Hva heter det flygende helikopteret? Hvorfor og hvordan et helikopter flyr. Hvilket selskaps radiostyrte helikopter bør jeg velge?

Først av alt er det interessant å vite hvordan et helikopter flyr? Hva er spesielt med designet?

Det er ikke mindre interessant å finne ut hvilken vei dette, et av de første flyene som er tyngre enn luft, tok i sin utvikling.

Dette reiser spørsmålet:

Hvorfor tok det århundrer før ideen om et helikopter ble brakt til live og et moderne fly egnet for praktiske behov dukket opp?

Kan et helikopter være et jetfly?

Er det ikke interessant å bli kjent med design og eksisterende design av helikoptre?

Du kan stille tusen spørsmål om et helikopter, hvert mer interessant enn det andre.

Men det mest interessante spørsmålet handler om flykapasiteten til et helikopter, som bestemmer dens praktiske verdi for menneskelig kreativ aktivitet.

Når det er nødvendig å bruke et fly for å lande et sted, finner de først ut om det er en flyplass der flyet kan lande på og hvorfra det kan ta av. Hvis det ikke er noen flyplass eller i det minste et flatt område som er egnet for å lande et fly nær det tiltenkte punktet, forsvinner uansett hvor stort behovet for et fly måtte være, spørsmålet om bruken.

Flyet lander i høy hastighet fremover og gjør et langt løp langs rullebanen til det stopper helt. Flyet kan ta av fra bakken

bare når det, etter å ha kjørt opp rullebanen tidligere, utvikler høy hastighet, og for dette må flyet ta en ganske lang start. Høyhastighetsfly når hastigheter på over 200 km/t for å ta av fra bakken, og for å nå denne hastigheten trenger flyet et startløp på rundt én kilometer.

Egenskapen til en flyvinge er at den skaper tilstrekkelig løft for start bare hvis den flys rundt med fly i høy hastighet. Hvis hastigheten er lav, er løftekraften lav. Hvis hastigheten er null (dvs. flyet står stille), er det ingen heis. I begge tilfeller kan ikke flyet ta av.

I luftfartskretser i mange land snakker man allerede om det såkalte flyplassproblemet. Faktisk er det noe å tenke på hvis utviklingen av luftfarten går i et raskt tempo, og hver nye flyplass betyr hundrevis av hektar med utmerket landoverflate, tatt bort fra jordbruket, fra enger og dyrkbar mark. Dette gjelder spesielt for land med fjellterreng, hvis territorium er lite.

Men hvis en uunnværlig betingelse for å skape løft på vingen er luft som strømmer rundt den i høy hastighet, er det da mulig å sørge for at flyet står stille, og vingen beveger seg i forhold til luften og skaper løft?

Det er nok å formulere problemet, og den enkleste løsningen vil dukke opp: vingene skal rotere i et horisontalt plan, mens de vil beskrive en sirkel. Rotasjonen av vingene vil tvinge luften til å strømme rundt dem med tilstrekkelig hastighet selv når det ikke er hastighet forover på hele apparatet, det vil si når apparatet står eller henger på plass. Vingene blir som bladene til en propell som ikke roterer i et vertikalt plan, som et fly med en stempelmotor, men i et horisontalt plan. Dette er den grunnleggende løsningen på flyplassproblemet.

Et helikopters vinger roterer som propellblader. Det er her navnet på denne klassen av fly tyngre enn luft kommer fra - rotorfly.

På denne måten kan du enkelt svare på følgende spørsmål.

Hva er starthastigheten til et helikopter? - Null. Helikopteret kan lette fra stillestående.

Hva er startkjøringen til et helikopter? - Null. Et helikopter trenger ikke et startløp.

Er helikopterets landingshastighet og flyavstand høy? – Landingshastighet og løpelengde er også null, siden helikopteret kan senke vertikalt.

Derfor er det ikke behov for omfattende flyplasser.

Den største fordelen med et helikopter er at det kan brukes hvor som helst. Den kan "lande" på taket av et høyhus, på dekket av et sjøskip eller elvedamper, på en flåte, på en jernbaneplattform, på et fjellplatå, på en lysning i skogen, på en bil .

