نام هلیکوپتر پرنده چیست؟ چرا و چگونه هلیکوپتر پرواز می کند. هلیکوپتر رادیو کنترل کدام شرکت را انتخاب کنم؟

اول از همه جالب است بدانید هلیکوپتر چگونه پرواز می کند؟ طراحی آن چه ویژگی خاصی دارد؟

جالب نیست که بفهمیم این، یکی از اولین هواپیماهای سنگین تر از هوا، در توسعه خود چه مسیری را طی کرده است.

این سوال پیش می آید:

چرا قرن ها طول کشید تا ایده یک هلیکوپتر زنده شود و یک هواپیمای مدرن مناسب برای نیازهای عملی ظاهر شود؟

آیا هلیکوپتر می تواند جت باشد؟

آیا آشنایی با طرح ها و طرح های موجود هلیکوپترها جالب نیست؟

می توانید هزاران سوال در مورد یک هلیکوپتر بپرسید که هر کدام از دیگری جالب تر هستند.

اما جالب ترین سوال در مورد قابلیت های پرواز یک هلیکوپتر است که ارزش عملی آن را برای فعالیت خلاق انسان تعیین می کند.

هنگامی که لازم است از هواپیما برای فرود در جایی استفاده شود، ابتدا متوجه می شوند که آیا در آنجا فرودگاهی وجود دارد که هواپیما در آن فرود بیاید و سپس می تواند از آن بلند شود. اگر فرودگاه یا حداقل یک منطقه مسطح مناسب برای فرود هواپیما در نزدیکی نقطه مورد نظر وجود نداشته باشد، هر چقدر هم که نیاز به هواپیما وجود داشته باشد، بحث استفاده از آن ناپدید می شود.

هواپیما با سرعت زیاد به جلو فرود می آید و یک دویدن طولانی در امتداد باند تا توقف کامل انجام می دهد. هواپیما می تواند از زمین بلند شود

فقط زمانی که قبلاً از باند پرواز کرده بود، سرعت بالایی داشت و برای این کار هواپیما باید یک پرواز نسبتاً طولانی را انجام دهد. هواپیماهای پرسرعت برای بلند شدن از زمین به سرعت بیش از 200 کیلومتر در ساعت می رسند و برای رسیدن به چنین سرعتی هواپیما به یک برخاست حدود یک کیلومتر نیاز دارد.

خاصیت بال هواپیما این است که تنها در صورتی که با سرعت زیاد از طریق هوا به اطراف پرواز کند، برای برخاستن کافی بالابر ایجاد می کند. اگر سرعت کم باشد، نیروی بالابر کم است. اگر سرعت صفر باشد (یعنی هواپیما ثابت بماند)، هیچ بالابری وجود ندارد. در هر دو مورد، هواپیما نمی تواند بلند شود.

در محافل هوانوردی در بسیاری از کشورها آنها قبلاً در مورد به اصطلاح مشکل فرودگاه صحبت می کنند. در واقع، اگر توسعه هوانوردی با سرعتی سریع پیش رود و هر فرودگاه جدید به معنای صدها هکتار از سطح زمین عالی باشد، باید در مورد آن فکر کرد که از کشاورزی، از مراتع و زمین های زراعی دور شده است. این امر به ویژه در مورد کشورهایی با مناطق کوهستانی که قلمرو آنها کوچک است صادق است.

با این حال، اگر یک شرط ضروری برای ایجاد بالابر روی بال، جریان هوا با سرعت زیاد در اطراف آن باشد، آیا می توان مطمئن شد که هواپیما ثابت می ایستد و بال نسبت به هوا حرکت می کند و بالابر ایجاد می کند؟

کافی است مشکل را فرمول بندی کنید و ساده ترین راه حل ظاهر می شود: بال ها باید در یک صفحه افقی بچرخند، در حالی که یک دایره را توصیف می کنند. چرخش بال ها باعث می شود هوا با سرعت کافی در اطراف آنها جریان یابد، حتی زمانی که سرعت کل دستگاه وجود ندارد، یعنی زمانی که دستگاه در جای خود ایستاده یا آویزان است. بالها مانند پره های پروانه می شوند و نه در یک صفحه عمودی مانند یک هواپیما با موتور پیستونی بلکه در یک هواپیمای افقی می چرخند. این راه حل اساسی برای مشکل فرودگاه است.

بال های هلیکوپتر مانند تیغه های ملخ می چرخند. نام این کلاس از هواپیماهای سنگین تر از هوا از اینجاست - روتورکرافت.

به این ترتیب به راحتی می توانید به سوالات زیر پاسخ دهید.

سرعت برخاست یک هلیکوپتر چقدر است؟ - صفر هلیکوپتر می تواند از حالت سکون بلند شود.

دور برخاست هلیکوپتر چیست؟ - صفر هلیکوپتر نیازی به تیک آف ندارد.

آیا سرعت فرود و مسافت پرواز هلیکوپتر زیاد است؟ - سرعت فرود و طول دویدن نیز صفر است، زیرا هلیکوپتر می تواند به صورت عمودی فرود بیاید.

بنابراین نیازی به فرودگاه های وسیع نیست.

