Пилотирование вертолета

Глава VIII ПОЛЕТЫ ПО ПРИБОРАМ И НОЧЬЮ. ПОЛЕТЫ ПО ПРИБОРАМ

В тех случаях, когда полет совершается при хорошей видимости земли и естественного горизонта, летчик, пилотируя самолет или вертолет, сохраняет его нормальное положение, ориентируясь по естественному горизонту.

При полете в сильную дымку, дождь или в снегопад, когда естественный горизонт не просматривается, летательный аппарат можно пилотировать, определяя его пространственное положение по поверхности земли. Для этого, конечно, необходим достаточно хороший обзор из кабины летчика.

При полетах в облаках или ночью за облаками, конца не видны ни естественный горизонт, ни поверхность земли, положение летательного аппарата в пространстве можно определить только при помощи приборов.

Полеты, при которых пространственное положение летательного аппарата определяется по приборам, называют полетами по приборам.

Остановимся на понятии «пространственное положение летательного аппарата».

При выполнении визуального полета летчик, видя горизонт — и поверхность земли, определяет не только пространственное положение летательного аппарата, но и его положение относительно земных ориентиров и магнитного меридиана.

Под пространственным положением летательного аппарата следует понимать положение его продольной и поперечной осей относительно плоскости, параллельной поверхности земли.

Чтобы охарактеризовать, помимо пространственного положения, положение летательного аппарата относительно земных ориентиров и магнитного меридиана, целесообразно применить термин «полное пространственное положение».

Определение только пространственного положения летательного аппарата обеспечивает лишь выполнение полета, но так как всякий полет совершается с определенной целью и должен закончиться посадкой в назначенном месте, то, следовательно, в каждом полете необходимо непрерывно иметь представление о полном пространственном положении своего летательного аппарата.

При визуальном полете летчик определяет и сохраняет пространственное положение своего аппарата (самолета, вертолета) рефлекторно. Кроме того, располагая показаниями приборов и сличая карту с местностью, он легко определяет свое местонахождение. В результате определяется полное пространственное положение летательного аппарата.

При полете по приборам полное пространственное положение летательного аппарата приходится определять только по приборам. Если для определения пространственного положения самолета или вертолета необходим целый комплекс приборов, называемых пилотажными, то для определения своего местонахождения приходится пользоваться группой навигационных приборов.

Совершенно естественно, что для пилотирования летательного аппарата по приборам летчику приходится затрачивать гораздо больше сил и внимания, чем в визуальном полете. Конечно, выполнять полеты по приборам могут лишь летчики, имеющие значительный опыт и соответствующую тренировку.

Современные самолеты, обладающие хорошей устойчивостью и прекрасной управляемостью и оборудованные всеми пилотажно-навигационными приборами, будучи исключительно, надежными в эксплуатации, позволяют производить длительные полеты в сложных метеорологических условиях днем и ночью. Кроме того, почти все самолеты, исключая лишь спортивные и легкие истребители, оборудованы автопилотами. В условиях полета по приборам автопилот является незаменимым помощником летчика, облегчающим его тяжелый труд.

По сравнению с самолетами современные вертолеты обладают худшей устойчивостью и управляемостью, имеют зачастую меньший объем спецоборудования, и на большинстве вертолетов нет автопилотов; это приводит к тому, что пилотирование их оказывается значительно сложнее пилотирования самолетов, особенно при полетах по приборам.

Не так давно существовало мнение, что большинство пилотажно-навигационных самолетных приборов обычного типа непригодно для выполнения полетов по этим приборам на вертолетах.

Конечно, обычные самолетные указатели скорости, имеющие небольшую чувствительность и оцифровку с 40–50 км/час, хотя и могут быть использованы на вертолетах, но заметно усложнят их пилотирование, практически исключив висение на высоте.

Для вертолетов должны быть созданы специальные указатели скорости, обладающие высокой чувствительностью и позволяющие замерять очень малые скорости поступательного полета вплоть до висения.

Значительно расширила бы возможности вертолетов установка на них указателей скорости, позволяющих определять скорость перемещения вертолета в любую сторону.

