Elicopter

Versiunea actuală a paginii nu a fost încă examinată de colaboratori experimentați și poate diferi semnificativ de versiunea revizuită la 12 octombrie 2022; verificările necesită 2 modificări .

Un elicopter  este o aeronavă cu aripă rotativă de decolare și aterizare verticală , în care forțele de ridicare și de antrenare (propulsie [1] ) în toate etapele zborului sunt create de unul sau mai multe rotoare principale antrenate de unul sau mai multe motoare .

Etimologie

Denumirea învechită a elicopterului - „elicopter” - a fost împrumutat din franceză ( franceză  hélicoptère ) deja la sfârșitul secolului al XIX-lea [2] . În franceză, la rândul său, cuvântul a fost creat din rădăcinile limbii grecești antice ( altă greacă ἕλιξ , genitiv ἕλικος „spirală, șurub” și πτερόν „aripă”).

Paternitatea cuvântului „elicopter” (din „învârte” și „muște”) îi aparține lui N. I. Kamov [3] . Cel mai vechi document în care este folosit „elicopterul” este Protocolul ședinței Comisiei Tehnice a Consiliului Central al OSOAVIAKhIM prezidat de B. N. Yuryev , din 8 februarie 1929. Reuniunea Comisiei a fost dedicată examinării proiectului autogiro KASKR-1 de către inginerii N. I. Kamov și N. K. Skrzhinsky . Noul cuvânt a prins rădăcini ca sinonim pentru cuvântul „elicopter”, înlocuindu-l complet la sfârșitul anilor 1940. Cuvântul „ autogiro ” a rămas în limba rusă în sensul său original.

Nu pare adevărat că afirmația lui L. A. Vvedenskaya și N. P. Kolesnikov că „când au inventat o aeronavă care nu are nevoie de o alergare înainte de decolare, deoarece este capabilă să se ridice și să zboare vertical de pe orice platformă, atunci cuvântul „elicopter” a fost creat pentru numele său „( vertical + zbor)” [4] , mai ales că KASKR-1 , care este un autogir, nu se putea ridica pe verticală.

Există, de asemenea, o versiune conform căreia cuvântul „elicopter” a fost inventat și introdus în limba rusă de scriitorul sovietic de science fiction A.P. Kazantsev [5] .

Principii de bază

Asemenea unei aripi de avion , palele rotorului unui elicopter sunt la un unghi față de planul de rotație al elicei, numit unghi de pas. Cu toate acestea, spre deosebire de o aripă fixă ​​de avion, unghiul de instalare al palelor elicopterului poate varia foarte mult (până la 30°).

Aproape întotdeauna, rotorul principal al unui elicopter este echipat cu o placă oscilătoare , care, pentru controlul zborului, asigură o deplasare în centrul presiunii elicei în cazul unei conexiuni articulate a palelor sau înclină planul de rotație al elicei. elicea în cazul unei conexiuni semirigide .

Plata oscilanta este de obicei conectata rigid la balamaua axiala pentru a modifica unghiul de atac al lamelor.

În schemele cu trei sau mai multe rotoare, platoul oscilant poate fi absent.

Paletele unui elicopter, de regulă, se rotesc la o frecvență constantă în toate modurile de zbor, o creștere sau scădere a forței rotorului principal depinde de pasul rotorului.

Rotația elicei este transmisă de obicei de la unul sau două motoare prin transmisia și cutia de viteze intermediară a coloanei rotorului principal. În acest caz, apare un moment reactiv, care tinde să rotească elicopterul în direcția opusă rotației rotorului principal. Pentru a contracara momentul jetului, precum și pentru controlul direcțional, se utilizează fie un rotor de coadă , fie o schemă coaxială a rotoarelor care se rotesc în direcții diferite.

Ca dispozitiv de direcție, se folosește de obicei un rotor de coadă vertical la capătul brațului de coadă, mai rar este folosit un rotor de coadă în canalul inelar - fenestron , și mai rar un sistem NOTAR bazat pe efectul Coanda .

Sistemul NOTAR constă dintr-un braț cu coadă tubulară, la baza căruia se află un șurub pentru a crea presiunea necesară, fante controlabile de-a lungul suprafeței grinzii și o duză rotativă pentru controlul direcțional la capătul grinzii. Aerul care părăsește fantele controlate creează viteze diferite pe suprafața brațului de coadă. Conform legii lui Bernoulli , în acea parte a suprafeței în care viteza de curgere a stratului de aer limită este mai mare, presiunea aerului este mai mică. Datorită diferenței de presiune a aerului pe părțile laterale ale brațului de coadă, apare forța necesară, direcționată din zona cu presiune ridicată către zona cu presiune mai mică (un exemplu de astfel de elicopter este MD 500 ).

Există, de asemenea, opțiuni cu locația rotorului de coadă pe aripa elicopterului , în timp ce șurubul nu numai că contracarează momentul jetului și participă la controlul direcțional, dar creează și o forță suplimentară îndreptată înainte, descarcând astfel rotorul principal în timpul zborului.

