ИССЛЕДОВАНИЕ КОЛЕБАНИЙ ВЕРТОЛЁТА С ГРУЗОМ НА ВНЕШНЕЙ ТРОСОВОЙ ПОДВЕСКЕ

© В.В.Ефимов
© Государственный музей истории космонавтики им. К.Э. Циолковского, г. Калуга
Секция "Авиация и воздухоплавание"
2011 г.

Транспортировка груза на внешней подвеске вертолета предполагает его поступательное перемещение в горизонтальной плоскости с некоторой скоростью. В связи с этим представляет интерес влияние параметров такого полета и параметров груза на динамическую устойчивость вертолета и груза, что во многом определяет безопасность полета.

Проведенные автором исследования показали, что большое значение имеет симметрия груза и его положение относительно троса, на котором он подвешен к вертолету. Если груз имеет осесимметричную форму и подвешен таким образом, что ось его симметрии совпадает с осью троса, то при воздействии внешних возмущающих факторов (порывов ветра, ускоренного перемещения точки подвеса из-за действий летчика) груз будет стремиться вернуться в исходное равновесное положение после прекращения действия возмущений. Опасная ситуация при транспортировке таких грузов может возникнуть при их большой парусности в случае воздействия порыва ветра высокой интенсивности, что может привести к столкновению груза с конструкцией вертолета.

Иначе могут вести себя неосесимметричные грузы или даже осесимметричные грузы, если ось их симметрии не совпадает с осью троса. При воздействии бокового порыва ветра на грузы такого типа или при ускоренном поперечном перемещении точки подвеса груза на вертолете возможно возникновение автоколебаний груза с большой амплитудой, что может оказаться очень опасным. Одним из условий возникновения автоколебаний груза является близость друг к другу собственных частот изолированных колебаний груза по крену и по рысканию.

В докладе приведены результаты физических экспериментов с моделью груза в аэродинамической трубе, а также результаты вычислительных экспериментов, проведенных с использованием разработанной автором математической модели динамики груза на внешней подвеске вертолета и соответствующего программного обеспечения, которые демонстрируют влияние параметров полета и груза на характеристики колебательного движения вертолета и груза на его внешней подвеске.