Вертоліт - це
Мал. 1. Основні схеми вертольотів.
Завдяки можливості злітати і сідати вертикально, В. експлуатується з невеликих майданчиків. Здатність нерухомо висіти дозволяє В. робити навантаження і вивантаження вантажів, не здійснюючи посадки, а також виконувати складні будівельно-монтажні операції (див. Вертоліт-кран).
В. широко застосовуються в народному господарстві для перевезення вантажів, людей, виконання сільськогосподарських (див. Сільськогосподарський літальний апарат) та інших робіт. Велику допомогу надають В. в розвідці і розробці нафтових і газових родовищ у важкодоступних районах і на морі, будівництві магістральних газо- і нафтопроводів, ліній електропередачі. Використовуються В. також санітарною службою (див. Санітарний літальний апарат), для захисту лісів від пожеж і т. П.
В. входять до складу збройних сил всіх великих держав і призначені для перевезення і десантування військ і вантажів (див. Військово-транспортний літальний апарат), знищення танків та іншої техніки противника, вогневої підтримки військ (див. Бойовий вертоліт), розвідки (див. розвідувальний літальний апарат), зв'язку, інженерного забезпечення та виконання інших завдань. У військово-морських силах В. служать як пошуково-рятувальні (див. Пошуково-рятувальний літальний апарат), протичовнові (див. Протичовневий літальний апарат), десантно-транспортні, протикорабельні літальні апарати, а також як тральщики.
В. складається з планера, що включає фюзеляж, шасі, а в деяких схемах також крило і (або) оперення, гвинтовий несучої системи (несучих гвинтів), силової установки, електро-, радіо- і навігаційного обладнання. Одногвинтові В. з механічним приводом НВ, крім того, мають рульової гвинт для врівноваження реактивного моменту і для колійного управління В.
Основні льотно-технічні характеристики В. 80-х рр .; крейсерська швидкість до 280 км / год; максимальна швидкість до 350 км / год; дальність польоту до 800 км; динамічний стелю до 6 км; статична стеля до 3 км і більше; корисне навантаження становить від 0,4 т для легких В. і до 25 т для важких.
Класифікуються В. за такими ознаками. За кількістю НВ розрізняють В .. одно-, дво- і многовінтовие, по їхнім взаємним розташуванням # 151; поздовжні, співвісні, поперечні, з перехресними осями гвинтів (рис. 1); по числу двигунів # 151; одно-, дво- багатодвигунні; за типом приводу НВ з механічним приводом від двигуна і з реактивним приводом (з реактивними двигунами на кінцях лопатей або з турбокомпресором в фюзеляжі і реактивними соплами на кінцях лопатей); за призначенням # 151; багатоцільові, транспортні, пасажирські, вертольоти-крани, сільськогосподарські, рятувальні, санітарні та ін .; по злітній масі або середньої вантажопідйомності # 151; надлегкі, легкі, середні, важкі, надважкі; за типом злітно-посадкових пристроїв # 151; сухопутні і амфібії.
Найбільш поширені В. одногвинтової схеми (рис. 2) з механічною трансмісією і встановленим на хвостовій балці кермовим гвинтом (близько 95% всіх побудованих В.). Витрати на привід рульового гвинта становлять 8 # 151; 15% повної потужності двигунів. Рульовий гвинт працює в більш важких умовах, ніж несе, через вплив потоку повітря від НВ і наявності режиму розвороту В. щодо вертикальної осі на режимі висіння. В. одногвинтової схеми розробляються більшістю вертольотобудівний підприємств світу (Московський вертолітний завод. См. Ми; ПЗЛ «Свидник»; фірми «Белл». «Сікорський». «Льюз гелікоптерс», «Аероспасьяль», «Уестленд». «Агуста» і ін .).
У В. соосной схеми вал верхнього гвинта проходить через порожнистий вал нижнього. НВ обертаються в протилежні сторони, їх реактивні моменти взаємно врівноважуються. В. має менші габарити, ніж В. інших схем. Умови роботи гвинтів неоднакові, тому що нижній гвинт працює в потоці повітря від верхнього. В. такої схеми розробляються на Ухтомський вертолітному заводі (див. Ка).