بزرگترین مزیت هلیکوپتر این است که می توان از آن در هر مکانی استفاده کرد. می تواند روی پشت بام یک ساختمان بلند، روی عرشه کشتی دریایی یا کشتی بخار رودخانه، روی یک قایق، روی سکوی راه آهن، روی یک فلات کوهستانی، بر روی یک فضای خالی در جنگل، روی ماشین فرود بیاید. .

برای یک هلیکوپتر، سطح محل فرود می تواند ناهموار، کمی شیبدار، تپه ای یا پر از دست انداز، با کنده یا ساختمان، متحرک یا ثابت باشد - هیچ چیز مانع فرود و بلند شدن مجدد هلیکوپتر نمی شود.

بنابراین، اولین عامل تعیین کننده که استفاده گسترده از هلیکوپتر را تضمین می کند، توانایی برخاستن عمودی، بدون دویدن، و فرود عمودی، بدون دویدن است، که امکان برخاستن و فرود هلیکوپتر مانند هواپیما را منتفی نمی کند. یعنی "مثل یک هواپیما."

دومین عامل تعیین کننده توانایی هلیکوپتر برای شناور بی حرکت در هوا، هم بالای سطح زمین یا آب و هم در ارتفاع چند کیلومتری است.

محدوده سرعت هر هواپیما برای هر ارتفاع پروازی از یک طرف با حداکثر سرعت و از طرف دیگر با حداقل سرعت مجاز محدود می شود. از آنجایی که نیروی کشش هواپیما با سرعت پرواز افزایش می‌یابد و موتور نمی‌تواند قدرتی بیشتر از حداکثر توان خود تولید کند، حداکثر سرعت مشخصی برای پرواز در سطح ثابت وجود دارد. افزایش بیشتر در حداکثر سرعت پرواز در این مورد تنها می تواند به دلیل نزول هواپیما (از دست دادن ارتفاع) رخ دهد. حداکثر سرعت پرواز هواپیماهای مدرن به 1000 کیلومتر در ساعت یا بیشتر می رسد.

حداقل سرعت مجاز هواپیمای جت، یعنی کمترین سرعتی که هواپیما قادر به پرواز افقی و منحنی است، 200 تا 300 کیلومتر در ساعت است. اگر سرعت حتی کمتر شود، هواپیما شروع به از دست دادن ثبات می کند و روی بال سقوط می کند و به دنبال آن یک چرخش اتفاق می افتد.

هواپیمای ارتباطی سبک می تواند با سرعت کمتر از 50-70 کیلومتر در ساعت برای یک هلیکوپتر پرواز کند، حداقل سرعت صفر و حداکثر سرعت پرواز افقی 150-200 کیلومتر در ساعت است. علاوه بر این، هلیکوپتر می تواند در هوا متوقف شود، در جای خود بچرخد، به طرفین و حتی به عقب پرواز کند.

طبیعتاً چنین قابلیت های یک هلیکوپتر چشم انداز وسیعی را برای استفاده از آن در زمینه های مختلف اقتصاد ملی باز می کند، گاهی اوقات جایی که به نظر می رسد نمی توان از هواپیما استفاده کرد.

با این حال، تمام این جنبه های مثبت هلیکوپتر نباید ویژگی های منفی آن را تحت الشعاع قرار دهد.

هلیکوپتر نمی تواند با سرعت بالا پرواز کند، هنوز ثبات کافی ندارد، کنترل آن دشوار است و نسبت به هواپیما در برابر شلیک سلاح های کوچک آسیب پذیرتر است.

هلیکوپتر یک ماشین بال دوار است که در آن بالابر و رانش توسط یک ملخ ایجاد می شود. روتور اصلی برای پشتیبانی و حرکت هلیکوپتر در هوا عمل می کند. هنگام چرخش در یک صفحه افقی، روتور اصلی یک رانش به سمت بالا (T) ایجاد می کند و به عنوان نیروی بالابر (Y) عمل می کند. هنگامی که رانش روتور اصلی از وزن هلیکوپتر (G) بیشتر باشد، هلیکوپتر بدون تیک آف از زمین بلند می شود و صعود عمودی را آغاز می کند. اگر وزن هلیکوپتر و رانش روتور اصلی برابر باشد، هلیکوپتر بدون حرکت در هوا معلق می شود. برای فرود عمودی، کافی است رانش روتور اصلی کمی کمتر از وزن هلیکوپتر باشد. حرکت رو به جلو هلیکوپتر (P) با کج کردن صفحه چرخش روتور اصلی با استفاده از سیستم کنترل روتور تضمین می شود. شیب صفحه چرخش روتور باعث شیب متناظری از کل نیروی آیرودینامیکی می شود، در حالی که جزء عمودی آن هلیکوپتر را در هوا نگه می دارد و جزء افقی باعث می شود هلیکوپتر در جهت مربوطه به جلو حرکت کند.

