Партнерский проект с компанией Руспроектэксперт

Тел.: 8-495-771-14-07

Проектирование


ЗАПУСК, ОПРОБОВАНИЕ ДВИГАТЕЛЯ И ВЫРУЛИВАНИЕ

Перед запуском двигателя летчик должен убедиться, что от вертолета убрано все наземное оборудование — стремянки, подогреватели, инструмент и чехлы, что на площадке стоянки вертолета нет камней и других посторонних предметов, а если вертолет стоит на пыльном или песчаном грунте, то место вокруг вертолета полито водой. В противном случае возможно повреждение лопастей винтов о посторонние предметы или камешками, а также иными деталями и предметами, которые могут подняться в воздух при работе несущих винтов. Особое внимание должно быть обращено на состояние тех стояночных площадок, на которых впервые включается трансмиссия вертолета, например при перелетах во время выполнения заданий.

Если запуск двигателя и включение трансмиссии производится «на привязи», то вертолет должен быть надежно пришвартован. При этом, во-первых, обращается внимание на состояние наземных и вертолетных точек крепления и на состояние швартовочных тросов (не должно быть дефектов на этих элементах) и, во-вторых, на то, чтобы швартовка вертолета была осуществлена во всех точках, предусмотренных для каждого типа вертолета инструкцией по эксплуатации.

Непришвартованный вертолет во время опробования двигателя (опробование возможно только при включенной трансмиссии) при оборотах двигателя, близких к номинальным. выходит на режим висения, который является одним из наиболее сложных элементов в технике пилотирования для летного состава и тем более для лиц, не имеющих летной подготовки. Поэтому непришвартованный вертолет инженерно-техническому составу опробовать запрещается, так как при этом может произойти опрокидывание вертолета.


Вертолет опрокидывается при опробовании двигателя и в случае швартовки его не во всех точках. Если, например, одновинтовой вертолет не пришвартован с правой стороны (рис. 63), то до тех пор, пока сила тяги несущего винта меньше веса вертолета (тяга рулевого винта уравновешивается составляющей полной аэродинамической силы), последний устойчиво стоит на земле. Но как только сила тяги станет больше силы веса вертолета, появится момент, равный (Т — G) а, который опрокинет вертолет

набок. Если при опробовании двигатель резко выходит на обороты режима висения, то вертолет опрокидывается настолько быстро, что никакими мерами удержать его от опрокидывания не удается. Если же выход на номинальные обороты происходит медленно (плавно берется на себя рычаг «шаг — газ»), то возможно в рассматриваемом случае энергичным перемещением рычага «шаг—газ» от себя и отклонением ручки циклического шага в противоположную опрокидыванию сторону удержать вертолет от опрокидывания.

Убедившись, что посторонние предметы с площадки убраны и вертолет пришвартован надежно, летчик садится в кабину, осматривает ее, проверяет приборы и рычаги управления вертолетом и запускает двигатель.

Особенностью запуска двигателя на вертолете является то, что двигатель запускают без нагрузки (при отключенной трансмиссии). Это может привести к раскрутке двигателя. Во избежание раскрутки перед запуском двигателя следует обратить внимание на положение коррекции и рычага «шаг — газ», которые должны соответствовать малому газу.

Отключение трансмиссии вызвано тем, что несущие винты на вертолетах обладают большой массой, а тем самым и большой инерцией, на преодоление которой в момент страгивания — раскрутки винтов — требуется мощность, которую не может развить двигатель в первый момент запуска. Кроме того, в момент запуска нарастание оборотов (крутящего момента) двигателя происходит настолько быстро, что при включенной трансмиссии из-за большой инерции лопастей несущего винта происходит их поломка.

Для нормальной раскрутки несущих винтов требуется тщательно прогреть двигатель, в противном случае он может заглохнуть, либо раскрутка по времени будет недопустимо велика. Прогрев двигателя контролируется по двум параметрам: температуре входящего в двигатель масла и температуре головок цилиндров. Поршневой двигатель считается прогретым тогда, когда температура масла равна 40—50° С, а температура головок цилиндров 80—100° С. При достижении указанных температур устанавливаются обороты двигателя, на которых производится раскрутка несущего винта. Эти обороты в среднем равны 0,5—0,6 номинальных. Как только несущий винт стронется с места, производится отсчет времени — от момента страгивания до момента совпадения оборотов двигателя и несущего винта — по комбинированному счетчику оборотов. Интервал времени, в течение которого происходит совпадение оборотов двигателя и несущего винта, регламентируется для каждого типа вертолета. Так, для легкого вертолета Ми-1 этот интервал времени равен 10—20 сек, а для среднего одновинтового вертолета Ми-4 он равен 17—60 сек.

