Przestarzałą nazwę „helikopter” zapożyczono z języka francuskiego (franc. hélicoptère) już pod koniec XIX wieku. Z kolei w języku francuskim słowo to powstało z korzeni języka greckiego (starożytnego greckiego. ἕλιξ , Dopełniacz ἕλικος „spirala, śruba” i πτερόν "skrzydło").

Autorstwo słowa „helikopter” (od „spinów” i „much”) należy do N. I. Kamova. Najwcześniejszym dokumentem, w którym użyto słowa „helikopter”, jest Protokół z posiedzenia Komisji Technicznej Rady Centralnej OSOAVIAKHIM, pod przewodnictwem B. N. Jurija, z dnia 8 lutego 1929 r. Posiedzenie Komisji poświęcone było rozpatrzeniu projektu wiatrakowca KASKR-1 przez inżynierów N.I. Kamov i N.K. Skrzhinsky. Nowe słowo zakorzeniło się jako synonim słowa „helikopter”, całkowicie je zastępując pod koniec lat czterdziestych XX wieku. Słowo „wiatrakowiec” pozostało w języku rosyjskim w swoim pierwotnym znaczeniu.

Nie wydaje się prawdą, że stwierdzenie L. A. Vvedenskaya i N. P. Kolesnikova jest takie, że „kiedy wynaleźli samolot, który nie potrzebuje rozbiegu przed startem, ponieważ jest w stanie wznieść się pionowo i latać z dowolnej platformy, wówczas słowo „helikopter” został stworzony dla jego nazwy „( zielony ika + lata et)”, zwłaszcza, że ​​KASKR-1, który jest wiatrakowcem, nie mógł wznieść się pionowo.

Istnieje również wersja, w której słowo „helikopter” zostało wymyślone i wprowadzone do języka rosyjskiego przez radzieckiego pisarza science fiction A.P. Kazantseva.

Istnieje wersja pochodzenia słowa „helikopter” od nazwy producenta śmigłowca „Vertol” (nazwa z kolei pochodzi od skrótu terminu „samolot pionowego startu i lądowania” - „samolot pionowego startu startującego i lądującego statku powietrznego”). W 1959 roku delegacja radziecka, w skład której wchodził twórca pierwszych radzieckich śmigłowców seryjnych M. L. Mil, zakupiła w USA próbki amerykańskich śmigłowców Sikorsky S-58 i Vertol V-44. Od tego czasu słowo „helikopter” w języku rosyjskim ostatecznie zastąpiło słowo „helikopter” w odniesieniu do tych maszyn.

Podstawowe zasady

Istnieją również opcje ze śmigłem ogonowym umieszczonym na skrzydle helikoptera, w którym śmigło nie tylko przeciwdziała momentowi reakcji i uczestniczy w sterowaniu kierunkiem, ale także wytwarza dodatkowy ciąg skierowany do przodu, odciążając w ten sposób wirnik główny podczas lotu.

Przy zastosowaniu pary zsynchronizowanych, przeciwbieżnych śmigieł momenty reakcji są wzajemnie kompensowane i nie jest wymagana dodatkowa moc od silników. Jednak taki schemat znacznie komplikuje konstrukcję helikoptera.

Jeśli śmigło wprawiane jest w ruch obrotowy przez silniki odrzutowe zamontowane na samych łopatach, moment reakcji jest prawie niewidoczny.

Aby rozładować główny wirnik przy dużej prędkości, helikopter można wyposażyć w odpowiednio rozwinięte skrzydło, a upierzenie można również wykorzystać w celu zwiększenia stabilności kierunkowej.

Kiedy helikopter leci do przodu, łopaty poruszające się do przodu mają większą prędkość względem powietrza niż łopaty poruszające się do tyłu. W rezultacie jedna z połówek śmigła wytwarza większą siłę nośną niż druga i pojawia się dodatkowy moment przechylający. W tym przypadku połowa śmigła z wysuwającymi się łopatkami w stosunku do nadlatującego strumienia powietrza pod wpływem tego przepływu ma tendencję do wychylenia się w górę w poziomym zawiasie. Jeżeli istnieje sztywne połączenie z tarczą sterującą, prowadzi to do zmniejszenia kąta natarcia, a w konsekwencji do zmniejszenia siły nośnej. W drugiej połowie śmigła na łopatki wywierane jest znacznie mniejsze ciśnienie powietrza, zwiększa się kąt montażu łopatek, a także zwiększa się siła nośna. Ta prosta metoda zmniejsza wpływ momentu przechylającego. Warto zauważyć, że na cofających się łopatach w pewnych okolicznościach można zaobserwować przeciągnięcie przepływu, a końcowe odcinki łopat nacierających mogą pokonać kryzys falowy podczas przechodzenia przez barierę dźwięku.

Dodatkowo, aby poprawić stabilność podczas lotu, zwiększyć prędkość maksymalną i nośność, stosuje się dodatkowe skrzydła (na przykład w Mi-6 i częściowo w Mi-24 - w tym śmigłowcu rolę dodatkowych skrzydeł pełnią pylony broni zewnętrznej). Dzięki dodatkowej sile nośnej działającej na skrzydła możliwe jest odciążenie wirnika głównego, zmniejszenie całkowitego pochylenia wirnika i pewne zmniejszenie siły efektu przechylania, jednakże w trybie zawisu skrzydła stwarzają dodatkowy opór dla przepływ powietrza w dół z głównego wirnika, zmniejszając w ten sposób stabilność.

Helikopter jednowirnikowy

Helikopter z głównym wirnikiem z napędem odrzutowym (helikopter odrzutowy) - helikopter, którego wirnik główny napędzany jest silnikami odrzutowymi lub dyszami zamontowanymi na łopatach wirnika. W tym schemacie nie ma mechanicznego napędu głównego wirnika, a moment obrotowy przenoszony z wirnika jest nieznaczny. Aby to zrekompensować i zapewnić kontrolę kierunkową, w helikopterze zainstalowano powierzchnie sterowe, małe śmigło ogonowe lub dysze sterujące odrzutowcem.

Dotyczy to również helikopterów eksperymentalnych z małymi wirnikami ciągnikowymi na każdej łopacie głównego wirnika napęd sprężarki wirnika głównego, gdy sprężone powietrze ze sprężarki („cykl zimny”) lub produkty spalania pod wysokim ciśnieniem („cykl gorący”) jest dostarczane do dysz na łopatkach.

Helikopter jednowirnikowy ze śmigłem ogonowym- helikopter, którego moment reakcji wirnika głównego kompensowany jest przez dodatkowe śmigło ogonowe zamontowane na belce ogonowej (usterzeniu ogonowym). Śmigło ogonowe służy również jako środek kontroli kierunkowej helikoptera. Schemat ten jest najbardziej rozpowszechniony - według niego zbudowana jest zdecydowana większość helikopterów na świecie, dlatego często nazywa się go klasyczny schemat.

Helikopter z systemem sterowania strumieniem- helikopter, którego moment reakcji głównego wirnika kompensowany jest przez system dysz na długości i na końcu belki ogonowej. Za granicą system ten nosi nazwę NOTAR.

Helikopter jednowirnikowy ze śrubami kompensacyjnymi (helikopter kombinowany) - helikopter jednowirnikowy z dwoma śmigłami zamontowanymi na wspornikach poprzecznych (skrzydle lub kratownicy). Moment reakcji głównego wirnika jest kompensowany przez różnicę ciągu śmigieł. Schemat ten został wykorzystany przy tworzeniu wiropłatów.

Helikopter jednowirnikowy z powierzchniami sterowymi- helikopter, którego moment reakcji głównego wirnika jest kompensowany przez powierzchnie sterujące odchylające strumień powietrza od głównego lub pchającego wirnika ogonowego.

• Dwuwirnikowy helikopter poprzeczny (helikopter poprzeczny) - helikopter z dwoma głównymi wirnikami obracającymi się w przeciwnych kierunkach i umieszczonymi na poprzecznej osi śmigłowca. Aby to osiągnąć, na końcach skrzydła lub kratownicy montuje się wirniki. Momenty reakcji wirników na tym schemacie mają przeciwny znak i równoważą się na skrzydle (kratownicy).

  Dwuwirnikowy śmigłowiec wzdłużny (helikopter wzdłużny, przestarzały: helikopter tandemowy) - helikopter z dwoma głównymi wirnikami obracającymi się w przeciwnych kierunkach i umieszczonymi na osi wzdłużnej śmigłowca. W tym celu w nosie i ogonie helikoptera montowane są wirniki. Ze względu na specyfikę wzajemnego oddziaływania głównych wirników w locie poziomym, tylny wirnik jest zwykle instalowany wyżej niż przedni. Momenty reakcji wirników na tym schemacie mają przeciwny znak i równoważą się wzajemnie na kadłubie helikoptera.

  Odmianą tego schematu jest zastosowanie dwóch wirników obracających się w tym samym kierunku. Momenty reaktywne są tutaj kompensowane przez przechylenie osi śmigła.

  Helikopter współosiowy z dwoma wirnikami (współosiowy helikopter, współosiowy helikopter) - helikopter z dwoma wirnikami obracającymi się w przeciwnych kierunkach i umieszczonymi na tej samej osi, jeden nad drugim. Często takie wirniki są uważane za pojedynczą konstrukcję i nazywane są wirnikiem współosiowym. Momenty reakcji głównych wirników na tym schemacie mają przeciwny znak i równoważą się na głównej skrzyni biegów helikoptera.

