ما اسم المروحية الطائرة؟ لماذا وكيف تطير طائرة هليكوبتر. ما هي المروحية التي يتم التحكم فيها عن طريق الراديو الخاصة بالشركة التي يجب أن أختارها؟
بداية، من المثير للاهتمام معرفة كيف تطير طائرة الهليكوبتر؟ ما هو المميز في تصميمه؟
ليس أقل إثارة للاهتمام معرفة المسار الذي سلكته هذه الطائرة، وهي واحدة من أولى الطائرات الأثقل من الهواء، في تطورها.
وهذا يطرح السؤال:
لماذا استغرق ظهور فكرة المروحية قرونًا وظهور طائرة حديثة مناسبة للاحتياجات العملية؟
هل يمكن أن تكون المروحية طائرة؟
أليس من المثير للاهتمام التعرف على التصاميم والتصميمات الحالية لطائرات الهليكوبتر؟
يمكنك طرح آلاف الأسئلة حول المروحية، كل منها أكثر إثارة للاهتمام من الآخر.
لكن السؤال الأكثر إثارة للاهتمام يتعلق بقدرات الطيران للمروحية، والتي تحدد قيمتها العملية للنشاط الإبداعي البشري.
عندما يكون من الضروري استخدام طائرة للهبوط في مكان ما، فإنهم يكتشفون أولاً ما إذا كان هناك مطار يمكن أن تهبط فيه الطائرة ويمكنها الإقلاع منه بعد ذلك. إذا لم يكن هناك مطار أو على الأقل منطقة مسطحة مناسبة لهبوط الطائرة بالقرب من النقطة المقصودة، فبغض النظر عن مدى الحاجة إلى الطائرة، فإن مسألة استخدامها تختفي.
تهبط الطائرة بسرعة أمامية عالية وتسير مسافة طويلة على طول المدرج حتى تتوقف تمامًا. يمكن للطائرة أن تقلع من الأرض
فقط عندما تتطور سرعة عالية، بعد أن صعدت المدرج سابقًا، ولهذا تحتاج الطائرة إلى الإقلاع لفترة طويلة إلى حد ما. تصل الطائرات عالية السرعة إلى سرعات تزيد عن 200 كم/ساعة للإقلاع من الأرض، وللوصول إلى هذه السرعات تحتاج الطائرة إلى مسافة إقلاع تبلغ حوالي كيلومتر واحد.
من خصائص جناح الطائرة أنه لا يخلق قوة رفع كافية للإقلاع إلا إذا تم تحليقه جوا بسرعة عالية. إذا كانت السرعة منخفضة، فإن قوة الرفع منخفضة. إذا كانت السرعة صفرًا (أي أن الطائرة واقفة)، فلا يوجد رفع. وفي كلتا الحالتين، لا تستطيع الطائرة الإقلاع.
تتحدث دوائر الطيران في العديد من البلدان بالفعل عن ما يسمى بمشكلة المطارات. في الواقع، هناك شيء يجب التفكير فيه، إذا كان تطوير الطيران يسير بوتيرة سريعة، وكل مطار جديد يعني مئات الهكتارات من سطح الأرض الممتاز، مأخوذة من الزراعة، من المروج والأراضي الصالحة للزراعة. وهذا ينطبق بشكل خاص على البلدان ذات التضاريس الجبلية، والتي تكون أراضيها صغيرة.
ومع ذلك، إذا كان الشرط الذي لا غنى عنه لخلق الرفع على الجناح هو تدفق الهواء حوله بسرعة عالية، فهل من الممكن التأكد من ثبات الطائرة، وأن الجناح يتحرك بالنسبة للهواء ويخلق الرفع؟
يكفي صياغة المشكلة وسيظهر الحل الأبسط: يجب أن تدور الأجنحة في مستوى أفقي بينما تصف الدائرة. سيؤدي دوران الأجنحة إلى إجبار الهواء على التدفق حولها بسرعة كافية حتى في حالة عدم وجود سرعة أمامية للجهاز بأكمله، أي عندما يكون الجهاز واقفًا أو معلقًا في مكانه. تصبح الأجنحة مثل شفرات المروحة التي لا تدور في مستوى عمودي، مثل طائرة بمحرك مكبس، ولكن في مستوى أفقي. هذا هو الحل الأساسي لمشكلة المطارات.
أجنحة المروحية تدور مثل شفرات المروحة. ومن هنا يأتي اسم هذه الفئة من الطائرات الأثقل من الهواء - الطائرات العمودية.
بهذه الطريقة يمكنك بسهولة الإجابة على الأسئلة التالية.
ما هي سرعة إقلاع المروحية؟ - صفر. يمكن للطائرة المروحية أن تقلع من حالة توقف تام.
ما هو مدى إقلاع طائرة هليكوبتر؟ - صفر. لا تحتاج المروحية إلى الإقلاع.
هل سرعة هبوط المروحية ومداها مرتفعان؟ - سرعة الهبوط وطول الجري تساويان أيضًا صفرًا، حيث يمكن للمروحية أن تهبط عموديًا.
ولذلك، ليست هناك حاجة لمطارات واسعة النطاق.
