Наука | 
0
44730

Вертолеты. История и принцип работы.

Вертолёт — летательный аппарат тяжелее воздуха, обладающий свойством совершать взлёт и посадку по вертикали, зависать в воздухе и перемещаться в любом направлении.

на сайте с 20 июня 2008

История вертолетостроения

Тысячи вертолетов — от совсем маленьких, массой в несколько десятков килограммов, до мощных многотонных гигантов — бороздят просторы воздушного океана. В отличие от самолета вертолет не нуждается в аэродромах. Он может взлететь вертикально без разбега и так же сесть, висеть в воздухе на одном месте и перемещаться горизонтально с различными скоростями. Эти свойства вертолета делают его очень ценной, порой незаменимой машиной. Вертолеты перевозят грузы и пассажиров в отдаленные селения, расположенные среди гор или лесов, обнаруживают в море косяки рыбы, помогают спасать людей при наводнениях и бороться с лесными пожарами. С помощью вертолетов ведут борьбу с вредителями полей и сорняками, производят геофизические и гравиметрические съемки местности, проверяют исправность высоковольтных линий электропередач. Вертолеты стали важной составной частью военно-воздушных сил в большинстве стран мира.


Ми-17

Ученым Советского Союза принадлежит честь создания научной теории вертолетов, без которой были бы немыслимы успехи современного вертолетостроения. В СССР были построены первые действительно летавшие вертолеты. Конструкторы, инженеры и рабочие авиационной промышленности создали много различных типов весьма совершенных вертолетов, а наши летчики установили на этих машинах много мировых рекордов скорости, высоты и грузоподъемности. Пожалуй, большинство людей считают вертолет младшим братом самолета. И действительно, вертолеты начали прочно входить в жизнь человечества лишь четыре десятилетия назад, после второй мировой войны. А самолеты более 75 лет назад активно участвовали в первой мировой войне и уже в те годы достигли определенной степени совершенства—вспомним «Илью Муромца». Однако первые идеи создания летательных аппаратов тяжелее воздуха, первые практически разработанные проекты и построенные модели таких аппаратов относятся не к самолетам, а к вертолетам.


Чинук

В конце XIX в, была опубликована найденная в миланской библиотеке рукопись Леонардо да Винчи с эскизным рисунком и описанием первого «вертолета». Великий флорентиец представил его себе в виде большого воздушного винта (проволочный каркас, обтянутый накрахмаленной парусиной), приводимого в движение мускульной энергией человека. Рукопись эта датируется 1475 г. В 1754 г. М. В. Ломоносов впервые в мире построил натурную модель вертолета. Часовая пружина приводила в движение два винта. В годовом отчете за 1754 г. Ломоносов пишет, что цель этой работы — создать машину, которая, «поднимаясь кверху сама, могла бы поднять маленький термометр, дабы узнать градус теплоты на вышине». В последующие годы в разных странах было предложено немало проектов вертолетов. Конечно, крайне несовершенных на современный взгляд. Отсутствие теоретических разработок делало все эти предложения малоперспективными.


