Вертолёт висит на месте. Зачем в этот момент работает хвостовой винт

Ми-8 может висеть над выбранной точкой, пока его нос остаётся направлен в одну сторону. Большой винт над кабиной удерживает машину в воздухе. Маленький винт на хвостовой балке в это время тоже создаёт тягу. Даже для совершенно неподвижного висения у него есть постоянная работа.


Двигатель через трансмиссию раскручивает несущий винт. Воздух сопротивляется движению лопастей, и на привод действует реакция: корпус стремится повернуться в противоположную сторону. Такой поворачивающий эффект называют реактивным моментом несущего винта. Вертолёт должен уравновесить его, чтобы фюзеляж сохранял направление.

Рулевой винт ускоряет воздух вбок. На хвост действует противоположно направленная сила. Она приложена далеко от оси несущего винта, поэтому создаёт вращающее действие на весь корпус. Длинная хвостовая балка даёт этой силе большое плечо. При нужной тяге хвостовой винт уравновешивает момент основного привода, и нос перестаёт разворачиваться.



Отсюда понятна разница между удержанием курса и обычным поворотом. Если тяга рулевого винта ровно соответствует действующему моменту, вертолёт сохраняет направление. Если изменить это равновесие, корпус начинает поворачиваться. Висеть над одной точкой и разворачиваться вокруг вертикальной оси машина может благодаря совместной работе нескольких органов управления.

Пилот меняет тягу рулевого винта педалями. В распространённой схеме они поворачивают лопасти вокруг их продольных осей: меняется угол установки, или шаг. Для изменения тяги винту не требуется каждый раз переходить от медленного вращения к быстрому. В руководстве Федерального управления гражданской авиации США, FAA, педали описаны именно как управление шагом и тягой хвостового винта.

Мощность несущего винта меняется вместе с режимом полёта. Когда для него требуется больший крутящий момент, противодействие хвостового винта тоже надо менять. Поэтому педали связаны по смыслу с работой общего шага большого винта. Удержание высоты и направления представляет собой согласованную работу, даже когда со стороны машина будто замерла.

При этом боковая сила хвостового винта стремится ещё и сдвинуть весь вертолёт. Сохранить направление носа и положение над землёй приходится двумя разными действиями. Для компенсации бокового сноса нужна соответствующая составляющая тяги несущего винта. В зависимости от конструкции это достигается наклоном его диска и предусмотренными конструкторами особенностями установки агрегатов. Поэтому небольшая особенность положения корпуса при висении сама по себе не означает неисправности.

В поступательном полёте в работе участвует и хвостовое оперение, на которое набегает воздух. Условия обтекания меняются со скоростью и ветром. Одно положение педалей не может одинаково подходить всем режимам. Конкретные ограничения и действия определяются руководством данного вертолёта; устройство винта объясняет назначение управления, но не заменяет подготовку пилота.

У семейства Ми-8/17 менялись и сами рулевые винты. Например, для гражданского Ми-171А2 изготовитель указывает Х-образный винт как одну из особенностей модернизации. На привычном Ми-8 виден другой рисунок лопастей. Общий принцип сохранён: создавать управляемую боковую тягу на хвосте. Различие хорошо видно снаружи, хотя назначение агрегата остаётся прежним.

Такой способ требует мощности, вала привода вдоль хвостовой балки и самого рулевого винта. Другие вертолётные схемы решают задачу компенсации момента иначе, например встречным вращением двух несущих винтов. У машины такой схемы хвостовой работает уже тогда, когда требуется просто оставаться на месте с неподвижным носом.