Оглавление
- 1 Вертолет
- 1.1 История и конструкция вертолетов
- 1.2 Этимология и прозвища
- 1.3 Роторная система
- 1.4 Защита от крутящего момента
- 1.5 Двигатели
- 1.6 Управление полетом
- 1.7 Управление вертолетом
- 1.8 Режимы полета
- 1.9 Использование вертолетов
- 1.10 История вертолетов
- 1.11 Ранние полеты
- 1.12 Раннее развитие
- 1.13 Ранние разработки вертолетов
- 1.14 Первые практические винтокрылые аппараты
- 1.15 Одиночный подъем-успех ротора
- 1.16 Лаборатория автожиров Бреге-Дорана
- 1.17 Первые американские одновинтовые двигатели
- 1.18 Зарождение отрасли
- 1.19 Американские военные вертолеты
- 1.20 Bell 47 и турбинные вертолеты
- 1.21 Развитие вертолетостроения
- 1.22 Безопасность вертолетов
- 1.23 Шум и вибрация
- 1.24 Потеря эффективности рулевого винта
- 1.25 Критический азимут ветра
- 1.26 Коробка передач
- 1.27 Опасности эксплуатации
- 1.28 Проблемы с несущим винтом
- 1.29 Удары о препятствия
- 1.30 Список аварий и мировые рекорды
- 1.31 Дополнительные темы
- 1.32 Рекомендации и библиография
- 1.33 Внешние ссылки
- 1.34 Полный текст статьи:
- 2 Вертолет – Википедия
Вертолет
-
История и конструкция вертолетов
- Вертолет – это винтокрылый летательный аппарат с горизонтально вращающимися несущими винтами.
- Первый вертолет, запущенный в производство, был Sikorsky R-4 в 1942 году.
- Вертолеты с одним несущим винтом и вертикальным рулевым винтом стали наиболее распространенными.
- Существуют также вертолеты с двумя несущими винтами, соосным расположением несущих винтов, конвертопланы и составные вертолеты.
-
Этимология и прозвища
- Слово “вертолет” происходит от французского hélicoptère и греческого ἕλιξ.
- Англоязычные прозвища включают “чоппер”, “вертолет-вертушка” и “вихревая птица”.
-
Роторная система
- Несущая система состоит из мачты, ступицы и лопастей несущего винта.
- Существуют три основных типа роторов: бесшарнирные, полностью шарнирные и балансировочные.
-
Защита от крутящего момента
- Большинство вертолетов имеют один несущий винт, но крутящий момент компенсируется рулевым винтом.
- Существуют альтернативные регуляторы крутящего момента, такие как NOTAR и канальный вентилятор.
-
Двигатели
- Ранние вертолеты использовали механические устройства и паровые двигатели.
- Появление двигателя внутреннего сгорания в конце 19-го века стало переломным моментом.
- Турбинные двигатели произвели революцию в вертолетостроении.
-
Управление полетом
- Вертолет имеет четыре входа для управления: циклические, коллективные педали, педали с регулировкой крутящего момента и педаль газа.
- Циклическое управление изменяет шаг основных лопастей, что влияет на направление движения.
- Коллективное управление изменяет угол наклона всех лопастей, что влияет на высоту.
-
Управление вертолетом
- Перекосная пластина управляет шагом лопастей, изменяя угол атаки.
- Педали регулировки крутящего момента управляют направлением носа.
- Дроссельная заслонка регулирует мощность двигателя.
-
Режимы полета
- Зависание: сложная задача из-за порывистого потока воздуха.
- Переход от зависания к прямому полету: поступательная подъемная сила.
- Полет вперед: управление аналогично самолету с неподвижным крылом.
-
Использование вертолетов
- Перевозка людей и грузов.
- Военные цели: доставка негабаритных грузов.
- Строительство: воздушные краны.
- Пожаротушение: “Хелитак”.
- Медицинская эвакуация: санитарные вертолеты.
- Спасательные операции: эвакуация с воды.
- Правоохранительные органы: патрулирование и преследование.
- Вооруженные силы: ударные и транспортные вертолеты.
- Нефтяные компании: доставка рабочих и комплектующих.
- НАСА: исследование Марса.
-
История вертолетов
- Первые упоминания о вертикальном полете пришли из Китая.
- Леонардо да Винчи создал конструкцию “воздушного винта” в 1480-х годах.
- В 1754 году Михаил Ломоносов разработал коаксиальную конструкцию.
- В 1861 году Гюстав де Понтон д’Амекур ввел термин “вертолет”.
- В 1877 году Энрико Форланини разработал беспилотный вертолет с паровым двигателем.
-
Ранние полеты
- В 1901 году Герман Гансвиндт совершил первый полет на вертолете.
- В 1906 году Жак и Луи Бреге создали автожир № 1.
- В 1907 году Поль Корню совершил первый свободный полет с пилотом.
- В 1911 году Иван Слокар запатентовал конструкцию вертолета.
-
Раннее развитие
- В начале 1920-х годов Рауль Патерас-Пескара продемонстрировал циклическую подачу.
- В 1923 году Томас Эдисон поздравил Джорджа де Ботеза с успешным испытательным полетом.
- В 1924 году Этьен Эмичен установил первый мировой рекорд на вертолете.
- В 1924 году Пескара побил рекорд Эмичена, пролетев 736 метров.
- В 1924 году Эмичен совершил первый полет по замкнутой траектории.
-
Ранние разработки вертолетов
- Джордж де Ботезат построил квадроторный вертолет, но программа была отменена.
- Альберт Гиллис фон Баумхауэр разработал циклическое и коллективное управление.
- Энгельберт Защка построил вертолет с двумя несущими винтами и гироскопом.
- Ошкар Асбот сконструировал вертолет, который взлетал и приземлялся 182 раза.
