Вертолёт

летательный аппарат тяжелее воздуха с вертикальными взлётом и посадкой, подъёмная сила в котором создаётся одним или несколькими (чаще двумя) несущими винтами. Слово «вертолёт» введено вместо иностранного «геликоптер». В. Взлетает вертикально вверх без разбега и совершает вертикальную посадку без пробега, неподвижно «висит» над одним местом, допуская поворот вокруг вертикальной оси в любую сторону, производит полёт в любом направлении со скоростями от нуля до максимальной. При вынужденной остановке двигателей в полёте В. Может совершить планирующий спуск и посадку, используя самовращение (авторотацию) несущих винтов. Во избежание срыва потока с лопастей и для увеличения скорости полёта некоторые В. Имеют небольшое крыло, разгружающее несущие винты.

В зависимости от способа уравновешивания реактивного момента несущего винта различают В. Одновинтовые (с хвостовым винтом или с реактивным приводом несущего винта), двухвинтовые (соосные. Продольной схемы. С перекрещивающимися осями несущих винтов. С поперечным расположением несущих винтов, или поперечной схемы) и многовинтовые. Из них получили распространение В. Одновинтовые с хвостовым винтом (без крыла и с крылом). Двухвинтовые соосные (рис. 1) и В. Продольной схемы. В. Любой схемы состоит из планёра, аналогичного самолётному (фюзеляж, шасси, органы управления, электро-, радио- и навигационное оборудование и т.д.), винтовой несущей системы (несущих винтов), двигательной (силовой) установки (см. Вертолётный двигатель), трансмиссии (привода).

Одновинтовые В. С механическим приводом, кроме того, имеют хвостовой винт и систему управления им. Подавляющее большинство конструкций несущих винтов В. Выполнено с шарнирной подвеской лопастей. Такая подвеска даёт возможность лопастям совершать маховое движение, обеспечивающее балансировку В. Во всём диапазоне скоростей полёта. В то же время маховое движение лопастей ставит предел увеличению скорости полёта В. Свыше 350—370 км/ч из-за срыва потока на них. В 1965 появились В. Американской фирмы «Локхид» с бесшарнирными полужёсткими винтами, у которых маховое движение концов лопастей осуществляется вследствие упругого изгиба лопастей. В 60-е гг. 20 в. Начались разработки конструкций жёстких винтов, у которых практически устранено маховое движение.

Такие винты могут быть применены только в двухвинтовой соосной системе, обеспечивающей балансировку и управление В. Жёсткие соосные винты, не имея срыва потока, позволят довести скорость полёта до 500—600 км/ч. Основные три типа конструктивного выполнения лопастей — смешанная конструкция со стальным трубчатым Лонжероном, цельнометаллическая конструкция с прессованным из алюминиевого сплава лонжероном. Цельно-стеклопластиковая лопасть. Аэродинамическая компоновка лопасти зависит от назначения В. И определяется условиями взлёта, значением максимальной скорости конца лопасти при максимальной скорости полёта. Управление несущими винтами состоит из двух систем. Циклического управления шагом лопастей и управления общим шагом лопастей.

Циклическое управление шагом лопастей выполняется автоматом перекоса, изобретённым Б. Н. Юрьевым в 1911. Автомат перекоса (рис. 2) расположен на оси винта двух колец, подвешенных на кардане к неподвижной опоре. Внутреннее кольцо соединено с тягами продольного и поперечного управления. Внешнее кольцо — с тягами, управляющими лопастями. Под действием тяг управления внутреннее кольцо автомата перекоса наклоняется, вызывая синусоидальное изменение углов установки лопастей в осевом шарнире и появление горизонтальной составляющей тяги несущего винта, которая вызывает поступательное движение В. И наклоняет его в сторону движения. Управление общим шагом лопастей осуществляется одновременным поворотом их в осевом шарнире относительно продольной оси лопасти посредством рычагов и тяг и служит для изменения вертикального режима полёта.

При одновременном увеличении угла установки всех лопастей В. Поднимается. При одновременном уменьшении углов — опускается. Продольное и поперечное управление В. Осуществляется через автоматы перекоса. Путевое управление — изменением шага лопастей хвостового винта (на одновинтовых В.) или одновременным изменением общего шага лопастей в противоположных направлениях (на соосных В.). При переходе на режим безмоторного планирования (режим самовращения несущих винтов) опусканием рычага общего шага уменьшают угол установки лопастей до 3—5°. Наибольшего развития вертолётостроение достигло в СССР (научно-конструкторские коллективы под руководством М. Л. Миля и Н. И. Камова), в США фирмы «Сикорский», «Боинг», «Белл», «Каман»), Франции («Сюд-авиасьон»), Англии («Уэстленд») и Италии («Агута»).