Наименьшее время устанавливается из условия сохранения прочности лопастей несущего винта. Чем меньше время раскрутки несущего винта, тем большие нагрузки испытывают его лопасти. Если время раскрутки несущего винта будет значительно меньше (резкое включение), чем это предусмотрено для данного типа вертолета, то происходит поломка лопастей. Лопасти в этом случае имеют характерный излом переднего и заднего стрингеров от действующих в горизонтальной плоскости нагрузок. Как правило, в комплекте лопастей несущего винта выходит из строя та лопасть, которая производственно хуже выполнена, иными словами, наименее прочна. Поэтому, если время раскрутки было менее наименьшего допустимого значения, следует выключить трансмиссию и двигатель и осмотреть все лопасти несущего винта. Особо следует обращать внимание на плавность включения трансмиссии на тех вертолетах, двигатели которых имеют механическое включение муфт сцепления. Включение трансмиссии на этих вертолетах всецело зависит от навыков летчика, производящего включение.

Наибольшее время раскрутки несущего винта устанавливается из условия работоспособности муфты включения. Чем больше время раскрутки, тем больше нагружаются диски муфты. Если в процессе эксплуатации время раскрутки несущего винта выходит за установленный предел, то основными причинами могут быть либо выход из строя дисков муфты сцепления, либо отложение между дисками кокса, который смазывает диски, и они проскальзывают. В этом случае муфта подлежит разборке и промывке с заменой вышедших из строя дисков. При эксплуатации вертолетов можно определить, что является причиной выхода из строя фрикционной муфты включения: отложение кокса между дисками или коробление дисков.

При отложении кокса между дисками время раскрутки несущего винта в процессе эксплуатации постепенно достигает максимальной величины, а затем выходит из преде-

ЛОВ допусков. В случае же выработки дисков по причине перегрева фрикционной муфты включения время раскрутки несущего винта увеличивается значительно быстрее и значительно быстрее оно выходит за пределы допусков.

В практике эксплуатации вертолетов во время раскрутки несущего винта при сильном ветре были случаи, когда лопасти несущего винта ударялись о хвостовую балку вертолета. Для вертолетов, у которых несущий винт вращается против часовой стрелки, если смотреть со стороны привода, (вертолеты Ми-1 и Ми-4), наиболее опасен ветер справа и сзади справа. При таком направлении ветра вероятность удара лопастей о хвостовую балку (или фюзеляж) наибольшая, потому что на лопасти, идущей против потока воздуха, скорость обтекания ее потоком возрастает за счет обдувания ветром и появляется дополнительная подъемная сила, поднимающая лопасть вверх. При дальнейшем вращении лопасти эта сила уменьшается, так как уменьшается скорость набегающего потока (направление ветра совпадает с направлением вращения лопасти) и лопасть, опускаясь, ударяет по балке. Конус вращения лопастей несущего винта заваливается назад. Поэтому при неблагоприятных направлениях ветра разрешается производить раскрутку несущего винта, когда его сила имеет величину в полтора — два раза меньшую, чем при других направлениях. При этом порывы ветра принимаются за его номинальную величину. Так, например, для вертолета Ми-4 допустимой скоростью ветра при направлении его справа и сзади справа является скорость 10 м/сек, а при других направлениях ветра раскрутку винта разрешается производить при скорости ветра до 18 м/сек.