Când se utilizează o schemă coaxială de elice contrarotative, momentele reactive sunt compensate reciproc, în timp ce puterea suplimentară de la motoare nu este necesară. Cu toate acestea, o astfel de schemă complică semnificativ proiectarea elicopterului.

În cazul în care șurubul este antrenat de motoare cu reacție , montate pe lamele în sine, momentul reactiv nu este aproape vizibil.

Pentru a descărca rotorul principal la viteză mare, elicopterul poate fi echipat cu o aripă suficient de dezvoltată, iar înălțimea poate fi folosită și pentru a crește stabilitatea direcțională .

Când un elicopter zboară înainte, palele care se deplasează înainte au o viteză mai mare față de aer decât cele care se deplasează înapoi. Ca rezultat, una dintre jumătățile elicei creează mai multă portanță decât cealaltă și apare un moment suplimentar de înclinare. În acest caz, jumătate din elicei cu palete de avans în raport cu fluxul de aer care se apropie sub acțiunea acestui debit tinde să se balanseze în sus în balamaua orizontală. În prezența unei conexiuni rigide cu platoul oscilant, aceasta duce la o scădere a unghiului de atac și, în consecință, la o scădere a portanței. Pe cealaltă jumătate a elicei, palele suferă mult mai puțină presiune a aerului, unghiul de instalare al palelor crește, iar forța de ridicare crește și ea. Această metodă simplă reduce influența momentului de înclinare. Pe paletele care se retrag, în anumite circumstanțe, se poate observa o blocare a fluxului , iar secțiunile de capăt ale palelor care avansează pot depăși criza valurilor la trecerea prin bariera fonică.

În plus, pentru a îmbunătăți stabilitatea în timpul zborului, pentru a crește viteza maximă și sarcina utilă, sunt utilizate aripi suplimentare (de exemplu, pe Mi-6 și parțial pe Mi-24  - în acest elicopter, pilonii armelor suspendate acționează ca suplimentare. aripi). Datorită forței suplimentare de ridicare a aripilor, este posibil să descărcați rotorul principal, să reduceți pasul general al elicei și să reduceți oarecum forța efectului de rulare, cu toate acestea, în modul hover, aripile creează rezistență suplimentară la flux de aer în jos de la rotorul principal, reducând astfel stabilitatea.

Rotorul principal creează o vibrație care amenință cu distrugerea structurii. Prin urmare, în cele mai multe cazuri, se utilizează un sistem activ de amortizare a vibrațiilor emergente.

În cazul unei defecțiuni a motorului, elicopterul trebuie să poată ateriza în siguranță în modul de autorotație , adică în modul de autorotație a rotorului principal sub acțiunea fluxului de aer care se apropie. Pentru a face acest lucru, aproape toate elicopterele, cu excepția celor cu reacție, sunt echipate cu o roată liberă, care, dacă este necesar, deconectează transmisia de la rotorul principal. Aterizarea în modul de autorotație se dovedește a fi controlată, dar este considerată un mod de urgență: rata constantă de coborâre pentru elicopterele ușoare este de la 5 m/s, iar pentru elicopterele grele până la 30 m/s sau mai mult.

Caracteristicile unui elicopter depind de presiunea aerului din jur, în special de altitudinea de zbor, temperatura aerului și umiditatea.

Părțile principale ale unui elicopter

Management

Controlul rulării și pasului pe majoritatea elicopterelor existente se realizează folosind o modificare ciclică a unghiului de atac al palelor ( pasul ) rotorului principal, numită pas ciclic , folosind o placă oscilătoare . La modificarea pasului ciclic, se creează un moment care înclină elicopterul, în urma căruia vectorul de tracțiune al rotorului principal deviază într-o direcție dată. La convertiplane , controlul se realizează într-un mod de avion. Sunt posibile și alte metode de control al ruliului și tangajului, dar nu sunt utilizate pe elicopterele existente.

Controlul viciului variază în funcție de configurația aerodinamică a elicopterului și poate fi efectuat folosind rotorul de coadă (pentru elicopterele din schema clasică), diferența de pas total al elicelor (pentru elicopterele cu rotor dublu), folosind un jet. duză (pentru elicoptere cu sistem cu jet), precum și cu mișcare orizontală cu ajutorul cozii verticale.

Pentru a controla pasul ciclic, în cabina elicopterului este instalat un mâner vertical. Deviația sa înainte / înapoi oferă control în pas, stânga / dreapta - în ruliu. Pentru a modifica pasul general al rotorului principal (respectiv, forța de ridicare a elicopterului), se folosește mânerul „pitch-gaz” deviat în sus sub mâna stângă a pilotului. Yaw este controlat de pedale.

Este esențial ca într-un elicopter, spre deosebire de avioane, să nu se folosească controlul direct al puterii motorului, ci controlul indirect. În timpul zborului, viteza de rotație a rotorului principal se modifică în limite relativ înguste. Logica de control al puterii poate fi descrisă după cum urmează. De exemplu, pentru a efectua o decolare, pilotul crește pasul general al rotorului principal, rezistența crescută a aerului reduce viteza elicei, controlul automat al motorului detectează o astfel de scădere a vitezei și crește alimentarea cu combustibil, crescând astfel puterea. Un astfel de sistem este instalat pe toate elicopterele cu motoare cu turbină cu gaz fără excepție, precum și pe marea majoritate a elicopterelor cu piston, cu excepția rarelor exemple din anii 1950.

