Вертолётные зарисовки
У малыша вроде Робинсона Р44 каждая лопасть несущего винта стоит лишь на одном шарнире – осевом, дающем возможность менять угол установки лопасти для управления вертолётом:
Более же тяжёлый Ми-8 такую роскошь может себе позволить лишь на рулевом винте, а у несущего каждая лопасть стоит аж на трёх шарнирах – горизонтальном, вертикальном и осевом. Их расположение показано на третьем видео «Зарисовок» – об автомате перекоса, а также в статье о соосной схеме:
У супертяжеловесов наподобие Ми-6 и Ми-26 даже рулевой винт непрост – помимо нужных для управления осевых шарниров там есть горизонтальные. Да что шарниры, там впечатляет даже «размах крыльев» тот же винт Ми-шестого, АВ-63 – высотой с двухэтажный дом, диаметром 6,3 м!
Масса его – почти 600 кг, а лопасти, как видим, сделаны из особой фанеры, лишь комлевые части, крепящиеся ко втулке, сделаны из металла. А чтобы разобраться с тем, зачем нужны шарниры – немного теории. Несущий винт вращается вправо (по часовой при взгляде сверху), воздух отбрасывает по часовой – поэтому вертолёт из-за отдачи стремится провернуться против часовой. Чтобы уравновесить этот реактивный момент, в плоскость вращения несущего винта (НВ) всунут рулевой винт (РВ):
На Ми-6 он толкающего типа – отбрасывает воздух вправо, тем самым толкая хвост влево, а нос поворачивая вокруг оси несущего винта вправо. Управляется он, как и на других вертолётах, педалями: при нажатии правой педали крестовина (на изображении ниже – К) тянет тяги лопастей (ТЛ), те поворачивают лопасти за рычаги (РЛ), угол установки лопастей увеличивается, они начинают грести воздух, тяга растёт и тяга РВ превышает реактивный момент НВ и машина разворачивается вправо. Если же левой педалью повернуть параллелограмм педалей влево – тяга РВ упадёт, вертолёт развернёт реактивным моментом НВ влево.
Также на концевой балке под небольшим углом жёстко, на болтах установлен фиксированный руль направления. В горизонтальном полёте за счёт его обдувки создаётся момент, уравновешивающий реактивный момент НВ, то есть руль берёт на себя функции РВ, а тягу РВ можно уменьшить – и с ней уменьшить мощность, идущую на привод РВ. Благодаря фиксированному рулю на некоторых режимах полёта вертолёт вообще может потерять РВ и лететь прямо за счёт обдувки руля, закрутит его лишь при сбросе скорости, когда момент от руля резко упадёт.
Рулевой винт частично работает в потоке от несущего, а в горизонтальном полёте добавляется ещё и набегающий поток:
При набегании потока появляется понятие наступающих и отступающих лопастей – на той, что идёт по направлению полёта, скорость больше, а с ней больше и подъёмная сила. Винт вращается со скоростью 688 об/мин, значит, на 3/4 сечения окружная скорость превышает 600 км/ч, в горизонтальном полёте со скоростью 200 поток будет обтекать наступающую лопасть со скоростью более 800, отступающую – около 400. Разница в 2 раза – значит, подъёмных сил – в 4 раза! Исходя из этого выбрано направление вращения винта – наступающие лопасти выше плоскости вращения НВ, они не попадают в его поток, так разница скоростей меньше.
На лопасть действуют несколько сил, из которых неизмеримо бóльшая – центробежная (ЦС), это не одна тонна. Она стремится загнать лопасти в плоскость. А подъёмная сила (ПС) складывает лопасти в конус. Из-за её колебаний лопасть вибрирует, и если на лёгких и средних вертолётах с этими колебаниями можно мириться, их отрабатывают сами лопасти, то на тяжёлых вертолётах лопасти просто развалятся. Им нужна маховая свобода – её и дают горизонтальные шарниры (ГШ).