شکل 1. نمودار توزیع نیرو

طراحی هلیکوپتر

بدنه اصلی ترین بخش ساختار هلیکوپتر است که برای اتصال تمام قطعات آن به یک کل و همچنین برای جا دادن خدمه، مسافران، محموله و تجهیزات به کار می رود. دارای دم و تیرهای انتهایی برای قرار دادن روتور دم در خارج از ناحیه چرخش روتور اصلی و بال (در برخی از هلیکوپترها بال برای افزایش حداکثر سرعت پرواز به دلیل تخلیه جزئی روتور اصلی تعبیه شده است (MI- 24) نیروگاه (موتورها)منبع انرژی مکانیکی برای به حرکت درآوردن روتورهای اصلی و دم به چرخش است. این شامل موتورها و سیستم هایی است که عملکرد آنها را تضمین می کند (سوخت، روغن، سیستم خنک کننده، سیستم راه اندازی موتور و غیره). روتور اصلی (RO) برای پشتیبانی و حرکت هلیکوپتر در هوا کار می کند و از پره ها و یک توپی روتور اصلی تشکیل شده است. روتور دم برای متعادل کردن گشتاور واکنشی که در طول چرخش روتور اصلی و برای کنترل جهت هلیکوپتر رخ می دهد، عمل می کند. نیروی رانش روتور دم یک ممان نسبت به مرکز ثقل هلیکوپتر ایجاد می کند که ممان راکتیو روتور اصلی را متعادل می کند. برای چرخاندن هلیکوپتر کافی است میزان رانش روتور دم را تغییر دهید. روتور دم نیز از تیغه ها و یک بوش تشکیل شده است. روتور اصلی با استفاده از دستگاه خاصی به نام swashplate کنترل می شود. روتور دم توسط پدال ها کنترل می شود. دستگاه های برخاست و فرود به عنوان تکیه گاه برای هلیکوپتر در هنگام پارک عمل می کنند و حرکت هلیکوپتر بر روی زمین، برخاست و فرود را فراهم می کنند. برای نرم کردن ضربه ها و ضربه ها مجهز به ضربه گیر هستند. دستگاه های برخاست و فرود را می توان به شکل شاسی چرخ دار، شناور و اسکی ساخت.

شکل 2 قطعات اصلی هلیکوپتر:

1 - بدنه؛ 2 - موتور هواپیما; 3 - روتور اصلی (سیستم حمل). 4 - انتقال؛ 5 - روتور دم. 6 - تیر انتهایی؛ 7 - تثبیت کننده؛ 8 - بوم دم؛ 9 - شاسی

اصل ایجاد بالابر توسط پروانه و سیستم کنترل پروانه

در طول پرواز عمودیکل نیروی آیرودینامیکی روتور اصلی به صورت حاصل ضرب جرم هوای جریان یافته از سطحی که توسط روتور اصلی در یک ثانیه عبور می کند و سرعت جت خروجی بیان می شود:

جایی که πD 2/4 - سطح جاروب شده توسط روتور اصلی.V-سرعت پرواز در متر بر ثانیه ρ - تراکم هوا؛تو -سرعت جت خروجی در متر بر ثانیه

در واقع نیروی رانش پروانه برابر با نیروی واکنش در هنگام شتاب دادن به جریان هوا است.

برای اینکه یک هلیکوپتر به جلو حرکت کند، صفحه چرخش روتور باید کج باشد و تغییر در صفحه چرخش نه با کج کردن توپی روتور اصلی (اگرچه ممکن است اثر بصری فقط همین باشد)، بلکه با تغییر موقعیت تیغه در قسمت های مختلف ربع دایره محدود شده.

تیغه های روتور، که یک دایره کامل را حول محور در حین چرخش توصیف می کنند، توسط جریان هوای ورودی به روش های مختلف به اطراف حرکت می کنند. دایره کامل 360 درجه است. سپس موقعیت عقب تیغه را 0 درجه و سپس هر 90 درجه دور کامل می گیریم. بنابراین، تیغه ای در محدوده 0 تا 180 درجه یک تیغه پیشرو است و از 180 درجه تا 360 درجه یک تیغه عقب نشینی است. اصل این نام به نظر من روشن است. تیغه پیشروی به سمت جریان هوای مقابل حرکت می کند و سرعت کل حرکت آن نسبت به این جریان افزایش می یابد زیرا خود جریان نیز به نوبه خود به سمت آن حرکت می کند. بالاخره هلیکوپتر در حال پرواز به جلو است. نیروی بالابر نیز بر همین اساس افزایش می یابد.

شکل 3 تغییر در سرعت جریان آزاد در طول چرخش روتور برای هلیکوپتر MI-1 (متوسط ​​سرعت پرواز).

تیغه عقب نشینی عکس عکس دارد. سرعتی که به نظر می رسد این تیغه از آن "فرار" می کند، از سرعت جریان پیش رو کم می شود. در نتیجه بالابر کمتری داریم. به نظر می رسد تفاوت جدی در نیروها در سمت راست و چپ پروانه وجود دارد و از این رو واضح است نقطه عطف. در این حالت، هلیکوپتر هنگام تلاش برای حرکت به جلو تمایل به غلتیدن دارد. چنین اتفاقاتی در اولین تجربه ایجاد روتورکرافت رخ داد.

برای جلوگیری از این اتفاق، طراحان از یک ترفند استفاده کردند. واقعیت این است که تیغه های روتور اصلی روی یک آستین محکم شده اند (این یک واحد عظیم است که روی شفت خروجی نصب شده است)، اما نه به طور سفت و سخت. آنها با استفاده از لولاهای مخصوص (یا وسایل مشابه) به آن متصل می شوند. سه نوع لولا وجود دارد: افقی، عمودی و محوری.