В. поздовжньої схеми займають друге місце після одногвинтових В. за кількістю побудованих за кордоном. У зв'язку з тим, що задній гвинт В. працює в потоці переднього, умови його роботи більш важкі, ніж у ізольованого гвинта. В. поздовжньої схеми будуються фірмою «Боїнг вертол» (США), а в СРСР в 50-х рр. створювалися на Московському машинобудівному заводі «Швидкість» (див. Як).
У В. поперечної схеми НВ з'єднані з фюзеляжем за допомогою крил або ферм, ця схема має повну аеродинамічну симетрію, що покращує стійкість і керованість В. Взаємний вплив гвинтів практично відсутня. Через поперечного розташування НВ поліпшуються льотні характеристики на середній швидкості, допустима значне перевантаження В. при зльоті з розгоном. За цією схемою були побудовані В. конструкції І. П. Братухіна (СРСР), Г. Фокке (Німеччина), а також найважчий в світі В. Мі-12 (СРСР). Для зменшення габаритів В. поперечної і поздовжньої схем, як правило, мають перекриття несучих гвинтів.
В. з перехресними осями гвинтів # 151; різновид В. поперечної схеми (крайній випадок перекриття гвинтів), Обертання гвинтів синхронізоване таким чином, що в будь-якому положенні лопаті одного гвинта проходять над лопатями іншого. В. має малі габарити, але небезпечний в експлуатації через низько проходять над землею лопатей внаслідок значного розвалу гвинтів. Гвинти працюють в умовах істотного взаємовпливу. Виробництвом В. цієї схеми займалася фірма «Каман». У 60-х рр. споруда припинена.
В. многовінтовой схеми (з числом гвинтів від 3 до 20) будувалися на ранніх стадіях розвитку вертольотобудування.
У силовій установці В. з механічним приводом НВ застосовувалися поршневі, а потім набули поширення в основному газотурбінні двигуни з вільною турбіною (див. Турбовальних двигун). Силова установка включає також паливну систему, систему охолодження, маслосистем, систему управління двигунами, протипожежну систему.
За методами створення підйомної сили, пропульсивной сили і керуючих впливів В. принципово відрізняється від інших літальних апаратів (пропульсивна сила, керуючі сили і моменти створюються тим же органом, який створює і підйомну силу).
Підйомна сила НВ змінюється за допомогою важеля «Крок # 151; газ », що знаходиться зліва від крісла пілота. Переміщення важеля одночасно змінює загальний крок всіх лопатей і масу палива, що подається в двигуни. Поворот рукоятки важеля щодо осі забезпечує корекцію (точніше регулювання) подачі палива і, отже, потужності двигунів. За допомогою ручки управління льотчик правою рукою за допомогою автомата перекосу змінює циклічний крок лопатей гвинта, що призводить до зміни нахилу вектора аеродинамічної сили, створюваної НВ. Виникає при цьому складова вектора в площині обертання гвинта визначає напрямок поступального руху. Крім того, зміна в цьому випадку плеча аеродинамічної сили відносно центру мас В. створює керуючий момент в поздовжньої або поперечної площині і забезпечує управління по кутах тангажу і крену. Поздовжнє (у В. поздовжньої схеми) або поперечне (у В. поперечної схеми) управління може також здійснюватися диференціальною зміною загального кроку НВ. Для колійного управління, як і на літаку, служать педалі. На В. одногвинтової схеми льотчик, впливаючи на педалі, через проводку керування змінює загальний крок рульового гвинта, тобто його тягу. На В. дво- і многовінтовой схем (крім соосной) колійне управління здійснюється диференціальною зміною циклічного кроку НВ. На В. соосной схеми шляхове управління досягається диференціальною зміною загального кроку гвинтів. На одногвинтових В. нахил осі рульового гвинта дозволяє отримати вертикальну складову тяги (до 25% тяги рульового гвинта), що полегшує балансування В. і покращує його льотно-технічні характеристики.
На В. встановлюються стабілізатори і кили для поліпшення динамічної стійкості В. в поступальному польоті і зміни його балансування в потрібну сторону при змінах режиму польоту. Встановлене на деяких В. крило служить для розвантаження НВ при великій швидкості польоту або використовується в якості кронштейна для підвісного обладнання.