În ciuda prezenței unui astfel de sistem de control automat, în unele cazuri, este încă necesară intervenția pilotului (control direct al puterii motorului). Pentru aceasta, pe mânerul de pas colectiv este amplasat un regulator de putere (așa-numita „corecție”). Regulatorul este realizat sub forma unui inel rotativ, similar cu o clapetă de accelerație a motocicletei. Intervalul de corecție este relativ mic; corecția este aplicată pentru reglarea fină a puterii. Din acest motiv, butonul de pas colectiv este adesea denumit „pitch-throttle”.

Pe elicopterele cu două motoare, poate fi instalat și un sistem de control direct separat al motorului. Este folosit ca rezervă în cazul diverselor defecțiuni sau urgențe.

Avantaje și dezavantaje

Principalul avantaj este capacitatea de a decolare și a ateriza pe verticală - elicopterul poate ateriza (și decola) oriunde unde există o zonă plană cu un diametru și jumătate al elicei. De asemenea, manevrabilitatea lor : elicopterele sunt capabile să plutească în aer și chiar să zboare înapoi. În plus, elicopterele pot transporta mărfuri pe o sling externă, ceea ce vă permite să transportați mărfuri foarte voluminoase, precum și să efectuați lucrări de instalare.

Principalele dezavantaje inerente oricărei tehnologii cu aripi rotative, în comparație cu aeronavele , sunt o viteză maximă de zbor mai mică și un consum crescut de combustibil ( consum specific de combustibil ). Ca urmare, costul zborului este mai mare pe pasager-kilometru sau pe unitate de masă de marfă transportată. De asemenea, dezavantajele elicopterelor pot fi atribuite complexității managementului.

Elicopterele cu propulsie cu reacție a rotorului principal fac mult mai dificilă aterizarea pe autorotație (când motoarele sunt oprite, rezistența mare a nacelelor motorului încetinește rapid rotația rotorului principal), precum și zgomotul ridicat și vizibilitatea ridicată. de la lanternele motorului.

La fel ca avioanele, elicopterele au propriile lor moduri de zbor speciale, unice, periculoase, moduri de urgență și caracteristici aerodinamice: de exemplu, un inel de vortex, rezonanță de pământ etc. Un pilot de elicopter trebuie să aibă cunoștințe solide și abilități practice pentru a preveni eventualele situații de urgență din cauza acestor caracteristicile elicopterului.

Clasificare

Planuri de elicopter

Clasificarea elicopterelor după metoda de compensare a momentului reactiv al rotorului principal (schema elicopterului) [6] este cea mai utilizată .

Elicopter cu un singur rotor

Elicopter cu un rotor principal .

Un elicopter cu un rotor cu reacție ( elicopter cu reacție ) este un elicopter al cărui rotor principal este antrenat de motoare cu reacție sau duze montate pe palele elicei. În această schemă, nu există o acționare mecanică a rotorului principal, iar cuplul transmis de elice este neglijabil. Pentru a compensa aceasta și controlul direcțional, pe elicopter sunt instalate suprafețe de control, un mic rotor de coadă sau duze de direcție cu jet.

Aceasta include, de asemenea, elicoptere experimentale cu elice de tragere mici pe fiecare paletă de rotor și antrenare a compresorului rotorului principal , atunci când aer comprimat este furnizat la duzele de pe palete de la compresor („ciclu rece”) sau produse de combustie sub presiune înaltă („fierbinte”). ciclu").

Un elicopter cu un singur rotor cu un rotor de coadă  este un elicopter, al cărui moment reactiv al rotorului principal este compensat de un rotor de coadă suplimentar montat pe brațul de coadă (empennage). Rotorul de coadă servește și ca mijloc de control direcțional al elicopterului. Această schemă este cea mai răspândită - marea majoritate a elicopterelor din lume sunt construite în conformitate cu aceasta, de aceea este adesea numită schema clasică .

O variație a acestei scheme poate fi considerată utilizarea unui rotor de coadă pe un elicopter, închis într-un inel - fenestron .

Exemple: Mi-1 , Mi-2 , Mi-8 , Mi-34 , etc.

Un elicopter cu sistem de control cu ​​jet  este un elicopter al cărui moment de reacție a rotorului principal este compensat de un sistem de duze de-a lungul lungimii și la capătul brațului de coadă. Acest sistem a fost numit NOTAR in strainatate . (exemplu: MD-900 )

Un elicopter cu un singur rotor cu șuruburi compensatoare ( elicopter combinat ) este un elicopter cu un singur rotor cu două elice montate pe console transversale (aripă sau ferme ). Momentul reactiv al rotorului principal este compensat de diferența de forță a elicelor. Această schemă și-a găsit aplicație în crearea aeronavelor cu giratori .