For et helikopter kan overflaten på landingsplassen være ujevn, svakt skrånende, kupert eller humpete, med stubber eller bygninger, mobil eller stasjonær - ingenting vil hindre helikopteret i å lande og ta av igjen.

Så den første avgjørende faktoren for å sikre utbredt bruk av et helikopter er muligheten til å ta av vertikalt, uten løp, og lande vertikalt, uten løp, noe som ikke utelukker muligheten for at et helikopter kan ta av og lande som et fly, dvs. "som et fly."

Den andre avgjørende faktoren er helikopterets evne til å sveve ubevegelig i luften, både over jordoverflaten eller vannet, og i flere kilometers høyde.

Hastighetsområdet til hvert fly for hver flyhøyde er begrenset, på den ene siden, av maksimal hastighet, og på den andre, av minste tillatte hastighet. Siden luftmotstanden til et fly øker med flyhastigheten og motoren ikke kan produsere mer kraft enn dens maksimale kraft, er det en viss maksimal hastighet for jevn flyging. En ytterligere økning i den maksimale flyhastigheten i dette tilfellet kan bare skje på grunn av nedstigningen av flyet (tap av høyde). Maksimal flyhastighet for moderne fly når 1000 km/t eller mer.

Minste tillatte hastighet for jetfly, det vil si den laveste hastigheten et fly er i stand til å fly horisontal og buet med, er 200-300 km i timen. Hvis hastigheten er enda lavere, vil flyet begynne å miste stabilitet og falle ned på vingen, etterfulgt av et spinn.

Lette kommunikasjonsfly kan fly med en hastighet på ikke mindre enn 50-70 km/t for et helikopter, minimumshastigheten er null, og den maksimale horisontale flyhastigheten er 150-200 km/t. Helikopteret kan dessuten stoppe i luften, snu på plass, fly til sidene og til og med bakover.

Naturligvis åpner slike kapasiteter til et helikopter opp brede muligheter for bruk i en rekke områder av den nasjonale økonomien, noen ganger der det ser ut til at et fly ikke kan brukes.

Alle disse positive aspektene ved helikopteret bør imidlertid ikke overskygge dets negative egenskaper.

Et helikopter kan ikke fly i høye hastigheter, det har fortsatt utilstrekkelig stabilitet, er vanskelig å kontrollere og er mer sårbart for håndvåpenild enn et fly.

Et helikopter er en roterende vingemaskin der løft og skyvekraft genereres av en propell. Hovedrotoren tjener til å støtte og flytte helikopteret i luften. Ved rotasjon i et horisontalt plan skaper hovedrotoren en oppadgående skyvekraft (T) og fungerer som en løftekraft (Y). Når hovedrotorens skyvekraft er større enn vekten til helikopteret (G), vil helikopteret ta av fra bakken uten et startløp og begynne en vertikal stigning. Hvis vekten til helikopteret og skyvekraften til hovedrotoren er like, vil helikopteret henge urørlig i luften. For en vertikal nedstigning er det nok å gjøre hovedrotorens skyvekraft litt mindre enn vekten til helikopteret. Helikopterets (P) bevegelse fremover sikres ved å vippe rotasjonsplanet til hovedrotoren ved hjelp av rotorkontrollsystemet. Hellingen av rotorrotasjonsplanet forårsaker en tilsvarende helning av den totale aerodynamiske kraften, mens dens vertikale komponent vil holde helikopteret i luften, og den horisontale komponenten vil føre til at helikopteret beveger seg fremover i tilsvarende retning.