أكبر ميزة للطائرة الهليكوبتر هي أنه يمكن استخدامها في أي مكان. يمكنها "الهبوط" على سطح مبنى شاهق، على سطح سفينة بحرية أو باخرة نهرية، على طوف، على منصة للسكك الحديدية، على هضبة جبلية، على مساحة في الغابة، على سيارة .
بالنسبة لطائرة هليكوبتر، يمكن أن يكون سطح موقع الهبوط غير مستوٍ أو مائلًا قليلاً أو مرتفعًا أو وعرًا، مع وجود جذوع أو مباني، متحركة أو ثابتة - لن يمنع أي شيء المروحية من الهبوط والإقلاع مرة أخرى.
لذا، فإن العامل الحاسم الأول الذي يضمن انتشار استخدام المروحية هو القدرة على الإقلاع عموديًا، دون جري، والهبوط عموديًا، دون جري، وهو ما لا يستبعد إمكانية إقلاع وهبوط المروحية مثل الطائرة، أي: "مثل الطائرة".
العامل الحاسم الثاني هو قدرة المروحية على التحليق بلا حراك في الهواء، سواء فوق سطح الأرض أو الماء، وعلى ارتفاع عدة كيلومترات.
إن نطاق السرعة لكل طائرة لكل ارتفاع طيران محدد، من ناحية، بالسرعة القصوى، ومن ناحية أخرى، بالسرعة الدنيا المسموح بها. بما أن قوة السحب للطائرة تزداد مع سرعة الطيران ولا يمكن للمحرك أن ينتج طاقة أكبر من الطاقة القصوى، فهناك سرعة قصوى معينة للطيران بمستوى ثابت. لا يمكن أن تحدث زيادة أخرى في السرعة القصوى للطيران في هذه الحالة إلا بسبب نزول الطائرة (فقدان الارتفاع). تصل السرعة القصوى للطيران للطائرات الحديثة إلى 1000 كم/ساعة أو أكثر.
الحد الأدنى المسموح به للسرعة للطائرات النفاثة، أي أقل سرعة تكون الطائرة قادرة على الطيران الأفقي والمنحنى بها، هو 200-300 كيلومتر في الساعة. إذا كانت السرعة أقل من ذلك، ستبدأ الطائرة في فقدان ثباتها وسقوطها على الجناح، يليها دوران.
يمكن لطائرات الاتصالات الخفيفة أن تطير بسرعة لا تقل عن 50-70 كم/ساعة بالنسبة لطائرة هليكوبتر، والحد الأدنى للسرعة هو صفر، والحد الأقصى لسرعة الطيران الأفقي هو 150-200 كم/ساعة. علاوة على ذلك، يمكن للمروحية أن تتوقف في الهواء، وتدور في مكانها، وتطير إلى الجانبين وحتى إلى الخلف.
وبطبيعة الحال، فإن مثل هذه القدرات لطائرة هليكوبتر تفتح آفاقا واسعة لاستخدامها في مجموعة متنوعة من مجالات الاقتصاد الوطني، وأحيانا حيث يبدو أنه لا يمكن استخدام الطائرة.
لكن كل هذه الجوانب الإيجابية للطائرة المروحية لا ينبغي أن تطغى على صفاتها السلبية.
لا تستطيع المروحية الطيران بسرعات عالية، وما زالت تتمتع بثبات غير كافٍ، ويصعب التحكم فيها، وهي أكثر عرضة لنيران الأسلحة الصغيرة من الطائرة.
المروحية هي آلة ذات أجنحة دوارة يتم فيها توليد الرفع والدفع بواسطة المروحة. يعمل الدوار الرئيسي على دعم وتحريك المروحية في الهواء. عند الدوران في مستوى أفقي، يقوم الدوار الرئيسي بإنشاء قوة دفع (T) موجهة نحو الأعلى ويعمل كقوة رفع (Y). عندما يكون دفع الدوار الرئيسي أكبر من وزن المروحية (G)، ستقلع المروحية من الأرض دون مسار الإقلاع وتبدأ في الصعود العمودي. إذا كان وزن المروحية وقوة دفع الدوار الرئيسي متساويين، فإن المروحية سوف تتدلى بلا حراك في الهواء. بالنسبة للنزول العمودي، يكفي جعل الدوار الرئيسي أقل بقليل من وزن المروحية. يتم ضمان الحركة الأمامية للمروحية (P) عن طريق إمالة مستوى دوران الدوار الرئيسي باستخدام نظام التحكم في الدوار. يؤدي ميل مستوى دوران الدوار إلى ميل مماثل لإجمالي القوة الديناميكية الهوائية، في حين أن مكونه الرأسي سيبقي المروحية في الهواء، وسيتسبب المكون الأفقي في تحرك المروحية للأمام في الاتجاه المقابل.