В. Широко применяют в народном хозяйстве СССР. На работах по борьбе с с.-х. Вредителями и болезнями садов, виноградников и ценных технических культур, а также по подкормке посевов (Ка-15, Ка-26, Ми-1, Ми-2). Для транспортных (Ми-4, Ми-6) и пассажирских (Ми-8) перевозок. При проведении геологоразведочных работ (Ка-26). Для гравиметрической съёмки (Ка-18). Для разведки ледовой обстановки (Ми-1, Ка-15). Для патрулирования линий высокого напряжения, газо- и нефтепроводов (Ка-18, Ка-26). Для перевозки и монтажа крупногабаритного оборудования, установки мачт и др. Монтажных работ (Ми-10). Для санитарных и спасательных работ (Ка-18) и т.д. В. Входят в состав вооружённых сил всех крупных государств и применяются в зависимости от их назначения.

Для переброски тактических воздушных десантов, перевозки войск и грузов, эвакуации с поля боя раненых и поврежденной боевой техники (военно-транспортные В., рис. 3), для поражения огневых средств, открыто расположенной живой силы и техники, а также постановки минно-взрывных противотанковых и противопехотных заграждений и дымовых завес (В. Непосредственной поддержки войск). Для поиска и уничтожения подводных лодок (противолодочные, корабельные и базовые В.). Для ведения радиационной, химической, инженерной разведки, наблюдения за полем боя и корректировки артиллерийского огня (В. Воздушной разведки). Кроме того, В. Применяют для траления мин и буксировки тралов, лодок и т.д. Для осуществления спасательных операций на море и на суше.

Для обеспечения связи командования и в качестве воздушных командных пунктов. Для наведения наплавных мостов и переправ через водные преграды. Для постановки радиопомех и т.д. Серийное производство отечеств. В. Было начато в 1951 выпуском трёхместного В. Ми-1. В 1954 был выпущен В. Ми-4, в 1958 — двухмоторный турбовинтовой В. Ми-6 (рис. 4) с грузоподъёмностью, превышающей 6 т, и. Пассажировместимостью 70—80 чел., а в 1965 — В. Ми-10 (рис. 5). С 1953 по 1968 был налажен серийный выпуск двухвинтовых соосных вертолётов Ка-10, Ка-15, Ка-18, Ка-25 (рис. 6), Ка-26 (рис. 7). В 1968 был создан самый грузоподъёмный В. В-12 с поперечным расположением винтов (конструкции М. Л. Миля), поднявший в марте 1969 коммерческий груз 31130 кг на высоту 2950 м (о др.

Рекордах В. См. Вертолётный спорт). См. Также Авиация. Лит. Изаксон А. М., Геликоптеры, 2 изд., М., 1947. Камов Н. И., Винтовые летательные аппараты, М., 1948. Братухин И. П., Проектирование и конструкции вертолетов, М., 1955. Юрьев Б. Н., Аэродинамический расчет вертолетов, М., 1956. Изаксон А. М., Советское вертолетостроение, М., 1964. Вертолеты, т. 1—2, М., 1966—67. Н. И. Камов. Рис. 3. Военно-транспортный двухвинтовой вертолёт продольной схемы «Чинук» фирмы «Боинг» (США). Рис. 6. Вертолёт Ка-25 производит посадку на взлетно-посадочную площадку корабля. Рис. 4. Транспортный вертолёт Ми-6. Рис. 7. Вертолёт Ка-26 производит опрыскивание ядохимикатами. Рис. 1. Компоновочная схема двухвинтового соосного вертолёта Ка-18. 1 — лопасти несущих винтов. 2 — носовая часть фюзеляжа.

3 — приборная доска. 4 — педали путевого управления. 5 — приемник воздушного давления. 6 — переднее шасси. 7 — подножка. 8 — кресла. 9 — передний бензиновый бак. 10 — главное шасси. 11 — задний бензиновый бак. 12 — радиооборудование. 13 — хвостовая балка. 14 — хвостовая опора. 15 — вертикальное оперение. 16 — стабилизатор. 17 — двигатель. 18 — колонка несущих винтов. 19 — рычаг управления двигателем и несущими винтами. 20 — ручка продольно-поперечного управления. Рис. 2. Схема автомата перекоса. Рис. 5. Вертолет-кран Ми-10 с автобусом на специальной платформе..