  Helikopter dwuwirnikowy ze skrzyżowanymi łopatami (synchropter) - helikopter z dwoma głównymi wirnikami obracającymi się w przeciwnych kierunkach i umieszczonymi ze znacznym zachodzeniem na siebie z niewielkim nachyleniem osi obrotu. Nachylenie osi wirnika w płaszczyźnie poprzecznej na zewnątrz oraz synchronizacja obrotu wirnika zapewnia bezpieczne przejście łopatek jednego wirnika przez piastę drugiego. Momenty reaktywne głównych wirników w tym schemacie nie równoważą się całkowicie na głównej skrzyni biegów helikoptera. Niewielki moment pochylenia jest kompensowany przez układ sterowania.

  • Helikopter trójśmigłowy- helikopter z trzema głównymi wirnikami rozmieszczonymi w rzucie w kształcie trójkąta. Moment reakcji wirników w przypadku ich jednokierunkowego obrotu jest kompensowany przez nachylenie osi obrotu wirników.

    W przypadku, gdy dwa wirniki obracają się w jednym kierunku, a trzeci w przeciwnym kierunku, pojawia się para wirników obracających się w różnych kierunkach, których całkowity moment reakcji jest wzajemnie równoważony. Aby skompensować moment reakcji pozostałego niesparowanego śmigła, wystarczy przechylić jedynie jego oś obrotu.

    Odmianą tego schematu jest helikopter trójwirnikowy z małym wirnikiem ogonowym. Konstrukcja ta jest zasadniczo helikopterem poprzecznym z dwoma wirnikami i poziomym śmigłem ogonowym (tylnym). W tej konstrukcji śmigło ogonowe jest znacznie mniejsze niż pozostałe dwa wirniki główne, które wytwarzają główną siłę nośną. Wirnik ogonowy służy jako winda, a czasami jako ster. Momenty reakcji głównych wirników na tym schemacie nie są całkowicie zrównoważone, ale wpływ śmigła ogonowego jest znikomy.

    Helikopter czterośmigłowy (quadkopter) - helikopter z czterema głównymi wirnikami umieszczonymi na końcach skrzydeł lub kratownic. Ze względu na przeciwny kierunek obrotu każdej pary wirników (przednich i tylnych), moment reakcji par wirników równoważy się na skrzydłach (kratownicach).

    Klasyfikacja masy startowej

    • Ultralekkie - helikoptery o masie startowej do 1000 kg;
    • Lekkie - helikoptery o masie startowej od 1000 do 4500 kg;
    • Średnie – śmigłowce o masie startowej od 4500 do 13000 kg;
    • Ciężkie - helikoptery o masie startowej powyżej 13 000 kg.

    Podział średnich i ciężkich śmigłowców jest inny w Rosji i za granicą. Dlatego niektóre helikoptery można sklasyfikować w Rosji jako średnie, a za granicą jako ciężkie.

    W niektórych przypadkach można zastosować dodatkową klasę śmigłowców superciężkich (np. śmigłowiec Mi-12).

    Klasyfikacja ze względu na cel

    • Kategoria A- charakterystyki lotu śmigłowca w przypadku niesprawności jednego silnika w dowolnym punkcie trajektorii startu pozwalają na zatrzymanie startu i bezpieczne lądowanie na miejscu startu ( przerwany start) lub kontynuuj start i wznoszenie ( przedłużony start). Również charakterystyka śmigłowca w przypadku awarii jednego silnika w dowolnym punkcie trajektorii lądowania pozwala na bezpieczne lądowanie ( dalsze lądowanie) lub przestań lądować i rozpocznij wspinaczkę ( przerwane lądowanie). Kategoria ta odnosi się do śmigłowców wielosilnikowych. Podczas certyfikacji jest zalecany dla śmigłowców o masie startowej powyżej 9080 kg i przewożących więcej niż 9 pasażerów.
    • Kategoria B- śmigłowce, które nie mieszczą się w kategorii A. Jeżeli podczas startu lub lądowania nastąpi awaria jednego silnika, charakterystyki lotu śmigłowca zapewniają bezpieczne lądowanie (przerwany start, kontynuacja lądowania).

    Helikopter może być certyfikowany w obu kategoriach.

    Klasyfikacja ICAO (według klasy statku powietrznego)

    Klasyfikacja FAI

    Wszystkie helikoptery są klasyfikowane jako E-1.

    Aby dokładniej oddać charakterystykę śmigłowców o różnej masie startowej, wprowadzono dodatkowe podklasy:

    • E-1a – o masie startowej do 500 kg;
    • E-1b - o masie startowej od 500 do 1000 kg;
    • E-1c – o masie startowej od 1000 do 1750 kg;
    • E-1d - o masie startowej od 1750 do 3000 kg;
    • E-1e - o masie startowej od 3000 do 4500 kg;
    • E-1f - o masie startowej od 4500 do 6000 kg;
    • E-1g - o masie startowej od 6000 do 10000 kg;
    • E-1h – o masie startowej od 10 000 do 20 000 kg;
    • E-1j - o masie startowej od 30 000 do 40 000 kg.

    Tło

    Pierwsze pomysły

    Pierwsza wzmianka o pojeździe pionowego startu pojawiła się w Chinach ok 400 r. n.e Urządzeniem była zabawka w postaci patyka z piórkami w postaci śruby przymocowanej do końca tego kija, którą należało odkręcić w zaciśniętych dłoniach, aby wytworzyć siłę nośną, a następnie puścić.

    Znane są projekty różnych samolotów niebędących helikopterami, poczynając od samolotu Leonarda da Vinci (1475), a kończąc na przykład wiatrakowcem Juana de la Cierva (1920).

    Działające urządzenie fizyczne

    Niezależnie od pomysłu na latającą maszynę Leonardo da Vinci, którego dzieła odnaleziono znacznie później, M. W. Łomonosow próbował stworzyć samolot pionowego startu, który miał być zapewniany przez bliźniacze śmigła (na równoległych osiach [ ]), urządzenie to jednak nie oznaczało lotów załogowych - głównym celem tego urządzenia były badania meteorologiczne - wszelkiego rodzaju pomiary na różnych wysokościach (temperatura, ciśnienie itp.). Z dokumentów można zrozumieć, że pomysł ten nie został zrealizowany, ale jednocześnie możemy stwierdzić, że był to pierwszy prawdziwy prototyp śmigłowca. Naukowcowi udało się jedynie stworzyć fizyczne urządzenie, aby zademonstrować zasadę lotu pionowego. Oto, co napisano w protokole konferencji Akademii Nauk (1754, 1 lipca; tłumaczenie z łaciny) oraz w raporcie M. V. Łomonosowa na temat pracy naukowej w 1754 r. (1755):

    Nr 4... Czcigodny doradca Łomonosow pokazał wymyśloną przez siebie maszynę, którą nazwał lotniskiem [powietrznikiem], której należy używać do wtłaczania powietrza [zrzucania go w dół] za pomocą skrzydeł poruszanych poziomo w różnych kierunkach siłą sprężyny, która zwykle jest zasilana przez zegarki], powodując wzniesienie się maszyny do górnych warstw powietrza, tak że stan [stan] górnego powietrza można zbadać za pomocą maszyn [przyrządów] meteorologicznych przymocowany do tej aerodynamicznej maszyny. Maszyna była zawieszona na linie rozciągniętej na dwóch blokach i utrzymywana w równowadze za pomocą ciężarków zawieszonych na przeciwległym końcu. Gdy tylko sprężyna została nakręcona, [maszyna] uniosła się na wysokość, a następnie obiecała osiągnięcie pożądanego działania. Jednak efekt ten, zdaniem wynalazcy, wzrośnie jeszcze bardziej, jeśli zwiększymy siłę sprężyny i zwiększymy odległość między jedną a drugą parą skrzydełek, a skrzynka, w której umieszczona jest sprężyna, będzie wykonana z drewno w celu zmniejszenia masy. On [wynalazca] obiecał się tym zająć... /
    Nr 5 ...Przeprowadziłem doświadczenie na maszynie, która sama wznosząc się do góry, mogła unieść ze sobą mały termometr, aby sprawdzić stopień nagrzania na wysokości, który mimo że był oświetlony o ponad dwie szpule, nie został doprowadzony do pożądanego końca.

    Projekt d'Amécura

    Pierwszy pilot

    Pierwszą osobą, która poleciała helikopterem, był francuski mechanik rowerowy Paul Cornu. 13 listopada 1907 roku udało mu się na zaprojektowanym przez siebie helikopterze wznieść się pionowo w powietrze na wysokość 50 cm i zawisnąć w powietrzu przez 20 sekund. Głównym osiągnięciem Cornu była próba zapewnienia sterowności helikoptera (nie można jednak powiedzieć, że próba ta zakończyła się pełnym sukcesem), dla której wynalazca zainstalował pod śmigłami specjalne powierzchnie, które odbijając strumień powietrza od śmigieł , dało urządzeniu pewien margines manewrowości. Ale ten helikopter był również słabo kontrolowany.

    Obwód z tarczą sterującą

    Przed wynalezieniem tarczy sterującej miała ona sterować lotem helikoptera za pomocą odchylanych powierzchni (sterów) lub za pomocą dodatkowych śmigieł bocznych. Za pomocą tarczy sterującej możliwe stało się sterowanie helikopterem bezpośrednio za pomocą głównego wirnika. 18 maja 1911 roku wybitny inżynier B. N. Yuryev opublikował „ schemat helikoptera jednowirnikowego z wirnikiem sterowym i automatycznym wahaczem łopat„. Do dziś mechanizm ten jest stosowany w większości helikopterów. W 1912 roku Juriew zbudował pierwszy model helikoptera jednowirnikowego ze śmigłem ogonowym. Jednak z powodu braku pieniędzy nie był w stanie opatentować swoich wynalazków i kontynuować rozwoju.

