Вертолёт, 2007 № 04
Шрифт:
В 1994 году вышла в свет энциклопедия «Авиация». В ее исторической справке о вертолетах отсутствуют сведения о том, когда впервые поднялся в воздух первый отечественный успешно летавший геликоптер ЦАГИ 1-ЭА. В то же время составители энциклопедии не забыли отметить, что «первый вертикальный подъем при помощи винтов ЛА с человеком на борту был осуществлен во Франции 29 сентября 1907 года».
Памятный знак, установленный в ознаменование рекордного полета А.М. Черемухина
Для нашей страны, да и для мирового вертолетного сообщества в целом создание геликоптера ЦАГИ 1-ЭА можно и нужно считать весьма значительным событием. К большому сожалению, среди приверженцев одновинтовой схемы вертолета с рулевым винтом не нашлось ни одного автора, который отдал бы
И все-таки память о выдающихся людях и выдающихся событиях жива. В ознаменование мирового рекорда высоты полета 605 м, установленного А.М. Черемухиным 14 августа 1932 года на геликоптере ЦАГИ 1-ЭА, на месте бывшего Ухтомского аэродрома по инициативе ОКБ Камова поставили памятный знак. По инициативе фирмы «Камов» в 2002 году в новом микрорайоне города Люберцы появилась улица Черемухина, в 2004 году его имя присвоено люберецкой средней школе № 25. В 2005 году в этой школе открыт мемориальный музей, посвященный жизненному и творческому пути Алексея Михайловича Черемухина — главного конструктора первого отечественного вертолета.
Экономить топливо можно!
Раньше при разработке инструкций, которыми экипаж вертолета должен руководствоваться в полете, не обращалось должного внимания на экономию топлива. Сегодня эта проблема стоит очень остро и требует своего решения. Добиться экономии топлива в полете, причем значительной — от 5 % до 20 %, можно. Для этого экипаж вертолета должен уметь определять оптимальный крейсерский режим полета, при котором такая экономия возможна. На МВЗ им. М.Л. Миля создана и прошла испытание в институте ВВС методика определения оптимальных крейсерских режимов вертолета Ми-26. По результатам испытаний отмечено, что эта методика может быть применена в полетах на Ми-26, дана рекомендация разработать аналогичную методику и для Ми-8, поскольку на этих вертолетах, имеющих очень большой налет, можно получить и существенно большую экономию топлива.
| V пр | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 0,5 | 195 | 205 | 215 | 225 | 235 | 245 |
| 1 | 190 | 195 | 205 | 215 | 225 | 235 |
| 2 | 175 | 185 | 195 | 200 | 210 | 220 |
| 3 | 165 | 175 | 185 | 195 | 195 | 205 |
| 4 | 165 | 165 | 170 | 175 | 185 | 190 |
| 5 | 145 | 150 | 155 | 165 | 175 | 180 |
| 6 | 140 | 140 | 150 | 160 | – | – |
Метод определения оптимальных крейсерских режимов полета, позволяющий найти оптимальную частоту вращения несущего винта опти оптимальную приборную скорость V пр. оптпри меняющихся массе вертолета m, высоте полета H, температуре воздуха t, скорости ветра U 1и его направлении в, прост. Для этого нужно использовать графики, показанные на рис. 1. В правой части рисунка — прямые, каждая из которых относится к определенной высоте: H = 0; 0,5; 1–6 км, слева — три семейства кривых опт, (q G) 0, (C v) опт,
значения которых зависят от температуры наружного воздуха (от +40 до -40 °C).Эксплуатационный диапазон частот вращения несущего винта для Ми-26 при использовании описываемого метода разрешен 88–91 % при положительных и 85–91 % при нулевой и отрицательных температурах наружного воздуха. Ограничение minпри положительных температурах (88 % вместо 85 %) связано с возрастанием переменных нагрузок во втулке несущего винта с увеличением температуры и уменьшением . Кривые (q G ) 0построены при разных частотах вращения несущего винта: верхние ветви — при min, средние — при опт( min<= опт<= max), нижние — при max(из-за ограничений частот minи maxтакже являются опт). Кривые при оптдля разных значений температур совпадают, что подтверждает график на рис. 3: минимальный относительный километровый расход топлива одинаков при температуре наружного воздуха от -11 до +22 °C.
Опишем метод использования графиков в случае, когда задана высота полета и требуется определить опти (V пр) опт. Описание дадим на примере, когда m = 50 т, Н = 2,1 км, t=0, U = 60 км/ч. Из точки m = 50 т проводится вертикаль до высоты Н = 2,1 км, от получившейся точки проводится горизонталь. На горизонтали по кривым оптпри t = 0 прочитывается опт= 86,5 % (шкала оптпоказана над кривыми). При малых m и Н график оптне показан: в этой области опт= min.
Определять километровый расход топлива при заданной высоте полета не требуется, так как в процессе испытаний вертолета Ми-26 в ВВС было принято решение определять количество топлива и загрузку вертолета без учета оптимизации, по действующим нормам, определенным РДП-26. Экономия топлива приведет к тому, что в баках вертолета после посадки топлива останется больше, чем предусматривалось.
Третье семейство кривых на рис. 1 определяет параметр (C v) опт, характеризующий оптимальную крейсерскую скорость. Приборная (V пр) опти воздушная (V) оптскорости определяются по табл. 1 и 2: V пр= f(H,C v) и V = f (t,C v). В нашем примере на упомянутой горизонтали при t = 0°(C v) опт= 3 (число на кривой, расположенной над получившейся точкой). Из таблиц следует: V пр= 200 км/ч и V = 220 км/ч.
Скорость и направление ветра влияют на оптимальную скорость полета. При встречном ветре скорость нужно увеличивать, при попутном — уменьшать. Величину изменения скорости для вертолета Ми-26 можно принять равной ±U/3. Символом U обозначена путевая составляющая скорости ветра. Для ее определения служит табл. 3, по которой U и ее направление (попутное, встречное) находятся в зависимости от U 1и разности курсов ветра и полета. В примере при U 1= 60 км/ч и в— = 140°, так что из таблицы следует: ветер встречный, U = 48 км/ч (интерполяция между числами 54 и 37). В нашем примере V пр= 200 + 48/3 = 216 км/ч.
Оптимальную высоту полета сложно определить аналитически, поэтому ее находят методом перебора: определяют минимальный земной относительный километровый расход топлива (q G) на нескольких высотах — и высота, на которой наименьший q Gбудет оптимальной. Сначала напомним, как вычисляется q G:
q G= (q G)KV/(V±U), где (q G) 0— относительный воздушный километровый расход топлива;
(q G) 0= 100 Q/V m.
Коэффициент К учитывает увеличение расхода топлива при включении летчиком систем вертолета, влияющих на расход топлива, Q — часовой расход топлива. Число 100 введено в формулу, чтобы шкала q Gсостояла из целых чисел. Величины коэффициента К у вертолета Ми-26 равны: К = 1,045 при включении СКВ + ПЗУ + + ПОС дв, а при включении всех потребителей, то есть с ПОС пзу, К = 1,09. При выключенных потребителях К = 1. В приведенной формуле знак «+» означает попутный ветер.