Fig 1. Kraftfordelingsdiagram

Helikopterdesign

Flykroppen er hoveddelen av helikopterstrukturen, og tjener til å koble alle delene til en helhet, samt å romme mannskap, passasjerer, last og utstyr. Den har en hale- og endebjelker for å plassere halerotoren utenfor rotasjonssonen til hovedrotoren, og vingen (på noen helikoptre er vingen installert for å øke den maksimale flyhastigheten på grunn av delvis lossing av hovedrotoren (MI- 24)) Kraftverk (motorer)er en kilde til mekanisk energi for å drive hoved- og halerotoren til rotasjon. Det inkluderer motorer og systemer som sikrer deres drift (drivstoff, olje, kjølesystem, motorstartsystem, etc.). Hovedrotoren (RO) tjener til å støtte og flytte helikopteret i luften, og består av blader og et hovedrotornav. Halerotoren tjener til å balansere reaksjonsmomentet som oppstår under rotasjon av hovedrotoren og for retningskontroll av helikopteret. Skyvekraften til halerotoren skaper et moment i forhold til helikopterets tyngdepunkt, som balanserer det reaktive momentet til hovedrotoren. For å snu helikopteret er det nok å endre mengden av halerotortrykk. Halerotoren består også av blader og en bøssing. Hovedrotoren styres ved hjelp av en spesiell enhet kalt swashplate. Halerotoren styres av pedaler. Start- og landingsanordninger tjener som støtte for helikopteret når det er parkert og gir bevegelse av helikopteret på bakken, start og landing. For å dempe støt og støt er de utstyrt med støtdempere. Start- og landingsinnretninger kan lages i form av et chassis med hjul, flottører og ski

Fig.2 Hoveddeler av helikopteret:

1 — flykropp; 2 - flymotorer; 3 — hovedrotor (bæresystem); 4 — overføring; 5 - halerotor; 6 - endebjelke; 7 - stabilisator; 8 — halebom; 9 — chassis

Prinsippet om å skape løft av en propell og propellkontrollsystemet

Under vertikal flygingDen totale aerodynamiske kraften til hovedrotoren vil uttrykkes som produktet av massen av luft som strømmer gjennom overflaten som blåses av hovedrotoren i løpet av ett sekund og hastigheten til den utgående strålen:

Hvor πD 2/4 - overflateareal feid av hovedrotoren;V—flyhastighet inn m/sek; ρ — lufttetthet;u —hastigheten på utgående jet inn m/sek.

Faktisk er propellens skyvekraft lik reaksjonskraften når luftstrømmen akselereres

For at et helikopter skal bevege seg fremover må rotorens rotasjonsplan være skjevt, og endringen i rotasjonsplanet oppnås ikke ved å vippe hovedrotorenav (selv om den visuelle effekten kan være nettopp det), men ved å vippe hovedrotorenav. endre posisjonen til bladet i forskjellige deler av kvadrantene til den omskrevne sirkelen.

Rotorbladene, som beskriver en hel sirkel rundt aksen mens den roterer, flys rundt av den motgående luftstrømmen på forskjellige måter. En hel sirkel er 360º. Deretter tar vi den bakre posisjonen til bladet som 0º og deretter hver 90º hele omdreining. Så et blad i området fra 0º til 180º er et fremadskridende blad, og fra 180º til 360º er et blad som trekker seg tilbake. Prinsippet for dette navnet tror jeg er klart. Det fremadskridende bladet beveger seg mot den motgående luftstrømmen, og den totale bevegelseshastigheten i forhold til denne strømmen øker fordi selve strømmen på sin side beveger seg mot den. Helikopteret flyr tross alt fremover. Løftekraften øker også tilsvarende.

Fig.3 Endring i fristrømshastigheter under rotorrotasjon for MI-1 helikopter (gjennomsnittlig flyhastighet).

Det retirerende bladet har det motsatte bildet. Hastigheten som dette bladet ser ut til å "løpe bort" med, trekkes fra hastigheten til den motgående strømmen. Som et resultat har vi mindre løft. Det viser seg at det er en alvorlig forskjell i krefter på høyre og venstre side av propellen og dermed den åpenbare vendepunkt. I denne tilstanden vil helikopteret ha en tendens til å velte når det forsøker å bevege seg fremover. Slike ting skjedde under den første erfaringen med å lage rotorfartøy.

For å forhindre at dette skulle skje, brukte designerne ett triks. Faktum er at hovedrotorbladene er festet til en hylse (dette er en så massiv enhet montert på utgangsakselen), men ikke stivt. De er koblet til den ved hjelp av spesielle hengsler (eller lignende enheter). Det er tre typer hengsler: horisontal, vertikal og aksial.