ЦС держит лопасти около плоскости вращения, а другие силы во главе с подъёмной «шатают» лопасти влево-вправо. Никаких пружин и демпферов на ГШ нет – лопасти на них самоустанавливаются за счёт центробежной силы. Не будь её – они бы сложились в чёткий конус в сторону концевой балки. Но ЦС, как уже было сказано, огромна. Можно её прикинуть по известной формуле F = m * v² / r, приняв массу лопасти 50 кг на 3/4 размаха: 50 * 170² / 2,36 = 612 кН. Или 62 тонно-силы. Шестьдесят. Две. Тонны. Теперь понятно, почему втулка сделана из металла такой же толщины, что у железнодорожной автосцепки? Её разрывают сотни тонн центробежных сил.
Самое время взглянуть на втулку вблизи с обратной стороны:
Пробка горизонтального шарнира, через который заливается гипоидное масло, вывернута – и, как видим, все почти 30 лет стоянки сальники держали масло внутри. Хорошо виден упор, на который ложится верхняя лопасть остановленного винта, когда центробежной силы нет. Справа внизу на осевом шарнире также видна пробка, но их вывёртывать пока не будем – это нужна более высокая стремянка, а в таком положении «гипоид» из ОШ просто выльется. Лучше заглянем внутрь ГШ:
Внутри радостно поблескивает один из роликов – шарнир жив! Свобода хода лопастей на ГШ показана на ролике.
А что это за штурвальное колесо между втулкой и редуктором? Это противообледенительное устройство – система подачи спирта к лопастям:
Через показанную стрелкой трубку в «колесо» подаётся противообледенительная жидкость, центробежной силой её размазывает по нутру «колеса», откуда жидкость через восемь равномерно расположенных патрубков течёт в шланги лопастей. Увы, шланги от времени и качки лопастей ветром совсем осыпались – сохранились лишь на осевых шарнирах и далее, а от устройства до осевого шарнира их нет...
Я между делом приобрёл укрывной материал – отработавший баннер:
Механики затаскивают его под самое уязвимое место машины – под створки:
Кстати, отлично видно, как развалились благодаря ГШ лопасти – стоят по-разному.
Осталось привалить кирпичами:
Створки здорово пострадали от испарений травы, но теперь этот процесс на порядок замедлится:
На соседней стоянке тем временем гоняют шасси Ми-24А:
Я же продолжу работу с РВ Ми-6, теперь надо пополнить запасы смазки в шарнирах тяг лопастей:
Заодно можно рассмотреть, как стальной комель лопасти соединён с фанерой.
Давим пасту:
Сухо как в ведре с песком, в каждый уходит чуть не треть шприца... Это шарниры на крестовине – 4 штуки, ещё 4 пробиваются на рычагах лопастей. Закладывается солидол – для консервации он подходит.
Пришёл черёд аварийных дверей кабины. Наш вертолёт, СССР-21856, падал при взлёте с буровой Соплеск-95, поэтому кабина у него немного кривая – сплюснулась при ударе о снег. Об этом рассказал пилот Шевчук в девятой части «Записок»:
"Опытнейший командир ошибся и зачем-то начал взлетать у земли, т.е. в зоне влияния воздушной подушки. Как только ушли за щит, по направлению взлёта, попали в снежный вихрь, который оказался ого-го! Вот так, в вихре, не видя ничего, и въехали в лес, рубя лопастями деревья, и нагребая носом вертолёта перед собой бруствер из снега. Да такой бруствер нагребли, что он достал до входных воздухозаборников двигателей, и движки заглохли.
Картина маслом. В лес ведёт просека, которую пропахал вертолёт, вокруг порубленные сосны (винт то огромный, он и бетонные плиты рубит, не то, что сосны), вертолёт до самых движков замурован в снег, подвесные баки помяты, шасси где-то глубоко в снегу. И тишина, только снег сыплет с небес. Когда всё затихло, очумевший экипаж пришёл в себя: «У нас же на борту вахта, её надо срочно эвакуировать!». Открыли двери пилотской кабины и выглянули в грузовую.