Для определения пространственного положения самолета в полете при отсутствии видимости земли и естественного горизонта применяется авиагоризонт. Как показал опыт полетов, обычный самолетный авиагоризонт может быть также успешно использован при полетах по приборам на вертолетах.

Разберем подробнее отличия в поведении самолета и вертолета при различных режимах полета.

Как известно, на всех современных самолетах крыло жестко прикреплено к фюзеляжу. Вследствие этого при полете самолета на малых скоростях, когда углы атаки крыла должны быть достаточно велики, продольная ось самолета имеет довольно большой положительный угол с горизонтом. При больших скоростях полета продольная ось самолета практически горизонтальна (рис. 98).

Рис. 98. Положение продольной оси самолета относительно горизонта в зависимости от скорости полета:

_{1 — малая скорость; 2 — большая скорость}

В авиагоризонте использована способность гироскопа оставаться в неизменном положении при изменении положения продольной и поперечной осей самолета в полете.

Показания авиагоризонта, установленного на самолете, будут следующими: если самолет выполняет горизонтальный полет на большой скорости, то силуэт самолетика на шкале авиагоризонта совпадает с линией горизонта; при наборе высоты на этой же скорости силуэт самолетика находится значительно выше линии горизонта на величину угла набора; при планировании на такой же скорости силуэт самолетика находится значительно ниже линии горизонта. Все приведенные показания авиагоризонта соответствуют полету без крена. В случае полета с креном, например при вираже, авиагоризонт показывает и крен (рис. 99).

Рис. 99. Показания авиагоризонта, установленного на самолете:

_{1 — горизонтальном полете; 2 — при наборе высоты; 3 —при планировании; 4 — при вираже}

Таким образом, видно, что показания авиагоризонта не только соответствуют положению самолета в пространстве, но и дают некоторое представление о режиме его полета.

Проследим теперь, как изменяются положение продольной оси вертолета и показания авиагоризонта в зависимости от режима полета.

Как известно, перемещение вертолета вперед осуществляется за счет наклона в эту же сторону тяги несущего винта. А так как при этом создается пикирующий момент, то при полете с поступательной скоростью продольная ось вертолета всегда составляет отрицательный угол с горизонтом. При этом, чем больше скорость полета вертолета, тем больше этот угол. Так, например, если при висении рассматриваемого одновинтового вертолета этот угол близок к нулю, то при полете на дальность он равен 5–6°, а при максимальной скорости он близок к 9° (рис. 100).

Рис. 100. Положение продольной оси вертолета относительно горизонта в зависимости от скорости полета:

_{1 — при висении; 2 — при максимальной скорости}

Следовательно, этот угол зависит от скорости полета. Поэтому, выполняя горизонтальный полет, набор высоты и планирование на одной и той же скорости за счет изменения мощности двигателя и шага несущего винта, на шкале авиагоризонта мы получим практически одинаковые показания на всех указанных режимах полета.

Практически одинаковые показания авиагоризонта, установленного на вертолете, при различных режимах полета не только не усложняют выполнения полета по приборам, как это представлялось ранее, но даже несколько упрощают его.

В самом деле, выполняя полет по приборам на вертолете, достаточно удерживать силуэт самолетика в неизменном положении относительно линии горизонта независимо от режима полета.

Однако если на самолете, как говорилось выше, авиагоризонт помогает определять и режим полета, то на вертолете при неизменных показаниях авиагоризонта режим полета определяется при помощи вариометра, указателя наддува двигателя, указателя шага несущего винта и положения рычага «шаг-газ».

Следует иметь в виду, что полет по приборам как на самолете, так и на вертолете возможен только при использовании целого комплекса приборов, в который, помимо авиагоризонта, входят: указатель скорости, вариометр, указатель поворота, высотомер, указатели оборотов и наддува двигателя, компас, радиокомпас, радиовысотомер и часы.

Ряд особенностей устойчивости, управляемости и техники пилотирования вертолета по сравнению с самолетом обусловливает некоторые отличия в визуальном полете и тем более в полете по приборам.

Хорошая устойчивость, управляемость и аэродинамическая симметрия современных самолетов позволяют производить на них полеты по приборам даже в случае отказа авиагоризонта, используя для этой цели указатель поворота и скольжения.