    Stale kontrolowany lot

    W 1922 roku profesor Georgiy Botezat, który po rewolucji wyemigrował z Rosji do Stanów Zjednoczonych, zbudował na zlecenie armii amerykańskiej pierwszy stabilnie sterowany helikopter, który był w stanie wznieść się w powietrze z ładunkiem na wysokość 5 m i pozostawać w locie przez kilka minut.

    Chronologia

    • 24 kwietnia 1924 roku argentyński inżynier Raúl Pateras Pescara ustanowił pierwszy rekord świata w zakresie zasięgu lotu helikopterem Pescara nr 1. 3 - 736 m.
    • 4 maja 1924 roku francuski inżynier Emile Emichen przeleciał swoim helikopterem 1100 m po zamkniętej trójkątnej trasie. Lot trwał 7 minut i 40 sekund.
    • W 1930 roku włoska maszyna zaprojektowana przez D'Ascanio przeleciała 1078 m, stając się pierwszym helikopterem, który pokonał dystans większy niż 1 km.
    • 14 sierpnia 1932 roku A. M. Cheryomukhin ustanowił nieoficjalny światowy rekord wysokości lotu wynoszący 605 m na pierwszym radzieckim helikopterze TsAGI 1-EA.
    • 21 grudnia 1935 roku współosiowy śmigłowiec wiatrakowca zaprojektowany przez Louisa Bregueta i Rene Dorana po raz pierwszy osiągnął prędkość 100 km/h.
    • W 1936 roku niemiecki inżynier Focke stworzył helikopter Focke-Wulf Fw 61.
    • 14 września 1939 r. I. I. Sikorsky podniósł z ziemi helikopter własnej konstrukcji VS-300.
    • 4 marca 1940 r. Rząd ZSRR wydał dekret w sprawie stworzenia nowego śmigłowca, którego rozwój rozpoczął się w OKB-3

Królował niepodzielnie w powietrzu. W tym czasie prędkość i nośność pojazdów skrzydlatych wzrosła wielokrotnie, które z niezgrabnych „półek” ze sklejki zamieniły się w potężne odrzutowe piękności, ucieleśniające najbardziej zaawansowane osiągnięcia techniczne myśli ludzkiej.

Jednak przy wszystkich swoich zaletach każdy samolot ma jedną istotną wadę - aby utrzymać się w powietrzu, musi stale i z odpowiednio dużą prędkością poruszać się w płaszczyźnie poziomej, ponieważ siła nośna jego skrzydeł zależy bezpośrednio od prędkości ruch. Stąd potrzeba rozbiegu i dobiegu, które przykuwają samolot do lotniska.

Tymczasem często potrzebny jest samolot, który ma siłę nośną niezależną od prędkości lotu, może wznosić się i lądować pionowo, a ponadto jest w stanie „unosić się” w powietrzu. Tę niszę, po długich poszukiwaniach projektowych, zajął wiropłat – helikopter.

Posiadając wszystkie cechy lotu charakterystyczne dla samolotu, helikopter ma także szereg niezwykłych specyficznych właściwości: może wystartować z miejsca bez wstępnego rozbiegu, zawisnąć nieruchomo w powietrzu na wymaganej wysokości, poruszać się progresywnie we wszystkich kierunkach wykonuj zakręty w dowolnym kierunku, jak podczas ruchu do przodu i podczas zawisu; wreszcie może wylądować na małej platformie bez dalszej podróży.

Stworzenie urządzenia posiadającego kompleks tych cech okazało się niezwykle trudne, gdyż teoria helikoptera jest znacznie bardziej złożona niż teoria samolotu. Minęły lata ciężkiej pracy wielu projektantów, zanim helikopter zaczął czuć się pewnie w powietrzu i mógł dzielić z samolotem troski związane z transportem powietrznym.

Pierwsze wiropłaty (helikoptery i wiatrakowce) pojawiły się niemal w tym samym czasie, co pierwsze samoloty. W 1907 roku czterośmigłowy helikopter francuskiej firmy Breguet and Richet po raz pierwszy był w stanie unieść się nad ziemię i unieść nad nią osobę. Następnie wielu wynalazców zaproponowało różne projekty helikopterów.

Wszystkie miały złożoną konstrukcję wielowirnikową, w której kilka śrub służyło do utrzymywania urządzenia w powietrzu, a kilka innych do przesuwania go w pożądanym kierunku. Konstrukcja jednowirnikowa (do której należy obecnie 90% wszystkich śmigłowców) początkowo nie była przez nikogo poważnie brana pod uwagę.

I czy to było prawdziwe? Podniesienie urządzenia w powietrze za pomocą jednej śruby nie stanowi żadnego problemu. Ale jak nadać mu poziomy ruch translacyjny? Jak sobie z tym poradzić? Wynalazcy, którzy byli dobrze zaznajomieni z aerodynamiką, wskazali na kolejną poważną wadę konstrukcji z jednym wirnikiem - obecność reaktywnego momentu obrotowego. Faktem jest, że napędzając główny wirnik z silnika sztywno połączonego z gondolą, ten ostatni musiał obracać nie tyle samym śmigłem, ile (w przeciwnym kierunku) korpusem aparatu.

Wydawało się, że sparaliżowanie momentu reakcji możliwe jest jedynie wtedy, gdy w konstrukcji helikoptera zastosowano kilka wirników obracających się w przeciwnych kierunkach. Ponadto śruby te mogą być umieszczone albo oddzielnie od siebie (wzór podłużny i poprzeczny), albo na tej samej osi – jedna pod drugą (wzór współosiowy). Przyszły mi na myśl inne zalety obwodu wielośrubowego. Przecież mając kilka śrub sterujących, łatwiej było skierować samochód w pożądanym kierunku.

Ale szybko stało się jasne: im więcej śmigieł ma helikopter, tym więcej problemów ma - obliczenie samolotu nawet z jednym śmigłem było zadaniem bardzo trudnym, a uwzględnienie wzajemnego oddziaływania wielu śmigieł okazało się zupełnie niemożliwe (przy przynajmniej w pierwszej ćwierci XX wieku, kiedy aerodynamika dopiero stawiała pierwsze kroki, a teoria śmigła dopiero zaczynała nabierać kształtu).

Rosyjski wynalazca Borys Juriew wniósł znaczący wkład w przezwyciężenie wielu wymienionych problemów. Najważniejszych odkryć dokonał już w czasie studiów w Moskiewskiej Wyższej Szkole Technicznej i był aktywnym członkiem Koła Lotniczego słynnego rosyjskiego uczonego Żukowskiego.

Zainteresowany konstrukcją jednowirnikową Juriew przede wszystkim zadał sobie pytanie: jak nadać śmigłowcowi ruch do przodu w pożądanym kierunku? Większość wynalazców na początku XX wieku, jak już wspomniano, była pewna, że ​​w tym celu konieczne jest wyposażenie urządzenia nie tylko w wirniki, ale także w śmigła. Jednak eksperymentując z wieloma różnymi modelami, Juriew odkrył, że przechylając oś głównego wirnika, można uzyskać dobrą prędkość lotu w poziomie bez konieczności tworzenia specjalnego śmigła o ciągu poziomym.

Ruch helikoptera do przodu można również uzyskać poprzez przechylenie korpusu helikoptera do przodu. W tym W tym przypadku siła dużego śmigła rozkłada się na dwie siły - podnoszenie i trakcję, a urządzenie zaczyna poruszać się do przodu. Im większe nachylenie urządzenia, tym większa prędkość lotu.

Kolejnym problemem było zrównoważenie momentu reakcji działającego na gondolę. Juriew zasugerował, że najłatwiej można to osiągnąć za pomocą małego śmigła umieszczonego na ogonie helikoptera i wprawianego w obrót za pomocą lekkiego koła zębatego. Dzięki temu, że siła wytwarzana przez śmigło ogonowe została przyłożona do długiego ramienia (w stosunku do środka ciężkości aparatu), jego działanie z łatwością kompensowało moment reakcji.

Obliczenia wykazały, że zajęłoby to 8-15% mocy silnika. Yuriev zasugerował dalsze wykonanie ostrzy to śmigło o zmiennym skoku. Zwiększając lub zmniejszając kąt nachylenia tych łopat do płaszczyzny obrotu, można było zwiększyć lub zmniejszyć ciąg tego śmigła. Przy dużym ciągu śmigło ogonowe musiało pokonać moment reakcji wirnika głównego i obrócić gondolę w pożądanym kierunku.

Jednak największą trudnością było stworzenie niezawodnego systemu sterowania. Pilot musiał dysponować urządzeniami, które pozwalały mu na szybką zmianę orientacji maszyny względem wszystkich jej trzech osi: czyli obrócenie jej w dowolnym kierunku względem osi pionowej, przechylenie korpusu w górę i w dół, a także obróć go w prawo i w lewo. Problem skręcania został rozwiązany za pomocą małego wirnika ogonowego.

Aby to zrobić, jak już wspomniano, wystarczyło, aby jego ostrza obracały się i łączyły mechanizm obracania ich za pomocą sterów. Jak jednak zapewnić sterowność w osi podłużnej i poprzecznej? Najprostszym sposobem byłoby zainstalowanie dwóch dodatkowych śmigieł ogonowych, zamontowanych na konsolach w pewnej odległości od środka ciężkości maszyny i obracających helikopter w kierunku pożądanym przez pilota.

