Пилотирование вертолета в симуляторных боях
 | В процессе... Данная статья редактируется участником Feyfolken_km (дата начала работы). Просьба другим участникам не вносить правки, пока висит это предупреждение. |
В то время, как аркадный и реалистичный режимы получили значительные упрощения, симуляторный режим сохраняет возможность наиболее полного управления летательным аппаратом.
Руководство создается с целью пролить свет на особенности пилотирования вертолетов, а также процессы, происходящие в процессе полета. В процессе работы над данным текстом мы будем опираться на книгу под названием "Пилотирование вертолета" за авторством Тинякова Г.А. 60-го года выпуска.
Содержание
Отличие вертолета от самолета
Принцип полета самолета
Как известно, самолет имеет крыло, неподвижно закрепленное на фюзеляже. Среди тех, кто далек от авиации, распространено мнение, что у самолета имеется два крыла - левое и правое. С технической точки зрения это не так. Крыло одно, у которого имеются две консоли - левая и правая. Те же самолеты, которые имеют два крыла, именуются бипланами. Однако, для простоты понимания опустим эту деталь и продолжим использоваться понятие "левое и правое крыло".
При движении самолета, воздух, обтекающий крыло, создает подъемную силу, тем большую, чем большей является скорость полета.
Отсюда возникает следующее правило: нет достаточной скорости - нет достаточной подъемной силы, которая бы уравновесила массу самолета.
Управление самолетом осуществляется с помощью управляющих плоскостей и происходит по следующим принципам.
Плоскости, расположенные на крыльях, именуются элеронами. Отклонение их в противоположные стороны приводит к тому, что на одном крыле подъемная сила возрастает, а на другом убывает. Возникшее при этом усилие стремится накренить в ту или иную сторону.
Плоскости, расположенные на хвостовом оперении, используются для управления тангажем. Их отклонение приводит к появлению вращающего момента, в результате чего самолет задирает/опускает нос.
Управление же по курсу осуществляется другой плоскостью - рулем направления.
Принцип полета вертолета
Вертолеты (а также их родственники - авторжиры) не имеют жестко закрепленного крыла. Вместо этого применяется винт, вращающийся в горизонтальной плоскости. Таким образом, подъемная сила создается схожим образом - перемещением крыла (лопасти) относительно воздуха.
Отсюда возникает главное отличие вертолета от самолета - возможность создания подъемной силы при неподвижности машины.
Эта особенность позволяет взлетать и садиться вертикально, висеть неподвижно, а также двигаться в любую сторону.
Устройство вертолета
Вертолеты одновинтовой схемы подвержены влиянию так называемого реактивного момента. обусловленного третьим законом Ньютона. Иными словами, если винт вращается в одну сторону, то фюзеляж будет стремиться вращаться в другую.
К слову, такое же явление наблюдается и на самолетах, в результате чего появляется стремление к крену, которое парируется триммированием элеронов.
Для парирования реактивного момента на вертолетах применяется дополнительный пропеллер, именуемый рулевым винтом. Он располагается на хвостовой балке и своей силой уравновешивает момент несущего винта.
Ниже представлен пример вертолета классической одновинтовой схемы - Ми-4:
Для того, чтобы вертолет мог подняться в воздух, необходимо, чтобы подъемная сила превысила массу вертолета. Каким образом это достигается?
Как известно, подъемная сила винта зависит от скорости его вращения, а также от угла установки его лопастей. Таким образом, теоретически, можно повысить обороты винта и тем самым увеличить подъемную силу. Однако, на практике это совершенно невыполнимо - двигатели не позволяют увеличивать их обороты в таких пределах.
Второй способ - увеличить угол атаки лопастей. Именно он и применяется на практике. Осуществляется это с помощью так называемого автомата перекоса, о котором будет рассказано позднее.
Важный вопрос - что произойдет, если увеличить угол установки лопастей? Очевидно, что возрастет их сопротивление воздуху и тем самым уменьшатся обороты несущего винта.
Для устранения этой проблемы применяется такое устройство, как ручка шага-газа. Эта ручка позволяет пилоту одновременно повышать угол установки лопастей и вместе с этим слегка повышать обороты двигателя тем самым компенсируя возросшее сопротивление лопастей.
Отсюда возникает важное правило - на всех режимах полета, независимо от угла установки лопастей, обороты несущего винта всегда поддерживаются неизменными.
Для того, чтобы вертолет мог совершать поступательное движение, то есть горизонтальный полет необходимо наличие горизонтальной тяги. У самолета для этих целей используется пропеллер, в то время как вертолет использует все тот же несущий винт.
Если наклонить плоскость вращения винта и одновременно повысить тягу, то вертикальная составляющая тяги будет уравновешивать массу вертолета, а горизонтальная обеспечит поступательный полет.
Осуществляется это посредством все того же автомата перекоса. Что он собой представляет?
Автомат перекоса отвечает за угол установки лопастей. Для того, чтобы изменить плоскость вращения винта, необходимо увеличить угол установки лопастей с одной стороны и, соответственно, уменьшить с другой. Вот его упрощенная схема:
Как видно, основная деталь - шаровой подшипник, одно кольцо которого способно не только вращаться вокруг неподвижной части, но и менять свой угол. Таким образом, перемещая подшипник вверх и вниз (ручкой шаг-газ), пилот может регулировать общий шаг лопастей, тем самым регулируя тягу. А если требуется изменить угол атаки с какой-то определенной стороны винта, достаточно просто наклонить подшипник в нужную сторону (ручкой управления).
Вот, для примера, автомат перекоса вертолета SA 313:
1 и 2 - вращающиеся поводки; 3 и 4 - их крепление к лопастям; 5,6 и 7 - неподвижные поводки, связанные с ручкой шаг-газ и ручкой управления
Управление же по курсу осуществляется с помощью рулевого винта и связанных с ним педалей. В обычных условиях момент рулевого винта уравновешивает реактивный момент несущего винта. При отклонении педалей в ту или иную сторону, изменяется угол атаки лопастей. Таким образом, большей становится либо тяга рулевого винта, либо реактивный момент несущего винта и вертолет начинает поворот.
