ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ
Для изменения режимов полета вертолета и парирования действующих на него внешних возмущений на каждом вертолете имеется система управления (рис. 48), при помощи которой летчик, воздействуя на несущий и хвостовой винты (или только на несущие винты в продольных, поперечных и соосных схемах вертолетов), обеспечивает требуемое положение вертолета в пространстве.
Система управления вертолетом (особенно тяжелым) по конструктивному выполнению сложнее системы управления самолетом. Объясняется это наличием в ней таких сложных механизмов, как автоматы перекоса, которые не применяются на самолете, а также большим количеством гидроусилителей. Кроме этого, система управления вертолетом включает в себя специальные загрузочные механизмы, при помощи которых летчик может полностью или частично снять усилия с ручки управления. Помимо указанных механизмов и агрегатов, в передаче усилий от ручек управления и педалей на несущий и хвостовой винты принимают участие тяги, качалки и тросы.
В зависимости от типа вертолета применяется либо смешанное, либо жесткое управление. На легких и средних типах вертолетов, как правило, применяется смешанное управление, т. е. оно включает в себя как жесткие тяги, так и тросы, а на тяжелых типах вертолетов — Жесткое управление, в котором тросы отсутствуют.
Наиболее ответственными агрегатами системы управления являются автоматы перекоса и гидроусилители. От их безотказной и четкой работы в первую очередь зависит нормальное пилотирование и безопасность полета. Поэтому при эксплуатации вертолетов за ними требуется осуществлять особенно тщательный контроль и уход.
На элементы системы управления при работающей трансмиссии, особенно в полете, действуют силы, которые меняются по направлению и величине. Источниками этих сил являются несущий и хвостовой винты. Величина сил зависит от режима полета вертолета, его полетного веса и центровки. Кроме этого, несущий и хвостовой винты являются мощными источниками вибраций.
Под действием вибрационных нагрузок тяги и другие элементы управления работают на усталость. Как известно, усталостная прочность детали зависит от многих факторов, в том числе от царапин, рисок и вмятин, которые возникают при небрежной технической эксплуатации. Если учесть, что вибрации на вертолете имеют различные гармоники, а детали системы управления имеют разнообразные собственные частоты колебаний, то станет ясным, что очень трудно, а иногда даже невозможно при проектировании вертолета предусмотреть резонансные колебания и избежать их. Отсюда следует вывод, что за элементами системы управления в эксплуатации должен быть организован хороший контроль, особенно тщательный на вертолетах, надежность и живучесть которых не проверена массовой эксплуатацией.
В процессе эксплуатации вертолетов в системах их управления по различным причинам появляются дефекты. Если эти дефекты вовремя не устранять, то они, прогрессируя, могут привести к частичному или даже полному отказу в работе управления.
Наиболее распространенными дефектами системы управления являются люфты в сочленениях деталей, трещины тяг и качалок, завершенность и обрыв нитей тросов, разрушение подшипников. Возникновение этих дефектов является следствием неблагоприятного сочетания производственных допусков и плохого качества технической эксплуатации.
Четкая и безотказная работа системы управления вертолетом может быть обеспечена только в том случае, если за ней установлен тщательный контроль и проводятся необходимые мероприятия, обеспечивающие поддержание ее в исправном состоянии.
Факторами, которые определяют техническую эксплуатацию системы управления вертолетом, являются: конструктивная сложность отдельных агрегатов, большое исло подвижных частей, значительные статические и нагрузки, действующие на элементы управления а также высокие требования, которым должна удовлетворять эта система.
К системе управления вертолетом предъявляются более разнообразные и жесткие требования, чем к системе управления самолетом. Повышенные требования к системе управления вертолетом обьясняются двумя причинами.
Во-первых, существующие вертолеты на большинстве режимов полета неустойчивы в отличие от самолетов, которые на всех эксплуатационных режимах обладают достаточной устойчивостью. Иными словами, при действии какого-либо внешнего возмущения на вертолет на нем возникают такие силы и моменты, которые стремятся изменить заданный режим полета, т. е. усугубляют действие внешнего возмущения. Поэтому для сохранения режима полета летчик должен постоянно вмешиваться в управление вертолетом. Отсюда вытекает одно из наиболее серьезных эксплуатационных требований к системе управления — она должна быть надежной и безотказной во всех случаях полета вертолета, как в моторном режиме, так и на режиме авторотации.