Tutaj śruba 1 służy do kompensacji momentu biernego i działa również jako ster; śruba 2 daje przechylenie i działa podobnie do lotek (skośnych płaszczyzn skrzydeł samolotu), a śruba 3 służy jako rodzaj windy. Jednak system ten, oprócz tego, że był zbyt skomplikowany, miał również tę wadę, że powodował, że helikopter był bardzo niestabilny w locie. Juryjew zaczął zastanawiać się nad pytaniem: czy możliwe jest ułożenie głównego wirnika w taki sposób, aby sam tworzył dwa momenty niezbędne do sterowania helikopterem? Poszukiwania zakończyły się w 1911 roku wraz z wynalezieniem jednego z najbardziej niezwykłych urządzeń w historii helikopterów - stworzenia tarczy sterującej.

Zasada działania tej maszyny jest bardzo prosta. Każda łopata śmigła opisuje okrąg podczas jego obrotu. Jeśli łopaty wirnika głównego zostaną ruchome względem ich osi wzdłużnych, tak aby mogły zmieniać kąt nachylenia do płaszczyzny obrotu, wówczas ruch helikoptera można bardzo łatwo kontrolować.

Rzeczywiście, jeśli część koła jest zarysowana, ostrze przechodzi z dużym kątem montażu, a druga część - przy mniejszym ciągu oczywiście z jednej strony będzie większy, z drugiej mniejszy, a główny wirnik (a wraz z nim cała maszyna) obróci się w odpowiednim kierunku.

Tarcza sterująca zapewniła niezbędny montaż ostrzy. W tym celu na głównym wale wirnika na przegubie zamontowano pierścień, do którego za pomocą zawiasów przymocowano przewody prowadzące do dźwigni obracających łopatki. Pierścień obracał się wraz z wałem napędowym. Był otoczony z obu stron nieruchomym pierścieniem, luźno na nim osadzonym. Ten ostatni pierścień można było dowolnie obracać za pomocą drążków kierowniczych i dowolnie przechylać w dwóch płaszczyznach.

W tym samym czasie pierścień wewnętrzny również się przechylił, obracając się jednocześnie wewnątrz pierścienia nieruchomego. Łatwo zobacz, że w tym przypadku pierścień wewnętrzny wykona pełne oscylacje w jednym obrocie, co z kolei spowoduje oscylację każdego powiązanego z nim ostrza: wszystkie one zmienią kąt ustawienia od pewnej wartości minimalnej do maksymalnej podczas obrotu. Kąty te będą zależeć od nachylenia stałego pierścienia powiązanego z dźwigniami sterującymi.

Jeżeli pilot musiał skręcić w jakimkolwiek kierunku, musiał skierować w tym kierunku zewnętrzny pierścień tarczy sterującej. W tym trybie kąt nachylenia każdej łopatki zmienia się niezależnie od pozostałych łopatek. Ale łatwo było to zrobić, aby tarcza sterująca, w razie potrzeby, mogła zmienić kąt montażu wszystkich łopatek na raz. Było to wymagane np. wtedy, gdy silnik zepsuł się w trybie zwanym autorotacją, gdy pod wpływem przepływu powietrza śmigło spadającego helikoptera zaczęło się samorzutnie obracać, zachowując się jak spadochron.

W tym samym czasie helikopter zdawał się szybować (w naturze efekt ten można zaobserwować w spadających nasionach klonu). Aby to zrobić, wystarczyło, aby kardan tarczy sterującej przesuwał się wzdłuż wału napędowego (od góry do dołu). Podnosząc lub opuszczając tarczę sterową, pilot natychmiast obracał wszystkie łopaty śmigła w jedną stronę, zwiększając lub zmniejszając w ten sposób kąt montażu lub czyniąc go ujemnym (czyli zdolnym do obracania się w przeciwnym kierunku, czyli dokładnie tego, czego wymagało autorotacja ).

Tak więc do 1911 roku 22-letni student Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej Borys Juriew opracował ogólnie cały schemat helikopter jednowirnikowy. Nie mógł tego opatentować, bo nie miał na to pieniędzy. W 1912 roku, według projektu Juriewa, studenci Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej zbudowali naturalnej wielkości nielotny model helikoptera. Na międzynarodowej wystawie lotniczej, która odbyła się w tym samym roku w Moskwie, model ten został nagrodzony małym złotym medalem. Szkoła nie miała jednak środków na zbudowanie działającej maszyny. Pierwsza wojna światowa, która wkrótce się rozpoczęła, a następnie wojna domowa na długi czas oderwała Juryjewa od pracy nad swoim projektem.

Tymczasem w innych krajach w dalszym ciągu pojawiały się modele śmigłowców wielowirnikowych. Zbudowany w 1914 roku Anglik Mumford jest właścicielem swojego helikoptera. Jako pierwszy poleciał z prędkością do przodu. W 1924 roku Francuz Emichen po raz pierwszy wykonał lot helikopterem po zamkniętym kręgu. W tym samym czasie Yuryev, obejmując stanowisko kierownika Zakładu Aerodynamiki Doświadczalnej TsAGI, próbował wdrożyć swoją konstrukcję z jednym wirnikiem.

Pod jego kierownictwem Aleksiej Czeremukhin zbudował pierwszy radziecki helikopter 1-EA. Maszyna ta posiadała dwa śmigła ogonowe i dwa silniki Ron o mocy 120 KM każdy. każdy. Po raz pierwszy został także wyposażony w tarczę sterującą. Już pierwsze testy w 1930 roku dały znakomite wyniki. Helikopter pilotowany przez Czeremuchina pewnie wystartował z ziemi i z łatwością wzniósł się na wysokość kilkuset metrów, swobodnie opisując w powietrzu ósemki i inne skomplikowane figury.

W 1932 roku Czeremukhin poleciał tym helikopterem na wysokość 605 m, ustanawiając tym samym absolutny rekord świata. Jednak ten helikopter był nadal bardzo daleki od doskonałości. Był niestabilny. Wirnik główny został sztywny (łopatki nie zmieniały ruchu trzepotania), przez co jego osiągi były niezadowalające. Następnie opracowano i zbudowano inne modele. W 1938 roku pod przewodnictwem Iwana Pawłowicza Bratuchina powstał pierwszy radziecki śmigłowiec dwuwirnikowy 11-EA o konstrukcji poprzecznej.

Ale ogólnie rzecz biorąc, w latach 30. produkcja helikopterów nie otrzymała wsparcia rządowego w ZSRR. W tym czasie bardzo popularna stała się teoria, według której samolot jest nieporównywalnie bardziej zaawansowany od helikoptera zarówno pod względem prędkości, jak i ładunku, a helikopter to tylko droga zabawka. Dopiero w 1940 r. Juriewowi z wielkim trudem udało się uzyskać pozwolenie na utworzenie specjalnego biura projektowego, którym kierował. Wkrótce, obciążony dużą ilością pracy dydaktycznej, przekazał kierownictwo wydziału Iwanowi Bratukhinowi. Rok później wybuchła wojna, a stworzenie idealnego helikoptera ponownie odłożono na czas nieokreślony.

W tym czasie Niemcy były liderem w produkcji helikopterów. Utalentowany projektant Heinrich Focke stworzył w latach 30. kilka zaawansowanych dwuwirnikowych helikopterów poprzecznych. W 1937 roku jego helikopter FW-61 ustanowił rekordy świata: wysokość – 2439 m, prędkość – 123 km/h i zasięg lotu – 109 km. W 1939 roku nowy śmigłowiec Focke wzniósł się na wysokość 3427 m, a w 1941 roku wprowadzono do małej serii jego maszynę FA-223. Wojna położyła kres jego rozwojowi, ale sukcesy Focke-Wulfów na długo przyciągnęły uwagę projektantów do konstrukcji poprzecznej.

Fakt, że konstrukcja jednowirnikowa mimo to ugruntowała swoją pozycję w branży śmigłowców jako dominująca, jest ogromny to zasługa amerykańskiego projektanta samolotów Igora Sikorskiego. (Z pochodzenia Rosjanin, w 1919 r. wyemigrował do Ameryki, a w 1923 r. założył tu własną firmę Sikorsky.) Sikorsky w ciągu swojego życia opracował kilkadziesiąt modeli samolotów, ale światową sławę przyniosło mu stworzenie helikoptera. To on jako pierwszy doprowadził do perfekcji klasyczną konstrukcję jednowirnikową Yuryeva.

Sikorsky zbudował swój pierwszy helikopter, S-46 (VC-300), w 1939 roku. Natychmiast porzucił pomysł wyznaczania wszystkich parametrów urządzenia poprzez obliczenia i zdecydował się stworzyć helikopter, w którym z łatwością można by wprowadzać zmiany konstrukcyjne podczas prób w locie. Jego samochód miał wyraźnie prymitywny wygląd: prosty kadłub został zmontowany w formie kratownicy ze stalowych rur, pilot siedział otwarcie w małym krześle przed silnikiem. Napęd z małego silnika o mocy 65 KM. był on przekazywany w górę za pomocą pasów do skrzyni biegów, z której napędzany był prosty, trójłopatkowy i trójprzegubowy wirnik główny. Ogonowe jednołopatowe śmigło ogonowe zostało zamontowane na długiej belce w kształcie skrzynki.

Już pierwsze testy ujawniły liczne wady konstrukcyjne. Tarcza sterująca działała bardzo słabo, ponieważ została nieprawidłowo obliczona; Z tego powodu helikopter nie słuchał dobrze steru i kołysał się podczas wznoszenia. W końcu przewrócił się i został poważnie uszkodzony. Następnie Sikorsky porzucił tarczę sterującą i wprowadził trzy śmigła ogonowe (realizując w ten sposób wcześniejszy projekt Juryjewa, o którym mowa powyżej).

