Helikopter: cihaz, türleri, kontrol sistemi, amaç

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Askeri amaçlarla tasarlanan Sikorsky helikopterinin havaya kaldırıldığı 13 Ocak 1942 olayı, askeri de olsa dünyanın ilk helikopterinin tam teşekküllü bir lansmanı olarak kabul edilebilir. Uçak tasarımcısı, devrim öncesi Rusya'da helikopterlerin geliştirilmesine başladı ve onları Amerika Birleşik Devletleri'nde sürgünde sürdürdü. O zamandan beri çok zaman geçti, helikopterlerin tasarımı önemli değişiklikler geçirdi, ancak teknolojiyi kullanma hedefleri aynı kaldı.

Helikopter tasarımı

Tüm helikopter şemalarında aynı ana parçalar ayırt edilir:

• Ana rotor. Helikopteri itme ve kaldırma gücü üretir ve kontrol eder. Yapısal olarak kanatlardan ve ana dişli kutusundan gelen torku kanatlara ileten bir burçtan oluşur.
• Kuyruk vidası. Tek rotorlu bir helikopterin yön kontrolü, ana rotorun reaktif torkunu telafi eder. Tasarımında bir burç ve kuyruk dişli miline bağlı bıçaklar bulunur.
• Swashplate. Ana rotorun döngüsel ve toplu adımını kontrol eder, kontrol devresinden göbeğin eksenel menteşesine sinyaller iletir ve ardındanbıçaklar.
• Kontrol sistemi. Helikopterler üç bağımsız kontrol sistemi ile donatılmıştır: yönlü, boyuna-enine ve pervanenin ortak eğimini kontrol etmek. Bu tür sistemler arasında kabin içi kollar, kuvvet gradyan mekanizmaları, külbütörler ve çekiş, eğik plaka ve hidrolik güçlendiriciler bulunur.
• İletim. Motorlardan pervanelere ve yardımcılara güç iletir. Motorların sayısı ve yerleşimi ile helikopterin düzeni şanzımanın tasarımını belirler.
• Gövde. Helikopterin ana bileşenleri ona bağlanmıştır. Yolcu ve kargo, yakıt, ekipman barındıracak şekilde tasarlanmıştır.
• Kanat. Ana rotor üzerindeki yükü az altarak ve helikopterin hızını artırarak ek kaldırma oluşturur. Kanatlar ayrıca şasiyi gizlemek için ekipman, yakıt depoları ve nişler barındırabilir. Enine helikopterlerdeki rotorlar kanat tarafından desteklenir.
• Tüyler. Helikopterin dengesini, stabilitesini ve kontrol edilebilirliğini sağlar. İki türe ayrılır - dikey veya salma ve yatay veya sabitleyici.
• Helikopter kalkış ve iniş parçaları. Bir helikopteri park etmek, yere iniş ve hareket sırasında kinetik enerjiyi söndürmek için tasarlanmıştır. Birçok helikopter uçuş sırasında iniş takımlarını geri çeker.
• Helikopter motoru. Aksesuarlara, ana tahrike ve kuyruk rotorlarına güç sağlamak için gereken gücü üretir. Santral, çeşitli motorları farklı modlarda kararlı çalışmasını sağlayan sistemlerle birleştirir.

Helikopter türleri

Helikopterler birkaç türe ayrılır. Her türün kendine has özellikleri, güçlü ve zayıf yönleri vardır.

Tek rotorlu helikopterler

En yaygın helikopter cihazı türü, kuyruk rotorlu tek rotorlu bir makinedir. Bu tasarımın avantajı basitlikte yatmaktadır - tek şanzıman, tek vida, kolay kullanım. Motor gücünün yaklaşık %8-10'u, havada süzülürken kuyruk rotorunu çalıştırmak için, yaklaşık %3-4'ü - öteleme uçuşu sırasında kullanılır. Nispeten hafif ve basit tasarım, bu tür güç kayıplarını telafi eder. Helikopterler için böyle bir cihazın dezavantajı, kuyruk rotorundan yer personelini tehdit eden tehlikedir.

Zhirodin

Bu tür helikopterlerin torku dengeleyen pervane ekseni uçuş boyunca yönlendirilir. Bu tasarım, ana rotor kullanımına başvurmadan itme gücü oluşturmanıza olanak tanır. Bu, öne eğmeye gerek olmadığı için verimliliğini artırır. Ana rotorun tork dengeleyici vidası sürtünme oluşturmayacak ve dengeleyici vidaya verilen gücü artıracak şekilde yerleştirilmiştir.

Jet helikopteri

Bu modelin cihazı, tork problemini çözmenin kolay bir yoludur. Kanatların ucunda bulunan motorlar tarafından üretilir, ancak şaft üzerinden iletilmez. Sadece rulmanların sürtünme momenti gövdeye iletilir.

Jet motorları jet itiş gücü yaratır. Bu tip rotor, avantajı olan basit bir yapıya sahiptir;dezavantajları arasında yüksek yakıt tüketimi var.

Koaksiyel helikopter

Biri üst üste yerleştirilmiş ve zıt yönlerde dönen bir koaksiyel helikopterin iki vidası, gövdeye iletilen momenti sönümler. Vidalar için tek gereksinim aynı torktur.

Koaksiyel helikopterler, boyut olarak tek rotorlu olanlardan daha düşüktür, ancak tork, helikopterlerin tasarımı nedeniyle mümkün olan güç tarafından telafi edilmez.

Enine Rotorlu Helikopterler

Böyle bir helikopterin avantajı, ileri hareket için gereken gücün az altılmasında yatmaktadır. Bu, motor dururken yatay yönde hareket etmeye devam etmesi gereken çok motorlu helikopterlerde özellikle önemlidir.

Bu tür makinelerin dezavantajı, rotorların dayandığı yapının ön direnci nedeniyle yüksek dirençtir. Yapının basitleştirilmesi ve küçültülmesi helikopterin ağırlığını artırıyor.

Enine rotorlu helikopter, rotor örtüşme derecesinden etkilenmelerine rağmen daha karmaşık bir şanzımana ve daha büyük boyutlara sahiptir. Bu tasarımın en büyük ve en ağır helikopterlerinden biri Mi-12'dir.

İleri rotorlu helikopter

Geniş bir gövde ve ağırlık merkezini değiştirebilme yeteneği, bu helikopter tasarımının avantajlarıdır. Yük, rotorlar arasında dağıtılır. Karmaşık şanzıman ve ağır ağırlığı, enine helikopterlerin ana dezavantajlarıdır.vidaların yeri.

İkinci dezavantaj, iş jetleri kesiştiği için pervanelerin veriminin düşmesidir. İleri uçuşta arka pervanenin ön pervaneden daha yüksekte olması nedeniyle kalite kaybı azalır. Bu tasarıma sahip bir helikopterin kaç kanadı var? Pervane çapı ve kanat sayısı, makine kullanımını ve kararlılığını iyileştirmek için değişebilir.

Çok rotorlu helikopterler

Uçak tasarımcıları tarafından geliştirilen çok rotorlu helikopter projeleri, ağır makine modellerinin oluşturulmasını içeriyordu. Birkaç ana rotor nedeniyle, kontrol basitleştirilmiştir, çünkü helikopter, belirli bir pervanenin itme kuvveti artırılarak üç eksenden herhangi biri etrafında döndürülebilir. Ağır helikopterlerin çok rotorlu şeması, vidaların çapını belirli sınırlar içinde tutmanıza olanak tanır.