Вертолет

Вертолет, летательный аппарат тяжелее воздуха с верти-

кальными взлетом и посадкой, подъемная сила в котором соз-

дается одним или несколькими (чаще двумя) несущими винтами.

Слово "вертолет" введено вместо иностранного "геликоптер".

Вертолет взлетает вертикально вверх без разбега и совер-

шает вертикальную посадку без пробега, неподвижно висит над

одним местом, допуская поворот вокруг вертикальной оси в лю-

бую сторону, производит полет в любом направлении со скорос-

тями от нуля до максимальной. При вынужденной остановке дви-

гателей в полете вертолет может совершить планирующий спуск

и посадку, используя самовращение (авторотацию) несущих вин-

тов. Во избежание срыва потока с лопастей и для увеличения

скорости полета некоторые вертолеты имеют небольшое крыло,

разгружающее несущие винты.

В зависимости от способа уравновешивания реактивного мо-

мента несущего винта различают вертолеты: одновинтовые (с

хвостовым винтом или с реактивным приводом несущего винта),

двухвинтовые (соосные; продольной схемы; с перекрещивающими-

ся осями несущих винтов; с поперечным расположением несущих

винтов, или поперечной схемой) и многовинтовые. Из них полу-

чили распространение вертолеты: одновинтовые с хвостовым

винтом (без крыла и с крылом); двухвинтовые соосные и верто-

леты продольной схемы.

Вертолеты любой схемы состоят из планера аналогичного са-

молетному (фюзеляж, шасси, органы управления, электро-, ра-

дио- и навигационное оборудование и т.д.), винтовой несущей

системы (несущих винтов), двигательной (силовой) установки,

трансмиссии (привода). Одновинтовые вертолеты с механичес-

ким приводом, кроме того, имеют хвостовой винт и систему уп-

равления им.

Подавляющее большинство конструкций несущих винтов верто-

летов выполнено с шарнирной подвеской лопастей. Такая под-

веска дает возможность лопастям совершать маховое движение,

обеспечивающее балансировку вертолета во всем диапазоне ско-

ростей полета. В то же время маховое движение лопастей ста-

вит предел увеличению скорости полета вертолета свыше

350-370 км/час из-за срыва потока на них. В 1965 году появи-

лись вертолеты американской фирмы "Локхид" с безшарнирными

полужесткими винтами, у которых маховое движение концов ло-

пастей осуществляется вследствие упругого изгиба лопастей. А

в 60-е годы ХХ века начались разработки конструкций жестких

винтов, у которых практически устранено маховое движение.

Такие винты могут быть применены только в двухвинтовой соос-

ной системе, обеспечивающей балансировку и управление верто-

лета. Жесткие соосные винты не имея срыва потока позволят

довести скорость полета до 500-600 км/час. Основные три ти-

па конструктивного выполнения лопастей - смешанная конструк-

ция со стальным трубчатым лонжероном; цельнометаллическая

конструкция с прессованным из алюминиевого сплава лонжеро-

ном; цельностеклопластиковая лопасть. Аэродинамическая ком-

пановка лопастей зависит от назначения вертолета и опреде-

ляется условиями взлета, значением максимальной скорости

конца лопасти при максимальной скорости полета.

Управление несущими винтами состоит из двух систем: цикли-

ческого управления шагом лопастей и управления общим шагом

лопастей. Циклическое управление шагом лопастей выполняется

автоматом перекоса, изобретенным Б.Н.Юрьевым в 1911 году.

Автомат перекоса расположен на оси винта и состоит из двух

колец, подвешенных на кардане к неподвижной опоре. Внутрен-

нее кольцо соединено с тягами продольного и поперечного уп-

равления; внешнее кольцо - с тягами управляющими лопастями.