Un elicopter cu un singur rotor cu suprafețe de control  este un elicopter, al cărui moment reactiv al rotorului principal este compensat de suprafețele de control care deviază fluxul de aer de la rotorul principal sau de la coada împingător.

  • Elicopter cu rotor principal cu reacție B-7

  • Elicopter cu rotor de coadă Mi-8

  • Elicopter MD 900 cu sistem jet NOTAR

  • Elicopter combinat (aeronave) Eurocopter X3

  • Elicopter cu suprafete de control Piasecki X-49A

Elicopter cu două rotoare

Elicopter cu două rotoare .

Un elicopter transversal cu două rotoare ( elicopter transversal ) este un elicopter având două rotoare principale care se rotesc în direcții opuse și sunt situate pe axa transversală a elicopterului. Pentru a face acest lucru, rotoarele sunt instalate la capetele aripii sau ale fermei . Momentele reactive ale rotoarelor din această schemă sunt opuse ca semn și se echilibrează reciproc pe aripă (întreprindere).

Un elicopter longitudinal cu două rotoare ( elicopter longitudinal , învechit: elicopter tandem ) este un elicopter cu două rotoare contrarotative situate pe axa longitudinală a elicopterului. Pentru a face acest lucru, rotoarele sunt instalate în nasul și coada elicopterului. Datorită particularităților influenței reciproce a rotoarelor în zbor la nivel, rotorul din spate este de obicei setat mai sus decât cel din față. Momentele reactive ale rotoarelor din această schemă sunt opuse ca semn și se echilibrează reciproc pe fuselajul elicopterului.

O variație a acestei scheme este utilizarea a două rotoare care se rotesc în aceeași direcție. Momentele reactive de aici sunt compensate prin înclinarea axelor elicelor.

Un elicopter coaxial cu două rotoare ( elicopter coaxial , elicopter coaxial ) este un elicopter având două rotoare principale care se rotesc în direcții opuse și sunt situate pe aceeași axă unul deasupra celuilalt. Adesea, astfel de rotoare sunt considerate un singur design și sunt denumite rotoare coaxiale . Momentele reactive ale rotoarelor din această schemă sunt opuse ca semn și se echilibrează reciproc pe cutia de viteze principală a elicopterului.

Elicopter cu două rotoare cu pale de încrucișare ( sincropter ) - un elicopter având două rotoare principale care se rotesc în direcții opuse și situate cu o suprapunere semnificativă cu o mică înclinare a axelor de rotație. Înclinarea axelor de rotație a șuruburilor în plan transversal spre exterior și sincronizarea rotației șuruburilor asigură trecerea în siguranță a palelor unui rotor principal peste butucul celuilalt. Momentele de reacție ale rotoarelor din această schemă nu se echilibrează complet reciproc pe cutia de viteze principală a elicopterului. Un mic moment de pas este compensat de sistemul de control.

Elicopter cu mai multe rotoare

Un elicopter cu trei sau mai multe rotoare .

Un elicopter cu trei rotoare  este un elicopter cu trei rotoare principale dispuse într-un plan triunghiular. Cuplul reactiv al rotoarelor în cazul rotației lor unidirecționale este compensat prin înclinarea axelor de rotație ale șuruburilor [7] .

În cazul în care două rotoare se rotesc în același sens, iar al treilea în sens opus, apare o pereche de șuruburi care se rotesc în direcții diferite, al căror moment reactiv total este echilibrat reciproc. Pentru a compensa momentul reactiv al șurubului nepereche rămas, este suficient să înclinați doar axa de rotație a acestuia.

O variantă a acestei scheme este un elicopter cu trei rotoare cu un mic rotor de coadă . Această schemă este în esență un elicopter cu două rotoare din schema transversală cu un rotor de coadă orizontal (spate). În această schemă, rotorul de coadă este mult mai mic decât celelalte două rotoare principale, care creează ridicarea principală. Rotorul de coadă servește ca un ascensor și uneori ca o cârmă . Momentele de reacție ale rotoarelor din această schemă nu sunt pe deplin echilibrate, dar efectul rotorului de coadă este nesemnificativ.

Un elicopter cu patru rotoare ( quadcopter ) este un elicopter cu patru rotoare principale situate la capetele aripilor sau ferme . Datorită sensului opus de rotație în fiecare pereche (față și spate) a rotoarelor, momentul de reacție al perechilor de elice este echilibrat pe aripi (întreprinderi).

Clasificarea greutății la decolare

  • Ultrauşoare - elicoptere cu o greutate la decolare de până la 1000 kg;
  • Ușoare - elicoptere cu o greutate la decolare de 1000 până la 4500 kg;
  • Mediu - elicoptere cu o greutate la decolare de 4500 până la 13000 kg;
  • Grele - elicoptere cu o greutate la decolare mai mare de 13.000 kg.

Diviziunea elicopterelor medii și grele este diferită în Rusia și în străinătate. Prin urmare, unele elicoptere pot fi clasificate în Rusia ca medii, iar în străinătate ca grele.

În unele cazuri, poate fi utilizată o clasă suplimentară de elicoptere super-grele (de exemplu: elicopter Mi-12 ).