W tej konstrukcji helikopter wykazywał dobrą sterowność. W maju 1940 r. Sikorski publicznie zademonstrował swoje dzieło w Bridgeport przed amerykańskimi pilotami. Jego maszyna zrobiła na obecnych ogromne wrażenie: helikopter swobodnie poruszał się w górę i w dół, na boki i do tyłu, zawisał w bezruchu i obracał się w miejscu. Helikopter miał tylko jedną wadę - uparcie odmawiał lotu do przodu.

Znalezienie przyczyny jego „uporu” zajęło kilka miesięcy. Okazało się, że wiry powietrza wytwarzane przez wirnik główny miały silny wpływ na pracę śmigieł ogonowych, tak że przy dużych prędkościach odmawiały one pracy. Kiedy śmigła ogonowe zostały przesunięte poza zasięg wirnika głównego, zwrotność i sterowność VS-300 natychmiast znacznie się poprawiły. Ogólnie rzecz biorąc, VS-300 miał ogromne znaczenie dla Sikorsky'ego. W ciągu dwóch lat lotów testowych przetestowano na nim kilka układów sterowania, różnego rodzaju śmigła i konstrukcje, a także opracowano kształt samego helikoptera. Liczba ulepszeń konstrukcyjnych wprowadzonych do pierwotnego modelu była tak znacząca, że ​​do 1942 roku z oryginalnego helikoptera pozostał jedynie fotel pilota, środkowa część kadłuba, zbiornik paliwa i dwa koła podwozia głównego. Dzięki tym testom tworzenie kolejnych śmigłowców było znacznie łatwiejsze.

Wkrótce dowództwo Sił Powietrznych USA złożyło firmie Sikorsky zamówienie na opracowanie helikoptera wojskowego, który mógłby to zrobić miałby służyć do regulacji ognia i komunikacji. Nowa próbka została nazwana VS-316 (S-47). Liczne awarie pierwszej maszyny przekonały projektanta, że ​​tarcza sterująca jest absolutnie niezbędna w przypadku konstrukcji jednoślimakowej. Tym razem maszynę zaprojektowano z dużą starannością, co przesądziło o sukcesie modelu. W styczniu 1942 roku rozpoczęły się próby w locie gotowego śmigłowca. W kwietniu samochód został już zaprezentowany wojsku.

Pilot testowy Charles Maurice, który siedział za sterami, był w stanie zademonstrować ogromne możliwości wiropłata. Unosił się nad głowami zdumionych widzów, wzbijał się w powietrze i ponownie siadał na swoim dawnym miejscu – dokładnie w zagłębieniach kół, poruszał się do przodu, do tyłu, na boki i obracał się w miejscu. Następnie za pomocą specjalnej rurki podniósł woreczek z jajkami, przeniósł go w inne miejsce i opuścił, nie rozbijając ani jednego. Pokazano także inne akrobacje, takie jak pasażer opuszczający i wspinający się po drabince linowej do helikoptera unoszącego się nad ziemią.

Teraz to oczywiście nie dziwi, ale wtedy była to nowość i zadziwiła mnie do głębi. doświadczeni generałowie. Jeden z obecnych na sali urzędników wysokiego szczebla wykrzyknął: „To coś może zrobić wszystko, co potrafi koń!” A słynna angielska pilotka testowa Bree przyznała: „Byliśmy obecni przy cudzie”. Na koniec Maurice zademonstrował prędkość przelotową około 130 km/h, wzniósł się na wysokość 1500 m nad ziemię, a następnie wykonał lądowanie autorotacyjne z wyłączonym silnikiem.

W maju 1942 roku VS-316 został przyjęty przez armię amerykańską pod nazwą XR-4 i wprowadzony do produkcji masowej. W sumie zbudowano 130 takich helikopterów. W 1944 roku zostały po raz pierwszy przetestowane w warunkach bojowych w Birmie. Wojna toczyła się tutaj w dżungli, a helikopter był jedynym środkiem transportu odpowiednim do zaopatrywania żołnierzy. Japońskie myśliwce rozpoczęły prawdziwe polowanie na wolnobieżne helikoptery, ale nie udało im się zestrzelić ani jednego – przy najmniejszym niebezpieczeństwie helikopter przyciśnięty do ziemi, chował się między drzewami i w ten sposób z łatwością uniknął walki.

W 1943 roku firma Sikorsky wypuściła na rynek nowy śmigłowiec XR-5, który charakteryzował się znacznie większą szybkością i ładowność. Po raz pierwszy opracowano do niego specjalny silnik helikoptera. Łącznie zbudowano 65 takich pojazdów, gdyż Ministerstwo Obrony Narodowej anulowało zamówienia ze względu na zakończenie wojny. Tymczasem w 1944 roku Sikorsky miał już gotowy nowy model – S-49 (w sumie wyprodukowano 229 egzemplarzy).

Po wojnie helikoptery zaczęły szybko rozprzestrzeniać się na całym świecie. Sikorsky nie utrzymał długo monopolu na ich produkcję, gdyż w samych USA 300 firm rozpoczęło prace nad własnymi modelami wiropłatów. Jednak Sikorsky miał nad nimi istotną przewagę – dobrze rozwiniętą konstrukcję i usprawnioną produkcję.

Pomimo konkurencji jego firma nie tylko prosperowała, ale także zwiększała produkcję. W 1946 roku opracował model S-51 (w sumie wyprodukowano 554 pojazdy), który znalazł szerokie zastosowanie zarówno w sferze wojskowej, jak i komercyjnej. Helikopter ten został po raz pierwszy wyposażony w autopilota, co znacznie ułatwiło jego sterowanie.

Jednak największe sukcesy odniosły śmigłowce S-55 Chickasaw (1949) i S-58 Seabat (1954). W samej fabryce Sikorsky zmontowano 1828 helikopterów pierwszego modelu i 2261 drugiego. Ponadto wiele firm w różne kraje uzyskały licencję na ich produkcję. W 1952 roku dwa S-55 odbyły pierwszy lot przez Ocean Atlantycki (jeden tankował na pokładzie lotniskowca) z Ameryki do Europy. S-58 został uznany za najlepszy śmigłowiec pierwszej generacji. Stał się także „łabędzim śpiewem” samego Sikorskiego. W 1957 roku 68-letni projektant odszedł z kierowania firmą.

W tych latach rozwój helikopterów w ZSRR był w pełnym rozkwicie. Po wojnie Juryewowi udało się doprowadzić do zorganizowania dwóch nowych biur projektowych: Michaiła Mila, który podjął się opracowania helikoptera jednowirnikowego, i Nikołaja Kamowa, który wybrał konstrukcję współosiową. W prace projektowe śmigłowca zaangażowało się także Biuro Projektowe Jakowlew. Bratukhin kontynuował pracę nad helikopterami poprzecznymi.

W 1946 roku pojawił się jego helikopter G-3. W 1947 roku Kamov wyprodukował swój pierwszy helikopter, Ka-8. Kiedy jednak pod koniec lat 40. ogłoszono konkurs na najlepszy radziecki model, wygrał go śmigłowiec Mil Mi-1, stworzony według jednowirnikowego projektu Juryjewa. W 1951 roku wszedł do produkcji.

Wstęp

W dzisiejszych czasach trudno wyobrazić sobie życie bez transportu lotniczego. Mocno wkroczył w życie narodów naszej planety i stał się integralną częścią ludzkich pomysłów na temat szybkiego postępu nauki i technologii. Lotnictwo cywilne, jakby zbliżając kraje i kontynenty, przyczynia się do rozwoju współpracy politycznej, gospodarczej i kulturalnej między państwami.

Nasze lotnictwo rozwijało się i dojrzewało wraz z całym krajem i obecnie znajduje szerokie zastosowanie w wielu obszarach rozwoju gospodarczego i wnosi ogromny wkład we wzmacnianie potęgi gospodarczej i obronnej naszej Ojczyzny. Ona jest prawdziwym dzieckiem partii i narodu. Jego historia odzwierciedla samo życie państwa robotniczego i chłopskiego - burzliwe, pełne rewolucyjnego dynamiki, innowacyjnej energii, twórczej mocy.

Dziś wśród przedsiębiorstw i firm transportu lotniczego na świecie pierwsze miejsce zajmuje Aeroflot, który dysponuje dużą flotą nowoczesnych, komfortowych, szybkich samolotów i helikopterów, dobrze wyposażonymi lotniskami na głównych i lokalnych trasach lotniczych oraz obsługuje loty na rozbudowana sieć krajowych i międzynarodowych linii lotniczych.

Samoloty i helikoptery lotnictwa cywilnego służą nie tylko do przewozu pasażerów i różnorodnych ładunków, ale znajdują szerokie zastosowanie w wielu gałęziach przemysłu i rolnictwa. Buczenie silników lotniczych słychać nad terenami rolniczymi i leśnymi, nad placami budowy i wioskami geologów w tajdze, nad stacjami naukowymi w Arktyce i Antarktyce.

W lutym 1972 roku pracownicy Aerofłotu, a wraz z nimi cały kraj, obchodzili 50-lecie lotnictwa cywilnego ZSRR. „Lotnictwo cywilne, utworzone z inicjatywy W.I. Lenina” – oznajmiło powitanie pracowników Aeroflotu przez Komitet Centralny KPZR, Prezydium Rady Najwyższej ZSRR i Radę Ministrów ZSRR „w wyniku pod opieką partii komunistycznej i rządu radzieckiego, bohaterska praca naszego narodu, przekształciła się w wysoko rozwinięty sektor gospodarki narodowej, wyposażony w najwyższej klasy technologię lotniczą. Z powodzeniem spełnia swoje zadania w zakresie transportu pasażerów i ładunków, stanowi wielką pomoc dla rolnictwa i medycyny, jest szeroko stosowany w ochronie zasobów leśnych i pracach poszukiwawczo-geologicznych.