Устанавливаемые критерии силы ветра во время раскрутки несущего винта для каждого типа вертолета обусловливаются их конструктивными данными, в том числе расстоянием между концом лопасти и хвостовой балкой (рис. 64). Чем больше это расстояние, тем, очевидно, при большей силе ветра можно производить раскрутку несущего винта. В процессе эксплуатации расстояние между концом лопасти и балкой уменьшается по двум причинам: во-первых, из-за увеличивающейся деформации (прогиба) лопасти и, во-вторых, из-за смятия упоров свеса на втулке несущего винта. Если увеличение деформации за время службы лопасти зависит от ее конструктивно-производственного выполнения и достаточно точно учитывается при установлении силы ветра, то состояние упоров свеса в основном зависит от грамотной эксплуатации вертолета. Если в практике эксплуатации вертолетов допускаются такие обороты несущего винта, при которых происходят удары ограничителей свеса лопастей по упорам, то эти упоры сминаются, вследствие чего угол свеса лопастей увеличивается, а расстояние между лопастью и балкой уменьшается. Поэтому в процессе эксплуатации вертолета нужно следить за состоянием ограничителей свеса лопастей. Если будет обнаружено, что ограничители сильно смяты, необходимо проверить расстояние между концом лопасти и балкой. При недостаточно грамотной эксплуатации это расстояние может настолько уменьшиться, что удары лопасти по балке будут возможны при меньшей силе ветра, чем это определено для каждого типа вертолета.


Кроме того, при раскрутке несущего винта необходимо быть осмотрительным. Прежде чем начать раскрутку несущего винта, следует убедиться, что вблизи нет ни рулящих самолетов, ни пролетающих на небольшой высоте вертолетов, воздушная струя от которых может быть направлена на несущий винт.

Воздушная струя от реактивного самолета, обдувая вертолет, особенно с неблагоприятных направлений, как уже было рассмотрено выше, способствует удару лопасти по балке.

Несколько иная картина наблюдается при пролете вертолета на небольшой высоте над вертолетом, находящимся на земле, когда на нем начинается раскрутка несущего винта.

Воздушная струя пролетающего вертолета прижимает лопасти несущего винта к балке на вертолете, который находится на земле, в результате чего лопасти также ударяют по балке. Чем больше обороты несущего винта, тем менее опасны обдувы его воздушными потоками от рулящих самолетов или пролетающих вертолетов. Однако во всех случаях такого обдува следует избегать.

Плохая осмотрительность летчиков, не обращающих внимания на рулящие вблизи самолеты и пролетающие на небольшой высоте вертолеты, при раскрутке несущего винта может привести к поломке вертолета.

При раскрутке несущего винта наблюдают за показаниями приборов, контролирующих работу двигателя и температурный режим агрегатов трансмиссии — редукторов, а также работу агрегатов, установленных на них, например гидронасосов. Так как гидронасосы гидросистем устанавливаются на редукторах трансмиссии для обеспечения работы гидроусилителей не только в полете с работающим двигателем, но и в режиме авторотации, то манометры основной и дублирующей гидросистем начинают одновременно показывать рост давления по мере увеличения оборотов несущего винта. По достижении давления, на которое отрегулирован клапан включения дублирующей системы, манометр этой системы должен показать давление, равное нулю, что свидетельствует о работе дублирующей системы вхолостую. Манометр основной системы должен показывать рабочее давление в основной гидросистеме. Если давление в дублирующей системе не уменьшится до нуля, то следует выяснить причину этого (причиной такой неисправности может быть несрабатывание клапана включения дублирующей системы).

После совпадения по комбинированному указателю оборотов двигателя и несущего винта включается кулачковая муфта сцепления, в результате чего осуществляется жесткая, без проскальзывания, передача крутящего момента от двигателя к трансмиссии вертолета. При этом обращают внимание на давление масла под кулачковой муфтой; если давление масла недостаточное, муфта не включится и будет слышен металлический стук от ударов кулачков друг о друга. В этом случае двигатель нужно выключить, определить и устранить причину малого давления масла под муфтой.

Произведя жесткое включение трансмиссии, проверяют показания приборов, контролирующих обороты дзигателя и несущего винта, давление масл-а в двигателе и редукторах трансмиссии, а также давление бензина.

Убедившись в правильности показаний приборов, продолжают прогрев и опробование двигателя, как указано в главе «Подготовка вертолетов к полету» (см. стр. 272).

В. Беляков, Н. Панов, В. Филиппов ТЕХНИЧЕСКАЯ ЭКСПЛУАТАЦИЯ ВЕРТОЛЕТОВ. - М.: ВОЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ СССР. 1961.

Экспертиза

на главную