La oss nå se hva som vil skje med bladet, som er hengt opp fra rotasjonsaksen på hengsler. Så bladet roterer med konstant hastighet uten noen eksterne kontrollinnganger.

Ris. 4 Krefter som virker på et blad hengt opp fra et propellnav på hengsler.

Fra Fra 0º til 90º øker strømningshastigheten rundt bladet, noe som betyr at løftekraften også øker. Men! Bladet er nå opphengt i et horisontalt hengsel. Som et resultat av den overflødige løftekraften, snur den i et horisontalt hengsel og begynner å stige oppover (eksperter sier "gjør en sving"). Samtidig, på grunn av en økning i luftmotstand (tross alt har strømningshastigheten økt), vipper bladet tilbake og henger etter rotasjonen av propellaksen. Det er akkurat dette den vertikale ball-nieren tjener til.

Men når det klaffer, viser det seg at luften i forhold til bladet også får en viss nedadgående bevegelse og dermed reduseres angrepsvinkelen i forhold til den motgående strømmen. Det vil si at veksten av overskytende løft bremses ned. Denne nedgangen påvirkes i tillegg av fraværet av kontrollhandlinger. Dette betyr at swashplate-stangen som er festet til bladet beholder sin posisjon uendret, og at bladet, flaksende, tvinges til å rotere i sitt aksiale hengsel, som holdes av stangen og derved redusere installasjonsvinkelen eller angrepsvinkelen i forhold til motgående flyt. (Bildet av hva som skjer er på figuren. Her er Y løftekraften, X er dragkraften, Vy er den vertikale bevegelsen av luft, α er angrepsvinkelen.)

Fig.5 Bilde av endringer i hastighet og angrepsvinkel for den motgående strømmen under rotasjon av hovedrotorbladet.

Til punktet 90º overskytende løft vil fortsette å øke, men i en stadig langsommere hastighet på grunn av ovennevnte. Etter 90º vil denne kraften avta, men på grunn av sin tilstedeværelse vil bladet fortsette å bevege seg oppover, om enn saktere og langsommere. Den vil nå sin maksimale svinghøyde etter å ha overskredet 180º-punktet litt. Dette skjer fordi bladet har en viss vekt, og treghetskrefter virker også på det.

Med ytterligere rotasjon blir bladet trekkende, og alle de samme prosessene virker på det, men i motsatt retning. Størrelsen på løftekraften synker og sentrifugalkraften, sammen med vektkraften, begynner å senke den ned. Men samtidig øker angrepsvinklene for den motgående strømmen (nå beveger luften seg oppover i forhold til bladet), og monteringsvinkelen til bladet øker på grunn av stavenes ubevegelighet helikopter swashplate . Alt som skjer opprettholder løftet av det tilbaketrekkende bladet på ønsket nivå. Bladet fortsetter å synke og når minimum svinghøyde et sted etter 0º-punktet, igjen på grunn av treghetskrefter.

Når hovedrotoren roterer, ser det ut til at helikopterbladene "vinker", eller de sier også "fladder". Det er imidlertid lite sannsynlig at du legger merke til denne flagringen med det blotte øye, for å si det sånn. Løften av bladene oppover (så vel som deres avbøyning tilbake i det vertikale hengselet) er svært ubetydelig. Faktum er at sentrifugalkraften har en veldig sterk stabiliserende effekt på bladene. Løftekraften er for eksempel 10 ganger større enn vekten av bladet, og sentrifugalkraften er 100 ganger større. Det er sentrifugalkraften som gjør et tilsynelatende "mykt" blad som bøyer seg i stasjonær posisjon til et hardt, holdbart og perfekt fungerende element i et helikopters hovedrotor.

Til tross for dens ubetydelighet, er den vertikale avbøyningen av bladene til stede, og hovedrotoren, når den roterer, beskriver en kjegle, om enn en veldig mild en. Basen til denne kjeglen er propellrotasjonsplan(se fig.1.)

