Helikopter: peranti, jenis, sistem kawalan, tujuan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Peristiwa 13 Januari 1942, apabila helikopter Sikorsky, yang bertujuan untuk tujuan ketenteraan, dinaikkan ke udara, boleh dianggap sebagai pelancaran sepenuhnya helikopter pertama di dunia, walaupun helikopter tentera. Pereka pesawat memulakan pembangunan helikopter di Rusia pra-revolusi, meneruskannya dalam buangan di Amerika Syarikat. Sejak itu, banyak masa telah berlalu, reka bentuk helikopter telah mengalami perubahan ketara, tetapi matlamat menggunakan teknologi tetap sama.

Reka bentuk helikopter

Dalam semua skim helikopter, bahagian utama yang sama dibezakan:

• Pemutar utama. Menghasilkan pendorongan dan pengangkatan serta mengawal helikopter. Dari segi struktur, ia terdiri daripada bilah dan sesendal yang menghantar tork dari aci kotak gear utama ke bilah.
• Skru ekor. Kawalan arah bagi helikopter pemutar tunggal mengimbangi tork reaktif pemutar utama. Reka bentuknya termasuk sesendal dan bilah yang dipasang pada aci gear ekor.
• Swashplate. Mengawal pic kitaran dan kolektif rotor utama, menghantar isyarat daripada litar kawalan ke engsel paksi hab, dan kemudian kebilah.
• Sistem kawalan. Helikopter dilengkapi dengan tiga sistem kawalan bebas: arah, membujur-melintang dan mengawal padang biasa kipas. Sistem sedemikian termasuk tuil dalam teksi, mekanisme kecerunan daya, pengayun dan daya tarikan, swashplate dan penggalak hidraulik.
• Transmisi. Menghantar kuasa kepada kipas dan alat bantu daripada enjin. Bilangan dan penempatan enjin, serta susun atur helikopter menentukan reka bentuk transmisi.
• Fiuslaj. Komponen utama helikopter dilampirkan padanya. Direka bentuk untuk memuatkan penumpang dan kargo, bahan api, peralatan.
• Sayap. Menjana daya angkat tambahan, mengurangkan beban pada rotor utama dan meningkatkan kelajuan helikopter. Sayap juga boleh memuatkan peralatan, tangki bahan api dan ceruk untuk menyembunyikan casis. Rotor dalam helikopter melintang disokong oleh sayap.
• Bulu. Menyediakan keseimbangan, kestabilan dan kebolehkawalan helikopter. Ia terbahagi kepada dua jenis - menegak, atau lunas, dan mendatar, atau penstabil.
• Helikopter berlepas dan bahagian pendaratan. Direka untuk meletakkan helikopter, memadamkan tenaga kinetik semasa mendarat dan bergerak di atas tanah. Banyak helikopter telah ditarik balik gear pendaratan semasa penerbangan.
• Enjin helikopter. Menjana kuasa yang diperlukan untuk menggerakkan aksesori, pemacu utama dan pemutar ekor. Loji janakuasa itu menggabungkan beberapa enjin dengan sistem yang memastikan operasinya stabil dalam mod yang berbeza.

Jenis helikopter

Helikopter dibahagikan kepada beberapa jenis. Setiap jenis mempunyai ciri, kekuatan dan kelemahan tersendiri.

Helikopter pemutar tunggal

Jenis peranti helikopter yang paling biasa ialah mesin pemutar tunggal dengan pemutar ekor. Kelebihan reka bentuk ini terletak pada kesederhanaan - satu penghantaran, satu skru, operasi mudah. Kira-kira 8-10% daripada kuasa enjin digunakan untuk mengendalikan pemutar ekor semasa melayang di udara, kira-kira 3-4% - semasa penerbangan translasi. Berat yang agak ringan dan reka bentuk yang ringkas mengimbangi kehilangan kuasa tersebut. Kelemahan peranti sedemikian untuk helikopter ialah bahaya yang mengancam kakitangan darat dari pemutar ekor.

Zhirodin

Paksi kipas helikopter tersebut, mengimbangi tork, diarahkan sepanjang penerbangan. Reka bentuk ini membolehkan anda membuat tujahan tanpa menggunakan pemutar utama. Ini meningkatkan kecekapannya, kerana tidak perlu mencondongkannya ke hadapan. Skru pampasan tork pemutar utama diletakkan sedemikian rupa agar tidak membentuk seretan dan meningkatkan kuasa yang dibekalkan kepada skru pampasan.

Helikopter jet

Peranti model ini ialah cara mudah untuk menyelesaikan masalah tork. Ia dihasilkan oleh motor yang terletak di hujung bilah, tetapi tidak dihantar melalui aci. Hanya saat geseran galas dihantar ke fiuslaj.

Enjin jet mencipta tujahan jet. Pemutar jenis ini mempunyai struktur mudah, yang merupakan kelebihannya;antara kelemahannya ialah penggunaan bahan api yang tinggi.

Helikopter sepaksi

Dua skru helikopter sepaksi, terletak satu di atas satu sama lain dan berputar ke arah bertentangan, melembapkan momen yang dihantar ke fiuslaj. Satu-satunya keperluan untuk skru ialah tork yang sama.

Helikopter sepaksi adalah lebih rendah daripada saiz pemutar tunggal, tetapi tork tidak diimbangi oleh kuasa, yang mungkin disebabkan oleh reka bentuk helikopter.

Helikopter Rotor Melintang

Kelebihan helikopter sebegini terletak pada pengurangan kuasa yang diperlukan untuk pergerakan ke hadapan. Ini amat penting dalam helikopter berbilang enjin, yang mesti terus bergerak ke arah mendatar dengan enjin dihentikan.

Kelemahan mesin tersebut ialah rintangan yang tinggi disebabkan oleh rintangan hadapan struktur yang diletakkan rotor. Memperkemas dan mengecilkan saiz struktur meningkatkan berat helikopter.

Helikopter rotor melintang mempunyai transmisi yang lebih kompleks dan dimensi yang lebih besar, walaupun ia dipengaruhi oleh tahap pertindihan rotor. Salah satu helikopter terbesar dan terberat reka bentuk ini ialah Mi-12.

Helikopter pemutar hadapan

Fiuslaj yang lapang dan keupayaan untuk mengalih pusat graviti adalah kelebihan reka bentuk helikopter ini. Muatan diagihkan antara rotor. Transmisi yang rumit dan beratnya yang berat adalah kelemahan utama helikopter dengan melintanglokasi skru.

Kelemahan kedua ialah kecekapan kipas yang berkurangan, apabila jet kerja mereka bersilang. Dalam penerbangan ke hadapan, kehilangan kualiti dikurangkan kerana fakta bahawa kipas belakang terletak lebih tinggi daripada bahagian depan. Berapakah bilangan bilah yang dimiliki oleh helikopter reka bentuk ini? Diameter kipas dan bilangan bilah mungkin berbeza-beza untuk meningkatkan pengendalian dan kestabilan mesin.

Helikopter berbilang pemutar

Projek helikopter berbilang pemutar yang dibangunkan oleh pereka pesawat melibatkan penciptaan model mesin berat. Disebabkan oleh beberapa rotor utama, kawalan dipermudahkan, memandangkan helikopter boleh diputar tentang mana-mana tiga paksi dengan meningkatkan tujahan kipas tertentu. Skim berbilang pemutar helikopter berat membolehkan anda mengekalkan diameter skru dalam had tertentu.