Вертолет, 2004 №2

Новинки книжний полки

С середины прошлого века и по настоящее время на фирме «Камов» вначале под руководством выдающегося авиаконструктора Н.И. Камова, а затем, с 1974 года — Генерального конструктора С.В. Михеева создана целая гамма оригинальных вертолетов соосной схемы. Эти вертолеты успешно эксплуатируются в военной и гражданской авиации, высокий уровень их летно-технических характеристик признан во всем мире. Мы можем смело говорить и о создании научно-конструкторской школы, внесшей большой вклад в разработку современных методов решения проблем проектирования и конструирования, аэродинамики, динамики полета, прочности и аэроупругости конструкции, автоматизации управления и летных испытаний соосных вертолетов. Специалисты фирмы «Камов» вносят весомый вклад в развитие науки и практики вертолетостроения.

Колонка Ка-50

Вышла из печати книга «Аэродинамика соосного вертолета» (издательство «Полигон-пресс», Москва, 2004 г.). Ее автор Эдуард Арутюнович Петросян — ведущий специалист ОАО «Камов» по аэродинамике, динамике полета и системам автоматизированного управления вертолета, хорошо известен в научных, опытно-конструкторских, испытательных и эксплуатирующих организациях авиационной промышленности.

В предлагаемой книге автор обобщил результаты работ в области аэродинамики несущей системы и планера соосного вертолета, законов управлений движения, балансировки, устойчивости, управляемости, маневренности, особенностей режимов вихревого кольца и автоматизированных систем управления соосных вертолетов.

Первые две главы этой фундаментальной работы посвящены методам расчета аэродинамических характеристик винта и планера соосного вертолета. Принятые корректные допущения и физические модели позволили разработать достаточно простые инженерные методы расчета, обеспечивающие удовлетворительную точность получаемых характеристик. Это позволяет при решении задач проектирования делать важные выводы. В частности, на основании теоретических зависимостей и экспериментальных данных показано, что соосный винт имеет существенно больший, чем у одиночного винта, относительный КПД на режиме висения больше на 10–12 %.

Обосновывается подход к определению предельной несущей способности соосного винта в общем случае движения вертолета с учетом угловых скоростей по тангажу и крену. Приводятся аэродинамические характеристики фюзеляжа ряда соосных вертолетов, полученные в аэродинамических трубах, излагаются рекомендации по компоновке корпуса, горизонтального и вертикального оперения для обеспечения хороших характеристик балансировки, устойчивости и управляемости вертолета.

Последующие пять глав книги посвящены рассмотрению вопросов управления движением соосного вертолета и их использованию при решении большого круга задач при проектировании, испытаниях и эксплуатации вертолетов: определению балансировочных характеристик и запасов управления, характеристик устойчивости, управляемости, маневренности и безопасности полета на различных режимах. Рассматриваются полные нелинейные уравнения с учетом динамики работы двигателей и линеаризованные уравнения движения. По результатам расчетов и исследований, выполненных по предложенным методам и математическим моделям, сделан анализ характеристик балансировки, устойчивости и управляемости в полном диапазоне режимов полета соосных вертолетов. На основе этого анализа даны рекомендации по проектированию, летным испытаниям, безопасности полета вертолета и его эксплуатации. Для обоснования выводов и оценок сходимости расчетных и экспериментальных данных привлекается большой объем материалов, полученных на пилотажных стендах и в летных испытаниях.

Особое внимание автором уделено проблемам обеспечения путевой управляемости соосных вертолетов на режимах малых и средних скоростей полета с глубоким дросселированием двигателей и на режиме авторотации, безопасности полета (включая режимы взлета и посадки на подвижные взлетно-посадочные площадки кораблей).

Значительная часть книги посвящена методам расчета и анализу маневренных характеристик соосных вертолетов, полученных расчетным путем и в летных испытаниях. Рассматриваются как традиционные маневры: вертикальные (горки, пикирования, наборы высоты), горизонтальные (виражи, форсированные виражи, разгоны, торможения и др), пространственные (виражи-спирали, боевые развороты, косые петли и др.), так и маневры с большими значениями углов скольжения (до 90 градусов) на больших скоростях полета: плоские развороты, воронки. Нужно отметить, что автор, излагая материал, уместно и логично применяет терминологию, используемую в работах ряда специалистов, исследующих аналогичные характеристики самолетов и вертолетов других схем, что существенно помогает при чтении этой сложной части книги.

В главе 8 излагаются особенности изменения энергетических характеристик полета вертолета, характеристик устойчивости и управляемости, вибраций и махового движения лопастей вертолетов соосной схемы на режимах крутого снижения при малых скоростях полета, на так называемых режимах вихревого кольца, когда происходит деструктивное нарушение законов струйного обтекания лопастей несущего винта. Анализ, результаты и выводы этой главы выполнены на основании экспериментальных результатов, полученных на моделях винтов в аэродинамических трубах ЦАГИ и в летных испытаниях на вертолетах в ОКБ «Камов» и ЛИИ им. М.М. Громова. Показано, что особенности изменения характеристик вертолетов на этих режимах существенно влияют на уровень безопасности полета, особенно на малых высотах.

Ка-50

Ка-32

В последней, 9 главе книги рассмотрены системы автоматической стабилизации и управления соосных вертолетов, обеспечивающие значительное улучшение управляемости, уменьшение психофизиологической нагрузки на летчика, создающие возможности всепогодного применения вертолетов, обеспечивающие решение задач траекторного управления в сложных условиях.

Во всех главах книги Э.А. Петросяна содержится много принципиальных рекомендаций и выводов, имеющих общее значение при решении сложных задач разработки, создания, летных испытаний и эксплуатации не только вертолетов соосной, но и других схем. Поэтому книга представляет большой интерес для всех специалистов: конструкторов, инженеров и научных работников конструкторских бюро, научно-исследовательских, испытательных и эксплуатирующих организаций. Нет сомнения и в том, что книга будет полезна студентам и учащимся авиационных высших и средних учебных заведений, курсантам летных училищ и летчикам.

Александр АКИМОВ,

ИСТОРИЯ