Історична довідка. Здатність обертового гвинта підніматися в повітря була відома в Китаї ще в середні століття. У 1475 Леонардо да Вінчі створив проект літального апарату, здатного «угвинчуватися» в повітря за допомогою архимедова гвинта (рис. 3). Перша модель В. # 151; «Аеродроміческая машинка» # 151; створена М. В. Ломоносовим в 1754. Вона мала два гвинти, що приводяться в обертання годинникової пружиною. Врівноважена через блок контрвантажем, при обертових гвинтах модель могла підніматися вгору (рис. 4).
Хоча в XIX в. було збудовано велику кількість літаючих моделей, створення натурного літаючого В. стало можливим лише з появою на початку XX ст. легкого двигуна внутрішнього згоряння і НВ, розроблених на основі теоретичних і експериментальних досліджень Р. Фруда (Великобританія), С. К. Джевецького, М. А. Рикачова, М. Є. Жуковського, Б. Н. Юр'єва, Г. X. Сабініна .
Науково-дослідні, в тому числі експериментальні, роботи привели до створення в 30-х рр. працездатних В. Вертолітний група експериментально-аеродинамічного відділу Центрального аерогідродинамічного інституту (створена в 1926, очолювалася Юр'євим) побудувала під керівництвом А. М. Черемухин в 1930 перший радянський В. ЦАГІ 1-ЕА (рис. 7). У 1932 на цьому В. була досягнута рекордна висота 605 м (закордонний рекорд висоти в той час становив 18 м). У 1933 були побудовані модифікації цього В. # 151; ЦАГІ 3-ЕА, ЦАГІ 5-ЕА, а в 1936 комбіновані В. ЦАГІ 11-ЕА. У першій половині 40-х рр. деякі В. випускалися малими серіями (в Німеччині і США), але практичного застосування вони тоді не знайшли. Широке будівництво В. почалося після закінчення 2-ї світової війни.
Першим вітчизняним В .. призначеним для серійного виробництва був створений в 1940 в дослідному КБ Братухіна В. «Омега». Розпочата війна перешкодила запуску цього В. в серію. У наступні роки (до 1951) дослідне КБ Братухіна продовжувало розробляти В. поперечної схеми. У дослідному КБ Камова і дослідному конструкторське бюро Яковлєва були побудовані досвідчені В. соосной схеми. Перший радянський серійний В. Мі-1 здійснив перший політ в 1948.
У 1952 почалося багатосерійне виробництво В. Мі-4, що перевершував по вантажопідйомності (1,6 т) всі існуючі в той час В. в світі. В 1952 # 151; 53 здійснили перші польоти важкий транспортний В. поздовжньої схеми Як-24 і призначений для військово-морського флоту В. соосной схеми Ка-15, також запущені пізніше в серійне виробництво. З 1953 # 151; 54 почалося широке застосування В. в армії і народному господарстві Радянського Союзу.
З появою перших серійних машин і початком їх експлуатації особливого значення набули проблеми забезпечення динамічної міцності і стійкості конструкції (ресурс агрегатів за умовами втомної міцності, флатер НВ, «земний резонанс». Вібрації та ін.), Розробки методів проектування і конструювання В. і його агрегатів, подальшого вдосконалення аеродинаміки В .. поліпшення характеристик стійкості, керованості, маневреності, підвищення економічності.
У вертольотобудування визначилися дві лінії розвитку: зростання середньої вантажопідйомності і поліпшення питомих льотно-технічних характеристик. Перша лінія чітко помітна в діяльності таких розробників В .. як дослідне КБ Міля # 151; Мі-1 (0,5 т) # 151; Мі-4 (1,67 т) # 151; Мі-6 (12 т) # 151; Мі-12 (25 т); фірми «Сікорський» # 151; S-51 (0,4 т) # 151; S-55 (1,1 т) # 151; S-56 (5 т) # 151; S-65 (8,4 т) і «Боїнг вертол» # 151; PV-17 (0,9 т) # 151; V-44 (1,8 т) # 151; V-107 (3 т) # 151; V-114 (5,8 т).
