» Страница 5

Канал Натальи Прокопенко - доктора биологических наук, г. Киев

 

Вертолёт — винтокрылый летательный агрегат вертикального взлёта и посадки, у которого подъёмная и движущая силы на всех этапах полёта создаются одним либо несколькими несущими винтами с приводом от одного либо нескольких моторов.
Аналогично крылу самолёта, лопасти несущего винта вертолёта находятся под углом к плоскости вращения винта, тот, что именуется углом установки лопастей. Впрочем, в различие от статичного самолётного крыла, угол установки лопастей вертолет полет может меняться в широких пределах (до 30°).

Примерно неизменно несущий винт вертолёта оборудован автоматом перекоса, тот, что для управления полётом обеспечивает смещение центра давления винта в случае шарнирного соединения лопастей либо же наклоняет плоскость вращения винта в случае полужёсткого соединения. Автомат перекоса, как правило, жёстко соединяется с осевым шарниром для метаморфозы угла атаки лопастей. В схемах с тремя и больше несущими винтами автомат перекоса может отсутствовать.

Лопасти вертолёта, как правило, во всех режимах полёта вращаются с непрерывной частотой, увеличение либо уменьшение мощности несущего винта зависит от шага винта.

Вращение винту традиционно передаётся от одного либо 2-х моторов через трансмиссию и промежуточный редуктор колонки несущего винта. При этом появляется реактивный момент, тот, что тяготится закрутить вертолёт в сторону, противоположную от вращения несущего винта. Для противодействия реактивному моменту, а также для путевого управления, применяется либо рулевой винт, либо соосная схема несущих винтов, вращающихся в различных направлениях.

В качестве рулевого устройства традиционно применяется вертикальный рулевой винт на конце хвостовой балки, реже используют рулевой винт в кольцевом канале — фенестрон, ещё реже систему NOTAR, основанную на результате Коанды.

Система NOTAR состоит из полой хвостовой балки, у основания которой находится винт для создания нужного давления, управляемых щелей по поверхности балки и поворотного сопла для путевого управления на конце балки. Воздух, выходящий из управляемых щелей, создаёт различные скорости на поверхности хвостовой балки. По закону Бернулли, на той части поверхности, где скорость протекания пограничного воздушного слоя огромнее, поменьше давление воздуха. Из-за разницы давлений воздуха на стороны хвостовой балки появляется нужная сила, направленная от участка с огромным давлением к участку с меньшим давлением. (Пример такого вертолёта — MD 500.)

Также существуют варианты с расположением рулевого винта на крыле вертолёта, при этом винт не только противодействует реактивному моменту и участвует в путевом управлении, но и создаёт дополнительную тягу, направленную вперёд, разгружая тем самым несущий винт во время полёта.

При применении соосной схемы противоположно вращающихся винтов, реактивные моменты взаимно компенсируются, при этом добавочная мощность от моторов не требуется. Впрочем такая схема приметно усложняет конструкцию вертолёта.

В случае, если винт приводится во вращение реактивными моторами, закреплёнными на самих лопастях, реактивный момент примерно не приметен.

Для разгрузки несущего винта на огромный скорости вертолёт может оснащаться довольно развитым крылом, для увеличения путевой стабильности может также использоваться оперение.

Когда вертолёт летит вперёд, лопасти, движущиеся вперёд, имеют бо?льшую скорость касательно воздуха, чем движущиеся назад. В Итоге этого одна из половин винта создаёт бо?льшую подъёмную силу, чем иная, и появляется добавочный кренящий момент. При этом половина винта с наступающими лопастями по отношению к набегающему воздушному потоку под действием этого потока тяготится совершить взмах вверх в горизонтальном шарнире. При наличии грубой связи с автоматом перекоса это ведёт к уменьшению угла атаки и, следственно, к уменьшению подъёмной силы. На иной же половине винта лопасти испытывают значительно меньшее давление воздуха, угол установки лопастей возрастает, возрастает и подъёмная сила. Данный легкой метод сокращает воздействие кренящего момента. Стоит подметить, что на отступающих лопастях, при определённых обстоятельствах, может отслеживаться срыв потока, а концевые участки наступающих лопастей могут преодолевать волновой коллапс при прохождении звукового барьера.

Помимо того, для совершенствования стабильности во время полёта, возрастания наибольших скорости и грузоподъёмности используют добавочные крылья (скажем, на Ми-6 и отчасти на Ми-24 — у этого вертолёта роль дополнительных крыльев исполняют пилоны подвесного оружия). За счёт дополнительной подъёмной силы на крыльях получается разгрузить несущий винт, снизить всеобщий шаг винта и несколько снизить силу результата кренения, впрочем в режиме висения крылья создают дополнительное сопротивление нисходящему воздушному потоку от несущего винта, тем самым снижая стабильность.

 

Apteka24 UA

 

 

Сайт про социальные медицинские и биологические научные проблемы, г. Киев, Украина
Социальная медицина, биология и психология - Прокопенко Н.А. Google :)