Clasificare după scop

Elicopterele civile pot fi împărțite în următoarele tipuri:

Elicopterele militare diferă în mod condiționat prin:

Categoriile de elicoptere

Următoarele categorii sunt stabilite pentru elicopterele civile în etapa de certificare [8] :

  • Categoria A  - performanța elicopterului în cazul defectării unui motor în orice punct al traiectoriei de decolare vă permite să opriți decolarea și să faceți o aterizare sigură pe pistă ( decolare oprită ) sau să continuați decolarea și urcarea ( decolarea continuă ). De asemenea, caracteristicile elicopterului în cazul defectării unui motor în orice punct al traiectoriei de aterizare vă permit să efectuați o aterizare în siguranță (aterizare continuă ) sau să opriți aterizarea și să intrați în urcare ( aterizare întreruptă ). Această categorie se referă la elicopterele multimotor. Pentru certificare, este recomandat pentru elicopterele cu o greutate la decolare mai mare de 9080 kg și care transportă mai mult de 9 pasageri.
  • Categoria B  - elicoptere care nu se încadrează în categoria A. În cazul unei defecțiuni a motorului în timpul decolării sau aterizării, caracteristicile de performanță ale elicopterului asigură o aterizare în siguranță (decolare scurtă, aterizare continuă).

Un elicopter poate fi certificat în ambele categorii.

Clasificare ICAO (după clasa de aeronave )

Clasificare FAI

Toate elicopterele sunt clasificate ca E-1.

Pentru o reflectare mai corectă a caracteristicilor elicopterelor de diferite greutăți la decolare, au fost introduse subclase suplimentare:

  • E-1a - cu o greutate la decolare de până la 500 kg;
  • E-1b - cu o greutate la decolare de 500 până la 1000 kg;
  • E-1c - cu o greutate la decolare de 1000 până la 1750 kg;
  • E-1d - cu o greutate la decolare de 1750 până la 3000 kg;
  • E-1e - cu o greutate la decolare de 3000 până la 4500 kg;
  • E-1f - cu o greutate la decolare de 4500 până la 6000 kg;
  • E-1g - cu o greutate la decolare de 6000 până la 10000 kg;
  • E-1h - cu o greutate la decolare de 10.000 până la 20.000 kg;
  • E-1j - cu o greutate la decolare de 30.000 până la 40.000 kg.

Fundal

Primele idei

Prima mențiune despre un aparat de decolare verticală a apărut în China în jurul anului 400 d.Hr. e. Dispozitivul era o jucărie sub formă de băț cu pene sub forma unui șurub atașat la capătul acestui băț, care ar trebui să fie desfăcută în palmele prinse pentru a crea o ridicare, apoi eliberată [9] .

Sunt cunoscute proiecte ale diferitelor avioane care nu sunt elicoptere, începând cu aeronava lui Leonardo da Vinci ( 1475 ) și mai departe, de exemplu, autogiro -ul lui Juan de la Sierva ( 1920 ).

Dispozitiv fizic de operare

Indiferent de ideea unui avion Leonardo da Vinci , ale cărui lucrări au fost găsite mult mai târziu, M.V. Lomonosov a încercat să creeze o aeronavă cu decolare verticală, care ar fi trebuit să fie asigurată de elice duble (pe axe paralele). ), cu toate acestea, acest dispozitiv nu implica zboruri cu echipaj - scopul principal al acestui aparat era cercetarea meteorologica - tot felul de masuratori la diferite inaltimi (temperatura, presiune, etc.). Din documente se poate înțelege că această idee nu a fost implementată, în același timp se poate concluziona că acesta a fost primul prototip real de elicopter. Omul de știință a reușit să realizeze doar un dispozitiv fizic pentru a demonstra principiul zborului vertical [10] [11] [12] [13] . Iată ce se spune în procesul verbal al conferinței Academiei de Științe (1754, 1 iulie; tradus din latină) și în raportul lui M. V. Lomonosov despre munca științifică din 1754 (1755):

Nr. 4 ... Respectatul consilier Lomonosov a arătat o mașină inventată de el, pe care o numește aerodrom [aer-respirație], care ar trebui folosită pentru a apăsa aerul [arunca-l în jos] cu ajutorul aripilor mișcate. orizontal în diverse direcții prin forța arcului, cu care ceasurile sunt de obicei alimentate, de ce mașina se va ridica în straturile superioare ale aerului, pentru a putea examina condițiile [starea] aerului superior prin intermediul mașini [instrumente] meteorologice atașate acestei mașini aerodinamice. Mașina era suspendată de un șnur întins pe două scripete și ținute în echilibru de greutăți suspendate de la capătul opus. De îndată ce a început primăvara, [mașina] s-a ridicat în înălțime și apoi a promis că va realiza acțiunea dorită. Dar această acțiune, conform inventatorului, va fi și mai sporită dacă se mărește forța arcului și se mărește distanța dintre cele două perechi de aripi, iar cutia în care este așezat arcul este din lemn pentru a reduce. greutate. El [inventatorul] a promis că se va ocupa de asta ... /
Nr. 5 ... A făcut un experiment pe o mașină care, ridicându-se singură, ar putea lua cu ea un mic termometru pentru a afla gradul de căldură la înălțime, care, deși a fost ușurată de mai mult de două bobine, totuși, la dorit nu se arată la sfârșit.

