Управление вертолетом видео. управление двигателем вертолета.

Разберем управление вертолетом с одним несущим винтом и с одним рулевым винтом. Летчик руководит двигателем и вертолётом в полете, влияя на несущие рулевой винты.

В кабине летчика имеются ручки, педали и рычаги, связанные тросами «ли твёрдыми тягами с соответствующими органами управления вертолета. Помимо этого, кабина летчика снабжена приборным и пилотажно-навигационным оборудованием, благодаря которому летчик осуществляет контроль работу двигателя, и скорость, направление и высоту полета вертолета.

Как мы знаем, для управления самолетом изменяют величины, точки и направление приложения аэродинамических сил, появляющихся на крыле и на рулях, и изменяют величину силы тяги.

Дабы самолет имел возможность лететь с комплектом высоты, летчик увеличивает тягу двигателя и отклоняет ручку управления на себя, что приводит к отклонению руля высоты вверх. Наряду с этим на руле высоты создается сила, которая изменяет направление полета, самолет поднимает шнобель, что приводит к увеличению угла атаки крыла. Повышение угла атаки крыла соответствует повышению подъемной силы крыла, при повышении силы тяги самолет набирает высоту.

Управление вертолетом видео

Дабы создать крен, летчик отклоняет ручку управления самолетом в требуемую сторону, это приводит к отклонению элеронов крыла. Один элерон отклоняется вверх, а второй — вниз, в следствии чего левая и правая половины крыла создают разной величины самолёт и подъёмные силы накреняется.

В случае если необходимо развернуть самолет влево либо вправо, то летчик отклоняет ножные педали в требуемую сторону, что влечет за собой отклонение руля направления.

Для трансформации скорости полета летчик сектором газа изменяет количество оборотов двигателя, либо, что-то же самое, изменяет величину тяги винта либо реактивного двигателя.

В случае если на самолете имеется воздушный винт изменяемого в полете шага, то для трансформации шага винта в кабине имеется рычаг управления шагом винта, что в большинстве случаев связывается с рычагом газа, поскольку газ двигателя и шаг винта должны быть между собой согласованы.

Дабы управление вертолетом сделать похожим на управление самолетом, в кабине вертолета кроме этого имеются ручка управления, ножные педали, рычаг управления неспециализированным шагом винта и рычаг газа; но они связаны уже не с теми органами, что на самолете, поскольку на вертолете нет крыла, ни элеронов, ни руля направления.

Ручка управления вертолетом связана тягами и тросами с механизмами продольного и поперечного управления автомата-перекоса на несущем винте.

Ножные педали соединены тросами либо тягами с механизмом трансформации установочных углов лопастей рулевого винта.

Рычаг управления неспециализированным шагом несущего винта соединен с ползуном автомата-перекоса.

Рычаг газа соединен тягами с дроссельной заслонкой карбюратора двигателя.

Управление вертолетом видео

В большинстве случаев управление неспециализированным шагом несущего винта и газом двигателя объединяют на одном рычаге, что в этом случае именуется рычагом «шаг-газ». Дело в том, что изменение шага несущего винта, т. е. однообразное изменение установочного угла всех лопастей винта, неизбежно приводит к уменьшению либо увеличению мощности, потребной для вращения винта с неизменным числом оборотов.

Несоответствие между мощностью, развиваемой двигателем, и мощностью, потребной для вращения винта, может привести к падению числа оборотов винта либо чрезмерной раскрутке его, что влечет за собой невозможность продолжения полета. Управление шагом винта и газом объединено на одном рычаге так, дабы мощность двигателя всегда была приближенно равна мощности, потребляемой винтом. Для окончательной регулировки их на рычаге «шаг-газ» предусматривается рукоятка коррекции газа двигателя, разрешающая создавать в маленьких пределах изменение мощности двигателя без трансформации шага винта.

За счет чего же вертолет перемещается вперед, в стороны и назад?

В случае если задать вопрос об этом у конструктора, то он ответит: «За счет циклического трансформации шага лопастей по азимуту».

А вдруг задать вопрос, что же такое «циклическое изменение по азимуту», то последует разъяснение: «Это — синусоидальное изменение углов атаки лопастей в зависимости от их азимутального положения».