حال بیایید ببینیم چه اتفاقی برای تیغه ای که از محور چرخش روی لولاها آویزان است، خواهد آمد. بنابراین، تیغه ما بدون هیچ ورودی کنترل خارجی با سرعت ثابت می چرخد.

برنج. 4 نیروهایی که بر روی یک تیغه معلق از توپی پروانه روی لولاها وارد می شوند.

از جانب از 0 درجه تا 90 درجه، سرعت جریان در اطراف تیغه افزایش می یابد، به این معنی که نیروی بالابر نیز افزایش می یابد. ولی! اکنون تیغه روی یک لولای افقی آویزان شده است. در نتیجه نیروی بالابر اضافی، در یک لولای افقی می چرخد ​​و شروع به بالا رفتن می کند (کارشناسان می گویند "نوسان می کند"). در همان زمان، به دلیل افزایش درگ (سرعت جریان افزایش یافته است)، تیغه به عقب متمایل می شود و از چرخش محور پروانه عقب می ماند. این دقیقاً همان چیزی است که توپ نیر عمودی برای آن خدمت می کند.

با این حال، هنگام بال زدن، معلوم می شود که هوای نسبت به تیغه نیز مقداری حرکت رو به پایین پیدا می کند و بنابراین، زاویه حمله نسبت به جریان مقابل کاهش می یابد. یعنی رشد لیفت اضافی کند می شود. این کاهش سرعت علاوه بر این تحت تأثیر عدم وجود کنش کنترلی است. این بدان معنی است که میله سواش پلیت متصل به تیغه موقعیت خود را بدون تغییر حفظ می کند و تیغه در حال بال زدن، مجبور می شود در لولای محوری خود که توسط میله نگه داشته می شود بچرخد و در نتیجه زاویه نصب یا زاویه حمله آن را نسبت به تیغه کاهش دهد. جریان پیش رو (تصویر آنچه اتفاق می افتد در شکل است. در اینجا Y نیروی بالابر، X نیروی درگ، Vy حرکت عمودی هوا، α زاویه حمله است.)

شکل 5 تصویر تغییرات در سرعت و زاویه حمله جریان مقابل در طول چرخش تیغه روتور اصلی.

به نقطه بالابر اضافی 90 درجه به افزایش خود ادامه خواهد داد، اما به دلیل موارد فوق با سرعت فزاینده ای کندتر. پس از 90 درجه این نیرو کاهش می یابد، اما به دلیل وجود آن، تیغه به حرکت خود به سمت بالا ادامه می دهد، البته بیشتر و آهسته تر. پس از کمی فراتر رفتن از نقطه 180 درجه به حداکثر ارتفاع نوسان خود می رسد. این به این دلیل اتفاق می افتد که تیغه وزن مشخصی دارد و نیروهای اینرسی نیز روی آن وارد می شوند.

با چرخش بیشتر، تیغه عقب نشینی می کند و همه فرآیندهای مشابه روی آن عمل می کنند، اما در جهت مخالف. مقدار نیروی بالابر کاهش می یابد و نیروی گریز از مرکز به همراه نیروی وزنه شروع به پایین آوردن آن می کند. با این حال، در همان زمان، زوایای حمله برای جریان مقابل افزایش می یابد (اکنون هوا نسبت به تیغه به سمت بالا حرکت می کند) و زاویه نصب تیغه به دلیل عدم تحرک میله ها افزایش می یابد. تابلوی حرکت هلیکوپتر . هر اتفاقی که می افتد، بالابرنده تیغه عقب نشینی را در سطح مورد نیاز حفظ می کند. تیغه به پایین آمدن خود ادامه می دهد و در جایی پس از نقطه صفر درجه به حداقل ارتفاع نوسان خود می رسد، دوباره به دلیل نیروهای اینرسی.

بنابراین، هنگامی که روتور اصلی می‌چرخد، به نظر می‌رسد که پره‌های هلیکوپتر «تکان می‌خورند» یا می‌گویند «فلتر». با این حال، بعید است که به اصطلاح با چشم غیر مسلح متوجه این بال زدن شوید. بلند شدن تیغه ها به سمت بالا (و همچنین انحراف آنها به عقب در لولای عمودی) بسیار ناچیز است. واقعیت این است که نیروی گریز از مرکز اثر تثبیت کننده بسیار قوی بر روی تیغه ها دارد. به عنوان مثال، نیروی بالابر 10 برابر بیشتر از وزن تیغه و نیروی گریز از مرکز 100 برابر بیشتر است. این نیروی گریز از مرکز است که یک تیغه به ظاهر «نرم» را که در حالت ثابت خم می‌شود، به عنصری سخت، بادوام و کاملاً کارآمد از روتور اصلی هلیکوپتر تبدیل می‌کند.

با این حال، با وجود ناچیز بودن آن، انحراف عمودی تیغه ها وجود دارد و روتور اصلی، هنگام چرخش، یک مخروط، البته بسیار ملایم را توصیف می کند. پایه این مخروط است صفحه چرخش پروانه(شکل 1 را ببینید.)