For å gi frem bevegelse til helikopteret, må dette planet vippes slik at den horisontale komponenten av den totale aerodynamiske kraften kommer til syne, det vil si propellens horisontale skyvekraft. Med andre ord må du vippe hele den imaginære rotasjonskjeglen til propellen. Hvis helikopteret må bevege seg fremover, må kjeglen vippes fremover.

Basert på beskrivelsen av bladets bevegelse når propellen roterer, betyr dette at bladet i 180º posisjon skal falle, og i 0º (360º) posisjon skal det stige. Det vil si at ved punkt 180º skal løftekraften reduseres, og ved punkt 0º (360º) skal den øke. Og dette kan igjen gjøres ved å redusere installasjonsvinkelen til bladet ved 180º-punktet og øke den ved 0º (360º)-punktet. Lignende ting bør skje når helikopteret beveger seg i andre retninger. Bare i dette tilfellet vil naturlig nok lignende endringer i posisjonen til bladene skje ved andre hjørnepunkter.

Det er klart at ved mellomliggende rotasjonsvinkler av propellen mellom de angitte punktene, må installasjonsvinklene til bladet innta mellomposisjoner, det vil si at installasjonsvinkelen til bladet endres når den beveger seg i en sirkel gradvis, syklisk kalt den sykliske installasjonsvinkelen til bladet ( syklisk propellstigning). Jeg fremhever dette navnet fordi det også er en generell stigning på propellen (den generelle monteringsvinkelen til bladene). Det endres samtidig på alle blader med samme mengde. Dette gjøres vanligvis for å øke rotorens samlede løfteevne.

Slike handlinger utføres helikopter swashplate . Den endrer installasjonsvinkelen til hovedrotorbladene (rotorstigning) ved å rotere dem i de aksiale hengslene ved hjelp av stenger festet til dem. Vanligvis er det alltid to kontrollkanaler: stigning og rulling, samt en kanal for å endre den generelle stigningen til hovedrotoren.

Tonehøyde betyr vinkelposisjonen til flyet i forhold til dets tverrakse (nese opp-ned), henholdsvis akren i forhold til dets lengdeakse (tilt venstre-høyre).

Strukturelt sett helikopter swashplate Det er ganske komplisert, men strukturen kan forklares ved å bruke eksemplet på en lignende enhet av en helikoptermodell. Modellmaskinen er selvfølgelig enklere i design enn sin eldre bror, men prinsippet er absolutt det samme.

Ris. 6 Helikoptermodell swashplate

Dette er et to-blads helikopter. Vinkelposisjonen til hvert blad styres gjennom stenger6. Disse stengene er koblet til den såkalte indre platen2 (laget av hvitt metall). Den roterer med propellen og er i stabil tilstand parallelt med propellens rotasjonsplan. Men den kan endre sin vinkelposisjon (tilt), siden den er festet til skruens akse gjennom et kuleledd3. Når du endrer helningen (vinkelposisjon), påvirker det stengene6, som igjen virker på bladene, dreier dem i de aksiale hengslene og endrer dermed propellens sykliske stigning.

Inner plate samtidig er det den indre ringen til lageret, hvis ytre bane er den ytre platen til skruen1. Den roterer ikke, men kan endre tilt (vinkelposisjon) under påvirkning av kontroll via stigningskanalen4 og rullekanalen5. Ved å endre helningen under påvirkning av kontroll, endrer den ytre platen helningen til den indre platen og, som et resultat, helningen til rotorrotasjonsplanet. Som et resultat flyr helikopteret i riktig retning.

Den totale stigningen til skruen endres ved å flytte den indre platen2 langs skrueaksen ved hjelp av en mekanisme7. I dette tilfellet endres installasjonsvinkelen på begge bladene samtidig.

For en bedre forståelse inkluderer jeg noen flere illustrasjoner av et skruenav med swashplate.

Ris. 7 Skru bøssing med svingplate (diagram).

Ris. 8 Rotasjon av bladet i det vertikale hengslet til hovedrotorenav.

