Вертолет, летательный аппарат тяжелее воздуха с верти-кальными взлетом и
посадкой, подъемная сила в котором соз-дается одним или несколькими
(чаще двумя) несущими винтами.Слово "вертолет" введено вместо
иностранного "геликоптер".Вертолет взлетает вертикально вверх без
разбега и совер-шает вертикальную посадку без пробега, неподвижно висит
надодним местом, допуская поворот вокруг вертикальной оси в лю-бую
сторону, производит полет в любом направлении со скорос-тями от нуля до
максимальной. При вынужденной остановке дви-гателей в полете вертолет
может совершить планирующий спуски посадку, используя самовращение
(авторотацию) несущих вин-тов. Во избежание срыва потока с лопастей и
для увеличенияскорости полета некоторые вертолеты имеют небольшое
крыло,разгружающее несущие винты.В зависимости от способа
уравновешивания реактивного мо-мента несущего винта различают вертолеты:
одновинтовые (схвостовым винтом или с реактивным приводом несущего
винта),двухвинтовые (соосные; продольной схемы; с перекрещивающими-ся
осями несущих винтов; с поперечным расположением несущихвинтов, или
поперечной схемой) и многовинтовые. Из них полу-чили распространение
вертолеты: одновинтовые с хвостовымвинтом (без крыла и с крылом);
двухвинтовые соосные и верто-леты продольной схемы.Вертолеты любой схемы
состоят из планера аналогичного са-молетному (фюзеляж, шасси, органы
управления, электро-, ра-дио- и навигационное оборудование и т.д.),
винтовой несущейсистемы (несущих винтов), двигательной (силовой)
установки,трансмиссии (привода). Одновинтовые вертолеты с механичес-ким
приводом, кроме того, имеют хвостовой винт и систему уп-равления
им.Подавляющее большинство конструкций несущих винтов верто-летов
выполнено с шарнирной подвеской лопастей. Такая под-веска дает
возможность лопастям совершать маховое движение,обеспечивающее
балансировку вертолета во всем диапазоне ско-ростей полета. В то же
время маховое движение лопастей ста- вит предел увеличению скорости
полета вертолета свыше 350-370 км/час из-за срыва потока на них. В 1965
году появи- лись вертолеты американской фирмы "Локхид" с безшарнирными
полужесткими винтами, у которых маховое движение концов ло- пастей
осуществляется вследствие упругого изгиба лопастей. А в 60-е годы ХХ
века начались разработки конструкций жестких винтов, у которых
практически устранено маховое движение. Такие винты могут быть
применены только в двухвинтовой соос- ной системе, обеспечивающей
балансировку и управление верто- лета. Жесткие соосные винты не имея
срыва потока позволят довести скорость полета до 500-600 км/час.
Основные три ти- па конструктивного выполнения лопастей - смешанная
конструк- ция со стальным трубчатым лонжероном; цельнометаллическая
конструкция с прессованным из алюминиевого сплава лонжеро- ном;
цельностеклопластиковая лопасть. Аэродинамическая ком- пановка лопастей
зависит от назначения вертолета и опреде- ляется условиями взлета,
значением максимальной скорости конца лопасти при максимальной скорости
полета. Управление несущими винтами состоит из двух систем: цикли-
ческого управления шагом лопастей и управления общим шагом лопастей.
Циклическое управление шагом лопастей выполняется автоматом перекоса,
изобретенным Б.Н.Юрьевым в 1911 году. Автомат перекоса расположен на
оси винта и состоит из двух колец, подвешенных на кардане к неподвижной
опоре. Внутрен- нее кольцо соединено с тягами продольного и
поперечного уп- равления; внешнее кольцо - с тягами управляющими
лопастями. Под действием тяг управления внутреннее кольцо автомата пе-
рекоса наклоняется, вызывая синусоидальное изменение углов установки
лопастей в осевом шарнире и появлением горизон- тально составляющей
тяги несущего винта, которая вызывает поступательное движение вертолета
и наклоняет его в сторону движения. Управление общим шагом лопастей
осуществляется од- новременным поворотом их в осевом шарнире
относительно продольной оси
лопасти посредством рычагов и тяг и служат для изменения вертикального
режима полета: при одновременном увеличении угла установки всех
лопастей вертолет поднимает- ся; при одновременном уменьшении углов -
опускается. Про- дольное и поперечное управление вертолетом
осуществляется через автоматы перекоса; путевое управление - изменением
ша- га лопастей хвостового винта (на одновинтовых вертолетах) или
одновременным изменением общего шага лопастей в противо- положных
направлениях (на соосных вертолетах). При переходе на режим
безмоторного планирования (режим самовращения несу- щих винтов)
опусканием рычага общего шага уменьшают угол ус- тановки лопастей до
3-5 градусов. Наибольшего развития вертолетостроение достигло в России
(научно-конструкторские коллективы под руководством М.Л.Ми- ля и
Н.И.Камова), в США (фирмы "Сикорский", "Боинг","Белль", "Каман").
Франции ("Сюд-авиасьен"), Англии ("Уэс- тленд") и Италии ("Агуста").
Вертолеты широко применяются в народном хозяйстве, на работах по борьбе
с сельскохозяй- ственными вредителями и болезнями садов, виноградников
и ценных технических культур, а также по подкормке посевов; для
транспортных и пассажирских перевозок, при проведении
геологоразведочных работ, для гравеметрической съемки, для разведки
ледовой обстановки, для патрулирования линий высо- кого напряжения,
газо- и нефтепроводов, для перевозки и мон- тажа крупногабаритного
обородувания, установки мачт и других монтажных работ, для санитарных и
спасательных работ и т.д. |