному составу и специалистам, связанным с эксплуатацией вертолетов, она поможет разобраться в сущности летных ограничений, в рекомендованных экипажу методах пилотирования.

Разделы 2.1, 2.3 ... 2.8, 3.1 ... 3.3 написаны А.П. Вайнтрубом, остальные — A.C. Браверманом.

Авторы благодарят И.И. Григорьева, В.Б. Летникова, В.В. Пржебельского за помощь, оказанную при работе над книгой, а также А.К. Белоцерковского, В.А. Ивчина, Н.У. Тябрисову, Н.И. Чередниченко, О.Л. Чер-тока, принимавших участие в моделировании.

Браверман A.C., Вайнтруб АЛ.

Динамика вертолета. Предельные режимы полета. —М.: Машиностроение, 1988. - 280 с: ил. ISBN 5-217-00108-9