Худшая, чем у самолетов, устойчивость, заметное запаздывание реагирования вертолета на отклонения органов управления и несимметричность одновинтового вертолета в путевом отношении делают пилотирование вертолета более сложным, чем пилотирование самолета. Особенно усложняется пилотирование вертолета при полетах по приборам. Поэтому очень важно, чтобы при полете по приборам на вертолете все приборы давали показания без запаздывания. Авиагоризонт, указатель поворота и компас дают свои показания без запаздывания. Остальные же приборы: указатель скорости, вариометр, высотомер — дают свои показания с заметным запаздыванием как на вертолете, так и на самолете.

По этой причине основными приборами, обеспечивающими пилотирование вертолетов вслепую, являются авиагоризонт, указатель поворота и скольжения и гирокомпас. Дополнительными приборами в этом случае будут указатель скорости, вариометр, высотомер и радиокомпас.

Следует отметить, что вследствие аэродинамической несимметричности одновинтового вертолета в путевом отношении в значительной степени возрастает роль указателя скольжения, тем более что положение педалей ножного управления сильно изменяется не только при изменении режима полета, но даже при изменении его скорости.

Расположение приборов на приборной доске вертолета может быть в основном таким же, как и на самолетах; в отличие от самолетов на вертолетах указатели оборотов и наддува двигателя необходимо располагать вблизи пилотажно-навигационных приборов.

Кроме того, на вертолетах, на которых производятся полеты в сложных метеорологических условиях, целесообразно для повышения безопасности устанавливать по два авиагоризонта с независимым питанием их, так как при отказе авиагоризонта пилотировать вертолет по указателям поворотов и скольжения практически очень трудно.

Подготовка к полету по приборам на вертолете и выполнение такого полета имеют некоторые особенности.

Прежде всего следует отметить, что если летчику, имеющему большой опыт полетов на самолетах, при переучивании на вертолетах до самостоятельного вылета требуется не более 3–5 часов налета, то для перехода к обучению на нем полетам по приборам потребуется не менее 25–30 часов налета при условии, что летчик имеет большой опыт полетов по приборам на самолетах. В противном случае налет должен быть значительно увеличен.

Такой налет необходим для того, чтобы летчик твердо усвоил и овладел особенностями полета на вертолете и отвык от многих «самолетных» привычек, которые могут причинить неприятности при полетах на вертолете.

Приступая к обучению полетам по приборам на вертолете, необходимо еще при визуальных полетах внимательно изучить показания всех приборов. При выполнении этих полетов очень важно заметить и запомнить характер запаздываний вертолета и показаний приборов при отклонении ручки управления.

Особое внимание следует обратить на выдерживание прямолинейности полета при различных режимах полета и при разных положениях педалей ножного управления, ориентируясь по показаниям указателя скольжения.

У летчиков, много летавших на самолетах по приборам, вырабатывается привычка держать педали ножного управления в нейтральном положении. При пилотировании самолета по приборам этот навык очень полезен, особенно в случае выполнения полета по указателю поворота.

Между тем при полете по приборам на одновинтовом вертолете такая привычка может сильно усложнить его пилотирование. Поэтому, выполняя полет по приборам на вертолете, необходимо особенно внимательно следить за указателем скольжения, так как обычно вследствие усложнения обстановки в полете летчик перестает следить за собой и устанавливает педали в нейтральнее положение, полет начинает выполняться со значительным скольжением и соответствующим усложнением пилотирования.

Овладевая полетами по приборам на вертолете, необходимо отклонения рычагов управления вертолетом производить очень плавно. В наибольшей степени это относится к перемещениям рычага «шаг-газ», так как при этом изменяются реактивный момент несущего винта и балансировка вертолета по всем трем осям.

Первые полеты по приборам следует производить под колпаком на вертолете с двойным управлением под наблюдением инструктора.

Только овладев всеми режимами полета под колпаком и особенно выполнением переходных режимов, можно приступать к полетам в облаках.