الشكل 1. مخطط توزيع القوة
تصميم طائرات الهليكوبتر
جسم الطائرة هو الجزء الرئيسي من هيكل المروحية، وهو يعمل على ربط جميع أجزائه في وحدة واحدة، وكذلك لاستيعاب الطاقم والركاب والبضائع والمعدات. يحتوي على ذيل وعوارض نهائية لوضع دوار الذيل خارج منطقة دوران الدوار الرئيسي، والجناح (في بعض المروحيات يتم تثبيت الجناح لزيادة سرعة الطيران القصوى بسبب التفريغ الجزئي للدوار الرئيسي (MI- 24)). محطة توليد الكهرباء (المحركات)هو مصدر للطاقة الميكانيكية لدفع الدوارات الرئيسية والذيلية إلى الدوران. وتشمل المحركات والأنظمة التي تضمن تشغيلها (الوقود، الزيت، نظام التبريد، نظام تشغيل المحرك، وغيرها). يعمل الدوار الرئيسي (RO) على دعم وتحريك المروحية في الهواء، ويتكون من شفرات ومحور دوار رئيسي. يعمل دوار الذيل على موازنة عزم الدوران الذي يحدث أثناء دوران الدوار الرئيسي وللتحكم في اتجاه المروحية. تخلق قوة دفع دوار الذيل عزمًا بالنسبة إلى مركز ثقل المروحية، وهو ما يوازن عزم رد الفعل للدوار الرئيسي. لتحويل المروحية، يكفي تغيير مقدار دفع الذيل الدوار. يتكون دوار الذيل أيضًا من شفرات وجلبة. يتم التحكم في الدوار الرئيسي باستخدام جهاز خاص يسمى swashplate. يتم التحكم في دوار الذيل بواسطة الدواسات. تعمل أجهزة الإقلاع والهبوط بمثابة دعم للمروحية عند وقوفها وتوفر حركة المروحية على الأرض والإقلاع والهبوط. لتخفيف الصدمات والصدمات، فهي مجهزة بامتصاص الصدمات. يمكن تصنيع أجهزة الإقلاع والهبوط على شكل هيكل بعجلات وعوامات وزلاجات
الشكل 2 الأجزاء الرئيسية للطائرة المروحية:
1 - جسم الطائرة؛ 2 - محركات الطائرات. 3 - الدوار الرئيسي (نظام الحمل)؛ 4 - الإرسال. 5 - دوار الذيل؛ 6 - شعاع النهاية. 7 - مثبت. 8 - طفرة الذيل. 9- الهيكل
مبدأ إنشاء الرفع بواسطة المروحة ونظام التحكم في المروحة
أثناء الطيران العموديسيتم التعبير عن إجمالي القوة الديناميكية الهوائية للدوار الرئيسي كمنتج لكتلة الهواء المتدفق عبر السطح الذي اجتاحه الدوار الرئيسي في ثانية واحدة وسرعة الطائرة الخارجة:
أين د 2/4 - مساحة السطح التي يكتسحها الدوار الرئيسي؛الخامس-سرعة الطيران في م/ثانية؛ ρ - كثافة الهواء؛ش —سرعة الطائرة المغادرة في م / ثانية.
في الواقع، قوة الدفع للمروحة تساوي قوة رد الفعل عند تسريع تدفق الهواء
لكي تتحرك المروحية للأمام، يجب أن يكون مستوى دوران الدوار منحرفًا، ولا يتم تحقيق التغيير في مستوى الدوران عن طريق إمالة محور الدوار الرئيسي (على الرغم من أن التأثير البصري قد يكون كذلك)، ولكن عن طريق إمالة محور الدوار الرئيسي. تغيير موضع الشفرة في أجزاء مختلفة من أرباع الدائرة المقيدة.
تصف الشفرات الدوارة دائرة كاملة حول المحور أثناء دورانها، ويتم تحريكها حولها بواسطة تدفق الهواء القادم بطرق مختلفة. دائرة كاملة هي 360 درجة. ثم نأخذ الموضع الخلفي للشفرة على أنه 0 درجة ثم كل 90 درجة دورة كاملة. لذلك، فإن الشفرة في النطاق من 0 درجة إلى 180 درجة هي شفرة متقدمة، ومن 180 درجة إلى 360 درجة هي شفرة متراجعة. أعتقد أن مبدأ هذا الاسم واضح. تتحرك الشفرة المتقدمة نحو تدفق الهواء القادم، وتزداد السرعة الإجمالية لحركتها بالنسبة إلى هذا التدفق، لأن التدفق نفسه يتحرك بدوره نحوه. بعد كل شيء، المروحية تحلق إلى الأمام. وتزداد قوة الرفع أيضًا وفقًا لذلك.
الشكل 3. التغير في سرعات التيار الحر أثناء دوران الدوار لطائرة الهليكوبتر MI-1 (متوسط سرعات الطيران).
النصل المتراجع له الصورة المعاكسة. يتم طرح السرعة التي يبدو أن هذه الشفرة "تهرب" منها من سرعة التدفق القادم. ونتيجة لذلك، لدينا أقل الرفع. اتضح أن هناك اختلافًا كبيرًا في القوى على الجانبين الأيمن والأيسر من المروحة، ومن هنا كان الأمر واضحًا نقطة تحول. في هذه الحالة، تميل المروحية إلى الانقلاب عند محاولة المضي قدمًا. حدثت مثل هذه الأشياء خلال التجربة الأولى لإنشاء الطائرات العمودية.