Ris. 9 Hovedrotornav til MI-8-helikopteret

Kontrollspaken bestemmer den sykliske stigningen til hovedrotoren. Med dens hjelp styrer piloten helikopteret i rulling og pitch. Å jobbe med kontrollpinnen mens du henger er som å balansere på en nålespiss. Nesten hver handling krever tilsvarende korrigering av andre kontroller. For å øke hastigheten skyver piloten for eksempel pinnen vekk fra seg selv, og vipper bilen fremover. I dette tilfellet reduseres den vertikale komponenten i propellkraftvektoren, og det er nødvendig å øke den totale stigningen (heve "step-throttle"-spaken) for ikke å miste høyde.

1.Kontrollhåndtak. 2. Trinn-gasspak. 3. Pedaler. 4. Kommunikasjonsledelse. 5.Kompass.

Trinn-gass. Ved å heve pitch-throttle-spaken, øker piloten den totale stigningen (angrepsvinkelen til bladene) til hovedrotoren, og øker dermed skyvekraften. Ved en kraftig økning i stigningen endres det reaktive dreiemomentet til propellen, og helikopteret har en tendens til å endre kurs. For å holde seg på den valgte banen jobber piloten synkront med trinn-gasspaken og pedalene.

Pedalene bestemmer stigningen til den stabiliserende ("hale") rotoren. Med deres hjelp kontrollerer piloten bilens kurs. Skarp pedaling påvirker reaksjonsmomentet til den stabiliserende propellen og har, til tross for dens ubetydelige masse, en viss innvirkning på stigningen. "Erfarne trenere viser noen ganger kadetter et triks ved å fikse kontrollspaken og "step-throttle" og kontrollere høyden og hastigheten på flyturen, bare litt med halen, sier Sergei Druy, "det er slik rykter om "radio- kontrollerte helikoptre" og annen magi dukker opp."

6. Variometer (vertikal hastighetsindikator). 7. Holdningshorisont. 8. Lufthastighetsindikator. 9. Turteller (til venstre er motorhastighetsindikatoren, til høyre er propellen). 10.Høydemåler. 11. Trykkindikator i inntaksmanifolden (gir en ide om motorens kraftreserve ved en gitt belastning og værforhold). 12. Signallamper. 13. Lufttemperatur i inntakskanalen. 14.Klokke. 15. Motorinstrumenter (oljetrykk og temperatur, drivstoffnivå, ombordspenning). 16. Lysstyring. 17. Clutchkraftbryter (overfører dreiemoment til propellen etter at motoren er varm). 18. Hovedbryter. 19. Tenningsbryter. 20. Hytteoppvarming. 21. Hytteventilasjon. 22. Intercom-mikser. 23.Radiostasjon.

Fordeling av oppmerksomhet

Den viktigste ferdigheten i helikopterkontroll er å velge riktig synsretning. Kadetter læres å ta av og lande mens de ser på bakken i en avstand på 5-15 m foran seg. Det er enkel geometri. Hvis du ser lenger, helt ned til horisonten, vil du kanskje ikke merke vesentlige endringer i høyden. Helikopterpiloter ser rett "under kanten av cockpiten" og legger merke til millimeterendringer i høyden. Hvis kadetten velger samme retning av blikk, vil han se små svingninger, men vil ikke være i stand til å korrigere dem - han vil ikke ha nok ferdigheter og finmotorikk som kommer med erfaring. Derfor foreslår treneren ved trening at kadetten starter med å se på 15 m, og deretter gradvis reduserer denne avstanden.

"Ventilen" på den sentrale tunnelen kontrollerer friksjonen til kontrollhåndtaket. Med dens hjelp kan piloten øke motstanden på håndtaket til det er helt låst. Denne funksjonen hjelper på lange langrennsflyvninger.

Den grunnleggende synsretningen under flukt langs ruten er "hette-horisont". Dersom posisjonen til horisonten i forhold til panseret ikke endres, betyr det at helikopteret flyr i en gitt høyde med konstant hastighet. Et "peck" vil mest sannsynlig bety en økning i hastighet og et høydetap vil en tilt av horisontlinjen bety en kursendring. "I godt vær kan du fly med instrumentpanelet teipet," sier Sergei Drui, "men du vil ikke fly langt med cockpitvinduene teipet."