Як правило, зростання середньої вантажопідйомності досягався шляхом збільшення розмірів НВ і потужності силових установок. У радянському вертольотобудування був успішно здійснений і інший спосіб збільшення вантажопідйомності # 151; подвоєння раніше розроблених і доведених гвинтомоторних установок В. Мі-12 мав дві гвинтомоторні установки В. Мі-6).
На зміну першим працездатним В. 40-х # 151; початку 50-х рр. (Мі-1, Мі-4, Ка-18, Белл 47, S-55, S-58, V-44, Каман К-3), що володів невисокою ваговою віддачею (20 # 151; 30%) і мали і якості силової установки поршневі двигуни, прийшли В. другого покоління (Мі-2, Мі-6, Мі-8, Ка-25, Белл 205, Белл 206, S-61, S-62, V-114, Каман К-600, SA 316), оснащені газотурбінні двигуни і мають більш високу вагову віддачу (30 # 151; 40%), кращі льотно-технічні та економічні характеристики. В. третього покоління (Мі-26. Ка-32, Белл 222, S-70, S-76, S-80, Хьюз АН-64, Уестленд WG-13, SA 350) відрізняються ще більш високою ваговій віддачею (40 # 151; 50%), новими рішеннями в конструкції агрегатів, застосуванням композиційних матеріалів, підвищенням ресурсу, спрощенням техніки пілотування та технічного обслуговування, зниженням рівня шуму і вібрацій, установкою економічних силових установок. Одним з напрямків розвитку В. по лінії поліпшення швидкісних характеристик було створення комбінованого В. # 151; гвинтокрилих.
Розширення сфер застосування викликало необхідність створення спеціалізованих В. Спочатку створення спеціалізованих машин здійснювалося шляхом розробки спеціальних модифікацій багатоцільових В .. але недостатня ефективність цього способу привела до необхідності конструювання спеціальних В .. наприклад, таких, як В.- кран (Мі-10, Мі -10К, S-60, S-64), бойовий В. (Мі-28, Хьюз АН-64), протичовновий В. (SH-3, Джайродайн QH-50, Агуста-106, Ка-25).
література:
Вертольоти. Розрахунок і проектування, кн. 1, М. 1966;
Тищенко М. М. Некрасов А. В. Радін А. С. Вертольоти. Вибір параметрів при проектуванні, М. 1976;
Ізаксон А. М. Радянське вертолетостроєніє, 2 видавництва. М. 1981.
Мал. 2. Основні параметри вертольота Мі-8Т.
Мал. 3. Малюнки Леонардо да Вінчі.
вертоліт - літальний апарат важчий за повітря, у якого підйомна сила і тяга для горизонтального польоту створюються одним або двома т. н. несучими гвинтами. Вертоліт може злітати вертикально з місця без розбігу і сідати без пробіжки, він може ... ... Енциклопедія техніки
вертоліт - а; м. Літальний апарат важчий за повітря, з вертикальним зльотом і посадкою, підйомна сила якого створюється горизонтальними несучими гвинтами; гелікоптер. Вантажний, військовий, санітарний в. Одногвинтовий в. ◁ вертолітного, а, е. В. двигун. В ... ... Енциклопедичний словник
вертоліт - гелікоптер, вертольоти, вертольоти, вертольотів, вертольоту, вертольотам, вертоліт, вертольоти, вертольотом, вертольотами, вертольоті, вертольотах (Джерело: «Повна акцентуйовані парадигма по А. А. Залізняку») ... Форми слів
вертоліт - вертоліт, а, м. Стан запаморочення (зазвичай при алкогольному сп'янінні). Все, вертоліт. За мною бісики прилетіли все, я вже п'яний. Пор. літак ... Словник української арго
Вертоліт - вертоліт, вертольоти, чоловік. (Неол. Авіація.). Те ж, що автожир. Тлумачний словник Ушакова. Д.Н. Ушаков. 1935 1940 ... Тлумачний словник Ушакова
вертоліт - вертоліт, а, м Транспортний засіб для пересування по повітрю, без крил, але з горизонтальним несучим повітряним гвинтом (гвинтами) на даху вертольота і на його хвості, які дозволяють вертикально злітати без розбігу, а також висіти в ... ... Тлумачний словник українських іменників
вертоліт - гелікоптер, а ... український орфографічний словник