Одноместный складной вертолет Ка-56

Основы теории вертолета были заложены в начале нашего века Н. Е. Жуковским. Особенно большой вклад в этот раздел авиационной науки сделан В. Н. Юрьевым. Ему же принадлежит ряд практических изобретений в области вертолетов. В 1911 г. Б. Н. Юрьев, в то время студент Московского высшего технического училища, изобрел остроумный механизм для управления вертолетом — автомат перекоса, который применяется теперь во всем мире, почти на всех вертолетах. В этом же году Б. Н. Юрьевым была предложена схема одновинтового вертолета с рулевым винто-компенсатором. Дело в том, что под действием так называемого реактивного крутящего момента при вращении несущего винта корпус вертолета тоже начинает вращаться, только в противоположную сторону. Этот реактивный момент был известен еще Ломоносову. Поэтому в его «аэродромической машинке» имелось два винта, вращающихся в разные стороны,— реактивные моменты винтов взаимно уравновешивались. Такой способ применяется на вертолетах некоторых схем и сейчас. Вертолет по одновинтовой схеме с рулевым винтом-компенсатором, предложенный Б. Н. Юрьевым, был построен под его руководством воздухоплавательным кружком студентов Московского высшего технического училища и демонстрировался в 1912 г. В наше время вертолеты, построенные по этой схеме, получили наибольшее распространение. До 1930 г, никому не удавалось построить вертолет, способный подниматься на значительную высоту. Вертолеты поднимались в то время лишь на несколько десятков метров и держались в воздухе считанные минуты. После большой исследовательской работы и тщательного рассмотрения ряда проектов в 1930 г. в Москве в ЦАГИ был построен вертолет одновинтовой схемы ЦАГИ 1-ЭА. Это одноместная машина с одним несущим винтом и четырьмя небольшими рулевыми винтами для уравновешивания реактивного момента. На вертолете были установлены два двигателя М-2 мощностью по 88,2 кВт (120 л. с.). Это первый в мире по-настоящему летавший вертолет. Одним из его конструкторов и первым пилотом был А. М. Черемухин. В августе 1932 г. он поднялся на ЦАГИ 1-ЭА на высоту 600 м. Это был выдающийся для того времени успех. Достаточно сказать, что официально зарегистрированный в то время мировой рекорд высоты полета на вертолете (итальянский вертолет Асканио) составлял всего 18 м. Вслед за первым советским вертолетом последовали другие, в том числе созданный в 1938 г. под руководством известного авиаконструктора И. П. Братухина ЦАГИ 11-ЭА. Это был первый комбинированный вертолет, который, кроме несущего винта, имел крыло и тянущие винты.
По материалам сайта avia.cybernet.name

Сайты Рунета о вертолетах

Принцип работы вертолета

Полет вертолета объясняется теми же законами аэродинамики, что и полеты любых других летательных аппаратов тяжелее воздуха, а именно – обтеканием воздухом лопастей винта или крыльев, создающих подъемную силу. В случае самолета воздух обтекает крыло, движущееся вперед. В случае вертолета воздух обтекает лопасть винта, вращающегося над фюзеляжем. Так как подъемная сила возникает при вращении винта, сам вертолет может перемещаться туда, куда его направят.

Крутящий момент. Вследствие вращения винта на фюзеляж вертолета действует момент сил, закручивающий его в противоположном направлении. Существует несколько способов компенсации этого крутящего момента, и соответственно различаются схемы вертолетов.

Наиболее распространенной является схема с большим несущим винтом, устанавливаемым над фюзеляжем и обеспечивающим создание подъемной силы и горизонтальное перемещение, и небольшим хвостовым винтом, который вращается в вертикальной плоскости, как винт самолета, и используется для управления. Хвостовой винт создает силу тяги, момент которой противоположен крутящему моменту, порождаемому несущим винтом, и препятствует вращению фюзеляжа.


Ми-28

В двухвинтовой конфигурации вертолет имеет два несущих винта, вращающихся в горизонтальной плоскости. Винты устанавливаются на противоположных концах летательного аппарата и вращаются в противоположных направлениях, взаимно компенсируя моменты. В двухвинтовых схемах один винт располагается в передней части фюзеляжа, а второй – в хвостовой; такая схема называется продольной. У некоторых винтокрылов эти два винта расположены на концах поперечных выносных ферм (поперечная схема); по этой схеме выполняются летательные аппараты с поворотными воздушными винтами (см. ниже).

Наконец, существуют вертолеты с винтами, установленными друг над другом на одной оси и вращающимися в противоположных направлениях. Эта схема называется соосной. Соосная схема является одной из первых концепций винтокрылов, однако она нашла практическое воплощение только в Советском Союзе (вертолеты Н.И.Камова, который приступил к их конструированию еще в начале 1920-х годов).



Хотя схема вертолета с несущим и хвостовым винтами оказалась наиболее подходящей во многих отношениях, возникло желание убрать хвостовой винт, так как на его работу расходуется часть мощности двигателя, а лопасти могут представлять опасность. Фирма «Макдоннелл – Дуглас геликоптер» (США) разработала летательный аппарат, на котором крутящий момент гасится с помощью воздушной струи, выдуваемой из хвостовой части вертолета. Регулируя величину и направление реактивной силы струи, летчик создает компенсирующий крутящий момент.