— „Aeronautica și aviația în Rusia până în 1917” [paisprezece] Project d'Amecourt

În 1853-1860, în Franța, G. Ponton d'Amecourt a dezvoltat un proiect pentru o mașină de zbor - „aeronef”. Aeronava trebuia să se ridice cu ajutorul a două elice coaxiale conduse de un motor cu abur.

Proiectele lui Kuzminsky

Pavel Dmitrievich Kuzminsky a creat mai multe proiecte pentru dispozitive mai grele decât aerul, dintre care niciunul nu a fost însă implementat în practică. Unul dintre proiecte, cunoscut sub numele de „Russolet”, cu două șuruburi verticale spiralate conice „Russoide” sau „șuruburi rusoidale”, judecând după schițele din „Notele Societății Tehnice Ruse ”, a fost de fapt un elicopter cu două rotoare, deși conform altor surse, un șurub era îndreptat în sus, iar celălalt înainte [15] .

Schema cu un singur șurub

Înainte de inventarea plăcii oscilante , se presupunea că se controlează zborul unui elicopter cu ajutorul suprafețelor deflectabile (cârme) sau cu ajutorul unor elice laterale suplimentare. Cu ajutorul plăcii oscilante, a devenit posibilă controlul elicopterului direct de la rotorul principal . La 18 mai 1911, remarcabilul inginer B.N. Yuryev a publicat „ o diagramă a unui elicopter cu un singur rotor cu un rotor de coadă și o placă oscilătoare automată ” . Până acum, acest mecanism este folosit pe majoritatea elicopterelor. În 1912, Yuryev a construit primul model de elicopter cu un singur rotor cu rotor de coadă. Cu toate acestea, din cauza lipsei de bani, el nu a putut să-și breveteze invențiile și să continue dezvoltarea.

Succese timpurii

Principalul motiv pentru apariția elicopterelor care au putut decola de la sol a fost utilizarea unui motor pe benzină ca centrală electrică , care are mai multă putere în comparație cu un motor cu abur cu o greutate mai mică.

Zbor vertical

Primul zbor vertical din istorie a avut loc pe 24 august (conform altor surse, 29 septembrie) 1907 și a durat un minut (zborul a avut loc în lesă, fără pilot și nu a fost controlat). Elicopterul, construit de frații Louis și Jacques Breguet (Louis & Jacques Bréguet) sub îndrumarea profesorului Charles Richet , a decolat 50 cm în aer.Aparatul avea o masă de 578 kg și era echipat cu un motor Antoinette cu un putere de 45 CP. Cu. Autogirosul avea 4 rotoare cu un diametru de 8,1 m, fiecare șurub era format din opt lame , conectate în perechi sub forma a patru aripi biplan rotative. Împingerea totală a tuturor elicelor a fost de 560-600 kg. Altitudinea maximă de plutire de 1.525 m a fost atinsă pe 29 septembrie. Există, de asemenea, dovezi că în 1905 francezul M. Leger a creat un aparat cu două elice care se rotesc opus, care ar putea decola de la sol pentru un timp [16] .

Primul pilot

Prima persoană care a ieșit în aer cu un elicopter a fost mecanicul francez de biciclete Paul Cornu. La 13 noiembrie 1907, a reușit, pe un elicopter proiectat de el, să se ridice vertical în aer la o înălțime de 50 cm și să stea în aer timp de 20 de secunde. Principala realizare a lui Cornu a fost încercarea de a face elicopterul manevrabil, pentru care inventatorul a instalat sub șuruburi suprafețe speciale, care, reflectând fluxul de aer din șuruburi, conferea dispozitivului o anumită marjă de manevrabilitate. Dar și acest elicopter era prost controlat.

Zbor controlat durabil

În 1922, profesorul Georgy Botezat , care a emigrat din Rusia în Statele Unite după revoluție, a construit primul elicopter controlat stabil la ordinul armatei SUA, care putea să ia în aer cu o încărcătură la o înălțime de 5 m și să fie în zbor de câteva minute.