Полет в облаках почти ничем не отличается от полета под колпаком, за исключением несколько большей «болтанки» в отдельных видах облачности и возможного обледенения. Для приобретения навыков пилотирования вертолета в условиях «болтанки» полезно последние полеты под колпаком выполнять под кучевыми облаками, где уровень «болтанки» иногда бывает больше, чем в облаках.

Следует отметить, что вследствие шарнирной подвески лопастей несущего винта вертолет менее подвержен воздействию «болтанки» по сравнению с самолетом. Однако меньшая устойчивость вертолета по всем трем осям практически сводит на нет это преимущество.

При полете на вертолете в неспокойном воздухе как в визуальном полете, так и особенно при полете по приборам все время приходится вмешиваться в управление для выдерживании заданного режима полета.

Перед входом в облака необходимо внимательно проверить температурный режим двигателя; заранее подобрать такое положение створок охлаждения двигателя и масла, чтобы при полете по приборам не приходилось отвлекаться для регулировки температур двигателя и масла; проверить количество топлива; отметить время и> место входа в облака.

Полезно для упрощения сохранения режима полета совместить линию горизонта на шкале авиагоризонта с силуэтом самолетика, опустив ее вниз.

Если в облаках ожидается слабое обледенение, необходимо перед входом в облака включить на одну минуту противообледенительную систему, а затем выключить ее. Противообледенительная жидкость, покрывшая при этом лопасти, значительно замедлит начало их обледенения.

Если при полете в облаках все же началось обледенение, то противообледенительную систему следует включать и выключать периодически. Противообледенительная система включается при загорании лампочки «Лед» и выключается после того, как она погаснет. Дополнительным признаком начавшегося обледенения несущего винта является усиление тряски вертолета с одновременным подергиванием ручки управления. Через 1–2 мин после включения противообледенительной системы тряска вертолета и подергивание ручки должны прекратиться.

Если через 2–3 мин после включения противообледенительной системы тряска и подергивание ручки управления не прекращаются, а даже усиливаются, полет в облаках следует прекратить, так как эти признаки сигнализируют о том, что началось обледенение лопастей несущего винта вследствие израсходования антифриза либо отказа противообледенительной системы. Полет в зоне обледенения с неработающей противообледенительной системой недопустим, так как сильное обледенение лопастей несущего винта, кроме ухудшения их аэродинамического качества, вызывает значительную разбалансировку несущего винта, сильную тряску всего вертолета и невозможность управлять им вследствие значительных подергиваний ручки управления.

Если в облаках ожидается интенсивное обледенение, то противообледенительную систему следует включать перед входом в облака и не выключать в течение всего времени нахождения вертолета в зоне обледенения.

При полете в облаках необходимо тщательно выдерживать заданный режим полета и использовать все имеющиеся радиосредства для контроля своего местонахождения.

Первые полеты в облаках, так же как и первые полеты под колпаком, следует выполнять только с инструктором. Дальнейшие непродолжительные тренировочные полеты в облаках можно выполнять одиночно.

Длительные полеты и перелеты в сложных метеорологических условиях при наличии на вертолете двойного управления лучше выполнять двум летчикам. Если же вертолет имеет одинарное управление, то такие полеты следует выполнять обязательно со штурманом.

Пилотирование вертолета в облаках должно быть плавным. Особенно внимательно следует выполнять переходные режимы, сопровождающиеся значительным изменением балансировки вертолета. Необходимо помнить, что если при пилотировании вертолета под колпаком вследствие допущенной ошибки летчик начинает терять представление о пространственном положении вертолета и для исправления ошибки ему достаточно открыть колпак, то при полете в облаках этой возможности летчик лишен.

Завершающим этапом всякого полета является посадка. Заход на посадку в сложных метеорологических условиях вне видимости земли и горизонта на вертолете можно выполнять при помощи тех же средств и по тем же посадочным системам, что и на самолете. Порядок выполнения захода на посадку по этим системам точно такой же, как и на самолетах.

Выполняя заход на посадку по системе ОСП, целесообразно строить маршрут не по дальней приводной радиостанции, а по ближней, так как при этом время, потребное на выполнение захода, будет значительно меньше, чем при выполнении такого же захода по дальней приводной станции.

