Управление вертолетом. Полет на вертолете

Первые машины, использующие для создания подъёмной силы и тягового усилия один или несколько винтов, назывались геликоптерами. Самый первый в истории вертикальный полет неуправляемого и беспилотного геликоптера был зафиксирован в августе 1907 г. и продолжался он всего одну минуту. Высота подъёма составила примерно 50 см. Аппарат был построен братьями  Луи и Жаком Бреге под руководством профессора Шарля Рише.  Название геликоптер произошло от сочетания греческих слов "helikos" - "винт" и "pteron" - "крыло". 

Несколько позже появились автожиры - летательные аппараты, сочетающие в себе свойства геликоптера и самолёта. У автожира, как и у геликоптера, есть несущий винт, но приводился он в действие, в отличие от несущего винта геликоптера,  не двигателем, а набегающим потоком воздуха. Несущий винт автожира выполняет функции крыла, создавая подъемную силу. Тяговое усилие, для осуществления полёта автожира, создаётся, как и у винтовых самолётов, рабочим пропеллером.  Изобретателем автожиров считается испанский инженер Хуан де ла Сиерва. Хуан. Его автожир С-4 совершил свой первый полёт 9 января 1923 года. Название "вертолёт" впервые было использовано в 1929 году Николаем Ильичом Кимовым, советским авиаконструктором, по отношению к автожиру КАСКР-1. Сегодня оно применяется к обоим типам винтокрылых аппаратов. К машинам типа "геликоптер" это название применяется как основное, а к автожирам скорее как уточняющее их принадлежность к классу винтокрылых машин. Есть, по крайней мере, два толкования возникновения названия вертолёт. Первое - от сочетания слов "вертеть" (в смысле вращать винт) + "лететь", второе от сочетания слов "вертикально" (в смысле вертикальный взлёт) + "лететь". Естественно управление вертолётом первого и второго типов имеет некоторые отличия.

УПРАВЛЕНИЕ ВЕРТОЛЁТОМ

(тип геликоптер)

Далее описывая основные принципы, которые обеспечивают управление вертолётом этого типа, я буду писать просто «управление вертолётом», так как это делается и в других источниках.

Механизмы обеспечивающие управление вертолётом:

- Несущий винт. Его первая функция - создание подъёмной силы и тягового усилия для обеспечения полёта вертолёта. Вторая функция - управление вертолётом. Вращение несущего винта обеспечивается силовой установкой.

- Рулевой винт. Несущий винт, вращаясь, создаёт не только подъёмную силу, но и реактивный крутящий момент, поэтому необходимо создать усилие, которое не позволило бы вращаться корпусу вертолёта относительно оси несущего винта. Рулевой винт и решает эту задачу.  Кроме того он позволяет обеспечить путевое управление вертолётом и управление при разворотах машины.  У многовинтовых вертолётов функции рулевого винта может выполнять один из несущих винтов.

- Автомат перекоса.  Он даёт возможность изменить угла наклона оси несущего винта, что создаёт тяговое усилие, которое собственно и обеспечивающее полёт вертолёта. Таким образом, управление вертолётом осуществляется через эти три основных механизма.

Действия пилота направленные на управление вертолётом: Для осуществления взлета вертолета пилот увеличивает обороты двигателя. В результате увеличивается подъёмная сила, и машина плавно отрывается от земли, начиная вертикальный подъём. Набрав нужную высоту, пилот, наклоняет несущий винт в нужную сторону, задавая ему направление движения. Изменяя угол наклона винта и тягу, пилот может изменять высоту полёта. Изменяя тягу рулевого винта - может развернуть вертолёт на месте или задать ему нужное направление полёта. Для снижения вертолета и его посадки пилот изменяет угол наклона винта и убавляет мощность двигателя.

УПРАВЛЕНИЕ ВЕРТОЛЁТОМ

(тип автожир)

Большинство автожиров не могут взлетать вертикально,  хотя   им для взлёта требуется гораздо более короткий разбег, чем для  самолёта. Почти все автожиры могут совершать посадку без пробега или с пробегом всего в несколько метров. По безопасности полётов они превосходят как самолёты, так и вертолёты. При отказе мотора автожир не падает, а планирует за счёт эффекта авторотации (вращения несущего винта без участия двигателя),  при этом пилот не теряет возможности управления летательным аппаратом.

Автожир взлетает так же как самолёт, набирая необходимую скорость за счёт рабочего пропеллера. Снижение длины разбега достигается за счёт того, что несущий винт не только работает аналогично плоскости крыльев самолёта, но и сам создаёт дополнительную подъёмную силу.

Изменение высоты полёта и поворот относительно продольной оси автожира (крены) достигается за счёт изменения положения несущего винта. Путевое управление производится, так же как и у самолёта,  рулям  направления, укрепленным на киле в хвостовой части фюзеляжа.  Посадка автожира производится за счёт снижения тяги силовой установки и изменения угла наклона несущего винта. Большинство автожиров за счёт  современных систем управления наклоном плоскости несущего винта могут производить посадку и без пробега.

Теоретически управление вертолётом и первого и второго типа не представляет особой сложности.

15.05.2016