لمنع حدوث ذلك، استخدم المصممون خدعة واحدة. الحقيقة هي أن شفرات الدوار الرئيسية مثبتة على غلاف (هذه وحدة ضخمة مثبتة على عمود الإخراج)، ولكن ليس بشكل صارم. وهي متصلة به باستخدام مفصلات خاصة (أو أجهزة مماثلة). هناك ثلاثة أنواع من المفصلات: الأفقي والرأسي والمحوري.
الآن دعونا نرى ما سيحدث للشفرة المعلقة من محور الدوران على مفصلات. لذا، فإن شفرتنا تدور بسرعة ثابتة دون أي مدخلات تحكم خارجية.
أرز. 4 القوى المؤثرة على شفرة معلقة من محور المروحة على مفصلات.
من من 0 درجة إلى 90 درجة، تزداد سرعة التدفق حول الشفرة، مما يعني زيادة قوة الرفع أيضًا. لكن! تم الآن تعليق الشفرة على مفصل أفقي. نتيجة لقوة الرفع الزائدة، فإنها تتحول إلى مفصل أفقي وتبدأ في الارتفاع (يقول الخبراء "يتأرجح"). في الوقت نفسه، بسبب زيادة السحب (بعد كل شيء، زادت سرعة التدفق)، يميل النصل إلى الخلف، متخلفا عن دوران محور المروحة. هذا هو بالضبط ما يخدمه الكرة العمودية.
ومع ذلك، عند الخفقان، اتضح أن الهواء بالنسبة للشفرة يكتسب أيضا بعض الحركة الهبوطية، وبالتالي، تنخفض زاوية الهجوم بالنسبة للتدفق القادم. أي أن نمو الرفع الزائد يتباطأ. ويتأثر هذا التباطؤ أيضًا بغياب إجراءات الرقابة. وهذا يعني أن قضيب اللوح المتعرج المتصل بالشفرة يحتفظ بموضعه دون تغيير، وأن الشفرة، التي ترفرف، تضطر إلى الدوران في مفصلها المحوري، الذي يتم تثبيته بواسطة القضيب، وبالتالي تقليل زاوية التثبيت أو زاوية الهجوم بالنسبة إلى التدفق القادم. (صورة ما يحدث موجودة في الشكل. هنا Y هي قوة الرفع، X هي قوة السحب، Vy هي الحركة العمودية للهواء، α هي زاوية الهجوم.)
الشكل 5: صورة للتغيرات في سرعة وزاوية الهجوم للتدفق القادم أثناء دوران شفرة الدوار الرئيسية.
الى حد، الى درجة عند درجة 90 درجة، سيستمر الرفع الزائد في الزيادة، ولكن بمعدل أبطأ بشكل متزايد بسبب ما سبق. بعد 90 درجة، ستنخفض هذه القوة، ولكن بسبب وجودها، ستستمر الشفرة في التحرك للأعلى، وإن كان ذلك ببطء أكثر فأكثر. سوف يصل إلى أقصى ارتفاع للتأرجح بعد أن يتجاوز قليلاً نقطة 180 درجة. يحدث هذا لأن الشفرة لها وزن معين، كما تعمل عليها قوى القصور الذاتي.
مع مزيد من الدوران، تتراجع الشفرة، وجميع العمليات نفسها تعمل عليها، ولكن في الاتجاه المعاكس. ينخفض حجم قوة الرفع، وتبدأ قوة الطرد المركزي، جنبًا إلى جنب مع قوة الوزن، في خفضها إلى الأسفل. ومع ذلك، في الوقت نفسه، تزداد زوايا الهجوم للتدفق القادم (الآن يتحرك الهواء لأعلى بالنسبة للشفرة)، وتزداد زاوية تثبيت الشفرة بسبب عدم حركة القضبان لوحة هليكوبتر متعرجة . كل ما يحدث يحافظ على رفع الشفرة المتراجعة إلى المستوى المطلوب. تستمر الشفرة في الهبوط وتصل إلى الحد الأدنى من ارتفاع التأرجح في مكان ما بعد نقطة الصفر، وذلك مرة أخرى بسبب قوى القصور الذاتي.
وهكذا، عندما يدور الدوار الرئيسي، تبدو شفرات المروحية وكأنها "تتموج" أو تقول أيضًا "ترفرف". ومع ذلك، من غير المرجح أن تلاحظ هذا التصفيق بالعين المجردة، إذا جاز التعبير. إن رفع الشفرات لأعلى (وكذلك انحرافها للخلف في المفصلة الرأسية) أمر ضئيل للغاية. الحقيقة هي أن قوة الطرد المركزي لها تأثير تثبيت قوي جدًا على الشفرات. قوة الرفع، على سبيل المثال، أكبر بـ 10 مرات من وزن الشفرة، وقوة الطرد المركزي أكبر بـ 100 مرة. إنها قوة الطرد المركزي التي تحول الشفرة التي تبدو "ناعمة" والتي تنحني في وضع ثابت إلى عنصر صلب ومتين ويعمل بشكل مثالي في الدوار الرئيسي للمروحية.
ومع ذلك، على الرغم من عدم أهميته، فإن الانحراف الرأسي للشفرات موجود، والدوار الرئيسي عند الدوران يصف مخروطًا، وإن كان لطيفًا للغاية. قاعدة هذا المخروط هي طائرة دوران المروحة(انظر الشكل 1.)
