Кроме того, для снижения этого эффекта применяют дополнительные крылья — аэродинамическая схема «винтокрыл» (например, на Ми-6 и частично на Ми-24 — у этого вертолета роль дополнительных крыльев выполняют пилоны подвесного оружия). За счет дополнительной подъёмной силы на крыльях удается разгрузить несущий винт, снизить общий шаг винта и несколько снизить интенсивность эффекта кренения, а максимальную скорость — увеличить.
Кроме того, винт создаёт вибрацию, угрожающую разрушением конструкции. Поэтому в большинстве случаев применяется активная система гашения возникающих колебаний.
Преимущества и недостатки
Главным достоинством вертолётов является их манёвренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт может приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы.
К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести меньшую максимальную скорость, сложность в управлении, высокий удельный расход топлива и, как следствие, более высокую стоимость полёта в расчёте на пассажирокилометр или единицу массы перевозимого груза.
Классификация вертолётов
Вертолёты обычно разделяют по аэродинамической схеме, по грузоподъёмности, по назначению. По аэродинамической схеме:
Одновинтовые с рулевым винтом. Для компенсации реактивного момента используется рулевой винт, создающий тягу в направлении вращения НВ. Традиционно эту схему называют «классической схемой». По этой схеме построено большинство существующих вертолётов;
Одновинтовые со струйной системой управления. Для компенсации реактивного момента используется система управления погранслоем на хвостовой балке и реактивное сопло на конце. На Западе известна как NOTAR, англ. No Tail Rotor — «без хвостового винта», что несколько некорректно ввиду наличия множества схем, подпадающих под это определение. Пример: MD 520N; MD 900 Explorer.
Одновинтовые с реактивным принципом вращения лопастей. Также именуются реактивными вертолётами. Двигатели расположены на лопастях и на вал несущего винта не передается сильных моментов, как в случае расположения двигателей в фюзеляже. Такая схема исключает наличие реактивного момента от несущего винта . Существуют различные варианты этой схемы: с установкой прямоточных воздушно-реактивных двигателей на законцовках лопастей (собственно реактивный вертолёт), либо с соплами на законцовках лопастей и подачей горячего выхлопа на них от расположенного в фюзеляже газотурбинного двигателя («привод горячего цикла»), либо компрессорный привод «холодного цикла»: газотурбинный двигатель в корпусе вертолёта приводит компрессор, а сжатый воздух от него подводится через трубопроводы к соплам на законцовках лопастей. Было построено несколько экспериментальных машин с реактивным приводом. Пример: вертолёт ОКБ Миля В-7, Hiller YH-32 Hornet.
Только привод компрессорного типа использовался на серийно строившемся вертолёте. Пример: Sud-Ouest SO.1221 «Djinn».
Двухвинтовые продольной схемы. Компенсация реактивного момента происходит за счёт наличия двух одинаковых винтов, вращающихся в противоположные стороны и расположенных в передней и задней частях фюзеляжа. Данную схему называют также «летающий вагон». Пример: CH-47 Chinook, Як-24.
Двухвинтовые поперечной схемы. Аналогична предыдущей, но винты расположены на фермах либо крыльях по бокам фюзеляжа. Пример: В-12 (самый крупный из когда-либо взлетавших вертолётов).
Двухвинтовые соосной схемы. Компенсация реактивного момента происходит за счёт наличия двух одинаковых винтов вращающихся в противоположные стороны и расположенных на одной оси. Пример: Большинство вертолётов УВЗ им. Камова.
Двухвинтовые с перекрещивающимися плоскостями роторов. Также именуются синхроптерами. Оси вращающихся в противоположные стороны роторов наклонены по отношению друг к другу, плоскости вращения роторов пересекаются, для исключения столкновения лопастей вращение их синхронизировано. Пример: Kaman HH-43 Huskie.
Многовинтовые (вертолётные платформы). Компенсация происходит за счёт наличия равного количества противоположно вращающихся винтов.
Винтокрылы. Эта схема отличается от вышеперечисленных тем, что для создания пропульсивной тяги используется тянущий/толкающий винт или реактивный двигатель. Тут название «винтокрыл» означает, что при горизонтальном полёте винт используется как крыло (не создаёт пропульсивную силу). Пример: Ка-22, Fairey Rotodyne.
Конвертопланы. Эта схема переходного летательного аппарата, который взлетает как вертолёт с помощью винта, а в горизонтальном полете летит как самолёт, используя винты как пропеллеры. Конвертопланы разделяются на аппараты:
с поворотной винтомоторной группой (тилтротор) — крыло неподвижно, поворачивается двигатель (если он расположен на крыле) с винтом (Пример: V-22 Osprey);
с поворотным крылом (тилтвинг) — поворачивается крыло вместе с расположенной на нём винтомоторной группой;
вертикальные — элементы конструкции не поворачиваются, но аппарат стоит «на хвосте» (Heinkel Lerche II, Wespe — не построены по причине поражения Германии во Второй мировой войне). Последний тип, однако, скорее можно отнести к самолётам вертикального взлёта и посадки с кольцевым крылом.