برای انتقال حرکت رو به جلو به هلیکوپتر، این هواپیما باید به گونه ای کج شود که جزء افقی کل نیروی آیرودینامیکی، یعنی رانش افقی پروانه ظاهر شود. به عبارت دیگر، شما باید کل مخروط فرضی چرخش پروانه را کج کنید. اگر هلیکوپتر نیاز به حرکت به جلو داشته باشد، مخروط باید به سمت جلو متمایل شود.

بر اساس توصیف حرکت تیغه هنگام چرخش پروانه، به این معنی است که تیغه در موقعیت 180 درجه باید بیفتد و در موقعیت 0 درجه (360 درجه) باید بالا بیاید. یعنی در نقطه 180 درجه نیروی بالابر باید کاهش یابد و در نقطه 0 درجه (360 درجه) باید افزایش یابد. و این به نوبه خود می تواند با کاهش زاویه نصب تیغه در نقطه 180 درجه و افزایش آن در نقطه 0º (360 درجه) انجام شود. هنگامی که هلیکوپتر در جهت های دیگر حرکت می کند، موارد مشابه باید اتفاق بیفتد. فقط در این مورد، به طور طبیعی، تغییرات مشابهی در موقعیت تیغه ها در سایر نقاط گوشه رخ می دهد.

واضح است که در زوایای میانی چرخش پروانه بین نقاط مشخص شده، زوایای نصب تیغه باید موقعیت های میانی را اشغال کند، یعنی زاویه نصب تیغه با حرکت در یک دایره به تدریج تغییر می کند به نام زاویه نصب چرخه ای تیغه ( زمین پروانه چرخه ای). من این نام را برجسته می کنم زیرا گام کلی پروانه (زاویه کلی نصب پره ها) نیز وجود دارد. به طور همزمان روی همه تیغه ها به همان میزان تغییر می کند. این کار معمولاً برای افزایش کل لیفت روتور انجام می شود.

چنین اقداماتی انجام می شود بالگرد swashplate . زاویه نصب تیغه های روتور اصلی (پیچ روتور) را با چرخاندن آنها در لولاهای محوری توسط میله های متصل به آنها تغییر می دهد. به طور معمول، همیشه دو کانال کنترل وجود دارد: پیچ و رول، و همچنین کانالی برای تغییر گام کلی روتور اصلی.

گام صدا به معنای موقعیت زاویه ای هواپیما نسبت به محور عرضی آن ( دماغه بالا به پایین)، آکرن، به ترتیب، نسبت به محور طولی آن (کج به چپ به راست).

از نظر ساختاری بالگرد swashplate این کاملاً پیچیده است، اما ساختار آن را می توان با استفاده از مثال واحد مشابه یک مدل هلیکوپتر توضیح داد. ماشین مدل، البته، از نظر طراحی ساده تر از برادر بزرگتر خود است، اما اصل کاملاً یکسان است.

برنج. 6 عدد بالگرد مدل swashplate

این یک هلیکوپتر دو پره است. موقعیت زاویه ای هر تیغه از طریق میله 6 کنترل می شود. این میله ها به اصطلاح به صفحه داخلی2 (ساخته شده از فلز سفید) متصل می شوند. با ملخ می چرخد ​​و در حالت ثابت موازی با صفحه چرخش پروانه است. اما می تواند موقعیت زاویه ای خود را تغییر دهد (شیب)، زیرا از طریق یک اتصال توپی به محور پیچ ثابت می شود. هنگام تغییر شیب آن (موقعیت زاویه ای)، میله های 6 را تحت تأثیر قرار می دهد که به نوبه خود روی تیغه ها عمل می کنند و آنها را در لولاهای محوری می چرخانند و در نتیجه گام چرخشی پروانه را تغییر می دهند.

صفحه داخلی در عین حال مسابقه داخلی بلبرینگ است که نژاد بیرونی آن صفحه بیرونی پیچ است. نمی‌چرخد، اما می‌تواند شیب (موقعیت زاویه‌ای) خود را تحت تأثیر کنترل از طریق کانال ۴ و رول کانال ۵ تغییر دهد. صفحه بیرونی با تغییر شیب خود تحت تأثیر کنترل، شیب صفحه داخلی و در نتیجه شیب صفحه چرخش روتور را تغییر می دهد. در نتیجه هلیکوپتر در جهت درست پرواز می کند.

گام کلی پیچ با حرکت صفحه داخلی2 در امتداد محور پیچ با استفاده از مکانیزم تغییر می کند. در این حالت زاویه نصب روی هر دو تیغه به یکباره تغییر می کند.

برای درک بهتر، من چند تصویر دیگر از یک توپی پیچی را اضافه می کنم.

برنج. 7 بوش پیچ با سواشپلاس (نمودار).

برنج. 8 چرخش تیغه در لولای عمودی توپی روتور اصلی.