لنقل الحركة الأمامية إلى المروحية، يجب إمالة هذه الطائرة بحيث يظهر المكون الأفقي لإجمالي القوة الديناميكية الهوائية، أي الدفع الأفقي للمروحة. بمعنى آخر، تحتاج إلى إمالة المخروط الوهمي بأكمله لدوران المروحة. إذا كانت المروحية بحاجة إلى التحرك للأمام، فيجب إمالة المخروط للأمام.
بناءً على وصف حركة الشفرة عند دوران المروحة، فهذا يعني أن الشفرة في الوضع 180 درجة يجب أن تسقط، وفي الوضع 0 درجة (360 درجة) يجب أن ترتفع. أي أنه عند النقطة 180 درجة يجب أن تنخفض قوة الرفع، وعند النقطة 0 درجة (360 درجة) يجب أن تزيد. ويمكن القيام بذلك بدوره عن طريق تقليل زاوية تثبيت الشفرة عند نقطة 180 درجة وزيادتها عند نقطة 0 درجة (360 درجة). يجب أن تحدث أشياء مماثلة عندما تتحرك المروحية في اتجاهات أخرى. فقط في هذه الحالة، بطبيعة الحال، ستحدث تغييرات مماثلة في موضع الشفرات عند نقاط الزاوية الأخرى.
من الواضح أنه عند الزوايا المتوسطة لدوران المروحة بين النقاط المشار إليها، يجب أن تشغل زوايا تركيب الشفرة مواضع متوسطة، أي أن زاوية تركيب الشفرة تتغير أثناء تحركها في دائرة تدريجيًا، بشكل دوري تسمى زاوية التثبيت الدورية للشفرة ( الملعب المروحة الدورية). أسلط الضوء على هذا الاسم لأنه يوجد أيضًا ميل عام للمروحة (الزاوية العامة لتركيب الشفرات). يتغير في وقت واحد على جميع الشفرات بنفس المقدار. يتم ذلك عادةً لزيادة الرفع الإجمالي للدوار.
يتم تنفيذ مثل هذه الإجراءات هليكوبتر متعرجة . إنه يغير زاوية تركيب شفرات الدوار الرئيسية (خطوة الدوار) عن طريق تدويرها في المفصلات المحورية عن طريق قضبان متصلة بها. عادة، هناك دائمًا قناتان للتحكم: الميل والتدحرج، بالإضافة إلى قناة لتغيير الميل الإجمالي للدوار الرئيسي.
يقذف يعني الموقع الزاوي للطائرة بالنسبة لمحورها العرضي (الأنف لأعلى ولأسفل)، أكرين، على التوالي، بالنسبة لمحورها الطولي (إمالة لليسار ولليمين).
هيكليا هليكوبتر متعرجة إنها معقدة للغاية، ولكن يمكن تفسير هيكلها باستخدام مثال وحدة مماثلة في نموذج طائرة هليكوبتر. الآلة النموذجية، بالطبع، أبسط في التصميم من أخيها الأكبر، لكن المبدأ هو نفسه تمامًا.
أرز. 6- نموذج طائرة هليكوبتر
هذه طائرة هليكوبتر ذات شفرتين. يتم التحكم في الوضع الزاوي لكل شفرة من خلال القضبان6. ترتبط هذه القضبان بما يسمى باللوحة الداخلية 2 (المصنوعة من المعدن الأبيض). يدور مع المروحة وفي حالة مستقرة يكون موازيًا لمستوى دوران المروحة. ولكن يمكنها تغيير موضعها الزاوي (الإمالة)، لأنها مثبتة على محور المسمار من خلال وصلة كروية3. عند تغيير ميلها (الموضع الزاوي)، فإنه يؤثر على القضبان 6، والتي بدورها تعمل على الشفرات، وتحولها إلى المفصلات المحورية وبالتالي تغيير الملعب الدوري للمروحة.
لوحة داخلية في نفس الوقت هو السباق الداخلي للمحمل، السباق الخارجي الذي هو اللوحة الخارجية للمسمار1. إنه لا يدور، ولكن يمكنه تغيير ميله (الموضع الزاوي) تحت تأثير التحكم عبر قناة الميل 4 وقناة التدحرج 5. من خلال تغيير ميلها تحت تأثير التحكم، تغير اللوحة الخارجية ميل اللوحة الداخلية، ونتيجة لذلك، ميل مستوى دوران الدوار. ونتيجة لذلك، تطير المروحية في الاتجاه الصحيح.
يتم تغيير المسافة الإجمالية للمسمار عن طريق تحريك اللوحة الداخلية2 على طول محور اللولب باستخدام آلية7. في هذه الحالة، تتغير زاوية التثبيت على كلا الشفرتين في وقت واحد.
للحصول على فهم أفضل، أقوم بتضمين بعض الرسوم التوضيحية الإضافية لمحور لولبي متعرج.
أرز. 7 جلبة لولبية مع لوحة متقطعة (مخطط).
أرز. 8 دوران الشفرة في المفصلة الرأسية لمحور الدوار الرئيسي.