Под действием тяг управления внутреннее кольцо автомата пе-

рекоса наклоняется, вызывая синусоидальное изменение углов

установки лопастей в осевом шарнире и появлением горизон-

тально составляющей тяги несущего винта, которая вызывает

поступательное движение вертолета и наклоняет его в сторону

движения. Управление общим шагом лопастей осуществляется од-

новременным поворотом их в осевом шарнире относительно про-

дольной оси лопасти посредством рычагов и тяг и служат для

изменения вертикального режима полета: при одновременном

увеличении угла установки всех лопастей вертолет поднимает-

ся; при одновременном уменьшении углов - опускается. Про-

дольное и поперечное управление вертолетом осуществляется

через автоматы перекоса; путевое управление - изменением ша-

га лопастей хвостового винта (на одновинтовых вертолетах)

или одновременным изменением общего шага лопастей в противо-

положных направлениях (на соосных вертолетах). При переходе

на режим безмоторного планирования (режим самовращения несу-

щих винтов) опусканием рычага общего шага уменьшают угол ус-

тановки лопастей до 3-5 градусов.

Наибольшего развития вертолетостроение достигло в России

(научно-конструкторские коллективы под руководством М.Л.Ми-

ля и Н.И.Камова), в США (фирмы "Сикорский", "Боинг",

"Белль", "Каман"). Франции ("Сюд-авиасьен"), Англии ("Уэс-

тленд") и Италии ("Агуста"). Вертолеты широко применяются в

народном хозяйстве, на работах по борьбе с сельскохозяй-

ственными вредителями и болезнями садов, виноградников и

ценных технических культур, а также по подкормке посевов;

для транспортных и пассажирских перевозок, при проведении

геологоразведочных работ, для гравеметрической съемки, для

разведки ледовой обстановки, для патрулирования линий высо-

кого напряжения, газо- и нефтепроводов, для перевозки и мон-

тажа крупногабаритного обородувания, установки мачт и других

монтажных работ, для санитарных и спасательных работ и т.д.

 В Е Р Т О Л Е Т Ы "М И"

Опытно-конструкторское бюро им. М.Л.Миля было создано в

1947 году. К этому времени коллектив ОКБ завершил работу над

проектом одновинтового летательного аппарата. Первый полет

вертолета был выполнен в 1948 году. Он успешно выдержал лет-

ные и государственные испытания: машина хорошо зависала,

продемонстрировала высокую маневременность и удовлетвори-

тельную устойчивость. В 1950 году началось серийное произ-

водство первого в стране вертолета, который получил назва-

ние МИ-1. И уже в следующем году на воздушном параде, прохо-

дившем на Московском аэродроме в Тушино, участвовала группа

этих машин.

Представляет определенный интерес заявление,сделанное в

то время английским пилотом Дж.Фрикером, который сравнивал

МИ-1 с аналогичными западными вертолетами S-51 и "Сикамор":

"МИ-1 по сравнению с "Сикамором" располагает полезным из-

бытком мощности, обеспечивающим хорошие летные показатели в

тропических условиях и на больших высотах полета. "Сикамор"

всегда считался одним из лучших вертолетов из-за небольших

вибрация6 но пожалуй, МИ-1 даже лучше его и не имеет ни од-

ной из обычно наблюдающихся форм вибраций малых амплитуд...

МИ-1 также приятен относительно небольшим уровнем шума: нес-

лышно скрежета трансмииссий и, в отличие от многих вертоле-

тов, его двигатель работает мягче. Второй полет на вертоле-

те подтвердил эти первоначальные впечатления о грамотном ин-

женерном решении конструкции и о разумном его выполнении. В

своей категории МИ-1 не уступает ни одной из западных машин

по летным характеристикам". ("Airplane", 1956, N 2346).

Вертолет МИ-1 сразу нашел широкое применение в народном

хозяйстве: для сельскохозяйственных авиахимических работ,

разведки с палуб ледокольных и китобойных судов, подсчета

запасов леса, обслуживания геологических партий, спасения

рыбаков и т.д.

Зарубежным заказчикам было поставлено несколько сот ма-

шин этого типа. С 1957 года их начали строить по советской

лицензии в Польской народной республике.

ФАИ официально утверждено 23 мировых рекорда установлен-

ных на МИ-1 советскими и польскими вертолетчиками.

В 1951 году ОКБ получило задание создать вертолет, кото-

рый по своим данным, в частности по грузоподъенмности и по-

толку, превосходил бы лучшие аналоги того времени. В самые

сжатые сроки коллектив ОКБ разработал