برنج. 9 هاب روتور اصلی هلیکوپتر MI-8

چوب کنترل گام چرخشی روتور اصلی را تعیین می کند. با کمک آن، خلبان هلیکوپتر را به صورت چرخشی و زمینی کنترل می کند. کار با چوب کنترل در حین آویزان کردن مانند تعادل روی نوک سوزن است. تقریباً هر عملی نیاز به تصحیح مربوطه توسط سایر کنترل ها دارد. به عنوان مثال، برای افزایش سرعت، خلبان چوب را از خود دور می کند و ماشین را به جلو کج می کند. در این حالت، مولفه عمودی در بردار رانش پروانه کاهش می یابد و برای از دست دادن ارتفاع لازم است گام کلی را افزایش دهید (اهرم "گام دریچه گاز" را بالا ببرید).

1. دستگیره کنترل. 2. اهرم استپ دریچه گاز. 3. پدال. 4. مدیریت ارتباطات. 5-قطب نما.

استپ دریچه گاز. با بالا بردن اهرم دریچه گاز، خلبان گام کلی (زاویه حمله پره ها) روتور اصلی را افزایش می دهد و در نتیجه نیروی رانش را افزایش می دهد. در صورت افزایش شدید گام، گشتاور واکنشی پروانه تغییر می کند و هلیکوپتر تمایل به تغییر مسیر دارد. برای ماندن در مسیر انتخاب شده، خلبان به طور همزمان با اهرم استپ دریچه گاز و پدال ها کار می کند.

پدال ها گام روتور تثبیت کننده ("دم") را تعیین می کنند. با کمک آنها، خلبان مسیر ماشین را کنترل می کند. رکاب زدن تیز بر گشتاور واکنش پروانه تثبیت کننده تأثیر می گذارد و علیرغم جرم ناچیز آن، تا حدی بر گام تأثیر می گذارد. سرگئی دروی می‌گوید: «مربیان باتجربه گاهی اوقات با تعمیر چوب کنترل و دریچه گاز و کنترل ارتفاع و سرعت پرواز، فقط کمی دم را تکان می‌دهند، ترفندی به دانشجویان نشان می‌دهند.» شایعات در مورد «رادیو- هلیکوپترهای کنترل شده» و جادوهای دیگر ظاهر می شوند.

6. واریومتر (نشانگر سرعت عمودی). 7. افق نگرش. 8. نشانگر سرعت هوا. 9. سرعت سنج (در سمت چپ نشانگر دور موتور، در سمت راست پروانه است). 10. ارتفاع سنج. 11. نشانگر فشار در منیفولد ورودی (ایده ای از ذخیره قدرت موتور در یک بار معین و شرایط آب و هوایی ارائه می دهد). 12. لامپ های سیگنال. 13. دمای هوا در مجرای ورودی. 14. ساعت. 15. ابزار موتور (فشار و دمای روغن، سطح سوخت، ولتاژ داخل هواپیما). 16. کنترل روشنایی. 17. کلید درایو قدرت کلاچ (گشتاور را پس از گرم شدن موتور به پروانه منتقل می کند). 18. کلید اصلی. 19. سوئیچ جرقه زن. 20. گرمایش کابین. 21. تهویه کابین. 22. میکسر اینترکام. 23. ایستگاه رادیویی.

توزیع توجه

مهمترین مهارت در کنترل هلیکوپتر، انتخاب جهت صحیح دید است. به کادت ها آموزش داده می شود که در حالی که در فاصله 5-15 متری جلوی خود به زمین نگاه می کنند، بلند شوند و فرود بیایند. این هندسه ساده است. اگر بیشتر به سمت افق نگاه کنید، ممکن است متوجه تغییرات قابل توجهی در ارتفاع نشوید. خلبانان هلیکوپتر مستقیماً به "زیر لبه کابین خلبان" نگاه می کنند و متوجه تغییرات در مقیاس میلی متری در ارتفاع می شوند. اگر کادت همان جهت نگاه را انتخاب کند، نوسانات کوچکی را می بیند، اما نمی تواند آنها را اصلاح کند - او مهارت های کافی و مهارت های حرکتی ظریفی که با تجربه به دست می آید، نخواهد داشت. بنابراین، هنگام تمرین، مربی پیشنهاد می کند که کادت با نگاه کردن به 15 متر شروع کند و سپس به تدریج این فاصله را کاهش دهد.

"شیر" روی تونل مرکزی اصطکاک دسته کنترل را کنترل می کند. با کمک آن، خلبان می تواند مقاومت روی دسته را تا زمانی که کاملاً قفل شود، افزایش دهد. این ویژگی به پروازهای طولانی مدت کمک می کند.

جهت اصلی دید در پرواز در طول مسیر "هود-افق" است. اگر موقعیت افق نسبت به کاپوت تغییر نکند، به این معنی است که هلیکوپتر در ارتفاع معینی با سرعت ثابت در حال پرواز است. "نوک زدن" به احتمال زیاد به معنای افزایش سرعت و از دست دادن ارتفاع خواهد بود. سرگئی درویی می‌گوید: «در هوای خوب، می‌توانید با نوار ابزار به بالا پرواز کنید، اما با چسباندن پنجره‌های کابین خلبان خیلی دور پرواز نمی‌کنید.»