أرز. 9 محور الدوار الرئيسي لطائرة الهليكوبتر MI-8
تحدد عصا التحكم درجة الدوران الدورية للدوار الرئيسي. وبمساعدتها، يتحكم الطيار في المروحية في التدحرج والميل. إن العمل بعصا التحكم أثناء التعليق يشبه الموازنة على طرف الإبرة. يتطلب كل إجراء تقريبًا تصحيحًا مناسبًا بواسطة عناصر تحكم أخرى. على سبيل المثال، لزيادة السرعة، يدفع الطيار العصا بعيدا عن نفسه، ويميل السيارة إلى الأمام. في هذه الحالة، يتناقص المكون الرأسي في ناقل دفع المروحة، ومن الضروري زيادة درجة الحركة الإجمالية (ارفع ذراع "الخانق") حتى لا تفقد الارتفاع.
1. مقبض التحكم. 2. ذراع دواسة الوقود. 3. الدواسات. 4. إدارة الاتصالات. 5. البوصلة.
خطوة خنق. من خلال رفع ذراع الخانق، يزيد الطيار من الميل الإجمالي (زاوية هجوم الشفرات) للدوار الرئيسي، وبالتالي يزيد الدفع. في حالة حدوث زيادة حادة في درجة الميل، يتغير عزم الدوران التفاعلي للمروحة، وتميل المروحية إلى تغيير مسارها. وللبقاء على المسار المختار، يعمل الطيار بشكل متزامن مع ذراع دواسة الوقود والدواسات.
تحدد الدواسات درجة دوران دوار التثبيت ("الذيل"). وبمساعدتهم، يتحكم الطيار في مسار السيارة. تؤثر الدواسة الحادة على عزم دوران رد الفعل لمروحة التثبيت، وعلى الرغم من كتلتها الضئيلة، إلا أن لها بعض التأثير على درجة الصوت. يقول سيرجي دروي: "يُظهر المدربون ذوو الخبرة أحيانًا خدعة للطلاب من خلال تثبيت عصا التحكم و"الخانق" والتحكم في ارتفاع الرحلة وسرعتها، فقط عن طريق التلويح بالذيل قليلاً، وهذه هي الطريقة التي تنتشر بها الشائعات حول "الراديو- طائرات هليكوبتر يتم التحكم فيها "وسحر آخر يظهر."
6. المتغير (مؤشر السرعة العمودي). 7. أفق الموقف. 8. مؤشر السرعة الجوية. 9. مقياس سرعة الدوران (على اليسار مؤشر سرعة المحرك وعلى اليمين المروحة). 10.مقياس الارتفاع. 11. مؤشر الضغط في مشعب السحب (يعطي فكرة عن احتياطي طاقة المحرك عند حمل معين والظروف الجوية). 12. مصابيح الإشارة. 13. درجة حرارة الهواء في مجرى السحب. 14. الساعة. 15. أدوات المحرك (ضغط الزيت ودرجة حرارته، مستوى الوقود، الجهد الكهربائي على متن الطائرة). 16. التحكم في الإضاءة. 17. مفتاح تشغيل طاقة القابض (ينقل عزم الدوران إلى المروحة بعد تسخين المحرك). 18. المفتاح الرئيسي. 19. مفتاح الإشعال. 20. تدفئة المقصورة. 21. تهوية المقصورة. 22. خلاط إنترفون. 23. محطة الراديو.
توزيع الاهتمام
إن أهم مهارة في التحكم بطائرات الهليكوبتر هي اختيار اتجاه الرؤية الصحيح. يتم تدريب الطلاب على الإقلاع والهبوط أثناء النظر إلى الأرض على مسافة 5-15 مترًا أمامهم. إنها هندسة بسيطة. إذا نظرت إلى أبعد من ذلك، وصولاً إلى الأفق، فقد لا تلاحظ تغيرات كبيرة في الارتفاع. ينظر طيارو طائرات الهليكوبتر مباشرة "تحت حافة قمرة القيادة" ويلاحظون تغيرات في الارتفاع بمقدار ملليمتر. إذا اختار المتدرب نفس اتجاه النظرة، فسوف يرى تقلبات صغيرة، لكنه لن يتمكن من تصحيحها - لن يكون لديه ما يكفي من المهارات والمهارات الحركية الدقيقة التي تأتي مع الخبرة. لذلك، عند التدريب، يقترح المدرب أن يبدأ الطالب بالنظر إلى مسافة 15 مترًا، ثم يقلل هذه المسافة تدريجيًا.
يتحكم "الصمام" الموجود في النفق المركزي في احتكاك مقبض التحكم. وبمساعدتها، يمكن للطيار زيادة مقاومة المقبض حتى يتم قفله بالكامل. تساعد هذه الميزة في الرحلات الطويلة عبر البلاد.
الاتجاه الأساسي للعرض أثناء الطيران على طول الطريق هو "أفق غطاء محرك السيارة". إذا لم يتغير موضع الأفق بالنسبة للغطاء، فهذا يعني أن المروحية تحلق على ارتفاع معين وبسرعة ثابتة. من المرجح أن تعني "النقرة" زيادة في السرعة وفقدان الارتفاع؛ وسيعني إمالة خط الأفق تغييرًا في المسار. يقول سيرجي دروي: "في الطقس الجيد، يمكنك الطيران ولوحة العدادات مغلقة بشريط لاصق، لكنك لن تطير بعيدًا ونوافذ قمرة القيادة مغلقة بشريط لاصق".