Dużą część zadań powierzonych Aerofłotowi przez XXIV Zjazd Partii wykonują helikoptery. Co więcej, wraz z pojawieniem się nowych, mocniejszych i zaawansowanych modeli śmigłowców, zakres ich wykorzystania w gospodarce narodowej stale rośnie.

Kiedy latem 1971 roku w Le Bourget odbywał się 29. Międzynarodowy Salon Lotnictwa i Kosmonautyki, na tarasie widokowym obok radzieckiego śmigłowca B-12 znajdowały się dwa naddźwiękowe samoloty Tu-144 i Concord. Wyobraźcie sobie zdziwienie zwiedzających, gdy zobaczyli, że te ogromne samoloty swobodnie mieszczą się pod gondolami silników gigantycznego helikoptera. Był jednym z najciekawszych eksponatów wystawy, czyli – jak pisali w swoich relacjach dziennikarze – gwiazdą pierwszej wielkości. Specjaliści lotnictwa byli zaskoczeni nie tyle fenomenalnymi osiągami śmigłowca w locie, ile odważnym, zasadniczo nowym rozwiązaniem problemów projektowych związanych z rozmieszczeniem silników, tworzeniem nowych skrzyń biegów, przekładni i wirników. Kilka rekordów świata ustanowionych na B-12 i jego udany przelot nad krajami europejskimi na dystansie siedmiu tysięcy kilometrów potwierdzają wysokie walory samolotu towarowego.

Od pierwszego modelu helikoptera, stworzonego ponad dwieście lat temu przez wielkiego rosyjskiego naukowca M.V. Łomonosowa, po nowoczesne śmigłowce wielotonowe – to droga rozwoju wiropłatów.

Z każdym rokiem helikoptery są coraz częściej wykorzystywane w gospodarce narodowej i w sprawach wojskowych. Wykorzystywane są jako środek transportu i łączności w odległych rejonach kraju, do rozpoznania lodu, w rolnictwie, do obsługi wypraw i floty rybackiej, do załadunku i rozładunku statków, a także pełnią funkcję pilotową i spedycyjną w portach i przystaniach. Helikoptery są szeroko stosowane przy sporządzaniu map terenu, badaniach geofizycznych i geologicznych oraz ratowaniu ludzi podczas powodzi i innych klęsk żywiołowych. Helikoptery odegrały ważną rolę w realizacji tak wielkich odkryć geologicznych, jak diamenty jakuckie, ropa tiumeńska i gaz jamalski.

Radzieckie helikoptery ustanowiły dziesiątki rekordów świata, z których wiele pozostaje niedoścignionych do dziś.

Książka oferowana czytelnikowi w popularnej formie opisuje w skrócie historię powstania śmigłowca, jego budowę i zastosowanie w różnych sektorach gospodarki narodowej oraz w sprawach wojskowych. Książka przeznaczona jest dla szerokiego grona czytelników niezaznajomionych z budową śmigłowca i zasadami jego lotu.

Rozdział I. Z historii powstania helikopterów

Ryż. 1. Dmuchawa M. W. Łomonosowa

Ryż. 2. Jeden z pierwszych radzieckich śmigłowców TsAGI-1-EA

Ryż. 3. Helikopter zaprojektowany przez I. P. Bratukhina 5-EA

Ryż. 4. Helikopter Mi-1 projektu M. L. Mil

Ryż. 5. Śmigłowiec Mi-2 pod każdym względem przewyższał swojego poprzednika

Ryż. 6. Mi-8 - potężne radzieckie helikoptery

Ryż. 7. Helikopter Mi-10 - latający dźwig

Ryż. 8. Helikopter projektu N. I. Kamova - Ka-18

Ryż. 9. Gigantyczny helikopter B-12

Od czasów starożytnych człowiek marzył o tym, aby wzbić się w powietrze jak ptak. Droga do realizacji tego marzenia jest wielka – od mitu o locie Ikara do Słońca i baśni o latającym dywanie, po naddźwiękowe loty nowoczesnych samolotów pasażerskich i statków kosmicznych.

Pomysł stworzenia helikoptera jest jednym z najstarszych w historii lotnictwa. Potwierdzają to materiały odnalezione w archiwum Biblioteki Mediolańskiej w połowie XIX wieku. Wśród nich zachowały się rysunki wykonane ręką słynnego włoskiego naukowca i artysty Leonarda da Vinci w 1475 roku. W tych rysunkach i podpisach wyrażona została idea wykorzystania śruby Archimedesa w konstrukcji samolotu. Leonardo da Vinci przewidział pionowy start swojego modelu za pomocą śmigła obracającego się w płaszczyźnie poziomej. Ale jego projekt był daleki od praktycznej realizacji.

Pierwsze doświadczenia w budowie działającego modelu helikoptera przeprowadził w 1754 roku wielki rosyjski naukowiec M.V. Łomonosow. Badając górne warstwy atmosfery, naukowiec zaprojektował mały samolot zdolny unieść w powietrze instrumenty meteorologiczne. Rysunek wykonany przez M.V. Łomonosowa daje wyobrażenie o cechach konstrukcyjnych tego urządzenia. W niewielkim, lekkim korpusie mieściła się sprężyna zegarowa, która poprzez układ kół zębatych połączona była z dwoma koncentrycznymi rolkami, do których przymocowano dwie śruby powietrzne, umieszczonymi jedna nad drugą (rys. 1).

Naukowcy sugerują, że pracując nad stworzeniem tego aparatu M.V. Łomonosow wziął pod uwagę moment reaktywny wywołany obrotem układu nośnego i zrównoważył go poprzez umieszczenie dwóch śrub na tej samej osi, obracających się w przeciwnych kierunkach. Ten układ śrub nazwano później konstrukcją współosiową i znalazł szerokie zastosowanie w praktyce produkcji helikopterów.

Na podstawie rysunków M.V. Łomonosowa zbudowano działający model maszyny, który zademonstrował członkom Rosyjskiej Akademii Nauk 1 lipca 1754 roku. „Wielce ceniony doradca Łomonosow pokazał wymyśloną przez siebie maszynę, którą nazwał aerodynamiczną (czyli przepływającą powietrzem)” – napisano w protokole. - Maszyna była zawieszona na linie rozciągniętej na dwóch blokach i utrzymywana w równowadze za pomocą ciężarków zawieszonych na przeciwległym końcu. Gdy tylko sprężyna została nawinięta, maszyna uniosła się na wysokość i dlatego obiecała osiągnięcie pożądanego efektu. Jednak efekt ten, zdaniem wynalazcy, wzrośnie jeszcze bardziej, jeśli zwiększymy siłę sprężyny i zwiększymy odległość między jedną a drugą parą skrzydełek, a skrzynka, w której umieszczona jest sprężyna, będzie wykonana z drewno w celu zmniejszenia masy. On (Łomonosow) obiecał się tym zająć.”

W tamtych latach śmigło jako urządzenie do napędzania pojazdów, w tym statków, nie było w ogóle znane i nie było stosowane. Po raz pierwszy w historii M.V. Łomonosow podjął próbę uniesienia samolotu w powietrze, co było jak na tamte czasy wielkim osiągnięciem. Oczywiście, biorąc pod uwagę niewystarczający poziom rozwoju technologii w tamtych latach, zbudowanie dużego modelu było niemożliwe ze względu na brak mocnego i niezawodnego silnika.

Wielu wynalazców i rzemieślników w różnych krajach próbowało budować samoloty z trzepoczącymi skrzydłami – ornitoptery, czyli wykorzystujące rozwiązanie podsuwane przez samą naturę. Ich próby nie zostały jednak uwieńczone sukcesem i jak dotąd nie zbudowano ani jednej maszyny o ptasich skrzydłach, która mogłaby dobrze utrzymać się w powietrzu i posiadać podstawowe właściwości lotne. Techniczne zadanie stworzenia maszyny o ptasich skrzydłach okazało się niezwykle trudne.

Liczne awarie w tym zakresie skierowały myśl wynalazców w stronę urządzeń z wirnikami napędzanymi silnikami.

W drugiej połowie XIX wieku postęp technologiczny stworzył sprzyjające środowisko dla naukowców i wynalazców pracujących w dziedzinie aeronautyki i lotnictwa. Stworzenie maszyny zdolnej do wzniesienia się w powietrze stało się realistyczne dopiero po osiągnięciu stosunkowo wysokiego poziomu technologii silników.

W 1869 roku słynny rosyjski inżynier elektryk A. N. Lodygin zaprojektował pierwszy „samolot elektryczny”, który miał dwa śmigła. Jeden jest nośny, zapewniający przyczepność pionową, drugi to ciągnący, zapewniający przyczepność poziomą. Do obracania śrub projektant zaprojektował specjalny silnik elektryczny o mocy 300 KM. Z. Jednak projekt ten nie został zrealizowany ze względu na brak niezbędnych środków.

Akademik M. A. Rykaczow wniósł ogromny wkład w badania działania śmigieł helikopterów. Już na początku lat siedemdziesiątych ubiegłego wieku zbudował specjalne urządzenie do badania siły ciągu śruby obracającej się w płaszczyźnie poziomej. Pod koniec XIX wieku w Rosji pojawiły się pierwsze prace teoretyczne dotyczące śmigieł i aerodynamiki. Ich autorami byli znani rosyjscy naukowcy S.K. Dzhevetsky, D.I. Mendelejew, N.E. Żukowski, S.A. Chaplygin, K.E. Ciołkowski i inni.