Вследствие того что объем специального оборудования на современных вертолетах почти такой же, как на самолетах, а маневр по скорости у них больший, то при полетах в сложных метеорологических условиях минимум погоды для вертолетов может быть установлен более жесткий, чем для самолетов.

К полетам на вертолете ночью можно приступать лишь после окончания тренировки под колпаком, а еще лучше после овладения полетами в облаках.

Полеты на вертолете в светлую, ясную ночь мало отличаются от дневных полетов; они выполняются визуально и, конечно, гораздо проще, чем полеты в темную ночь или ночью в сложных метеорологических условиях.

Главной особенностью любого ночного полета является затрудненное наблюдение за приборами и агрегатами вертолета, расположенными в кабине.

Поэтому, приступая к полетам ночью, необходимо в совершенстве знать кабину своего вертолета, иными словами, точно помнить расположение всех включателей и агрегатов, которыми придется пользоваться в полете. Это необходимо хотя бы для того, чтобы в случае полного отказа освещения кабины вертолета иметь возможность благополучно закончить полет.

Умение пилотировать вертолет по приборам при выполнении полета ночью необходимо летчику потому, что даже в ясную, но темную ночь при отсутствии в районе полетов наземных световых ориентиров полет ночью практически не отличается от полета в сложных метеорологических условиях.

Следует отметить еще одну особенность полетов ночью — это выполнение взлета и посадки.

Если все самолеты, как правило, производят взлет и посадку как днем, так и особенно ночью на аэродромах, взлетно-посадочные полосы которых имеют специальное светотехническое оборудование для обеспечения ночных полетов, то вертолетам очень часто приходится выполнять взлет и посадку на площадках, не имеющих специального освещения.

Если взлет на вертолете ночью производится со взлетной полосы аэродрома, то благодаря хорошей видимости поверхности земли и наличию впереди световых ориентиров такой взлет независимо от метеорологических условий не отличается от дневного и выполняется так же, как и днем.

При взлете вертолета ночью с площадки, не имеющей светового оборудования, особенно в темную ночь, необходимо впереди вертолета в направлении взлета установить световой ориентир (фонарь, костер и т. п.), который обеспечит выдерживание прямолинейности взлета.

Кроме того, для обеспечения видимости земли при разгоне над землей необходимо перед взлетом включить посадочную фару. В случае неисправности посадочной фары для этой цели может быть использована и рулежная фара.

Взлет ночью с такой площадки производится несколько иначе, чем днем: вертикальный набор высоты после отрыва выполняется до 3–5 м с последующим плавным разгоном. Взлет должен производиться против ветра.

Следует помнить, что высота начала разгона и темп его должны обеспечивать выполнение нормального взлета без касания колесами земли. Разгон после отрыва надо выполнять более плавно, чем днем. По достижении наивыгоднейшей скорости набора следует перевести вертолет в набор высоты, затем перейти на пилотирование по приборам, и только после этого выключить фару. Смотреть на землю при таком взлете надо так же, как при взлете днем.

Взлет ночью с площадок, окруженных высокими препятствиями, сложнее, чем днем. Следует иметь в виду, что размеры таких площадок для ночного взлета должны быть в 1,5–2 раза больше, чем для взлетов днем. Взлет необходимо выполнять точно против ветра. Взлет, отрыв и набор высоты выполняются так же, как и при взлете днем с таких же площадок. Разгон производится более плавно, чем днем.

Фару следует держать включенной до пролета вертолета над препятствием. Вершины препятствий в направлении взлета желательно обозначить световыми ориентирами.

Полеты на вертолете в темную ночь под облаками, в облаках и за облаками выполняются только по приборам. При этом освещение кабины вертолета необходимо отрегулировать на минимальную освещенность, обеспечивающую нормальную видимость всех приборов и рычагов агрегатов. Слишком яркий свет в кабине затруднит ведение детальной ориентировки в случае видимости земли, что может усложнить выполнение взлета и посадки.

Маршрутные полеты на вертолете ночью выполняются так же, как и полеты днем в сложных метеорологических условиях.

Посадка на вертолете ночью имеет ряд отличий от посадки днем.