الخطوة أو الغاز؟
تحتوي معظم طائرات الهليكوبتر الحديثة على أتمتة تنظم إمداد المحرك بالوقود للحفاظ على سرعة الدوار ضمن نطاق تشغيل ضيق. من خلال تحويل مقبض ذراع "الخانق"، يمكن للطيار التحكم بشكل مستقل في إمدادات الوقود. أثناء الرحلة، يمكن للطيار أن يشعر كيف يتحول المقبض نفسه قليلاً في يده - وهذه عملية تلقائية. يحدث أن المبتدئين في حالة توتر يضغطون على المقبض، مما يمنع الآلة من العمل، وتسمع إشارة صوتية تحذر من انخفاض السرعة.
التدوير التلقائي
يتيح لك وضع الدوران التلقائي، الذي تدور فيه المروحة بزاوية هجوم صغيرة باستخدام طاقة تدفق الهواء الوارد، تحديد موقع الهبوط والهبوط مع إيقاف تشغيل المحرك، إذا لزم الأمر. للحفاظ على الوضع، ينظر الطيار إلى مقياس سرعة الدوران. إذا انخفضت سرعة المروحة إلى ما دون نطاق التشغيل، فستحتاج إلى تقليل الميل الإجمالي للمروحة بسلاسة. إذا زادت السرعة، يجب زيادة الملعب الجماعي. وفي الوقت نفسه، تظل المروحية قابلة للتحكم بشكل كامل من حيث التوجه والالتفاف والميل.
كيف تطير طائرة هليكوبتر؟
الطيران - كم هو رائع ومذهل في هذه الكلمة! ما هي تكاليف الطائرات والمروحيات وحدها! هل سبق لك أن تساءلت كيف تطير طائرة هليكوبتر؟ حسنًا، كل شيء واضح بالنسبة للطائرة، فالأجنحة تسمح لها بالبقاء في السماء دون السقوط، والتحليق للأمام، إلى الجانب. تقول: "لكن المروحية ليس لديها مثل هذه الأجنحة". وسوف تكون نصف الحق فقط. ولكن المزيد عن هذا.
مبدأ طيران طائرات الهليكوبتر
ربما رأى الجميع المروحة الموجودة على سطح المروحية. وهو المسؤول عن رفع السيارة في الهواء. يتكون الدوار الرئيسي الكبير من شفرات ترفع المروحية عند تدويرها. إنهم يؤدون وظيفة الجناح، مثل الطائرة، فقط هم أصغر حجما وهناك المزيد منهم. عندما يبدأ المحرك في العمل، تبدأ شفرات المروحة في الدوران، مما يجعل الطائرة تحلق في السماء. تضاف القوة المطبقة على كل شفرة جناح إلى القوة الإجمالية المطبقة على الماكينة بأكملها. إن هذه القوة الديناميكية الهوائية، المتعامدة مع المستوى، الناتجة عن دوران جميع الشفرات والمروحة ككل، هي التي تساعد على رفع طائرة ثقيلة في الهواء. إذا كانت قوة دوران المروحة أكبر من وزن الطائرة بأكملها، فسوف تقلع. إذا كانت القوة أقل، فلن تكتمل الرحلة. ولكن إذا كانت القوة هي نفسها، فسوف تتعثر المروحية في مكانها. يمكنك رؤية المزيد من التفاصيل حول كيفية تحليق المروحية في الفيديو. ستلاحظ أنه بعد أن تلتقط الشفرات السرعة، تبدأ المروحية في الإقلاع، ولكن ليس على الفور. في البداية، يعلق قليلاً، وبعد أن يكتسب السرعة، ينطلق.
وقود للطيران
بالنسبة لطائرات الهليكوبتر، يتم استخدام البنزين بشكل رئيسي - كيروسين الطيران. ولكن مع تطور التكنولوجيا، بدأوا في البحث عن وقود أكثر ملاءمة وأقل تكلفة. على سبيل المثال، الميثان، أو بالأحرى، الوقود المبرد، المصنوع من الميثان. إنه مقاوم لدرجات الحرارة المنخفضة (-170 درجة). هذا هو الغاز الطبيعي الذي يمكن نقله بأمان بطائرات الهليكوبتر. كما أن الإجابة الصحيحة على سؤال ما الذي تحلق عليه المروحية هو الغاز مثل البوتان أو البروبان. يمكن نقل هذا الوقود في درجات الحرارة العادية. إنه ممتاز للمحرك، ولا يفسد جودة الطيران، ويعتبر عمليا أفضل وقود للطائرة.
تجدر الإشارة إلى أن الوقود لطائرة هليكوبتر يمكن استخدامه بطرق مختلفة تماما، ولكن نوعية الرحلة سوف تتدهور. تمامًا كما هو الحال في السيارة، إذا قمت بملئها بالبنزين السيئ منخفض الجودة، فإن السيارة تسير بشكل سيء، لذلك مع طائرات الهليكوبتر: يؤثر الوقود السيئ سلبًا على تشغيل المروحية.