Управляемый полет вертолета возможен даже при остановке двигателя. Воздушный поток, возникающий при движении вертолета вперед или при снижении, поддерживает вращение винта. Это явление называется авторотацией. При относительно большой высоте полета у летчика хватит времени выбрать место для аварийной посадки, подлететь к нему и произвести мягкую посадку. Использование этого явления входит в программу обучения начинающих пилотов.
По материалам сайта krugosvet.ru

Форумы посвященные вертолетам

Использование вертолетов

Впервые вертолеты использовали в военных целях во время Второй мировой войны для несения патрульной службы и спасательных работ. Эвакуация раненых с поля боя была главной задачей для вертолетов во время войны в Корее. Эти вертолеты имели поршневые двигатели, и поэтому скорость их полета и грузоподъемность были невысокими.

Американские вертолеты с газотурбинными двигателями появились во время войны во Вьетнаме. Роль вертолетов значительно возросла. Военные вертолеты использовались для наблюдения, транспортировки войск и снаряжения.

Позже вертолеты начали принимать активное участие и в боевых действиях. Вооруженный реактивными снарядами и ракетами, вертолет стал высокоэффективным средством борьбы с танками. Дальнейшее усовершенствование оптических приборов расширило возможности применения вертолетов для контроля за передвижением войск даже ночью (с помощью инфракрасных приборов ночного видения). Появились вертолеты-разведчики и вертолеты для выполнения специальных заданий, таких, как борьба с террористами.

Черные ястребы. Black Hocks

В сухопутных войсках США насчитывается более 7000 действующих вертолетов. ВМС, морская пехота и ВВС США также используют вертолеты.

Вертолеты находят универсальное применение как транспортное средство. Они используются для воздушного наблюдения, поисковых и спасательных операций, перевозки людей и грузов, особенно в труднодоступных районах.

Почти четверть гражданских вертолетов США принадлежит частным компаниям. Служебные вертолеты компаний используются главным образом для перевозки работников в деловые центры, филиалы компании и аэропорты.

Вертолеты обслуживают также и обычных пассажиров. Во многих крупных городах имеются рейсовые вертолеты, которые курсируют между центром города и ближайшими аэропортами.

Рыбаки используют вертолеты для обнаружения косяков рыбы. Фермеры применяют их для обработки посевов, а лесничие – для обнаружения лесных пожаров. Универсальность вертолетов содействовала их успешному применению в многочисленных совершенно различных областях человеческой жизнедеятельности.
По материалам сайта krugosvet.ru

Пилотирование вертолета

Различные книги о вертолетах

Российские вертолеты
Книга
Автор:
Е. И. Ружицкий
Цена:
162.00 руб.
Вес:
300 г
развернуть
В книге представлена самая полная информация обо всех производившихся российских вертолетах, а также о новых современных моделях. Приведены конструкция, техническая х...
Боевые вертолеты мира
Книга
Автор:
В. Н. Шунков, В. В. Ликсо
Цена:
1001.00 руб.
Вес:
1360 г
развернуть
В издании представлена самая полная информация обо всех отечественных и зарубежных боевых вертолетах. Подробно изложена история создания серийно выпускавшихся вертол...
Зарубежные вертолеты
Книга
Автор:
Е. И. Ружицкий
Цена:
40.00 руб.
Вес:
340 г
развернуть
В книге рассказывается обо всех современных моделях зарубежных вертолетов, широко используемых в транспортной системе и вооруженных силах, а также о новых разрабатыва...
Discovery: Экстремальные машины. Вертолеты
Книга
Автор:
Цена:
216.00 руб.
Вес:
200 г
развернуть
Вертолет является самым функциональным летательным аппаратом в мире. Шедевр технического прогресса участвовал не только в военных действиях, но и в современных авиа-шо...

Вертолетная выставка

Вертолеты

Клип создан из разных клипов про вертолеты, материал взят у знакомых и с сайта СВВАУЛ.

Комментарии

13 июля 2013 в 22:02
 
книги о вертолетах:
Сон Леонардо
Наследники инженера Да Винчи
100 новелл о вертолетах и людях
Автор Юрий Савинский

Оставить комментарий

Поделиться с друзьями

Share on Twitter