По грузоподъемности
лёгкие — регламентируются авиационными правилами АП-27;
средние — регламентируются авиационными правилами АП-29;
тяжёлые.
Вертолет спасательной службы EC 145, базирующийся в Rega
По назначению:
Многоцелевые — большинство вертолётов на данный момент подпадают под эту категорию. Это делается из экономических соображений;
Пассажирские/административные — предназначены для перевозки пассажиров на небольшие расстояния (например, аэротакси);
Транспортные — предназначены для перевозки различных грузов в грузовой кабине и на внешней подвеске;
Вертолёты-краны — предназначены для монтирования конструкций в недоступных горных районах и высотных зданиях;
Разведывательные — предназначены для проведения различного рода разведывательных операций, как правило являются барражирующими;
Боевые — предназначенные для проведения военных операций, имеют свою классификацию
Управление
Управление по крену и тангажу на большинстве существующих вертолётов осуществляется с помощью циклического изменения угла установки лопастей (шага) несущего винта, называемого циклическим шагом с помощью автомата перекоса. При изменении циклического шага создаётся момент, наклоняющий вертолёт, в результате чего вектор тяги несущего винта отклоняется в заданном направлении. На конвертопланах управление осуществляется по-самолётному. Также возможны иные методы управления по крену и тангажу, но они не применяются на существующих вертолётах.
Управление по рысканью разнится в зависимости от аэродинамической схемы вертолёта и может быть реализовано с помощью рулевого винта (у вертолётов классической схемы), разницы общего шага винтов (у двухвинтовых вертолётов), с помощью реактивного сопла (у вертолётов со струйной системой), а также при горизонтальном движении с помощью вертикального оперения.
Для управления циклическим шагом в кабине вертолёта установлена вертикальная ручка. Её отклонение вперед/назад обеспечивает управление по тангажу, влево/вправо — по крену. Для изменения общего шага несущего ротора (соответственно, подъёмной силы вертолёта) используется отклоняемая вверх ручка «шаг-газ» под левой рукой лётчика. Управление по рысканью осуществляется педалями.
5. Легкие многоцелевые вертолеты. Назначение, особенности конструкции. Сравнение отечественных и зарубежных вертолетов этого класса
Ми-2 (по классификации НАТО Hoplite) — советский многоцелевой вертолёт, разработанный ОКБ М. Л. Миля в начале 1960-х годов. Широко применяется для выполнения множества гражданских и военных задач. В 1965 году было развёрнуто серийное производство в Польше. Построено свыше 5400 единиц. Даже в настоящее время Ми-2 принимает участие в тендерах, соревнуясь со своими преемниками Ка-226 и «Ансатом».
История
В конце 1950-х годов в Вооружённых силах и народном хозяйстве Советского Союза широкое распространение получил небольшой, лёгкий вертолёт Ми-1, он был оснащён поршневым двигателем АИ-26В, что уже не соответствовало требованиям того периода. Появились проекты усовершенствования вертолёта Ми-1 (в том числе с одним газотурбинным двигателем), однако они не получили одобрения. Во время проектных работ у работников ОКБ-329, руководил которым Михаил Леонтьевич Миль, родилась идея использования на новом вертолёте силовой установки, которая состояла бы из двух газотурбинных двигателей. Это бы значительно повысило надёжность и безопасность во время полёта. Этот проект, позднее стал известен как В-2.
Изначально, самую большую инициативу в работе над В-2 проявляли руководители ГВФ, но позже созданием нового лёгкого вертолёта заинтересовались и военные. В результате 30 мая 1960 года, ОКБ Миля было поручено правительственное задание по созданию вертолёта в сельскохозяйственной, пассажирской, транспортно-санитарной и учебной модификациях. Новый вертолёт курировал заместитель главного конструктора В.А. Кузнецов. Главным конструктором стал А.Х. Серман (позднее его заменил А.А. Бритвин), ведущим инженером по лётным испытаниям был назначен В.В. Макаров. При создании и доводке В-2 работники ОКБ Миля старались как можно больше применять детали и агрегаты Ми-1, такие как: несущий винт, узлы главного редуктора, трансмиссию и т. п.
Работы по проектированию силовой установки для В-2 было поручено ленинградскому ОКБ-117 во главе с конструктором С.П. Изотовым. Для него разработка столь малых газотурбинных двигателей была совершенно непривычной. ОКБ создало двигатель ГТД-350 мощностью 400 л.с. По своим характеристикам ГТД-350 сильно уступал иностранным двигателям, однако его создание дало возможность сотрудникам ОКБ Миля, как можно быстрее спроектировать новый лёгкий вертолёт второго поколения, равный по габаритам Ми-1, однако имевший бо́льшую пассажировместимость (8 человек вместо 3) и в большей степени превосходящий его по лётно-техническим параметрам. В январе 1961 года госкомиссия одобрила макет В-2, и в конце лета этого же года работники сборочного цеха, завода № 329 завершили работы по созданию первого опытного экземпляра.
Испытания
22 сентября 1961 года лётчик-испытатель Г.В. Алфёров совершил на В-2 первое зависание у земли и 15-минутный полёт на небольшой скорости. Уже в следующем месяце этот вертолёт стал тестироваться на государственных испытаниях.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6