Если посадка выполняется на аэродроме, оборудованном специальным» светотехническими средствами, то такая посадка мало чем отличается от посадки днем; несколько усложняется при этом лишь расчет на посадку.

Выполнение посадки на вертолете ночью вне аэродрома несколько сложнее, чем днем. Место приземления в этих случаях должно быть ограничено световыми ориентирами. Кроме того, необходимо хорошо знать подходы к площадке.

На обычную площадку с открытыми подходами заход выполняется так же, как и днем. Некоторым отличием является несколько большая высота торможения и зависания.

Если обстановка не препятствует, то включать посадочную фару перед посадкой следует на высоте не ниже 50 м, а выключать — после сброса шага при приземлении.

Наиболее сложна посадка ночью на площадку, ограниченную высокими препятствиями. Так же как и для взлета ночью с подобной площадки, по размерам она должна быть в 1,5–2 раза больше, чем площадка для посадки днем.

Очень важно, чтобы летчик хорошо знал размеры площадки, высоту и характер окружающих препятствий. Желательно, чтобы препятствия были обозначены световыми ориентирами. Заход на посадку следует выполнять строго против ветра. В сильный порывистый ветер взлет с подобных площадок и посадка на них ночью запрещаются. Посадочная фара включается на высоте 30–50 м над препятствиями и выключается по окончании посадки.

Заход на посадку ночью в сложных метеорологических условиях на аэродроме, оборудованном средствами, обеспечивающими такую посадку, не отличается по выполнению от захода на посадку днем в сложных метеорологических условиях.

При заходе на посадку днем и ночью в сложных метеорологических условиях летчик должен переключать радиовысотомер на первый диапазон.

Современные вертолеты при полете испытывают большие вибрации по сравнению с любыми самолетами, даже имеющими винтомоторную группу (ВМГ).

Повышенная вибрация вертолета не только морально воздействует на экипаж и пассажиров, повышает их утомляемость, но и создает дополнительные напряжения конструкции вертолета, сокращающие срок его службы.

На самолетах с ВМГ источником вибрации являются двигатель и винт. Как известно, современные поршневые двигатели, не говоря уже о ТВД, достаточно хорошо уравновешены, поэтому вибрации, создаваемые ими, очень малы по амплитуде (величине) и имеют частоту, не совпадающую, как правило, с частотой конструкции самолета. Винты самолетов, работая в осевом симметричном потоке и имея сравнительно небольшие размеры (диаметр их редко превышает 5 м), также не создают заметно больших вибраций. Вследствие этого на самолетах с винтами, не говоря уже о реактивных самолетах, вибрации очень малы «и полет на них достаточно спокоен и комфортабелен.

Совершенно иначе обстоит дело на вертолетах. Двигатель вертолета создает незначительные вибрации. Основным же источником вибраций вертолета в полете является его несущий винт.

В отличие от винта самолета несущий винт вертолета работает в несимметричном косом потоке, вследствие чего левая и правая половины винта работают в совершенно различных условиях. Скорость обтекания каждой лопасти несущего винта за один его оборот меняется от минимума до максимума; поэтому, несмотря на наличие регулятора взмаха, положение лопасти за один ее оборот меняется в значительных пределах.

Будучи нагруженной резко меняющимися силами, лопасть несущего винта вертолета за один оборот совершает очень большие и резкие колебания относительно всех шарниров.

Кроме того, имея большие размеры и массу и обладая определенной жесткостью, лопасть несущего винта, несмотря на шарнирную подвеску, передает эти колебания всей конструкции вертолета.

Наибольшие вибрации создают двухлопастные несущие винты вследствие наибольшей пульсации подъемной силы. Винты с большим числом лопастей создают меньшие вибрации.

Следует также иметь в виду, что диаметры несущих винтов вертолетов колеблются в пределах 10–25 м, а их вес достигает 100 кг и более. Конечно, очень трудно создать несущий винт, у которого все лопасти были бы совершенно одинаковы в весовом и геометрическом отношении.

Кроме того, вследствие изменения влажности древесины несущие винты деревянной или смешанной конструкции могут менять свою балансировку в процессе эксплуатации, что в свою очередь может быть источником повышенной вибрации вертолетов.

