Helikopter: eszköz, típusok, vezérlőrendszer, cél

A világ első helikopterének teljes körű elindítása, bár katonai, 13. január 1942-I eseménynek tekinthető, amikor a katonai célokra szánt Sikorsky helikoptert felemelték a levegőbe. A tudós-repülőgép-tervező megkezdte a helikopterek fejlesztését a forradalom előtti Oroszországban, folytatva őket az Egyesült Államokba való kivándorlásban. Azóta sok idő telt el, a helikopterek eszköze jelentős változásokon ment keresztül, de a technológia használatának célja ugyanaz maradt.

A helikopterek minden rendszerében ugyanazok a fő részek különböztethetők meg:

• A fő rotor. Hajtó - és emelőerőket hoz létre, és vezérli a helikoptert. Szerkezetileg pengékből és egy hüvelyből áll, amely nyomatékot továbbít a fő sebességváltó tengelyéről a pengékre.
• Kormánycsavar. Kompenzálja az egy rotoros helikopter fő rotorvágány-vezérlésének reaktív nyomatékát. A kialakítás magában foglal egy perselyt, valamint a farokfelszerelés tengelyéhez rögzített pengéket.
• Automatikus ferde. Vezérli a fő rotor ciklikus és általános hangmagasságát, jeleket továbbít a vezérlőáramkörből a hüvely axiális csuklópántjához, majd a pengékhez.
• Irányítási rendszer. A helikopterek három független vezérlőrendszerrel vannak felszerelve: vágány, hosszirányú-keresztirányú és a légcsavar teljes pályájának vezérlése. Ilyen rendszerek közé tartoznak a kabinban lévő karok, az erőátmenet mechanizmusai, a lengés és a vontatás, az automatikus ferde és a szervokormány.
• Erőátvitel. Továbbítja az energiát a propellereknek és a segédegységeknek a motorokból. A motorok száma és elhelyezése, valamint a helikopter elrendezése határozza meg a sebességváltó kialakítását.
• Törzs. A helikopter fő alkotóelemei hozzá vannak erősítve. Úgy tervezték, hogy az utasok és a rakomány, az üzemanyag, a berendezések.
• Szárny. További emelést generál, csökkentve a fő rotor terhelését és növelve a helikopter sebességét. A szárnyak felszereléseket, üzemanyagtartályokat és fülkéket is elhelyezhetnek az alváz elrejtésére. A keresztirányú rendszer helikoptereinek rotorjait a szárny támasztja alá.
• Tollazat. Biztosítja a helikopter kiegyensúlyozását, stabilitását és irányíthatóságát. Két típusra oszlik: függőleges vagy gerinc, vízszintes vagy stabilizátor.
• Helikopter felszálló és leszálló részei. Helikopter parkoláshoz, kinetikus energia kioltáshoz leszállás és földi mozgás közben. Sok helikopter futóműve repülés közben visszahúzódott.
• Helikopter motor. Létrehozza a kiegészítő egységek, a fő hajtás és a kormánycsavarok táplálásához szükséges energiát. Az erőmű több motort egyesít olyan rendszerekkel, amelyek biztosítják stabil működésüket különböző üzemmódokban.

A helikopterek típusai

A helikopterek több típusra oszthatók. Mindegyik típusnak megvannak a maga jellemzői, erősségei és gyengeségei.

Egyrotoros helikopterek

A helikopter-eszköz leggyakoribb típusa egy rotoros gép, farokrotorral. Ennek a kialakításnak az előnye az egyszerűség - egy sebességváltó, egy csavar, könnyű kezelhetőség. A motor teljesítményének körülbelül 8-10% - a megy a farokrotorba, amikor a levegőben lebeg, körülbelül 3-4% - transzlációs repülés közben. A viszonylag könnyű súly és az egyszerűség a tervezés kiterjed az ilyen teljesítmény veszteségek. Az ilyen helikopter-eszköz hátránya az a veszély, amely veszélyezteti a földi személyzetet a farokrotorból.

Girodin

Az ilyen helikopterek propellertengelye, amely kompenzálja a nyomatékot, repülés közben irányul. Ez a kialakítás lehetővé teszi a vontatás létrehozását anélkül, hogy fő rotort használna. Ez növeli hatékonyságát, mivel nem kell előre dönteni. A fő forgórész nyomatékát kompenzáló csavart úgy helyezzük el, hogy ne alakuljon ki húzás, és ne növelje a kompenzáló csavarhoz szállított teljesítményt.

Jet

Ennek a modellnek a készüléke egyszerű a probléma megoldásának módja nyomaték. A pengék végén elhelyezkedő motorok hozzák létre, de nem továbbítják a tengelyen keresztül. Csak a csapágyak súrlódásának pillanatát továbbítják a törzsre.

A sugárhajtóművek sugárhajtást hoznak létre. Az ilyen típusú fő rotor egyszerű kialakítású, ami előnye; a hátrányok között szerepel a magas üzemanyag-fogyasztás.

Koaxiális helikopter

A koaxiális helikopter két, egymással ellentétes irányban forgó propellere eloltja a törzsre továbbított pillanatot. A csavarok egyetlen követelménye ugyanaz a nyomaték.

A koaxiális helikopterek mérete alacsonyabb az egy rotoros helikoptereknél, ugyanakkor a nyomatékot nem kompenzálja a teljesítmény, ami a helikopterek eszközének köszönhetően lehetséges.

Keresztirányban elhelyezett fő rotorral rendelkező helikopterek

Az ilyen helikopter előnye a teljesítmény csökkentésében rejlik, szükséges előre mozgás. Ez különösen fontos a többmotoros helikoptereknél, amelyeknek továbbra is vízszintes irányban kell mozogniuk a motor leállításával.

Az ilyen gépek hátránya a nagy ellenállás a húzáshoz a szerkezetből, amelyen a fő propellerek nyugszanak. A szerkezet méreteinek egyszerűsítése és csökkentése növeli a helikopter súlyát.

A csavarok keresztirányú elrendezésével ellátott helikopter összetettebb sebességváltóval van felszerelve, nagy méretekkel rendelkezik, bár ezeket a fő rotor átfedésének mértéke befolyásolja. Ennek a kialakításnak az egyik legnagyobb és legnehezebb helikoptere a Mi-12.

Helikopter hosszirányú csavaros elrendezéssel

A tágas törzs és a súlypont áthelyezésének lehetősége az ilyen helikopter kialakításának előnyei. A hasznos teher a rotorok között oszlik meg. A bonyolult átvitel és nehéz súlya a csavarok keresztirányú elrendezésével rendelkező helikopterek fő hátrányai.

A második hátrány a csavarok csökkent hatékonysága, mivel munkájuk fúvókái keresztezik egymást. Előre repüléssel a minőségvesztés csökken, mivel a hátsó légcsavar magasabb, mint az első. Hány pengével rendelkeznek ennek a kialakításnak a helikopterei? A csavarok átmérője és a pengék száma változhat a gép kezelésének és stabilitásának javítása érdekében.

Többrotoros helikopterek

A repülőgép-tervezők által kifejlesztett több rotoros helikopterek projektjei nehéz gépmodellek létrehozását jelentették. Több rotor miatt a vezérlés egyszerűsödik, mivel a helikopter a három tengely bármelyikéhez képest elfordulhat egy adott légcsavar tolóerejének növelésével. A nehéz helikopterek többcsavaros rendszere lehetővé teszi, hogy a csavarok átmérőjét bizonyos határokon belül tartsa.