Чем больше значение тем меньше расстояние между концами лопастей винтов в азимутальных положениях «встречи», а при возможно схлестывание лопастей. Поэтому сближение концов лопастей считается безопасным, если , что должно выполняться во всевозможных условиях летной эксплуатации.
На режиме установившегося висения вертолета средние углы конусности верх-него и нижнего винтов примерно одинаковы, так что сближения лопастей по существу нет. На малых скоростях горизонтального полета вертолета лопасти в наибольшей сте-пени сближаются в азимутальном положении , а с увеличением скорости по-лета вплоть до максимальной - в азимуте , что обусловлено главным образом завалом конусов вращения лопастей в бок в противоположные стороны. Однако абсо-лютное значение коэффициента сближения в рассматриваемых точках встречи лопа-стей не превышает допустимого (рис.2.13.).
Рис.2.13. Зависимость коэффициента сближения
от скорости полета вертолета
Уменьшение частоты вращения НВ ослабляет индуктивное воздействие верх-него винта на нижний, увеличивает средний угол конусноcти нижнего винта и откло-нение конуса лопастей назад и вбок, что в конечном счете способствует сближению лопастей. Поэтому нельзя допускать уменьшения частоты вращения НВ ниже реко-мендованной в руководстве по летной эксплуатации вертолета.
Наиболее неблагоприятным для сближения лопастей является режим раскрут-ки и остановки НВ в условиях сильного ветра, когда лопасти не растянуты, как в поле-те, центробежными силами. Для предотвращения схлестывания лопастей под действи-ем ветровой аэродинамической нагрузки в руководстве по летной эксплуатации регла-ментированы допустимые скорости ветра при раскрутке и остановке НВ:
- встречного 20м/с;
- бокового 10м/с;
- попутного 10м/с.
Заметное влияние на сближение лопастей оказывает путевое управление вер-толетом. Так, отклонение вперед правой педали вызывает увеличение углов установки лопастей у нижнего винта и уменьшение у верхнего, что способствует дополнительно-му сближению лопастей. При полном отклонении правой педали значение увели-чивается в среднем на 25%, причем темп перемещения педалей существенной роли не играет, т.к. изменение углов установки обоих винтов осуществляется синхронно.
В противоположность этому управление циклическим шагом НВ почти не соз-дает сближения лопастей благодаря соответствующему опережению в системе управ-ления при условии, однако, что управляющие действия пилота достаточно медленные и плавные. При быстром же угловом перемещении автоматов перекоса лопасти обоих винтов успевают получить управляющие импульсы в разных азимутальных положени-ях. Поэтому при очень энергичном, пилотировании вертолета сближение лопастей мо-жет заметно возрасти. При выполнении комбинированных «дач» ручкой управления и правой педалью до упоров с достаточно большим темпом максимальное приращение сближения лопастей по отношению к исходному установившемуся режиму составляет .
Влияние угловых эволюций вертолета при выполнении им различных маневров (вираж, спираль, перекладка из виража в вираж), а также разгона и торможения на сближение лопастей сравнительно невелико. Это объясняется малыми значениями уг-ловых скоростей криволинейного движения вертолета в пространстве по сравнению с угловой скоростью вращения НВ и соответственно небольшим дополнительным откло-нением конусов винтов от действия кориолисовых и аэродинамических сил.
Как известно, боковой завал конуса вращения лопастей тем больше, чем боль-ше угол атаки НВ, поэтому расчетным по сближению лопастей являются режимы ин-тенсивного торможения на малых скоростях полета, снижение с работающими двига-телями с большой вертикальной скоростью, планирования на PCHB. Именно на этих режимах угол атаки НВ положителен по знаку и достаточно велик.
Возможность опасного сближения лопастей НВ возникает в случае непосред-ственного попадания соосного вертолета в режим «вихревого кольца».
Кроме того, опасное сближение лопастей НВ наблюдается при существенном превышении максимальной скорости полета, что в принципе возможно за счет глубо-кого пикирования (разгона со снижением), чему также способствует вывод из этого ма-невра с разворотом вправо.
Основные конструктивные мероприятия по предотвращению недопустимого сближения лопастей в реальных условиях летной эксплуатации - обоснованные значе-ния расстояния , фазового сдвига между винтами и угла опережения управления.
Величина на всех соосных вертолетах составляет около . Увеличе-ние этого расстояния утяжеляет и усложняет конструкцию колонки НВ, ухудшает ус-тойчивость вертолета на земле, уменьшение же величины вызывает опасность схлестывания лопастей винтов и увеличение уровня вибраций конструкции вертолета. Поэтому добиваются компромиссного решения, наилучшим образом удовлетворяюще-го противоречивым требованиям аэродинамики, устойчивости управляемости, динами-ческой прочности и надежности соосного вертолета.
Фазовый угол сдвига несущих винтов определяется наименьшим азимутом ло-пасти верхнего винта в момент совпадения проекций лопастей верхнего и нижнего вин-тов на плоскость вращения. Для вертолета Ка-50 этот угол равен примерно 25, а угол опережения управления составляет 28 030'. Кроме обоснованного выбора расстояния между винтами, фазового сдвига между винтами и азимутального угла опережения управления важную роль играет компенсация махового движения лопастей, т.к. махо-вое движение лопастей определяет возможность их схлестывания.
Правильный выбор указанных конструктивных параметров и установление со-ответствующих летных ограничений исключают схлестывание лопастей на соосных вертолетах.
