Рис. 75. Полет вертолета при задней (1) и передней (2) центровке
Допустимые эксплуатационные центровки вертолета получаются из условия необходимых отклонений ручки управления, обеспечивающих управление им при предельных центровках.
Из сказанного ясно, что изменения центровки у одновинтового вертолета не должны быть очень большими, так как при предельных центровках значительно усложняется его пилотирование.
Остановимся несколько подробнее на понятии «центровка вертолета».
Под центровкой вертолета принято понимать положение его центра тяжести относительно оси и плоскости! вращения несущего винта, выраженное в миллиметрах.
Центром тяжести (ЦТ) вертолета (самолета) называется точка приложения равнодействующей всех сил веса деталей и грузов вертолета (рис. 76).
Рис. 76. Центр тяжести вертолета
Напомним, что у вертолетов, как и у самолетов, различают устойчивость и управляемость по трем осям: продольную, поперечную и путевую.
Чтобы вертолет (самолет) был простым в пилотировании, он должен быть достаточно устойчивым и управляемым по всем трем осям. Кроме того, очень важно, чтобы устойчивость и управляемость по всем трем осям имели определенное соотношение. Так, например, большая поперечная устойчивость при малой путевой или малая поперечная устойчивость при большой путевой может сделать полет на летательном аппарате не только неприятным, но в некоторых случаях и очень сложным. То же самое можно сказать и об управляемости.
Вследствие взаимной зависимости между поперечной и путевой устойчивостью и управляемостью их часто объединяют под общим понятием боковой устойчивости и управляемости.
Между продольной и боковой устойчивостью и управляемостью также необходимо соблюдать определенное, выработанное практикой соотношение.
Наиболее современные модели вертолетов обладают некоторыми запасами устойчивости и достаточно хорошей управляемостью на основных режимах полета.
Рассматриваемый одновинтовой вертолет по устойчивости на основных (режимах полета можно отнести к машинам нейтральным, так как запас устойчивости у него очень мал. Кроме того, его управляемость характерна заметным запаздыванием. Причина запаздывания управления кроется в самом принципе управления вертолетом.
Если на самолете моменты, необходимые для управления им, создаются сравнительно небольшими рулевыми поверхностями, находящимися на больших плечах относительно центра тяжести самолета, то на вертолете такие же моменты создаются при малых плечах большой силой — тягой несущего винта (рис. 77).
Рис. 77. Силы и моменты, используемые для управления самолетом и вертолетом
Естественно, что, отклоняя любую рулевую поверхность на самолете, очень легко изменить направление движения небольшой массы воздушного потока, которая почти сразу меняет свое направление, а следовательно, эффект управления проявляется немедленно после отклонения ручки управления самолетом.
Отклонение ручки управления на вертолете вызывает соответствующий наклон автомата-перекоса, который, изменяя установочные углы лопастей несущего винта, заставляет наклониться в нужную сторону его плоскость вращения. В результате изменяется направление движения большой массы воздуха, отбрасываемой несущим винтом.
Для изменения положения в пространстве лопастей несущего винта, имеющих большие размеры и вес, и изменения направления потока воздуха необходимо некоторое время, которое и обусловливает эффект запаздывания управления.
Летчик, выполняющий свой первый полет на вертолете, с удивлением замечает, что, несмотря на все его старания удержать вертолет от раскачивания, ему это не удается, особенно и поперечном направлении.
Покачивания вертолета в этом случае не принимают угрожающего характера, но неприятны вследствие ощущения беспомощности, так как первое время их не удается парировать.