Дополнительным источником вибрации может явиться трансмиссия вертолета. Если на самолете винт непосредственно крепится на валу двигателя, то на большинстве вертолетов несущий винт закреплен на главном редукторе, отстоящем достаточно далеко от двигателя и связанном с ним длинным валом. У одновинтового вертолета с рулевым винтом длина хвостового вала обычно превышает радиус несущего винта. У двухвинтовых вертолетов продольной и поперечной схем длина синхронного вала практически равна диаметру винта.

При неудачной конструкции трансмиссии последняя вследствие наличия длинных валов может создавать не только повышенные вибрации, но и повышенные напряжения в конструкции вертолета.

У вертолетов с двумя несущими винтами уровень вибраций может быть выше, чем у вертолетов с одним несущим винтом.

Для предотвращения больших вибраций вертолета в полете предъявляются повышенные требования к точности изготовления несущих винтов «и деталей трансмиссии. В этих же целях очень часто двигатель вертолета, его трансмиссию, включая и главные редукторы, устанавливают на резиновых амортизаторах.

Вследствие того что конструкция вертолета подвергается значительным вибрациям, а наиболее ответственные детали вертолета — лопасти несущего винта — работают в условиях знакопеременных нагрузок, вызывающих усталостные напряжения и почти не поддающиеся точному учету, каждый новый тип вертолета проходит испытания на ресурс. Такие испытания позволяют достаточно точно оценить надежность конструкции всех частей вертолета.

Обычно испытания вертолета на ресурс проводятся в более тяжелых условиях, чем те, которые могут быть в полете; кроме того, продолжительность ресурсных испытаний превышает разрешенный срок службы вертолета.

Совокупность этих мероприятий позволяет обеспечить надежность и безопасность эксплуатации вертолета.

Безопасность полета вертолета зависит не только от надежности и прочности его конструкции, но и еще от ряда конструктивных и эксплуатационных особенностей его. Так, например, для обеспечения работы несущего винта вертолета на режиме самовращения при отказе двигателя в трансмиссии всякого вертолета имеется муфта свободного хода. Следует, однако, отметить, что почти на всех вертолетах муфта свободного хода обычно расположена на выходном валу двигателя либо на входном валу главного редуктора.

Такое расположение муфты свободного хода обеспечивает режим самовращения несущего винта в случае отказа двигателя. Между тем в случае разрушения или заклинения главного редуктора при таком расположении муфты свободного хода не гарантируется надежное самовращение несущего винта.

Для обеспечения самовращения несущего винта в случае разрушении главного редуктора необходимо, чтобы муфта свободного хода была расположена непосредственно у несущего винта, т. е. на выходном валу главного редуктора. Но это условие очень трудно обеспечить технически, так как крутящий момент на выходном валу главного редуктора примерно в 10 раз больше, чем крутящий момент на его входном валу. Следовательно, муфта свободного хода в этом случае будет гораздо большей по размерам и весу и менее надежной в работе.

Кроме того, для одновинтового вертолета с муфтой свободного хода на выходном валу редуктора привод для рулевого винта пришлось бы осуществлять непосредственно от несущего винта, т. е. за муфтой свободного хода, для обеспечения путевой управляемости вертолета при планировании его на режиме самовращения несущего винта (рис. 101).

Рис. 101. Схема трансмиссии одновинтового вертолета при расположении муфты свободного хода между несущим винтом и главным редуктором:

_{1 — главный редуктор; 2 — муфта свободного хода; 3 — несущий винт; 4 — привод хвостового винта}

На вертолетах с двумя несущими винтами при таком расположении муфт свободного хода синхронный вал также должен был бы иметь привод непосредственно от несущих винтов, что привело бы к усложнению и утяжелению трансмиссии вертолета (рис. 102).

Рис. 102. Схема трансмиссии двухвинтового вертолета в случае расположения муфт свободного хода между несущими винтами и главными редукторами:

_{1 — главные редукторы; 2 — муфты свободного хода; 3 — несущие винты; 4 — синхронный вал}

Более рациональным способом решения данного вопроса может быть установка ограничителя крутящего момента между несущим винтом и главным редуктором, который конструктивно проще и легче муфты свободного хода. В этом случае муфта свободного хода может быть установлена на обычном ее месте, однако привод хвостового винта или синхронного вала придется осуществлять непосредственно от несущих винтов.