Trinn eller gass?

De fleste moderne helikoptre har automatisering som regulerer drivstofftilførselen til motoren for å holde rotorhastigheten innenfor et smalt driftsområde. Ved å vri på håndtaket på "step-throttle"-spaken, kan piloten uavhengig kontrollere drivstofftilførselen. Under flyturen kan piloten føle hvordan selve håndtaket dreier seg litt i hånden - dette er en automatisk operasjon. Det hender at nybegynnere i spenning klemmer håndtaket, og hindrer maskinen i å fungere, og et lydsignal høres som advarer om et fall i omdreininger.

Auto-rotasjon

Autorotasjonsmodusen, der propellen med en liten angrepsvinkel roterer ved å bruke energien til den innkommende luftstrømmen, lar deg om nødvendig velge et landingssted og lande med motoren slått av. For å opprettholde modusen ser piloten på turtelleren. Hvis propellhastigheten faller under driftsområdet, må du jevnt redusere den totale stigningen til propellen. Hvis hastigheten øker, må den kollektive tonehøyden økes. Samtidig forblir helikopteret fullt kontrollerbart når det gjelder kurs, rulling og pitch.

Hvordan flyr et helikopter?

Luftfart - hvor mye fascinerende og utrolig det er i dette ordet! Hva er kostnadene for fly og helikoptre alene! Har du noen gang lurt på hvordan et helikopter flyr? Vel, alt er klart med flyet, vingene lar det holde seg på himmelen uten å falle, å fly fremover, til siden. "Men et helikopter har ikke slike vinger," sier du. Og du vil bare ha halvparten rett. Men mer om dette.

Helikopterflygingsprinsipp

Trolig har alle sett propellen plassert på taket av helikopteret. Det er han som er ansvarlig for å løfte bilen opp i luften. En stor hovedrotor består av blader som, når de dreies, løfter helikopteret. De utfører funksjonen til en vinge, som et fly, bare de er mindre i størrelse og det er flere av dem. Når motoren starter, begynner propellbladene å rotere, noe som får flyet til å fly inn i himmelen. Kraften som påføres hvert vingeblad summerer seg til en total kraft som påføres hele maskinen. Det er denne aerodynamiske kraften, vinkelrett på planet skapt av rotasjonen av alle bladene og propellen som helhet, som hjelper til med å løfte et tungt fly opp i luften. Hvis rotasjonskraften til propellen er større enn vekten til hele flyet, vil den ta av. Hvis kraften er mindre, vil ikke flygningen bli fullført. Men hvis kraften er den samme, vil helikopteret sette seg fast på plass. Du kan se flere detaljer om hvordan helikopteret flyr i videoen. Du vil legge merke til at etter at bladene har fått fart, begynner helikopteret å ta av, men ikke umiddelbart. Først henger den litt, og etter at den tar fart tar den av.

Drivstoff for flyturen

For helikoptre brukes hovedsakelig bensin - flyparafin. Men med utviklingen av teknologien begynner de å se etter mer egnet og rimeligere drivstoff. For eksempel metan, eller rettere sagt, kryogent brensel, som er laget av metan. Den er motstandsdyktig mot lave temperaturer (-170 grader). Dette er naturgass som trygt kan transporteres med helikoptre. Dessuten er det riktige svaret på spørsmålet om hva et helikopter flyr på gass som butan eller propan. Slikt drivstoff kan transporteres ved normale temperaturer. Det er utmerket for motoren, ødelegger ikke flykvaliteten, og regnes som praktisk talt det beste drivstoffet for et fly.

Det er verdt å si at drivstoff til et helikopter kan brukes på helt andre måter, men kvaliteten på flyturen vil forringes. Akkurat som i en bil, hvis du fyller den med dårlig bensin av lav kvalitet, kjører bilen dårlig, så med helikoptre: dårlig drivstoff påvirker driften av helikopteret negativt.