Это верно? Непременно. А ясно? Не весьма. Разберемся, это что может значить.

Чтобы из положения висения перевести вертолет в горизонтальный полет вперед, назад либо в сторону, нужна сила, направленная в эту сторону. А как взять такую силу, которую по желанию возможно было бы не только изменять по величине, но изменять по направлению.

Возможно, само собой разумеется, поставить под фюзеляж еще один двигатель с воздушным винтом, что бы поворачивал вертолет в любом направлении.

А возможно сделать намного проще: применять силу, уже имевшуюся на висящем вертолете, в частности — аэродинамическую силу несущего винта, которая при висении проходит на протяжении оси винта.

В случае если поменять положение данной силы (наклонить ее) если сравнивать с ее исходным вертикальным положением, то ее возможно разложить на две составляющие силы: вертикальную и горизонтальную.

Горизонтальная составляющая и будет той силой, которая перемещает вертолет в желаемом направлении, а вертикальная составляющая будет так же, как и прежде делать роль подъемной силы. В зависимости от того, в какую сторону наклонить аэродинамическую силу винта, в ту сторону и может совершаться перемещение вертолета. Чем больший наклон будет иметь аэродинамическая сила, тем больше будет ее горизонтальная составляющая и тем громадную скорость сможет развить вертолет в заданном направлении.

Итак, искомая сила отыскана. Остается лишь отыскать метод наклонять эту силу в требуемом направлении и на нужную величину.

Казалось бы, несложным методом изменять наклон аэродинамической силы винта есть наклон самой оси несущего винта, соответственно, и всей плоскости его вращения в требуемую сторону. Эта кажущаяся весьма простой схема управления была в первый раз применена на автожирах. Она именуется схемой яркого управления.

Принцип яркого управления продемонстрирован.

Передвинув ручку управления вертолетом вперед, летчик тем самым при помощи пары шестеренок наклоняет вперед всю втулку крепления лопастей несущего винта, а вместе с тем и изменяет положение плоскости вращения несущего винта. Наряду с этим полная аэродинамическая сила его будет иметь горизонтальную составляющую, направленную вперед, и вертолет начнет перемещение в этом направлении. Так, перемещению ручки управления вертолетом вперед будет соответствовать и перемещение вперед самого вертолета.

Но изменять угол наклона плоскости вращения несущего винта на вертолете нелегкое дело, поскольку огромная плоскость вращения несущего винта есть как бы ротором гироскопа, что пытается сохранить плоскость собственного вращения. Помимо этого, трудность является выполнением разрезного главного вала для обеспечения наклона втулки.

Изобретенный Б. Н. Юрьевым автомат-перекос, включенный в управление несущим винтом вертолета, лопасти которого имеют горизонтальные шарниры, разрешает достигать для того чтобы же результата, как и при наклоне плоскости вращения винта, но вторым, более легким методом.

Принципиальная схема управления винтом посредством автомата-перекоса изображена.

На валу винта имеется ползун. Ползун соединен с валом продольными шлицами, каковые передают ползуну вращение вала. Помимо этого, наличие продольных шлиц позволяет перемещать ползун на протяжении вала вниз и вверх, наряду с этим внешняя обойма 5 перемещается в муфте.

С ползуном осью А—А связано кольцо, а с кольцом осью Б—Б связана внутренняя обоина автомата-перекоса. Так, и кольцо, п внутренняя обойма также вращаются вместе с валом несущего винта. Кольцо может наклоняться вправо и влево, а внутренняя обойма, не считая наклона вправо и влево вместе с кольцом, возможно на оси Б—Б наклонена вперед и назад.

Благодаря наличия шарикоподшипниковой связи наклоны внешней обоймы 5 вместе с муфтой будут приводить к наклонам внутренней обоймы, но внешняя обойма не будет вращаться, поскольку вращение вала винта через шарикоподшипник передаваться на нее не будет.

Управление вертолетом видео

Внешняя обойма тарели автомата-перекоса через муфту при помощи тяг со сферическими наконечниками

п качалок связана с ручкой управления. Ползун связан с рычагом «шаг-газ».