Наша вахта, это вам не какие-то европейские или американские хлюпики, которые, чуть что, причитают: «О, май гад!». Наша вахта – это суровые мужики и женщины, которые тоже бывают в составе вахты. Глянул экипаж, - а грузовая пуста, все три двери открыты настежь, сидения пустые, вахта даже вещи свои успела схватить, и «катапультировалась» через все три двери, успела по глубокому снегу убраться подальше от вертолёта и уже стоят сзади и сбоку на бугорке, чуть в стороне от буровой вышки, глазеют и ждут: «Рванёт или не рванёт! Будет гореть или не будет?!».
Ничего гореть, и взрываться не будет, всё уже заглохло в этом снегу само по себе. Народ, малость отошёл от опупения и кинулся к вертолёту помогать экипажу доставать штурмана. Штурману досталось больше всего. Он сидит спереди и снизу. Вот его кабину больше всего и смяло, пока вертолёт грёб носом всё перед собой. Лобовое и нижнее стекло выдавило и снегом, набившимся в кабину, бедного штурмана запрессовало. Сломаны рёбра, и общее переохлаждение. Потихоньку откопали, достали штурмана."
Кабину штурмана выправили, а вот кабина пилотов осталась немного поведённой, двери на несколько миллиметров не лезут по высоте. После перегонки, забрав рукоятки аварийного сброса, люди заморачиваться не стали и просто подвесили двери на проволоке – из-за этого по верхнему краю остались щели в палец и в кабине шли дождь и снег. Запоры дверей устроены так, что при снятии ручки ригели сводятся пружинами и дверь падает наружу – значит, нужно вынуть из запоров пружины и распереть ригели «на неизвлекаемость». Скидываем дверь командира:
Ми-6 Кабрио – самое то в жару!
Можно рассмотреть всё – шаг-газ с тягами, идущими к гидроусилителю общего шага и дифференциальному механизму газа, рычаги раздельного управления двигателями...
В движении всё это показано в четвёртой части «Вертолётных зарисовок».
Запор разобран, пружины извлечены, крепёж для сохранности промазан синей краской, блистер с помощью часовой отвёртки (в локоть длиной) и деревянного дрына (чтобы не повредить покрытие дюралюминия) забит на место, ригели разведены и застопорены вкрученными нештатными болтами:
Ручки аварийного сброса между ними уже не будет, но она и не нужна. Теперь в кабине в любую погоду будет чисто и сухо! Так же ремонтируется правая дверь, заодно расклинивается её заклинивший сдвижной блистер.
Командир вместе с парой механиков заряжает амортизаторы. Теперь Ми-6 стоит напротив Ту-154М совсем гордо, подняв створки над землёй, в грузовую кабину без стремянки уже не попасть:
Через неделю-другую, когда трава под баннером совсем скончается, надо будет передвинуть его в сторону носа – загасить растительность и там. Хотя, конечно, в перспективе надо просто укрыть всю стоянку. На всё средства потихоньку уходят, и если есть желание поучаствовать в процессе – можете как лично, так и через Сбер:
4276 5400 1933 6647
Иван Степанович В.
К покраске всё готово, но она будет чуть позже. Пока же для продолжения работ по несущему винту нужно приобрести новые шланг с наконечником для шприца, а в идеале и шприц – пока работаю своим автомобильным, а он малого объёма, перенабивать приходится после смазки 3-4 точек. Ещё надо заменить рукава гидродемпферов – они полопались так же, как и спиртопроводы на рулевом винте...
Работа не очень быстро, но идёт – в частности, лопасти РВ ободраны и ошкурены под покраску. В полную силу работа продолжится в сентябре. А здесь в ближайших планах – очередная статья цикла «Труженик электродвигатель», предпоследняя, после последней пойдут статьи по конкретным сериям локомотивов. Обновления дублируются в объединённом Телеграм-канале о транспорте:
—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—=≡=—