Cronologie

  • 1908  - 1912  - în timp ce studia la Institutul Politehnic din Kiev , I. I. Sikorsky a proiectat și construit 6 elicoptere
  • La 24 aprilie 1924, inginerul argentinian Raul Pateras Pescara a stabilit primul record mondial de distanță într-un Pescara nr. 3  - 736 m.
  • Pe 4 mai 1924, inginerul francez Etienne Emishen și-a zburat elicopterul 1100 m de-a lungul unei rute triunghiulare închise. Zborul a durat 7 minute 40 de secunde.
  • În 1930, o mașină italiană proiectată de d'Ascanio a zburat 1078 m, devenind primul elicopter care a parcurs o distanță de peste 1 km.
  • La 14 august 1932, A. M. Cheryomukhin a stabilit un record mondial neoficial de altitudine de zbor de 605 m pe primul elicopter sovietic TsAGI 1-EA .
  • Pe 21 decembrie 1935, elicopterul coaxial Gyroplane proiectat de Louis Breguet și Rene Doran a atins pentru prima dată viteza de 100 km/h.
  • În 1936, inginerul german Focke a creat elicopterul Focke-Wulf Fw 61 [17]
  • La 14 septembrie 1939, I. I. Sikorsky a smuls de la sol elicopterul VS-300 de design propriu.
  • La 4 martie 1940, Guvernul URSS a emis un decret privind crearea unui nou elicopter, a cărui dezvoltare a fost începută de OKB-3 MAI sub conducerea lui I. P. Bratukhin . La 27 iulie 1940, a fost aprobat proiectul preliminar al elicopterului, care a primit denumirea 2MG „Omega” (elicopter bimotor al schemei transversale).
  • În 1942, elicopterul german Flettner Fl 282 (cu axe încrucișate ale rotoarelor, sau synchropter ) a decolat de pe crucișătorul Köln, devenind primul elicopter pe transport.
  • La 14 ianuarie 1942 a avut loc primul zbor al elicopterului Sikorsky R-4 . Double R-4, creat pe baza VS-300, a devenit primul elicopter de producție din lume.
  • În decembrie 1942, primul exemplu de elicopter Bell-30 cu un singur loc , proiectat de Arthur Young , a decolat de la sol. De la acest elicopter a început, de fapt, istoria companiei Bell Helicopter .
  • În primăvara anului 1943, WNF -342 al lui Friedrich Doblhof, primul elicopter cu reacție din lume , și-a făcut primul zbor .
  • În aprilie 1944, locotenentul armatei americane Carter Harman a efectuat prima evacuare a victimelor din lume în teatrul din Birmania cu un elicopter R-4 .
  • În iulie 1945, un elicopter al armatei R-6A a efectuat un zbor non-stop de 690 km lungime (la 2 martie 1944, pe același elicopter au fost stabilite recorduri neoficiale pentru o distanță de zbor dreaptă de 623 km și o durată de zbor de 4 ore 55 minute).
  • Pe 7 septembrie 1965, primul zbor a fost efectuat de elicopterul american AH-1 Cobra  , primul elicopter de atac special conceput din lume.
  • La 6 august 1969, pilotul de testare V.P. Koloshenko pe un elicopter super -greu Mi-12 a ridicat o sarcină de 44.205 kg la o înălțime de 2.255 m, stabilind un record mondial pentru capacitatea de transport pentru elicoptere, care nu a fost bătut până în prezent. .
  • În septembrie 1982, Ross Perot și Jay Coburn au finalizat primul zbor în jurul lumii cu un elicopter Bell 206, care a durat 29 de zile.
  • Pe 26 mai 2005, un elicopter pilotat de pilotul francez Didier Delsalle a atins cel mai înalt punct de pe Pământ, Muntele Everest .
  • În august 2009, un grup de piloți ruși a efectuat primul zbor peste Atlantic cu elicopterele ușoare Robinson R44 .

În Imperiul Rus

Igor Sikorsky a construit două elicoptere în Imperiul Rus [18]  - în 1908 și 1909. Elicopterul a luat aer, dar nu a fost suficient de puternic pentru a ridica pilotul. Prin urmare, Sikorsky și-a pierdut interesul pentru elicopter și a început să proiecteze un avion. Sikorsky s-a întors la elicoptere abia în 1938, încercând să mențină întreprinderea Sikorsky Aircraft pe linia de plutire. Primul prototip de zbor cu succes al elicopterului Sikorsky Vought-Sikorsky 300 ( S-46 ) a zburat în 1939, iar seria Sikorsky R-4 a zburat în 1942 și a fost produs din 1944.

În URSS

„Grup de elicoptere”

În 1926, în RSFSR , a fost creat un „grup de elicoptere” la TsAGI , condus de A. M. Cheryomukhin . Rezultatul muncii acestui grup a fost primul elicopter controlat TsAGI 1-EA , care a efectuat primul zbor în septembrie 1930 . Centrala electrică TsAGI- 1EA a inclus două RPD-uri M-2 de 120 CP fiecare. Cu. fiecare. Greutate la decolare - 1145 kg. Zborul a avut loc la o altitudine de 10-12 m deasupra solului. Ulterior, pe acest dispozitiv au fost obținute recorduri mondiale: înălțimea zborului - 605 m (de 5 ori mai mult decât înainte), durata - 14 minute, raza maximă - 3 km, viteza zborului - 21 km/h. Pentru primele teste de zbor s-a propus atașarea elicopterului la un cablu orizontal pentru a împiedica elicopterul să zboare la o înălțime mai mare de câțiva metri și pentru a elimina riscul de accident dacă acesta cade de la înălțime.

Primul serial

Primul elicopter sovietic în serie - Mi-1 dezvoltat de Biroul de Proiectare sub conducerea lui M. L. Mil . În 1948, pilotul de testare M.K. Baikalov a efectuat primul zbor cu viteză înainte pe Mi-1.

În 1950, testele de stat au fost finalizate, elicopterul a intrat în producție de masă .