На внутренней обойме автомата-перекоса имеются выступы. Число выступов соответствует числу лопастей винта. В этом случае их три.

Тяги соединяют внутреннюю обойму с лопастями винта. Так, наклон внешней и внутренней обоймы вынудит все три лопасти поменять собственные установочные углы около осевых шарниров.

В случае если летчик отклонит ручку управления вертолетом вперед, то он тем самым вынудит согнуться вперед (около оси Б—Б) обе обоймы автомата-перекоса, а вместе с этим поменяют собственные установочные углы и все лопасти несущего винта. Сейчас, в то время, когда обоймы наклонены вперед, на протяжении вращения винта любая лопасть, проходя над ручкой летчика (угол азимута 180), будет машинально уменьшать собственные установочный угол, а проходя над хвостовой балкой (угол азимута 0° либо 360°), будет увеличивать собственный установочный угол.

Конечно, что при уменьшении установочного угла уменьшится и подъемная сила лопасти, в следствии чего лопасть опустится. В том месте, где установочный угол увеличится, в том месте увеличится и подъемная сила, и лопасть совершит взмах.

Так, при отклонении ручки управления вертолетом вперед любая лопасть, проходя над ручкой управления (угол азимута 180°), опустится, а проходя над хвостовой балкой, приподнимется. Это равносильно тому, что согнулся вперед конус лопастей.

Потому, что можно считать, что полная аэродинамическая сила винта сходится с осью конуса, т. е. перпендикулярна плоскости вращения финишей лопастей, то наклон конуса вперед свидетельствует кроме этого, что вперед согнулась, и линия действия силы, развиваемой винтом. А это значит, что показалась горизонтальная составляющая силы, снабжающая перемещение вертолета вперед.

В случае если при нейтральном положении ручки управления вертолет висел, то сейчас, при отклонении ручки вперед, вертолет начнет перемещение вперед.

В случае если до отклонения ручки вперед полная аэродинамическая сила несущего винта R проходила через центр тяжести вертолета, то сейчас она проходит позади центра тяжести, в следствии чего появляется момент относительно центра тяжести, заставляющий вертолет опускать шнобель. Опускание — это не будет прекращаться , пока линия действия силы R опять не совпадет с центром тяжести.

Итак, благодаря наклону автомата-перекоса лопасть не сохраняет постоянного установочного угла, соответственно, и не сохраняет постоянного угла атаки. При угле азимута 0° (лопасть проходит над хвостовой балкой) угол атаки громаднейший; -при перемещении от угла азимута 0 до 180° (лопасть направлена вперед) угол атаки значительно уменьшается, а после этого начинает возрастать и при угле азимута 360° опять доходит до большого значения. А это и имеется циклическое изменение углов атаки лопасти в зависимости от ее азимутального положения.

Так создается на современном вертолете наклон сила и конуса лопастей, двигающая вертолет в избранном направлении.

Для полета назад ручка управления вертолетом должна быть отклонена на себя, за нейтральное положение.

Полет вбок, к примеру вправо, требует отклонить ручку управления вертолета вправо от нейтрального положения. Благодаря этого автомат-перекос увеличивает установочный угол лопастей, ометающих левую часть диска, за счет чего на этом месте возрастает их подъемная сила и лопасти взмахивают, и, напротив, сокращает установочный угол лопастей, ометающих правую часть диска, где лопасти опускаются. Целый конус лопастей оказывается так наклоненным вправо.

Появляется горизонтальная составляющая сила винта, направленная вправо, которая и является причиной перемещения вертолета в этом направлении.

В случае если при висении аэродинамическая сила винта проходила через центр тяжести, то сейчас она проходит левее центра тяжести. Показавшийся момент наклоняет фюзеляж вертолета вправо , пока линия действия силы не совпадет с центром тяжести. Исходя из этого полет вправо сопровождается наклоном фюзеляжа вправо.

направляться, но, подметить, что наклон аэродинамической силы несущего винта не повторяет в точности наклона автомата-перекоса. В действительности, пускай автомат-перекос наклонен назад, конус несущего винта кроме этого будет наклонен назад. Но в этом случае происходит нежелательное изменение углов атаки у наступающей и отступающей лопастей, поскольку наклон винта назад неизбежно меняет тот угол, с которым встречают поток лопасти, проходя навстречу потоку либо уходя от потока.