Во-вторых, вертолетам в полете присуща взаимозависимость движения вокруг трех осей при отклонении или ручки циклического шага, или рычага «шаг — газ», или педалей. Так, например, чтобы перейти с режима висения в режим горизонтального полета на вертолетах одновинтовой схемы, необходимо ручку циклического шага отклонить от себя. Но если одновременно не увеличить «шаг — газ», то вертолет просядет. Чтобы избежать этого, рычаг «шаг — газ» берется на себя, но при этом нарушается направление движения вертолета. Для его сохранения необходимо отклонить педали, а также ручку циклического шага в поперечном направлении. Такая сложная координированная работа всеми органами управления, обусловливаемая взаимозависимостью движений вертолета, не только усложняет технику пилотирования, но и требует четкой и плавной работы всей системы управления, которая возможна в том случае, если нет никаких заеданий элементов управления, а люфты не выходят из пределов допусков. Летчик не должен ощущать запаздывания при любой необходимой Для управления скорости отклонения рулей. Если учесть кинематическую сложность систем управления вертолетов, т° станет ясным, что за системой управления необходим особенно тщательный контроль в эксплуатации. В первую очередь это относится к системам управления тяжелых вертолетов, где устанавливаются гидроусилители, которые являются точными агрегатами, чувствительными к малейшим нарушениям в регулировке.
Из сказанного следует, что как ручное управление, так и ножное должны отвечать одним и тем же требованиям, так как они одинаково важны для обеспечения нормального полета вертолета. Если на самолетах к управлению элеронами и рулем высоты предъявляются более высокие требования по сравнению с требованиями к управлению рулем направления, то для вертолета подобного разграничения между ручным управлением и ножным сделать нельзя. Отказы в работе как ручного управления, так и ножного приводят одинаково к тяжелым последствиям.
При технической эксплуатации систем управления следует принимать все необходимые меры для обеспечения требований, предъявляемых к управлению. Это можно сделать лишь в том случае, если четко выполнять и хорошо знать не только инструкцию по эксплуатации управления, но и конструкцию его узлов и агрегатов, а также взаимодействие их между собой и с другими агрегатами.
При таком подходе к технической эксплуатации систем управления вертолетами обеспечивается грамотная их эксплуатация, всесторонний анализ работы, выявление слабых сторон и предупреждение возможных отказов.
Для поддержания системы управления в исправном состоянии в течение всего срока службы вертолета выполняется целый комплекс мероприятий: проводятся осмотры, осуществляется контроль за работой агрегатов и выполняются регламентные работы.
При осмотрах проверяется состояние автоматов перекоса, гидроусилителей, загрузочных механизмов, а также ручек управления, педалей, тяг, качалок, тросов, роликов и других деталей, установленных в системе управления. В этих элементах системы управления не должно быть разрушений, трещин, царапин, выпрессовки подшипников, следов коррозии, вмятин и ослабления трубчатых заклепок, заеданий и трения тяг о детали и друг о друга.
Кроме того, при осмотрах проверяются зазоры между подвижными и неподвижными агрегатами и деталями управления, а также люфты в шарнирных сочленениях.
При выполнении регламентных работ на управлений производится промывка шарикоподшипников (кроме подшипников закрытого типа) и проверка их состояния и заделки в корпусах тяг и качалок, а также промывка и возобновление смазки роликов и тросов, определяется свободный ход ручек и педалей и усилия, потребные для их отклонения, проверяется натяжение тросов, правильность регулировки автомата перекоса, регулировка хода педалей, работоспособность гидроусилителей и загрузочных механизмов и т. д.
Вот тот далеко не полный перечень работ, которые выполняются лицами технического состава на системе управления при эксплуатации почти на всех вертолетах независимо от их типа. В зависимости от конструктивного выполнения системы управления отдельные из перечисленных работ могут не выполняться, а другие, новые,—добавляться.
