Helikopter: uređaj, vrste, sistem upravljanja, namjena

Potpunim lansiranjem prvog svjetskog helikoptera, iako vojnog, može se smatrati događaj od 13. januara 1942. godine, kada je helikopter Sikorsky namijenjen vojnim svrhama podignut u zrak. Naučnik-dizajner aviona započeo je razvoj helikoptera u predrevolucionarnoj Rusiji, nastavljajući ih u emigraciji u Sjedinjene Države. Od tada je prošlo dosta vremena, uređaj helikoptera je doživio značajne promjene, ali su svrhe korištenja tehnologije ostale iste.

Dizajn helikoptera

U svim šemama helikoptera razlikuju se isti glavni dijelovi:

• Glavni rotor. Stvara propulzivne i sile za podizanje i kontrolira helikopter. Strukturno se sastoji od oštrica i čahure koja prenosi obrtni moment sa osovine glavnog mjenjača na oštrice.
• Zavrtanj za upravljanje. Kompenzuje reaktivni obrtni moment kontrole staze glavnog rotora helikoptera sa jednim rotorom. Njegov dizajn uključuje čahuru i oštrice pričvršćene za vratilo repnog zupčanika.
• Automatsko iskrivljenje. Kontrolira ciklični i opći nagib glavnog rotora, prenosi signale iz upravljačkog kruga do aksijalne šarke čahure, a zatim do oštrica.
• Sistem upravljanja. Helikopteri su opremljeni sa tri nezavisna upravljačka sistema: gusjeničnim, uzdužno-poprečnim i koji kontroliraju ukupni nagib propelera. Takvi sistemi uključuju poluge u kabini, mehanizme gradijenta sile, ljuljanje i vuču, automatski nagib i servo upravljač.
• Prenos. Prenosi snagu na propelere i pomoćne jedinice sa motora. Broj i plasman motora, kao i izgled helikoptera određuju dizajn prijenosa.
• Trup. Glavne komponente helikoptera su priložene za njega. Dizajniran za smještaj putnika i tereta, goriva, opreme.
• Wing. Stvara dodatno podizanje, smanjujući teret na glavnom rotoru i povećavajući brzinu helikoptera. Krila takođe mogu primiti opremu, rezervoare za gorivo i niše za sakrivanje šasije. Rotori u helikopterima poprečne šeme podržani su krilom.
• Perje. Pruža balansiranje, stabilnost i upravljivost helikoptera. Podijeljen je u dvije vrste-vertikalna, ili kobilica, i horizontalna, ili stabilizatorska.
• Dijelovi za polijetanje i slijetanje helikoptera. Dizajniran za parkiranje helikoptera, kinetičko gašenje energije tokom sletanja i kretanja po tlu. Mnogi helikopteri imaju povučen stajni trap u letu.
• Motor helikoptera. Stvara snagu potrebnu za pogon pomoćnih jedinica, glavnog pogona i vijaka za upravljanje. Elektrana kombinuje nekoliko motora sa sistemima koji obezbeđuju njihov stabilan rad u različitim režimima.

Vrste helikoptera

Helikopteri su podijeljeni u nekoliko tipova. Svaka od vrsta ima svoje karakteristike, snage i slabosti.

Helikopteri sa jednim rotorom

Najčešći tip helikopterskog uređaja je mašina sa jednim rotorom sa repnim rotorom. Prednost ovog dizajna leži u jednostavnosti - jedan prijenos, jedan vijak, jednostavan rad. Oko 8-10% snage motora ide u repni rotor pri lebdenju u zraku, oko 3-4% - tokom translacijskog leta. Relativno mala težina i jednostavnost dizajna pokrivaju takve gubitke snage. Nedostatak takvog helikopterskog uređaja je opasnost koja prijeti zemaljskom osoblju sa repnog rotora.

Girodin

Osovina propelera takvih helikoptera, koja kompenzira obrtni moment, usmjerena je u letu. Ovaj dizajn vam omogućava da stvorite vuču bez pribjegavanja upotrebi glavnog rotora. To povećava njegovu efikasnost, jer nema potrebe za naginjanjem prema naprijed. Vijak koji kompenzuje obrtni moment glavnog rotora postavljen je na takav način da ne formira povlačenje i povećava snagu koja se dovodi do kompenzacionog zavrtnja.

Jet

Uređaj ovog modela je jednostavan način za rješavanje problema obrtnog momenta. Stvaraju ga motori koji se nalaze na kraju noževa, ali se ne prenose kroz vratilo. Na trup se prenosi samo trenutak trenja ležajeva.

Mlazni motori stvaraju mlazni potisak. Glavni rotor ovog tipa ima jednostavan dizajn, što je njegova prednost; među nedostacima je velika potrošnja goriva.

Koaksijalni helikopter

Dva propelera koaksijalnog helikoptera, smještena jedan na drugom i rotirajuća u suprotnim smjerovima, gase trenutak koji se prenosi na trup trupa. Jedini uslov za vijke je isti obrtni moment.

Koaksijalni helikopteri su inferiorni u odnosu na helikoptere s jednim rotorom po veličini, ali u isto vrijeme obrtni moment nije kompenziran snagom, što je moguće zahvaljujući uređaju helikoptera.

Helikopteri sa poprečno postavljenim glavnim rotorom

Prednost takvog helikoptera leži u smanjenju snage, potrebno za kretanje naprijed. Ovo je posebno važno kod višemotornih helikoptera, koji moraju nastaviti da se kreću u horizontalnom pravcu sa zaustavljenim motorom.

Nedostatak takvih mašina je visoka otpornost do povlačenja konstrukcije na kojoj počivaju glavni propeleri. Pojednostavljenje i smanjenje dimenzija konstrukcije povećava težinu helikoptera.

Helikopter sa poprečnim rasporedom šrafova opremljen je složenijim menjačem i ima velike dimenzije, iako na njih utiče stepen preklapanja glavnog rotora. Jedan od najvećih i najtežih helikoptera ovog dizajna je Mi-12.

Helikopter sa uzdužnim vijčanim rasporedom

Prostran trup i mogućnost pomjeranja centra gravitacije prednosti su takvog dizajna helikoptera. Korisni teret se raspoređuje između rotora. Komplicirani prijenos i njegova velika težina glavni su nedostaci karakteristični za helikoptere s poprečnim rasporedom vijaka.

Drugi nedostatak je smanjena efikasnost šrafova, jer se mlazovi njihovog rada ukrštaju. Sa letom naprijed, gubitak kvalitete je smanjen zbog činjenice da je stražnji propeler smješten više od prednjeg. Koliko noževa imaju helikopteri ovog dizajna? Prečnik šrafova i broj noževa mogu varirati kako bi se poboljšalo rukovanje i stabilnost mašine.

Helikopteri sa više rotora

Projekti helikoptera s više rotora koje su razvili dizajneri aviona uključivali su stvaranje teških modela mašina. Zahvaljujući nekoliko rotora, upravljanje je pojednostavljeno, jer helikopter može rotirati u odnosu na bilo koju od tri ose povećanjem potiska određenog propelera. Šema sa više vijaka teških helikoptera omogućava vam da zadržite prečnik šrafova u određenim granicama.