Helikopter: uređaj, vrste, sustav upravljanja, namjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja promjena: 2023-12-17 10:29

Događaj od 13. siječnja 1942., kada je helikopter Sikorsky, namijenjen vojnim potrebama, podignut u zrak, može se smatrati punopravnim lansiranjem prvog helikoptera na svijetu, doduše vojnog. Konstruktor zrakoplova započeo je razvoj helikoptera u predrevolucionarnoj Rusiji, nastavivši ih u egzilu u Sjedinjenim Državama. Od tada je prošlo dosta vremena, dizajn helikoptera je doživio značajne promjene, ali su ciljevi korištenja tehnologije ostali isti.

Dizajn helikoptera

U svim shemama helikoptera razlikuju se isti glavni dijelovi:

• Glavni rotor. Stvara pogon i podizanje te kontrolira helikopter. Strukturno se sastoji od lopatica i čahure koja prenosi moment od glavnog vratila mjenjača na lopatice.
• Repni vijak. Upravljanje smjerom helikoptera s jednim rotorom kompenzira reaktivni moment glavnog rotora. Njegov dizajn uključuje čahuru i oštrice pričvršćene na osovinu repnog zupčanika.
• Swashplate. Upravlja cikličkim i skupnim nagibom glavnog rotora, prenosi signale iz upravljačkog kruga do aksijalnog zgloba glavčine, a zatim dooštrice.
• Upravljački sustav. Helikopteri su opremljeni s tri neovisna sustava upravljanja: usmjerenim, uzdužno-poprečnim i kontroliranjem zajedničkog nagiba propelera. Takvi sustavi uključuju poluge u kabini, mehanizme gradijenta sile, klackalice i vuču, preklopnu ploču i hidraulične pojačivače.
• Prijenos. Prenosi snagu na propelere i pomoćne uređaje iz motora. Broj i smještaj motora, kao i raspored helikoptera određuju dizajn prijenosa.
• Fuselage. Na njega su pričvršćene glavne komponente helikoptera. Dizajniran za smještaj putnika i tereta, goriva, opreme.
• Krilo. Stvara dodatno podizanje, smanjujući opterećenje glavnog rotora i povećavajući brzinu helikoptera. U krila se također može smjestiti oprema, spremnici goriva i niše za skrivanje šasije. Rotori u poprečnim helikopterima poduprti su krilom.
• Plumage. Omogućuje ravnotežu, stabilnost i upravljivost helikoptera. Podijeljena je u dvije vrste - okomita, ili kobilica, i horizontalna, ili stabilizator.
• Dijelovi za polijetanje i slijetanje helikoptera. Dizajniran za parkiranje helikoptera, gašenje kinetičke energije tijekom slijetanja i kretanja na tlu. Mnogi helikopteri imaju stajni trap uvučen u letu.
• Helikopterski motor. Stvara snagu potrebnu za napajanje pribora, glavnog pogona i repnih rotora. Elektrana kombinira nekoliko motora sa sustavima koji osiguravaju njihov stabilan rad u različitim načinima rada.

Vrste helikoptera

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

Helikopteri s jednim rotorom

Najčešći tip helikopterskog uređaja je stroj s jednim rotorom s repnim rotorom. Prednost ovog dizajna leži u jednostavnosti - jedan prijenos, jedan vijak, jednostavno rukovanje. Oko 8-10% snage motora koristi se za rad repnog rotora dok lebdi u zraku, oko 3-4% - tijekom translacijskog leta. Relativno mala težina i jednostavan dizajn kompenziraju takve gubitke snage. Nedostatak takvog uređaja za helikoptere je opasnost koja prijeti zemaljskom osoblju iz repnog rotora.

Zhirodin

Os propelera takvih helikoptera, kompenzirajući zakretni moment, usmjerena je duž leta. Ovaj dizajn omogućuje stvaranje potiska bez pribjegavanja korištenju glavnog rotora. To povećava njegovu učinkovitost, jer ga nema potrebe naginjati prema naprijed. Vijak za kompenzaciju zakretnog momenta glavnog rotora postavljen je tako da ne stvara otpor i povećava snagu koja se dovodi do kompenzacijskog vijka.

mlazni helikopter

Uređaj ovog modela je jednostavan način za rješavanje problema okretnog momenta. Generiraju ga motori koji se nalaze na kraju lopatica, ali se ne prenosi kroz osovinu. Samo trenutak trenja ležajeva prenosi se na trup.

Mlazni motori stvaraju mlazni potisak. Ova vrsta rotora ima jednostavnu strukturu, što je njegova prednost;među nedostacima je velika potrošnja goriva.

Koaksijalni helikopter

Dva vijka koaksijalnog helikoptera, smještena jedan iznad drugog i rotirajuća u suprotnim smjerovima, prigušuju trenutak koji se prenosi na trup. Jedini uvjet za vijke je isti zakretni moment.

Koaksijalni helikopteri su po veličini inferiorni od onih s jednim rotorom, ali se okretni moment ne kompenzira snagom, što je moguće zbog dizajna helikoptera.

Helikopteri s poprečnim rotorom

Prednost takvog helikoptera leži u smanjenju snage potrebne za kretanje naprijed. Ovo je posebno važno u helikopterima s više motora, koji se moraju nastaviti kretati u vodoravnom smjeru sa zaustavljenim motorom.

Nedostatak ovakvih strojeva je veliki otpor zbog frontalnog otpora konstrukcije na koju se oslanjaju rotori. Racionalizacija i smanjenje strukture povećavaju težinu helikoptera.

Helikopter s poprečnim rotorom ima složeniji prijenos i veće dimenzije, iako na njih utječe stupanj preklapanja rotora. Jedan od najvećih i najtežih helikoptera ovog dizajna je Mi-12.

Helikopter s prednjim rotorom

Prostrani trup i mogućnost pomicanja centra gravitacije su prednosti ovog dizajna helikoptera. Korisno opterećenje je raspoređeno između rotora. Kompliciran prijenos i velika težina glavni su nedostaci helikoptera s poprečnimmjesto vijaka.

Drugi nedostatak je smanjena učinkovitost propelera, jer se mlaznice njihovog rada sijeku. U letu naprijed, gubitak kvalitete je smanjen zbog činjenice da je stražnji propeler smješten više od prednjeg. Koliko lopatica ima helikopter ovog dizajna? Promjer propelera i broj lopatica mogu varirati radi poboljšanja upravljanja i stabilnosti stroja.

Helikopteri s više rotora

Projekti helikoptera s više rotora koje su razvili dizajneri zrakoplova uključivali su stvaranje teških modela strojeva. Zbog nekoliko glavnih rotora, upravljanje je pojednostavljeno, budući da se helikopter može rotirati oko bilo koje od tri osi povećanjem potiska određenog propelera. Shema s više rotora teških helikoptera omogućuje vam da zadržite promjer vijaka u određenim granicama.