Andre skrue

Du kan ofte se et helikopter med to rotorer, hvorav den ene er plassert på halen. Takket være ham tar han av. Halerotoren skaper motstand mot hovedrotoren. Bladene roterer ikke unisont med hovedrotoren, men omvendt. Dermed, ved å skape skyvekraft, balanserer den andre propellen kraften til bæreren, noe som får helikopteret til å ta av, samtidig som det beskyttes mot å "drive" til venstre eller høyre når den store propellen roterer.

Men noen helikoptre har ikke halerotor. På modeller av et slikt fly er det en annen hovedrotor. Den er plassert under den øvre bæreren. Bladene, som halebladet, roterer i motsatt retning. Helikoptre med denne mekanismen letter raskere fordi propellene har samme kraft ved løfting. Slike helikoptre går litt raskere i luften.

HELIKOPTRE

Ris. 1. For å forklare prinsippet for helikopterflyging

Hovedrotoren (RO) tjener til å støtte og flytte helikopteret i luften.
Når den roterer i et horisontalt plan, skaper NV en skyvekraft (T) rettet oppover, etc. fungerer som en skaper av løft (Y). Når NV-skyvekraften er større enn vekten til helikopteret (G), vil helikopteret ta av fra bakken uten startløp og begynne en vertikal stigning. Hvis vekten til helikopteret og skyvekraften til NV er like, vil helikopteret henge urørlig i luften. For en vertikal nedstigning er det nok å gjøre NV-skyvekraften litt mindre enn vekten til helikopteret. Kraften (P) for helikopterets bevegelse fremover tilveiebringes ved å vippe rotasjonsplanet til NV ved hjelp av rotorkontrollsystemet. Tilten til NV-rotasjonsplanet forårsaker en tilsvarende tilt av den totale aerodynamiske kraften, mens dens vertikale komponent vil holde helikopteret i luften, og den horisontale komponenten vil forårsake translasjonsbevegelse av helikopteret i tilsvarende retning.

Ris. 2. Hoveddeler av helikopteret:

1 - flykropp; 2 - flymotorer; 3 - hovedrotor; 4 - girkasse; 5 - halerotor;
6 - endebjelke; 7 - stabilisator; 8 - halebom; 9 – chassis

Flykroppen er hoveddelen av helikopterstrukturen, og tjener til å koble alle delene til en helhet, samt å romme mannskap, passasjerer, last og utstyr. Den har en hale- og endebommer for å plassere halerotoren utenfor rotasjonssonen til NV, og vingen (på noen helikoptre er vingen installert for å øke maksimal flyhastighet på grunn av delvis lossing - (MI-24)). Kraftverket (motorene) er en kilde til mekanisk energi for å drive hoved- og halerotorene. Det inkluderer motorer og systemer som sikrer deres drift (drivstoff, olje, kjølesystem, motorstartsystem, etc.).
NV tjener til å støtte og flytte helikopteret i luften, og består av blader
og NV-gjennomføringer. Transmisjonen tjener til å overføre kraft fra motoren til hoved- og halerotoren. Komponentene i girkassen er aksler, girkasser og koblinger. Halerotoren (RT) (både trekke og skyve) brukes til å balansere reaksjonsmomentet som oppstår under rotasjon av rotoren og for retningskontroll av helikopteret. Skyvekraften til propellen skaper et moment i forhold til helikopterets tyngdepunkt, som balanserer det reaktive dreiemomentet fra propellen. For å snu helikopteret er det nok å endre helikopterets skyvekraft. Bobilen består også av blader og en bøssing.

Helikopterkontrollsystemet (CS) består av hånd- og fotkontroller. De inkluderer kommandospaker (kontrollspak, trinn-gasspak og pedaler) og ledningssystemer til MV og PV. NV styres ved hjelp av en spesiell enhet kalt swashplate. Bobilen styres av pedaler.

Start- og landingsanordninger (TLU) tjener som støtte for helikopteret når det er parkert og sikrer at helikopteret beveger seg på bakken, starter og lander. For å dempe støt og støt er de utstyrt med støtdempere. Start- og landingsinnretninger kan lages i form av et chassis med hjul, flottører og ski.

Ris. 3. Generell oversikt over helikopterdesignet (ved å bruke eksemplet med MI-24P kamphelikopter).