Создание такой конструкции трансмиссии вертолета, которая обеспечивала бы безопасное планирование на режиме самовращения в случае разрушения или заклинения главного редуктора, является совершенно необходимым. Этот вопрос можно также решить, создав исключительно надежную и долговечную трансмиссию.

Самый, пожалуй, простой и верный способ повышения безопасности полета вертолета — это применение реактивного привода несущего винта с расположением двигателей непосредственно на лопастях несущего винта, т. е. полная ликвидация трансмиссии.

Упрощение техники пилотирования вертолета также повышает безопасность полета на нем. С этой точки зрения целесообразно было бы ввести в управление одновинтового вертолета специальное устройство, которое при изменении шага несущего винта и мощности двигателя одновременно изменяло бы установочные углы рулевого винта таким образом, чтобы момент рулевого винта всегда был равен реактивному моменту несущего винта, обеспечивая балансировку вертолета в путевом отношении.

Установка автопилота значительно упростит пилотирование вертолета, а следовательно, повысит безопасность полета. В настоящее время уже созданы специальные автопилоты для вертолетов.

Для повышения безопасности полета особое значение имеет упрощение пилотирования вертолета в аварийных случаях.

Как известно, в случае отказа двигателя на вертолете следует, не теряя времени, перевести несущий винт на режим самовращения. Резервное время в этом случае не превышает 3–5 сек в зависимости от режима полета. Для повышения безопасности полета целесообразно установить на вертолете автомат оборотов несущего винта. Этот автомат, помимо упрощения пилотирования вертолета в обычных условиях, обеспечит автоматический перевод винта на режим самовращения в случае отказа двигателя. Задающий механизм автомата оборотов позволит применить увеличение шага несущего винта для обеспечения посадки на режиме самовращения.

Необходимо также продолжать работы по усовершенствованию пилотажно-навигационных приборов для вертолетов.

Вертолет — исключительно интересный летательный аппарат, обладающий качествами, недоступными для других летательных аппаратов.

Способность вертолета взлетать и садиться без разбега и пробега, неподвижно висеть в воздухе и перемещаться в любом направлении делает его незаменимым во многих областях применения.

Некоторым недостатком вертолетов является сравнительно небольшая скорость полета, которая меньше скорости полета современных транспортных самолетов.

По грузоподъемности и номенклатуре перевозимых грузов современные вертолеты не уступают транспортным самолетам, обеспечивая в отдельных случаях более удобную погрузку и выгрузку грузов по сравнению с самолетами.

Вследствие того что вертолетам не нужны аэродромы, они являются более удобным и выгодным транспортным средством, чем самолеты, при перевозке грузов, почты и пассажиров на расстояние 300–400 км.

В болотистых и лесных местностях, таких, как все северные районы нашей страны, вертолет будет единственно удобным и выгодным транспортным средством.

В горных районах, где порой невозможно построить аэродромы достаточных размеров, вертолет найдет широкое применение для перевозки пассажиров и грузов. Например, доставку пассажиров и почты из Симферополя на южный берег Крыма или из Адлера по всему Черноморскому побережью Кавказа удобнее всего производить на вертолетах.

Вертолет с исключительным успехом может применяться в сельском хозяйстве.

Вертолеты могут быть также использованы для разведки полезных ископаемых и> для борьбы с лесными пожарами, для оказания срочной медицинской помощи и для целей картографии, для перевозки почты, охоты на волков и т. д.

Вертолеты нашли широкое применение в различных научных экспедициях, например в наших арктических и антарктических (рис. 103 и 104).

Очень широко могут быть использованы вертолеты для обороны нашей Родины.

Трудно даже перечислить все возможные области применения вертолетов. Можно лишь сказать, что это летательный аппарат будущего.

Рис. 103. Вертолет на станции «Северный полюс»

Рис. 104. Вертолет обеспечивает проход каравана судов по Северному морскому пути