- Коррадино Д’Асканио построил вертолет соосной схемы D’AT3.
-
Первые практические винтокрылые аппараты
- Хуан де ла Сьерва изобрел автожир, ставший первым практичным винтокрылым аппаратом.
- В 1934 году автожир успешно взлетел и приземлился на палубу корабля.
-
Одиночный подъем-успех ротора
- Борис Н. Юрьев и Алексей Михайлович Черемухины сконструировали вертолет TsAGI 1-EA.
- Николас Флорин построил первый вертолет с двумя тандемными несущими винтами.
-
Лаборатория автожиров Бреге-Дорана
- В 1933 году построена лаборатория автожиров Бреге-Дорана.
- В 1935 году установлен рекорд полета по замкнутому кругу.
-
Первые американские одновинтовые двигатели
- Артур М. Янг начал работу над моделями вертолетов в 1928 году.
- В 1941 году Янг присоединился к Bell Aircraft company и разработал Bell Model 1.
-
Зарождение отрасли
- Генрих Фокке разработал первый в мире практичный вертолет Focke-Wulf Fw 61.
- Во время Второй мировой войны Германия использовала вертолеты для наблюдения и транспортировки.
-
Американские военные вертолеты
- Игорь Сикорский и Уинн Лоуренс Лепаж соревновались за создание первого военного вертолета.
- Сикорский разработал VS-300 и R-4, первый крупносерийный серийный вертолет.
-
Bell 47 и турбинные вертолеты
- Bell Aircraft наняла Артура Янга для создания вертолета с двухлопастным балансирующим несущим винтом.
- В 1951 году Чарльз Кейман модифицировал синхроптер K-225 с турбинным двигателем.
- В 1954 году HTK-1 стал первым двухтурбинным вертолетом.
-
Развитие вертолетостроения
- Усовершенствования в области топлива и двигателей в первой половине 20-го века
- Появление легких турбовальных двигателей во второй половине 20-го века
- Турбовальные двигатели стали предпочтительной силовой установкой для вертолетов
-
Безопасность вертолетов
- Ограничение максимальной скорости из-за особенностей несущего винта
- Двойные лопасти для предотвращения опрокидывания
- Максимальная безопасная скорость полета в прямом направлении (VNE)
-
Шум и вибрация
- Снижение шума на вертолетах в конце 20-го века
- Вибрация регулируется системой регулировки несущего винта
- Вибрация коробки передач требует капитального ремонта или замены
-
Потеря эффективности рулевого винта
- Вихревое кольцо на лопастях несущего винта вызывает нестабильность управления
- Использование воздуховода с внутренним рабочим колесом для решения проблемы
-
Критический азимут ветра
- Поддержание устойчивого полета при боковом ветре
- Потеря управления и аварии при сильном боковом ветре
-
Коробка передач
- Механические коробки передач подвержены отказам и требуют резервирования
- Электромагнитные передачи обеспечивают высокую устойчивость к сбоям
-
Опасности эксплуатации
- Снижение мощности, состояние вихревого кольца, срыв лопасти при движении назад
- Резонанс грунта, низкое перегрузочное состояние, динамическое опрокидывание
- Неисправности силового агрегата, отказ рулевого винта, затемнение в условиях запыленности
-
Проблемы с несущим винтом
- Низкие обороты несущего винта: двигатель не может поддерживать полет
- Превышение скорости вращения: чрезмерная нагрузка на подшипники, отрыв лопасти
-
Удары о препятствия
- Удары о провода и деревья: полеты на малой высоте, взлеты и посадки в отдаленных местах
- Управляемый полет на местности: непреднамеренное врезание в землю из-за недостаточной осведомленности
- Удары о мачту: в некоторых вертолетах
-
Список аварий и мировые рекорды
- Список аварий со смертельным исходом
- Мировые рекорды
-
Дополнительные темы
- Авиационный портал
- Ударный вертолет
- Рюкзак-вертолет
- Велосипедный гироскоп
- Загрузка диска
- Динамика вертолета
- Диаграмма зависимости высоты вертолета от скорости
- Производитель вертолетов
- Тренировка по спасению из-под воды на вертолете
- Гайка Иисуса, верхняя центральная большая гайка
- Список вертолетных авиакомпаний
- Список винтокрылых машин
- Эффект поперечного потока
- Вертолет общего назначения
- Система защиты от удара провода
- Конвертоплан
-
Рекомендации и библиография
- Чайлз, Джеймс Р. “Машина Бога: от бумерангов до Черных ястребов: История вертолета”
- Коттез, Анри. “Словарь структур словарного запаса ученого”
- Франсийон, Рене Дж. “Самолеты McDonnell Douglas с 1920 года: Том II”
- Фроули, Джерард. “Международный справочник гражданских воздушных судов, 2003-2004 годы”
- Мансон, Кеннет. “Вертолеты и другие винтокрылые летательные аппараты выпускаются с 1907 года”
- Руководство по полетам на винтокрылых летательных аппаратах
- Руководство по пилотированию винтокрылых летательных аппаратов: Руководство FAA H-8083-21
- Тикнесс, П. “Военная винтокрылая машина”
- Уоткинсон, Джон. “Искусство управления вертолетом”
- Рэгг, Дэвид У. “Вертолеты на войне: иллюстрированная история”
- Защита, Энгельберт. “Дрехфлюгельфлюгзе”
-
Внешние ссылки
- “Helicopterpage.com – Как работают вертолеты”
- “Самолеты, которые летят прямо вверх”
- “Полеты воображения”
- “Две лопасти ветряной мельницы летают на бескрылом корабле”
- Немой видеоролик о вертолете “Пионер” ЦАГИ 1-ЕА имени Черемухина/Юрьева
- Американское вертолетное общество