Din 1952, Mi-1 a început să fie produs la uzina de elicoptere din Kazan , ceea ce a marcat începutul producției pe scară largă de elicoptere în URSS.

În mai 1954, elicopterul a fost pus în funcțiune în Aviația Civilă.

Pe 8 ianuarie 1956, Mi-1 a efectuat primul zbor în Antarctica .

În URSS, producția de elicoptere a ajuns la peste 900 de elicoptere pe an. .

Elicoptere cu propulsie musculară

În iulie 2013, quadcopterul ultra-ușor Atlas , cu propulsie musculară, a câștigat premiul Sikorsky de 250.000 USD , plutind în aer timp de 64,11 secunde și atingând o înălțime de 3,33 m, rămânând în același timp într-un pătrat cu latura de 9,8 m [19] [20 ]. ] [21] [22] .

Vezi și

Note

  1. ↑ 1 2 Enciclopedia „Aviație”. - M . : Editura științifică „Marea Enciclopedie Rusă”, 1994. - 736 p.
  2. ↑ Dicționar etimologic al limbii ruse. T. 1. Ed. N. M. Shansky. - M., 1972. Aici este dată forma „Elicopter”, ceea ce este destul de neobișnuit. În cartea „Pronunția și stresul literar rusesc” (ed. de R. I. Avanesov și S. I. Ozhegov. - M., 1959) sunt prescrise forma „elicopter, -a [ te ] și elicopter permis , -a [ te ] ".
  3. ↑ Savinsky Yu. E. Kamov. Biografia creativă a designerului de elicoptere - M .: "Polygon-press", 2002 ISBN 5-94384-012-5
  4. ↑ Vvedenskaya L. A., Kolesnikov N. P. Etimologie. Tutorial. - Sankt Petersburg: „Petru”, 2004. - S. 107.
  5. ↑ Rossiyskaya Gazeta 07.05.2012
  6. ↑ Iuriev, 1956 , p. 88.
  7. ↑ Iuriev, 1956 .
  8. ↑ Reguli de aviație, Partea 29 (AP-29) „Standarde de navigabilitate pentru aeronave din categoria transport”
  9. ↑ A History of Helicopter Flight Arhivat 13 iulie 2014.
  10. ↑ Materiale pentru biografia lui Lomonosov. Colectat de extraordinarul academician Bilyarsky. St.Petersburg. În tipografia Academiei Imperiale de Științe. 1865
  11. ↑ Lucrări ale lui M. V. Lomonosov în domeniul creării unei aeronave mai grele decât aerul (pe site-ul Eroplan)
  12. ↑ Elicoptere (Der Beginn - Die Hubschrauber - Seite)
  13. ↑ Lomonosov „Aerodinamica” (Lomonosov „Aerodinamică” - Toate aeronavele din lume)
  14. ↑ Citate din A. S. Bilyarsky sunt date conform cărții „Aeronautica și aviația în Rusia până în 1917”. Colectarea documentelor. Sub redacția generală a lui V. A. Popov. M.: Editura de stat a industriei de apărare. 1856
  15. ↑ Elicopterele Rusiei pre-revoluționare  // t-library.ru. Arhivat din original pe 5 iulie 2019.
  16. ↑ B. Spunda. Model de elicoptere zburătoare. - M., 1988. - S. 7-8.
  17. ↑ Elicopterele Fokke-Ahgelis Fokke-Ahgelis Flugzeugbau GmbH
  18. ↑ Sikorsky I.I. Airway  - M .: Russian way. — N.-Y.: YMCA Press, 1998
  19. ↑ Konstantin Hodakovski. Elicopterul cu motor muscular a câștigat oficial premiul Sikorsky . 3Dnews.ru (12 iulie 2013).
  20. ↑ Mihail Karpov. Acest elicopter cu bicicletă a rămas în aer două minute și a luat premiul Sikorsky . Computerra (12 iulie 2013).
  21. ↑ Inginerii U of T fac istorie cu primul elicopter propulsat de oameni . ctvnews.ca (11 iulie 2013). Arhivat din original pe 15 iulie 2013.
  22. ↑ AeroVelo a primit oficial premiul AHS Sikorsky! . aerovelo.com (11 iulie 2013). Arhivat din original pe 15 iulie 2013.

Literatură

  • Calcul aerodinamic al elicopterelor / Yuryev B. N. - M . : Editura de Stat a Industriei de Apărare, 1956. - 560 p.: ill.
  • Savinsky Yu. E. Moștenitorii inginerului da Vinci . - CreateSpace Independent Publishing Platform, 2012. - 460 p. — ISBN 978-1475107234 .
  • Pivovarov Yu. F. Elicoptere de luptă ca parte a aviației armatei interne. 1951-1972. // Revista de istorie militară . - 2008. - Nr 3. - P.13-16.

Link -uri

  Accesați articolul Wikidata  Site-uri tematice
Dicționare și enciclopedii
În cataloagele bibliografice
 Avioane
Planificatori
Cu aripi rotative
Aerostatic
Aerodinamic
Dinamica rachetei
Alte