المسمار الثاني
يمكنك في كثير من الأحيان رؤية طائرة هليكوبتر ذات دوارين، أحدهما يقع على الذيل. شكرا له، وقال انه تقلع. يخلق الدوار الخلفي مقاومة للدوار الرئيسي. ولا تدور شفراتها بانسجام مع الدوار الرئيسي، بل بالعكس. وهكذا، من خلال خلق الدفع، تعمل المروحة الثانية على موازنة قوة الحامل، مما يجعل المروحية تقلع، مع حمايتها من "الانجراف" إلى اليسار أو اليمين عندما تدور المروحة الكبيرة.
لكن بعض طائرات الهليكوبتر ليس لديها ذيل دوار. يوجد في نماذج هذه الطائرة دوار رئيسي آخر. يقع تحت الناقل العلوي. شفراتها، مثل شفرات الذيل، تدور في الاتجاه المعاكس. المروحيات بهذه الآلية تقلع بشكل أسرع لأن المراوح لها نفس القوة عند الرفع. تحلق هذه المروحيات في الهواء بشكل أسرع قليلاً.
المروحيات
أرز. 1. شرح مبدأ طيران الهليكوبتر
يعمل الدوار الرئيسي (RO) على دعم وتحريك المروحية في الهواء.
عند الدوران في مستوى أفقي، يُنشئ NV قوة دفع (T) موجهة نحو الأعلى، وما إلى ذلك. يعمل كمنشئ لقوة الرفع (Y). عندما يكون دفع NV أكبر من وزن المروحية (G)، ستقلع المروحية من الأرض دون مسار الإقلاع وتبدأ في الصعود العمودي. إذا كان وزن المروحية وقوة دفع NV متساويين، فسوف تتدلى المروحية بلا حراك في الهواء. بالنسبة للهبوط العمودي، يكفي جعل قوة الدفع أقل بقليل من وزن المروحية. يتم توفير القوة (P) للحركة الأمامية للمروحية عن طريق إمالة مستوى دوران NV باستخدام نظام التحكم في الدوار. يؤدي ميل مستوى دوران NV إلى ميل مماثل لإجمالي القوة الديناميكية الهوائية، في حين أن مكونه الرأسي سيبقي المروحية في الهواء، وسيتسبب المكون الأفقي في حركة انتقالية للمروحية في الاتجاه المقابل.
أرز. 2. الأجزاء الرئيسية للطائرة المروحية:
1 - جسم الطائرة. 2 – محركات الطائرات. 3 - الدوار الرئيسي. 4 - ناقل الحركة 5 - دوار الذيل.
6 - شعاع النهاية. 7 - استقرار. 8 - طفرة الذيل. 9- الهيكل
جسم الطائرة هو الجزء الرئيسي من هيكل المروحية، وهو يعمل على ربط جميع أجزائه في وحدة واحدة، وكذلك لاستيعاب الطاقم والركاب والبضائع والمعدات. يحتوي على أذرع ذيل ونهاية لوضع دوار الذيل خارج منطقة دوران NV، والجناح (في بعض طائرات الهليكوبتر يتم تثبيت الجناح لزيادة سرعة الطيران القصوى بسبب التفريغ الجزئي - (MI-24)). تعتبر محطة توليد الكهرباء (المحركات) مصدرًا للطاقة الميكانيكية لتشغيل الدوارات الرئيسية والذيلية. وتشمل المحركات والأنظمة التي تضمن تشغيلها (الوقود، الزيت، نظام التبريد، نظام تشغيل المحرك، وغيرها).
تعمل NV على دعم وتحريك المروحية في الهواء، وتتكون من شفرات
والبطانات NV. يعمل ناقل الحركة على نقل الطاقة من المحرك إلى الدوارات الرئيسية والذيلية. مكونات ناقل الحركة هي الأعمدة وعلب التروس والوصلات. يتم استخدام دوار الذيل (RT) (الذي يمكن سحبه أو دفعه) لموازنة عزم الدوران الذي يحدث أثناء دوران الدوار وللتحكم في اتجاه المروحية. تخلق قوة الدفع للمروحة عزمًا بالنسبة إلى مركز ثقل المروحية، مما يوازن عزم الدوران التفاعلي من المروحة. لتحويل المروحية، يكفي تغيير مقدار التوجه للمروحية. تتكون عربة RV أيضًا من شفرات وجلبة.
يتكون نظام التحكم في طائرات الهليكوبتر (CS) من أدوات التحكم اليدوية والقدمية. وهي تشمل أذرع التحكم (عصا التحكم، وذراع دواسة الوقود والدواسات) وأنظمة الأسلاك إلى MV وPV. يتم التحكم في NV باستخدام جهاز خاص يسمى لوحة swashplate. يتم التحكم في عربة سكن متنقلة عن طريق الدواسات.
تعمل أجهزة الإقلاع والهبوط (TLU) بمثابة دعم للمروحية عند وقوفها وتضمن تحرك المروحية على الأرض والإقلاع والهبوط. لتخفيف الصدمات والصدمات، فهي مجهزة بامتصاص الصدمات. يمكن تصنيع أجهزة الإقلاع والهبوط على شكل هيكل بعجلات وعوامات وزلاجات.
أرز. 3. منظر عام لتصميم المروحية (باستخدام مثال المروحية القتالية MI-24P).