Wyniki pierwszych prac nad śmigłowcami w jednym kraju były mało znane w innych krajach, a często rozwój nowych pomysłów w tym zakresie przebiegał niezależnie i równolegle.

Na początku 1907 roku rosyjski inżynier wojskowy K. A. Antonow rozpoczął opracowywanie projektu helikoptera, który powstał trzy lata później. Dwa koła śrubowe składały się z pojedynczych aluminiowych trójkątnych płytek łopatkowych, połączonych ze sobą dwoma dużymi obręczami. Łopatki śmigła mogły obracać się wokół swoich osi wzdłużnych. Zmieniając dowolnie kąty natarcia ostrzy, można było uformować coś w rodzaju spadochronu z kół śrubowych. Małe śmigło miało wytwarzać ciąg dla helikoptera, zapewniając ruch poziomy. Urządzenie zostało wyposażone w stabilizator poziomy i ster. Gondola otoczona jest kratą z poręczami. Koła śrubowe napędzane były silnikiem benzynowym o mocy 30-35 KM. c., jednocześnie przenosząc ruch na śruby za pomocą specjalnego wału i przekładni zębatej. Urządzenie zostało zamontowane na wózku, którego trzy koła mogły się obracać. Podczas testów urządzenie ze względu na silnik o małej mocy nie było w stanie wytworzyć niezbędnej siły nośnej i odbić się od ziemi.

Zbudowany w 1908 roku przez studenta Politechniki Kijowskiej I. I. Sikorskiego, helikopter miał dwa dwułopatowe śmigła zamontowane na osi pionowej w pewnej odległości od siebie. Śmigła napędzane były trzycylindrowym silnikiem benzynowym o mocy 12 KM. Z. Badania wykazały, że moc silnika jest niewystarczająca do uniesienia aparatu.

Pomimo niepowodzenia Sikorsky wiosną 1910 roku zbudował drugi helikopter. Miał dwa trójłopatowe śmigła i był wyposażony w mocniejszy silnik o mocy 25 KM. Z. Urządzenie ważyło 180 kg. Ale projektant nie ukończył pracy nad helikopterem, rozpoczynając pracę w dziedzinie tworzenia samolotów.

Na początku 1909 roku student Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej i aktywny uczestnik koła lotniczego, później akademik, Zasłużony Robotnik Nauki i Techniki B. N. Juryjew opracował projekt oryginalnego śmigłowca. W środkowej części kadłuba miał znajdować się silnik Gnome o mocy 70 koni mechanicznych. Z. do obracania dwóch dwułopatowych śmigieł. Górny miał średnicę 9 m, a dolny 3 m. Dodatkowo urządzenie posiadało śmigło ogonowe z obracającymi się łopatkami.

Aby zapewnić sterowność i stabilność śmigłowca w locie, zapewniono tzw. automatyczne przechylenie, które umożliwiło zmianę kąta łopatek śmigła i tym samym przechylenie urządzenia w żądanym kierunku. Helikopter był wyposażony w podwozie startowe i spadochron na wypadek zatrzymania silnika. Całkowita waga urządzenia wyniosła 315 kg.

Pod koniec 1909 roku Juryev opracował drugą wersję swojego helikoptera. Ale nie można było znaleźć do niego odpowiedniego silnika, ponieważ moc wymagana do startu wynosiła 50 KM. Z. Jedynym silnikiem, jaki posiadało koło lotnicze Moskiewskiej Wyższej Szkoły Technicznej, był Anzani o mocy 25-30 KM. Z. Juriew musiał ponownie przerobić projekt helikoptera, aby można było zastosować jeden silnik.

Dopiero na początku 1912 roku zbudowano helikopter Juriewa. Był jednowirnikowy. Średnica dwułopatowego śmigła wynosiła 8 m. Konstruktor zaproponował kompensację momentu reakcji wirnika głównego za pomocą wirnika ogonowego zamontowanego na końcu kratownicy ogonowej. Napędzany był silnikiem głównym za pomocą specjalnego mechanizmu przekładniowego. Konstrukcja ta przeszła do historii współczesnej produkcji śmigłowców jako klasyczna konstrukcja śmigłowców jednowirnikowych z wirnikiem ogonowym (sterującym).

Ze względu na małą moc silnika i potrzebę maksymalnego zmniejszenia masy aparatu Juriew musiał zrezygnować z montażu tarczy sterującej i obracających się łopatek śmigła. Mimo to urządzenie ważyło 202,5 ​​kg.

Wiosną 1912 roku śmigłowiec ten został zaprezentowany na II Międzynarodowej Wystawie Lotniczej w Moskwie i został nagrodzony złotym medalem.

Jednak, jak napisał sam Juriew, „eksperymenty rozpoczęte z tym helikopterem musiały zostać przerwane, ponieważ wał główny pękł z powodu wyjątkowo nierównej pracy trzycylindrowego czterosuwowego silnika Anzani. Koło nie miało pieniędzy na kontynuację swojej pracy…”

Na długo przed podobnymi wynalazkami za granicą B.N. Yuryevowi udało się stworzyć maszynę tarczową, zbadać autorotację śmigieł i opracować problem bezpieczeństwa opadania aparatu w przypadku zatrzymania silnika. Opracował także pytania dotyczące prędkości jazdy do przodu i udźwigu helikoptera.

Cała historia rozwoju aeronautyki i lotnictwa w carskiej Rosji naznaczona jest głupim i obojętnym podejściem urzędników państwowych do losów tego czy innego wynalazku lub projektu samolotu. Nawet w tych rzadkich przypadkach, gdy rząd zapewnił fundusze na projekt, projekt ten prawie nigdy nie został ukończony. Już pierwsza awaria, awaria czy wypadek wystarczyły, aby projekt lub wynalazek został odrzucony. Zazwyczaj urzędnicy carscy, przestraszeni pierwszą przypadkową awarią, odmawiali finansowania kontynuacji prac. Dlatego wiele wspaniałych projektów i wspaniałych przykładów, które już powstały, zostało skazanych na zagładę. Tak było w przypadku samolotu Możajskiego, sterowca Kostowicza, ciężkiego samolotu „Światogor” Slesariewa i wielu innych wynalazków. Przeciętność urzędników państwowych oraz ogólne zacofanie techniczne i gospodarcze kraju utrudniały rozwój lotnictwa w Rosji. Dopiero Wielka Październikowa Rewolucja Socjalistyczna otworzyła ogromne możliwości twórczej działalności krajowych naukowców, projektantów i wynalazców.

Powstanie i rozwój naszego lotnictwa jest nierozerwalnie związany z nazwiskiem W.I. Lenina. Już u zarania budowy państwa radzieckiego przywódca partii i ludzie wnikliwie widzieli w lotnictwie jeden z najbardziej postępowych sektorów gospodarki narodowej, który był ważny dla przyszłości kraju socjalizmu. Już wtedy, w najtrudniejszej sytuacji ekonomicznej, pomimo zniszczeń, W.I. Lenin i partia wzywali klasę robotniczą, cały lud pracujący, do natychmiastowego rozpoczęcia tworzenia Floty Czerwonego Powietrza. W aktach Rady Pracy i Obrony znajduje się wiele dokumentów o tematyce lotniczej podpisanych przez W.I. Lenina.

Trzeba było posiadać geniusz wielkiego Lenina, aby z zadziwiającą dokładnością przewidzieć znaczenie aerofikacji, ogromną rolę społeczną, jaką lotnictwo miało do odegrania w naszym rozległym kraju.

Kierując się instrukcjami Włodzimierza Iljicza Lenina, naród radziecki pod przewodnictwem Partii Komunistycznej, mimo trudności, znajduje środki na rozwój lotnictwa. W kraju otwierają się pierwsze regularne linie lotnicze, pierwsze instytucje badawcze i pierwsze biura projektowe. To był początek. Tak jak plan elektryfikacji Lenina był prototypem przyszłych planów pięcioletnich, tak wiele z tego, co zostało zrobione w tych latach w dziedzinie nauki i technologii lotniczej oraz szkolenia personelu, stało się źródłem obecnych osiągnięć.

W naszym kraju zorganizowały się biura projektowe i instytucje naukowe, które zajmowały się opracowywaniem teorii budowy samolotów i tworzeniem nowych modeli samolotów i śmigłowców.

Projektanci i wynalazcy helikopterów zastosowali kilka metod równoważenia momentu reaktywnego układu nośnego: śmigło ogonowe, sparowane wirniki obracające się w przeciwnych kierunkach (schematy współosiowe, poprzeczne i wzdłużne). Ale we wszystkich przypadkach wirniki z reguły miały „sztywne” uszczelnienie łopatek w piaście. Łopatka mogła obracać się jedynie względem swojej osi podłużnej, ale zachowywała stałe położenie przestrzenne osi względem piasty wirnika.

Do lat 1925-1927 śmigłowce ze „sztywnymi” wirnikami nie wznosiły się powyżej 4-6 m i nie osiągały prędkości większych niż 15-20 km/h. Najdłuższy zasięg to lot po okręgu o długości jednego kilometra. Przyczyną tej powolnej poprawy osiągów helikoptera były silne wibracje, słaba stabilność, trudności z wyważeniem i niemożność szybowania po wyłączeniu silnika.

Projektanci wytrwale pracowali nad wyeliminowaniem tych niedociągnięć. Konieczne było stworzenie systemu nośnego, który zapewniłby bezpieczeństwo zjazdów zmotoryzowanych i niezmotoryzowanych, miałby lepszą stabilność i sterowność oraz wytwarzał niższy poziom wibracji.

