Вертолет 2002 03

– посадочные скорости соосных вертолетов на режиме авторотации примерно на 15 км/ч меньше, чем одновинтовых. Это объясняется более низким (на 20-30 м) энергичным выравниванием машин с большими (до 10°) углами тангажа, что обеспечивается более высокой мощностью продольного управления и меньшими габаритами планера. Меньшие посадочные скорости увеличивают безопасность посадки, особенно на пересеченную местность.

Путевая управляемость соосных вертолетов на режиме авторотации обеспечивается за счет развитого вертикального хвостового оперения и разности крутящих моментов на винтах. «Руководство по летной эксплуатации» содержит рекомендации по уменьшению частоты вращения несущего винта на 3-4% для выполнения планирования на авторотации и посадки с малыми поступательными скоростями движения. При сохранении скорости планирования это приводит к уменьшению на 2-3 м/с вертикальной скорости снижения. Одновременно возникающая на несущих винтах разность моментов сопротивления вращению приводит к увеличению эффективности путевого управления и улучшению посадочных характеристик.

На фирме КАМОВ, в ЛИИ, ГНИКИ ВВС, ЦАГИ был проведен большой объем модельных и летных исследований соосных вертолетов и винтов на режиме «вихревого кольца». В процессе летных испытаний соосных летательных аппаратов этот режим впервые был исследован летчиком-испытателем нашего ОКБ Д.К. Ефремовым на вертолете на Ка-15. В дальнейшем этот режим выполнялся при испытаниях вертолетов Ка-25 (в ГНИКИ) и Ка-26 (в ЛИИ).

На рис. 9 представлены результаты экспериментальных исследований режима «вихревого кольца» в аэродинамической трубе на соосных и одиночных винтах и в летном эксперименте на соосных вертолетах. Из полученных данных следует:

– верхние границы зон «вихревого кольца» для соосных и одиночного винтов практически совпадают (см. рис. 9). При этом правая и нижняя границы зоны, где признаки этого режима достаточно слабы, для соосных винтов несколько шире;

– верхняя граница зоны «вихревого кольца» существенно зависит от нагрузки на квадратный метр ометаемой площади несущего винта (рис. 10). При этом с увеличением нагрузки растет допустимое в летной эксплуатации значение вертикальной скорости снижения винтокрылой машины. На соосных вертолетах с нагрузкой более 40-50 кгс/м² допустимая вертикальная скорость снижения на малых скоростях планирования такая же, как у одновинтовых вертолетов (не менее 5 м/с);

– попадание соосного вертолета в режим «вихревого кольца» и вывод машины из него являются безопасными, как и у одновинтового вертолета. Для вывода винтокрылой машины любой схемы из режима «вихревого кольца» необходимо иметь определенный запас высоты.

В вопросах обеспечения безопасности полета решающее значение имеет человеческий фактор. Соосные вертолеты безопаснее одновинтовых, так как они более просты в управлении, имеют лучшие характеристики управляемости и маневренности и высокое аэродинамическое качество.

Соосный вертолет с меньшими по сравнению с одновинтовым вертолетом того же класса габаритами более безопасен при маневрировании вблизи препятствий и на малых высотах. Ввиду того, что габариты соосной машины определяются диаметрами несущих винтов, в процессе полета вблизи препятствий повреждение хвостового оперения соосного вертолета практически невозможно. Однако даже повреждение или потеря оперения, например, при грубой посадке, не оказывает существенного влияния на безопасное завершение полета, так как путевая управляемость обеспечивается соосными винтами. На одновинтовом вертолете при повреждении и потере рулевого винта создается ситуация, близкая к катастрофической.

Рис. 9. Характеристики режима «вихревого кольца» на соосных и одиночном винтах (эксперимент ЦАГИ)

Рис. 10. Границы режима «вихревого кольца» на соосных вертолетах

При сравнении безопасности полета соосных и одновинтовых вертолетов оппоненты часто обращают внимание на опасность соударения лопастей на соосных вертолетах. Необходимо отметить, что проблема сближения лопастей с элементами конструкции одинаково актуальна как для соосных, так и для одновинтовых вертолетов и решается известными методами. Необходимо отметить, что на одновинтовых летательных аппаратах также зафиксированы случаи соударения лопастей несущего винта с хвостовой балкой, кабиной экипажа, а также рулевого винта с концевой балкой.