پله یا گاز؟

بیشتر هلیکوپترهای مدرن دارای اتوماسیونی هستند که سوخت رسانی به موتور را تنظیم می کند تا سرعت روتور را در محدوده عملیاتی باریکی نگه دارد. با چرخاندن دسته اهرم "گام دریچه گاز"، خلبان می تواند به طور مستقل منبع سوخت را کنترل کند. در طول پرواز، خلبان می تواند احساس کند که چگونه دسته خود کمی در دستش می چرخد ​​- این یک عملیات خودکار است. این اتفاق می افتد که تازه کارها دسته را فشار می دهند و از کارکرد دستگاه جلوگیری می کنند و یک سیگنال صوتی هشدار دهنده افت چرخش شنیده می شود.

چرخش خودکار

حالت چرخش خودکار، که در آن پروانه با زاویه حمله کوچک با استفاده از انرژی جریان هوای ورودی می چرخد، به شما این امکان را می دهد که در صورت لزوم، محل فرود را انتخاب کنید و با موتور خاموش فرود بیایید. برای حفظ حالت، خلبان به سرعت سنج نگاه می کند. اگر سرعت پروانه کمتر از محدوده عملیاتی شود، باید به آرامی گام کلی پروانه را کاهش دهید. اگر سرعت افزایش یابد، زمین جمعی باید افزایش یابد. در عین حال، هلیکوپتر از نظر هدینگ، رول و زمین کاملاً قابل کنترل است.

هلیکوپتر چگونه پرواز می کند؟

هوانوردی - چقدر در این کلمه جذاب و باورنکردنی وجود دارد! هزینه های هواپیما و هلیکوپتر به تنهایی چقدر است! آیا تا به حال فکر کرده اید که هلیکوپتر چگونه پرواز می کند؟ خوب، همه چیز با هواپیما مشخص است، بال ها به آن اجازه می دهند بدون سقوط در آسمان بماند، به جلو، به پهلو پرواز کند. شما می گویید: «اما هلیکوپتر چنین بال هایی ندارد. و فقط نصف حق با شما خواهد بود. اما بیشتر در این مورد.

اصل پرواز هلیکوپتر

احتمالاً همه ملخ واقع در سقف هلیکوپتر را دیده اند. او مسئول بلند کردن ماشین به هوا است. یک روتور اصلی بزرگ از پره هایی تشکیل شده است که با چرخش هلیکوپتر را بلند می کنند. آنها مانند یک هواپیما عملکرد یک بال را انجام می دهند، فقط اندازه آنها کوچکتر است و تعداد آنها بیشتر است. هنگامی که موتور روشن می شود، پره های پروانه شروع به چرخش می کنند و باعث می شود هواپیما به سمت آسمان پرواز کند. نیرویی که به هر تیغه بال وارد می شود، به مجموع نیرویی می شود که به کل دستگاه وارد می شود. این نیروی آیرودینامیکی، عمود بر هواپیمای ایجاد شده توسط چرخش همه پره ها و ملخ به عنوان یک کل است که به بلند کردن یک هواپیمای سنگین به هوا کمک می کند. اگر نیروی چرخشی پروانه از وزن کل هواپیما بیشتر باشد، بلند می شود. اگر نیرو کمتر باشد، پرواز کامل نمی شود. اما اگر نیرو یکسان باشد، هلیکوپتر در جای خود گیر می کند. جزئیات بیشتر در مورد نحوه پرواز هلیکوپتر را می توانید در ویدیو مشاهده کنید. متوجه خواهید شد که پس از سرعت گرفتن تیغه ها، هلیکوپتر شروع به بلند شدن می کند، اما نه بلافاصله. ابتدا کمی آویزان می شود و بعد از اینکه سرعت گرفت بلند می شود.

سوخت برای پرواز

برای هلیکوپترها عمدتاً از بنزین استفاده می شود - نفت سفید هواپیمایی. اما با توسعه فناوری، آنها شروع به جستجوی سوخت مناسب تر و ارزان تر می کنند. مثلاً متان یا بهتر بگوییم سوخت برودتی که از متان ساخته می شود. در برابر دمای پایین (-170 درجه) مقاوم است. این گاز طبیعی است که می توان آن را با بالگرد به طور ایمن حمل کرد. همچنین پاسخ صحیح به این سوال که هلیکوپتر با چه چیزی پرواز می کند گازی مانند بوتان یا پروپان است. چنین سوختی را می توان در دمای معمولی حمل کرد. برای موتور عالی است، کیفیت پرواز را خراب نمی کند و عملا بهترین سوخت برای هواپیما در نظر گرفته می شود.

شایان ذکر است که سوخت برای هلیکوپتر می تواند به روش های کاملاً متفاوتی استفاده شود، اما کیفیت پرواز بدتر می شود. درست مانند یک ماشین، اگر آن را با بنزین بد و بی کیفیت پر کنید، ماشین ضعیف رانندگی می کند، بنابراین در مورد هلیکوپترها: سوخت بد بر عملکرد هلیکوپتر تأثیر منفی می گذارد.

