3.12.3. Выбор параметров расположения рулевого винта и оперения

Проектировать и конструировать РВ целесообразно с использованием тех же методов, методик и конструктивно-технологических решений, что и несущий винт (НВ) вертолета, но следует учитывать специфику работы РВ [59].

Рулевой винт устанавливают на хвостовой балке вертолета вне зоны вращения и по возможности вне интенсивного аэродинамического влияния несущего винта. При этом плечо рулевого винта в общем виде

. (3.81)

Для легких вертолетов δ = 0,1…0,2 м.

Килевая балка у ряда легких (Е-1-Л1) и у всех сверхлегких (Е-1-СвЛ) вертолетов отсутствует по причине упрощения (и облегчения) конструкции вертолетов и относительной малости тяги РВ.

Выбор расстояния РВ до хвостовой или килевой балки и анализ действия тяги РВ следует проводить в соответствии с рекомендациями работы [56], приведенными на рис. 3.17 для тянущих/толкающих рулевых винтов. Преимущественное распространение получил толкающий РВ, так как потери силы тяги толкающего РВ в несколько раз меньше, чем тянущего [28]. Кроме того, исключается дополнительное динамическое нагружение хвостовой балки пульсирующим воздушным потоком, отбрасываемым рулевым винтом.

Рис. 3.17. Зависимость относительной потери тяги РВ от схемы его расположения относительно хвостовой балки и параметров

Число лопастей рулевого винта приближенно может быть определено по соотношению

. (3.82)

Коэффициент заполнения РВ

. (3.83)

Максимальный крутящий момент на валу НВ по модулю равен реактивному моменту, действующему на корпус вертолета [ 28 ]:

. (3.84)

В этом случае из условия балансировки вертолета на расчетных режимах полета тяга рулевого винта

. (3.85)

Приближенно , где ‑ нормальный взлетный вес вертолета. На режиме висения с учетом гарантированного обеспечения путевого управления при неблагоприятном направлении ветра принимают

. (3.85а)

Для обеспечения характеристик продольной балансировки и устойчивости на вертолете можно использовать управляемый или неуправляемый стабилизатор. Стабилизатор имеет трапециевидную форму в плане и часто симметричный профиль в поперечном сечении. Его устанавливают на конце хвостовой балки в целях максимально возможного удаления от центра масс вертолета, а также для уменьшения вредного индуктивного воздействия НВ. Параметры (см. подразд. 3.4.1 и 3.5.2) и место расположения стабилизатора выбирают после проведения расчетов устойчивости и управляемости вертолетов с учетом статистического анализа прототипов. На этапах предварительного и эскизного проектирования принимают

. (3.86)