Угол атаки наступающей лопасти увеличится, а отстающей уменьшится. Это вносит изменение в маховое перемещение лопастей, благодаря чему образуется угол отставания аэродинамической силы винта от того направления, в котором отклонен автомат-перекос.

Нужно, но, дабы аэродинамическая сила несущего винта строго подчинялась перемещению ручки управления вертолетом. Для этого передача от ручки управления к автомату-перекосу выполняется так, дабы автомат-перекос отклонялся пара в противном случае, чем ручка, но наклон аэродинамической силы строго соответствовал бы наклону ручки управления вертолетом.

В случае если отклонение ручки управления вертолетом изменяет наклон линии действия подъемной сипы, развиваемой несущим винтом, то рычаг «шаг-газ» помогает для трансформации величины данной силы.

В то время, когда рычаг «шаг-газ» отклоняется назад на себя, то ползун скользит вверх по шлицам и заставляет все три лопасти расширить установочный угол. В следствии этого происходит повышение подъемной силы каждой лопасти, соответственно, и повышение полной аэродинамической силы всего винта. В случае если рычаг «шаг-газ» отклоняется вперед от себя, то сила винта значительно уменьшается.

В то время, когда аэродинамическая сила ввита делается больше силы веса, то висящий вертолет отвесно набирает высоту. В то время, когда аэродинамическая сила винта делается меньше силы веса, то вертолет совершает вертикальный спуск. В то время, когда аэродинамическая сила винта равна силе веса, то вертолет висит на одной высоте.

Продемонстрировано, как возрастает потребная мощность для вращения несущего винта (среднего размера) в зависимости от повышения установочного угла при постоянных оборотах 250 о6\мин.

Схематически продемонстрировано управление шагом рулевого винта.

Отклонение правой либо левой педали через тросовое управление передается «а червячный механизм рулевого винта. Перемещение педалей заставляет вращаться червячную гайку. Наряду с этим червяк вывертывается либо ввертывается. С червяком связаны тяги, идущие к рычагам лопастей.

Перемещение червяка через рычаги передается на лопасти несущего винта, благодаря чему они поворачиваются в осевых шарнирах. Наряду с этим изменяется их неспециализированный установочный угол, а, следовательно, и тяга рулевого винта.

При висении вертолета либо при прямолинейном полете тяга рулевого винта обязана уравновешивать реактивный момент несущего винта.

В случае если вертолет нужно развернуть вправо либо влево, то перемещение педалей увеличивает либо сокращает ход рулевого винта. В одном случае тяга делается больше, а в другом случае меньше той величины, которая нужна для уравновешивания реактивного момента несущего винта. Вертолет наряду с этим разворачивается либо под действием момента тяги рулевого винта, либо под действием реактивного момента.

Отказ рулевого винта (к примеру, из-за поломки хвостового вала трансмиссии) приводит к поворотам вертолета под действием ничем не уравновешенного реактивного момента, к примеру, на режиме висения вертолет делал бы пара десятков оборотов в 60 секунд около вертикальной оси, что исключало бы возможность продолжения полета. Исходя из этого хвостовой вал, как и вся трансмиссия, изготовляется с громадным запасом прочности.

При помощи органов управления на вертолете вероятно выполнять нужные эволюции. Вертолет может летать с разными горизонтальными скоростями; он может как из горизонтального полета, так и с режима висения перейти на комплект высоты либо спуск, может крутиться на одном месте около вертикальной оси, может скоро набирать скорость и скоро останавливаться, может выполнять спирали и виражи. Вертолет остается всецело управляемым и в том случае, в то время, когда откажет двигатель.

Наряду с этим самовращающийся несущий винт через трансмиссию передает вращение п на рулевой винт.

Для исполнения всех этих эволюций требуется координированное воздействие ручкой управления вертолетом, рычагом «шаг-газ» и ножными педалями.

Агрегаты техники

Управление вертолетом видео. управление двигателем вертолета.

Трюки вертолета на радио управлении — Helicopter stunts

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: