Центровка и загрузка вертолета.

Центровка вертолета определяется положением его центра масс в связанной системе координат. Для вертолета Ми-8 за начало координат принята точка пересечения оси вала несущего винта с плоскостью его вращения.
По вертикальной оси вертолета возможность перемещения центра масс ограничена и не влияет на балансировку и управляемость, поэтому в практике за таким перемещением не следят. Поперечную центровку вертолета тоже, как правило, не рассчитывают, но, учитывая большую ширину кабины, устанавливают определенный порядок размещения пассажиров и грузов. При всех вариантах загрузки вертолета центр его масс может перемещаться в достаточно широком диапазоне по продольной оси вертолета, что существенно влияет на балансировку и управляемость вертолета.
Поэтому продольная центровка, изменяя в больших пределах потребные отклонения тарелки автомата перекоса и колонки ручного управления, вызывает (при нарушении допустимых ее пределов) недостаток запаса управления для выполнения желаемого режима полета. Продольная центровка приобретает большое практическое значение, так как ее величина изменяется от характера нагрузки вертолета.
Диапазон допустимых эксплуатационных центровок обусловливается величиной отклонения тарелки автомата перекоса в продольном направлении, условиями компоновки, размещения оборудования и поэтому должен быть установлен строго определенным для вертолета. Массу и центровку пустого вертолета указывают в его формуляре. Кроме предельно допустимых эксплуатационных центровок, для вертолета есть так называемый рекомендуемый диапазон центровок, при котором обеспечено наиболее легкое пилотирование вертолета. Центровка в указанном диапазоне обеспечивается, главным образом, правильной загрузкой вертолета. На положение центра масс вертолета оказывает влияние не только груз, который взят на борт вертолета, но и расходуемые в полете топливо, масло, специальная жидкость. Вследствие этого полетная масса вертолета от взлета до посадки изменяется, что, в свою очередь, оказывает влияние на положение центра масс вертолета.
Перед выпуском вертолета в полет следует знать, что ни при каких возможных перемещениях груза и изменениях полетной массы вертолета центровка не выйдет за пределы допустимых величин.
На вертолете перевозят грузы как внутри фюзеляжа, так и на внешней подвеске. Если положение груза, расположенного внутри вертолета, может меняться только в пределах его фюзеляжа, то отклонение груза на внешней подвеске может изменяться в широких пределах и зависит от длины троса подвески, скорости полета вертолета, а также габаритов и массы груза. Перемещение груза внутри вертолета при подсчете центровки учитывают произведением массы на расстояние от его центра масс до оси несущего винта. Поэтому чем больше перемещение груза, тем сильнее оно скажется на центровке. Величина же отклонения груза на внешней подвеске не оказывает существенного влияния на центровку из-за того, что момент суммарной силы, образуемой силой тяжести груза и силой сопротивления относительно точки подвески (является шарниром), всегда равен нулю.
В связи с тем, что вертолет может быть использован в различных вариантах, различны и массы оборудования (съемного) и снаряжения, составляющие массу пустого вертолета. Масса неизменяемой части пустого вертолета состоит из массы конструкции, оборудования, спецжидкостей и газов в системах, смазок в шарнирах винтов, промежуточном и хвостовом редукторах, а также массы несливаемого топлива и масла.
Для обеспечения допустимых эксплуатационных центровок при загрузке вертолета в пассажирском варианте пассажирами следует размещать их по рядам в кресла в следующем порядке: первый, второй, пятый, четвертый, шестой, третий, седьмой, восьмой ряд.
С целью соблюдения допустимых пределов центровок транспортного варианта вертолета при загрузке необходимо пользоваться трафаретом, нанесенным на правом борту грузовой кабины (рис.14.1).

Рис. 14.1. Схема разметки расположения грузов в кабине транспортного варианта вертолета
Трафарет представляет собой ряд синих стрелок, расположенных перед осью несущего винта с отметкой 4т у первой стрелки и до 0,3т у последней, а также ряда красных стрелок сзади оси несущего винта с отметками от 4т у первой стрелки, до 0,5т у последней. Грузы необходимо размещать так, чтобы общий центр масс располагался между синей и красной стрелками, соответствующими суммарной массе грузов.
При переоборудовании вертолета Ми-8П в транспортный, при транспортировке грузов внутри кабины необходимо руководствоваться трафаретом, нанесенным на полу пассажирской кабины (рис.14.2)

Рис. 14.2. Схема разметки расположения грузов в кабине пассажирского варианта вертолета
Трафарет представляет собой ряд стрелок красного цвета, нанесенных на полу кабины перед осью вала несущего винта с надписями 4т у первой стрелки и 0,3т у последней, и стрелок синего цвета, расположенных за осью вала винта с надписями 3...4т у первой стрелки и 0,3т у последней. Требования к размещению грузов аналогичны загрузке транспортного варианта вертолета.
При переоборудовании Ми-8П в транспортный с увеличенной дальностью полета внутри кабины устанавливают один или два дополнительных бака с топливом, что на центровку не влияет и во внимание при расчете не принимается ввиду расположения баков в районе оси вала винта.
Для точного определения центровки при любом варианте загрузки и заправки топливом и маслом созданы центровочные графики. После размещения грузов в вертолете Ми-8Т пользуются центровочным графиком (рис.14.3).

Рис. 14.3. Центровочный график транспортного варианта вертолета
С этой целью, зная массу пустого вертолета (из формуляра вертолета) и его центровку, а также массу членов экипажа, заправленного топлива, масла, размещенные при загрузке грузы определяют взлетную массу вертолета. Указанные слагаемые при правильном размещении грузов должны находиться в пределах требуемого диапазона предельно допустимых центровок вертолета.
Аналогичным образом осуществляется определение центровки по центровочному графику (рис.14.4)

Рис. 14.4. Центровочный график пассажирского варианта вертолета
пассажирского варианта вертолета.
При расчете центровки по графикам определение массы экипажа, топлива, грузов, пассажиров производится в масштабе, отмеченном на графике, в направлении, указываемом стрелками.
Ввиду того, что в поперечном направлении центровку не рассчитывают, грузы необходимо размещать симметрично относительно продольной оси вертолета. Если этого достичь невозможно, то разрешается смещать грузы в стороны так, чтобы поперечный момент груза не превышал 9000 Н*м (900 кгс*м).
Перед вылетом экипаж должен определить точную центровку для взлета и посадки вертолета, пользуясь центровочными графиками, но данные графики дают возможность определить центровку Хт только при перевозке пассажиров в пассажирском варианте Ми-8П и при перевозке грузов в транспортном варианте Ми-8Т. В других вариантах центровочные графики не дают возможность быстро определить точную центровку вертолета. В этих случаях она может быть определена простейшим расчетом по следующей формуле:

где: - сумма моментов веса пустого вертолета постоянного и переменного оборудования и грузов относительно оси несущего винта;
- взлетная масса вертолета.

Для определения суммарного момента массы всего вертолета необходимо знать вес (Gп) и центровку (Хтп) пустого вертолета (из формуляров) и момент пустого (Мп) вертолета находим по формуле

После этого находят сумму моментов относительно оси несущего винта. Для этого массу и расстояние оборудования до оси вала несущего винта берут из таблиц, помещенных в описании вертолета или руководстве по летной эксплуатации вертолета. Затем определяют моменты от грузов или пассажиров, размещенных в кабине (вес груза на расстояние до оси вала несущего винта).
Сложив моменты относительно оси вала несущего винта пустого вертолета, оборудования, грузов и пассажиров, определяют центровку вертолета по приведенной выше формуле.
В целях правильной загрузки вертолета перед погрузкой необходимо знать, какие грузы должны перевозить, массу перевозимых грузов, массу и объем каждого груза в отдельности. Перед началом погрузки следует открыть и зафиксировать створки грузового люка и двери, при необходимости поставить трапы, проверить наличие и исправность требуемого такелажно-швартовочного оборудования. Установить вертолет на стояночный тормоз, заземлить его и поставить упорные колодки под колеса шасси.
Все грузы, размещаемые в вертолете, крепят так, чтобы исключить возможность их перемещения в полете. Мелкие грузы необходимо увязывать между собой или загружать в специальные ящики и крепить к полу с помощью швартовочных сеток и швартовочных тросов. Перевозимая техника и грузы крепятся к швартовочным кольцам на полу грузовой кабины швартовочными тросами. При перевозке сосредоточенных грузов для обеспечения допустимой равномерно распределенной нагрузки на пол грузовой кабины необходимо использовать настилы. При погрузке пассажиров багаж их следует размещать в багажном отделении, мелкие вещи - на боковых сетках. После посадки в вертолет и до конца полета пассажиры должны быть обязательно пристегнуты ремнями. При загрузке вертолета необходимо соблюдать правила техники безопасности.