Helikopter: uređaj, tipovi, sistem upravljanja, namjena

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Zadnja izmjena: 2023-12-17 10:20

Događaj od 13. januara 1942. godine, kada je helikopter Sikorsky, namijenjen za vojne svrhe, podignut u zrak, može se smatrati punopravnim lansiranjem prvog helikoptera na svijetu, iako vojnog. Konstruktor aviona 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 i kontroliše helikopter. Strukturno, sastoji se od lopatica i čahure koja prenosi obrtni moment sa osovine glavnog menjača na lopatice.
• repni vijak. Kontrola smjera helikoptera s jednim rotorom kompenzira reaktivni moment glavnog rotora. Njegov dizajn uključuje čahuru i noževe pričvršćene na osovinu repnog zupčanika.
• Swashplate. Kontrolira ciklički i kolektivni nagib glavnog rotora, prenosi signale iz upravljačkog kruga do aksijalnog zgloba glavčine, a zatim dooštrice.
• Kontrolni sistem. Helikopteri su opremljeni sa tri nezavisna sistema upravljanja: usmerenim, uzdužno-poprečnim i kontrolnim zajedničkim nagibom propelera. Takvi sistemi uključuju poluge u kabini, mehanizme nagiba sile, klackalice i vuču, preklopnu ploču i hidraulične pojačivače.
• Transmission. Prenosi snagu na propelere i pomoćne uređaje iz motora. Broj i raspored motora, kao i raspored helikoptera određuju dizajn transmisije.
• Fuselaž. Na njega su pričvršćene glavne komponente helikoptera. Dizajniran za smještaj putnika i tereta, goriva, opreme.
• Wing. Stvara dodatno podizanje, smanjujući opterećenje glavnog rotora i povećavajući brzinu helikoptera. Krila takođe mogu da prime opremu, rezervoare za gorivo i niše za skrivanje šasije. Rotori u poprečnim helikopterima su oslonjeni na krilo.
• Plumage. Pruža ravnotežu, stabilnost i upravljivost helikoptera. Podijeljen je na dvije vrste - vertikalni, ili kobilica, i horizontalni, ili stabilizator.
• Dijelovi za polijetanje i slijetanje helikoptera. Dizajniran za parkiranje helikoptera, gašenje kinetičke energije pri slijetanju i kretanju po zemlji. Mnogi helikopteri imaju stajni trap uvučen u letu.
• Helikopterski motor. Stvara snagu potrebnu za napajanje pribora, glavnog pogona i repnih rotora. Elektrana kombinuje nekoliko motora sa sistemima koji obezbeđuju njihov stabilan rad u različitim režimima.

Vrste helikoptera

Helikopteri su podijeljeni u nekoliko tipova. Svaki tip ima svoje karakteristike, snage i slabosti.

Helikopteri s jednim rotorom

Najčešći tip helikopterskog uređaja je mašina sa jednim rotorom sa 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% - tokom translatornog leta. Relativno mala težina i jednostavan dizajn kompenziraju takve gubitke snage. Nedostatak ovakvog uređaja za helikoptere je opasnost koja prijeti zemaljskom osoblju iz repnog rotora.

Zhirodin

Osa propelera ovakvih helikoptera, kompenzujući obrtni moment, usmerena je duž leta. Ovaj dizajn vam omogućava da stvorite potisak bez pribjegavanja korištenju glavnog rotora. Ovo povećava njegovu efikasnost, jer nema potrebe da se naginje naprijed. Vijak za kompenzaciju obrtnog momenta glavnog rotora je postavljen tako da ne stvara otpor i povećava snagu koja se dovodi do kompenzacionog vijka.

mlazni helikopter

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

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

Koaksijalni helikopter

Dva zavrtnja koaksijalnog helikoptera, smještena jedan iznad drugog i rotirajuća u suprotnim smjerovima, prigušuju moment koji se prenosi na trup. Jedini uslov za zavrtnje je isti obrtni moment.

Koaksijalni helikopteri su inferiorni u odnosu na one sa jednim rotorom, ali se obrtni moment ne kompenzuje snagom, što je moguće zahvaljujući dizajnu helikoptera.

Helikopteri s poprečnim rotorom

Prednost ovakvog helikoptera leži u smanjenju snage potrebne za kretanje naprijed. Ovo je posebno važno kod višemotornih helikoptera, koji se moraju nastaviti kretati u horizontalnom smjeru sa zaustavljenim motorom.

Nedostatak ovakvih mašina je velika otpornost zbog frontalnog otpora konstrukcije na koju se oslanjaju rotori. Racionalizacija i smanjenje strukture povećavaju težinu helikoptera.

Helikopter sa poprečnim rotorom ima složeniji prenos i veće dimenzije, iako na njih utiče stepen preklapanja rotora. Jedan od najvećih i najtežih helikoptera ovog dizajna je Mi-12.

Helikopter s prednjim rotorom

Prostrani trup i mogućnost pomjeranja centra gravitacije su prednosti ovog dizajna helikoptera. Korisno opterećenje je raspoređeno između rotora. Komplikovana transmisija i velika težina su glavni nedostaci helikoptera sa poprečnimlokacija vijaka.

Drugi nedostatak je smanjena efikasnost propelera, jer se mlaznice njihovog rada ukrštaju. U letu naprijed, gubitak kvalitete je smanjen zbog činjenice da se stražnji propeler nalazi više od prednjeg. Koliko lopatica ima helikopter ovog dizajna? Prečnik propelera i broj lopatica mogu varirati radi poboljšanja rukovanja i stabilnosti mašine.

Helikopteri s više rotora

Projekti helikoptera sa više rotora koje su razvili konstruktori aviona uključivali su stvaranje teških modela mašina. Zbog nekoliko glavnih rotora, upravljanje je pojednostavljeno, jer se helikopter može rotirati oko bilo koje od tri ose povećanjem potiska određenog propelera. Šema sa više rotora teških helikoptera omogućava vam da držite prečnik vijaka u određenim granicama.