پیچ دوم

اغلب می توانید هلیکوپتری را با دو روتور ببینید که یکی از آنها در دم قرار دارد. به لطف او، او بلند می شود. روتور دم در برابر روتور اصلی مقاومت ایجاد می کند. تیغه های آن به صورت هماهنگ با روتور اصلی نمی چرخند، بلکه برعکس. بنابراین، ملخ دوم با ایجاد نیروی رانش، نیروی حامل را متعادل می‌کند، که باعث می‌شود هلیکوپتر بلند شود، در حالی که هنگام چرخش ملخ بزرگ، از «رانش» به چپ یا راست محافظت می‌کند.

اما برخی از هلیکوپترها روتور دم ندارند. در مدل های چنین هواپیما روتور اصلی دیگری وجود دارد. در زیر حامل بالایی قرار دارد. تیغه های آن، مانند تیغه های دم، در جهت مخالف می چرخند. هلیکوپترهایی با این مکانیسم سریعتر بلند می شوند زیرا ملخ ها هنگام بلند شدن نیروی یکسانی دارند. چنین هلیکوپترهایی کمی سریعتر به هوا می روند.

بالگردها

برنج. 1. توضیح اصل پرواز هلیکوپتر

روتور اصلی (RO) برای پشتیبانی و حرکت هلیکوپتر در هوا عمل می کند.
هنگام چرخش در یک صفحه افقی، NV یک رانش (T) به سمت بالا و غیره ایجاد می کند. به عنوان ایجاد کننده نیروی بالابر (Y) عمل می کند. هنگامی که رانش NV بیشتر از وزن هلیکوپتر (G) باشد، هلیکوپتر بدون تیک آف از زمین بلند می شود و صعود عمودی را آغاز می کند. اگر وزن هلیکوپتر و نیروی رانش NV برابر باشد، هلیکوپتر بدون حرکت در هوا معلق می شود. برای فرود عمودی، کافی است نیروی رانش NV کمی کمتر از وزن هلیکوپتر باشد. نیروی (P) برای حرکت رو به جلو هلیکوپتر با کج کردن صفحه چرخش NV با استفاده از سیستم کنترل روتور تأمین می شود. شیب هواپیمای چرخشی NV باعث شیب متناظری از کل نیروی آیرودینامیکی می شود، در حالی که جزء عمودی آن هلیکوپتر را در هوا نگه می دارد و جزء افقی باعث حرکت انتقالی هلیکوپتر در جهت مربوطه می شود.

برنج. 2. قسمت های اصلی هلیکوپتر:

1 - بدنه؛ 2- موتورهای هواپیما 3 - روتور اصلی 4 – انتقال 5 – روتور دم.
6 - تیر انتهایی؛ 7 - تثبیت کننده؛ 8 - بوم دم; 9 – شاسی

بدنه اصلی ترین بخش ساختار هلیکوپتر است که برای اتصال تمام قطعات آن به یک کل و همچنین برای جا دادن خدمه، مسافران، محموله و تجهیزات به کار می رود. دارای دم و بوم های انتهایی برای قرار دادن روتور دم در خارج از منطقه چرخش NV و بال (در برخی از هلیکوپترها بال برای افزایش حداکثر سرعت پرواز به دلیل تخلیه جزئی نصب شده است - (MI-24)). نیروگاه (موتورها) منبع انرژی مکانیکی برای به حرکت درآوردن روتورهای اصلی و دم است. این شامل موتورها و سیستم هایی است که عملکرد آنها را تضمین می کند (سوخت، روغن، سیستم خنک کننده، سیستم راه اندازی موتور و غیره).
NV برای پشتیبانی و حرکت هلیکوپتر در هوا کار می کند و از پره هایی تشکیل شده است
و بوشینگ های NV. گیربکس برای انتقال نیرو از موتور به روتورهای اصلی و دم کار می کند. اجزای گیربکس شفت، گیربکس و کوپلینگ هستند. روتور دم (RT) (می تواند کشش یا هل دادن باشد) برای متعادل کردن گشتاور واکنشی که در طول چرخش روتور رخ می دهد و برای کنترل جهت هلیکوپتر استفاده می شود. نیروی رانش پروانه یک لحظه نسبت به مرکز ثقل هلیکوپتر ایجاد می کند که گشتاور راکتیو از پروانه را متعادل می کند. برای چرخاندن هلیکوپتر کافی است میزان رانش هلیکوپتر را تغییر دهید. RV همچنین از تیغه ها و یک بوش تشکیل شده است.

سیستم کنترل هلیکوپتر (CS) از کنترل های دست و پا تشکیل شده است. آنها شامل اهرم های فرمان (میله کنترل، اهرم استپ دریچه گاز و پدال ها) و سیستم های سیم کشی به MV و PV هستند. NV با استفاده از دستگاه خاصی به نام swashplate کنترل می شود. RV توسط پدال ها کنترل می شود.

دستگاه های برخاست و فرود (TLU) به عنوان یک تکیه گاه برای هلیکوپتر در هنگام پارک عمل می کنند و از حرکت هلیکوپتر بر روی زمین، برخاست و فرود اطمینان حاصل می کنند. برای نرم کردن ضربه ها و ضربه ها مجهز به ضربه گیر هستند. دستگاه های برخاست و فرود را می توان به صورت شاسی چرخ دار، شناور و اسکی ساخت.

برنج. 3. نمای کلی طراحی هلیکوپتر (با استفاده از نمونه هلیکوپتر رزمی MI-24P).