Aby rozwiązać te problemy, projektanci musieli odejść od klasycznych konstrukcji helikopterów i szukać nowych sposobów. A potem pojawił się wiatrakowiec. Zamontowano na nim samoobrotowe śmigło i zastosowano przegubowe zawieszenie łopat. To właśnie te dwa rozwiązania zadecydowały o sukcesie nowego samolotu: umożliwiły wykonywanie zjazdów niezmotoryzowanych, zapewniały dobre wyważenie i stabilność we wszystkich trybach lotu oraz obniżyły wibracje.

Pod koniec lat 20-tych powstały pierwsze radzieckie wiatrakowce. W przeciwieństwie do samolotu, siłę nośną wiatrakowca wytwarza nie skrzydło, ale duży wirnik. Urządzenie porusza się do przodu pod wpływem ciągu śmigła ciągnika, podobnie jak samolot. Ale w przeciwieństwie do samolotu, główny wirnik wiatrakowca obraca się nie od silnika, ale od napływającego strumienia powietrza. W związku z tym wiatrakowiec nie mógł wystartować pionowo ani zawisnąć w powietrzu. Jego przewagą nad samolotem była krótka długość startu, a w przypadku awarii silnika zapewniane było bezpieczne zniżanie. Pod koniec 1928 roku sekcja lotnicza Osoaviakhim, według projektu N.I. Kamowa i N.K. Skrzhinsky'ego, ukończyła pierwszy radziecki wiatrakowiec Kaskr-1 („Czerwony Inżynier”).

Podczas tworzenia tego modelu opracowano śmigło przegubowe, w którym łopaty zawieszone są od piasty na zawiasach poziomych i pionowych. Dzięki temu każde ostrze mogło wykonywać ruchy trzepoczące w płaszczyźnie pionowej oraz ruchy oscylacyjne w płaszczyźnie obrotu. Dodatkowo opanowano tryb samoobrotu, który zapewnił niezawodność i bezpieczeństwo lotu. Następnie opracowano układ sterowania cyklicznym i ogólnym skokiem wirnika głównego na wiatrakowcach.

W Centralnym Instytucie Aerohydrodynamicznym (TsAGI) pod koniec 1926 r. Utworzono wydział konstrukcji specjalnych, na którego czele stał B. N. Yuryev. Grupa młodych inżynierów zajmowała się badaniami teoretycznymi i eksperymentalnymi oraz zbudowała kilka modeli helikopterów. Pierwsze eksperymentalne lekkie helikoptery opierały się na konstrukcji jednowirnikowej, jako najprostszej. Podczas badań wstępnych zastosowano specjalne wagi aerodynamiczne. Zainstalowano na nich helikopter jednowirnikowy z automatyczną tarczą sterową i kontrolą pochylenia. Tutaj w latach 1928-1929. przeprowadził szeroko zakrojone badania, które pozwoliły w stosunkowo krótkim czasie zaprojektować i zbudować śmigłowiec TsAGI-1-EA.

14 sierpnia 1932 roku otworzyła się nowa karta w historii radzieckiej produkcji śmigłowców. Tego dnia helikopter TsAGI-1-EA, pilotowany przez profesora A. M. Cheryomukhina, wzniósł się na wysokość 605 m, co było największym osiągnięciem technicznym tamtych lat. Helikopter z łatwością wznosił się i opadał w pionie, wykonywał zakręty w miejscu i swobodnie poruszał się we wszystkich kierunkach. Zbudowany został w konstrukcji jednoślimakowej i posiadał czterołopatowe śmigło o średnicy 11 m, napędzane dwoma silnikami obrotowymi o mocy 120 KM każdy. Z. Silniki umieszczono po obu stronach kadłuba. Moment reakcji był równoważony przez cztery śmigła ogonowe zamontowane parami na ogonach kadłuba.

Jesienią 1933 roku do testów przygotowano śmigłowiec 5-EA zaprojektowany przez I.P. Bratukhina. Ten samochód miał dobrą stabilność. Zainstalowano na nim sześciołopatkowy wirnik główny oryginalnej konstrukcji. Trzy długie ostrza zostały przymocowane na zawiasach, a trzy krótkie zostały przymocowane na sztywno, to znaczy nie mogły obracać się wokół własnych osi.

W latach 1940-1941 Biuro helikopterów Moskiewskiego Instytutu Lotniczego pod kierownictwem I.P. Bratukhina zaprojektowało i zbudowało dwuśmigłowy helikopter Omega z dwoma silnikami o łącznej mocy 440 KM. Z. Jego maksymalna prędkość sięgała 115 km/h, zasięg lotu – 250 km.

Już w latach przedwojennych radzieccy projektanci przeprowadzili szeroko zakrojone prace eksperymentalne z pierwszymi próbkami wiropłatów, co w dużej mierze przyczyniło się do pomyślnego rozwiązania głównych problemów w dziedzinie konstrukcji śmigłowców. Poszczególne wiatrakowce trafiały do ​​produkcji i były produkowane w małych seriach. Eskadra wiatrakowców A-7 brała udział w działaniach bojowych w początkowym okresie Wielkiej Wojny Ojczyźnianej. Działali dzień i noc za liniami wroga i w strefie frontu. Było to pierwsze doświadczenie wykorzystania wiropłatów w sprawach wojskowych.

W latach powojennych, dzięki troskom Partii Komunistycznej i rządu sowieckiego, nasi konstruktorzy stworzyli nowoczesne śmigłowce, które zdobyły szerokie uznanie w kraju i za granicą.

W procesie rozwoju radzieckiego przemysłu helikopterowego powstała i wzmocniła się szkoła naukowa, której największymi przedstawicielami są M. L. Mil, N. I. Kamov, A. S. Jakowlew i wielu innych.

Pod koniec 1947 roku utworzono biuro projektowe, na którego czele stał doktor nauk technicznych M. L. Mil, pod którego kierownictwem powstał trzymiejscowy śmigłowiec Mi-1, który znalazł szerokie zastosowanie praktyczne w wielu dziedzinach gospodarki narodowej oraz w wojsku lotnictwo.

Helikopter ten został wyposażony w silnik AI-26V o mocy 575 KM. Z. Jego prędkość przelotowa wynosi 130 km/h, zasięg lotu 370-600 km, wysokość 3000 m. Helikopter produkowany był seryjnie w wersjach transportowych, rolniczych i sanitarnych. Mi-1 ustanowił 17 rekordów świata w kategorii śmigłowców o masie lotu od 1750 do 3000 kg.

W 1952 roku śmigłowiec Mi-4 wszedł do masowej produkcji i otrzymał złoty medal na wystawie światowej w Brukseli. Za stworzenie tego helikoptera główny projektant i jego najbliżsi współpracownicy otrzymali Nagrodę Lenina. W tym czasie Mi-4 przewyższał pod względem nośności duże seryjne amerykańskie helikoptery i, zgodnie z ogólną zgodą ekspertów, był jednym z najbardziej niezawodnych śmigłowców. Ustanowił kilka rekordów świata pod względem ładunku i prędkości lotu.

W czerwcu 1957 roku swój pierwszy lot wykonał śmigłowiec Mi-6, który był wyposażony w dwa silniki turbośmigłowe. Mi-6 to jeden z najszybszych śmigłowców. Za przekroczenie prędkości dopuszczalnej 320 km/h, która przez długi czas pozostawała dopuszczalną dla wiropłatów, zespół Mila otrzymał międzynarodową nagrodę. Na bazie Mi-6 powstał gigantyczny latający dźwig Mi-10, który podniósł ładunek o masie 25 ton na wysokość 2800 m.

Zastosowanie nowych silników turbinowych umożliwiło stworzenie drugiej generacji śmigłowców Mi, które są bardziej udźwigowe, niezawodne i znacznie bardziej ekonomiczne. Mi-1 został zastąpiony przez Mi-2, a Mi-4 przez helikopter Mi-8. Jest to maszyna ekonomiczna, niezawodna i stosunkowo łatwa w obsłudze. Zachowując wymiary swojego poprzednika, śmigłowca Mi-4, nowy wiropłat ponad dwukrotnie zwiększa swoją ładowność i charakteryzuje się znacznie większą prędkością lotu.

Bardzo dobry jak na tamte czasy silnik wysokogórski do śmigłowca Mi-4 o mocy 1700 KM. Z. ważył 1040 kg. Dwa silniki zaprojektowane przez S.P. Izotova zainstalowane na Mi-8 ważą 660 kg i rozwijają moc 3000 KM. Z.

To w dużej mierze zadecydowało o zwiększeniu osiągów nowego śmigłowca jako pojazdu. Zwiększono także nośność z 1200-1600 kg na Mi-4 do 3000 kg na Mi-8, a na krótkim dystansie (100 km) do 4000 kg, prędkość przelotowa odpowiednio wzrosła ze 155 km/h do 220 km/h. H.

Tym samym wydajność godzinowa helikoptera wzrosła ponad 3,5 razy, a masa pustej maszyny wzrosła tylko o 30%.

Stosunek wydajności godzinowej do tony masy własnej Mi-8 jest 3 razy większy niż jego prototypu, co w dużej mierze charakteryzuje wydajność śmigłowca jako pojazdu. Wydajność godzinowa określa użyteczną wydajność, a waga pustej maszyny określa koszt urządzenia.

W związku ze zwiększoną ładownością zwiększono pojemność przedziału ładunkowego. Jest szerszy i dłuższy niż w Mi-4. W wersji pasażerskiej pomieści 28 osób.

Helikopter jest w stanie przez długi czas latać na jednym silniku, co znacznie zwiększa bezpieczeństwo lotu. Znacząco w porównaniu do Mi-4, automatyczna regulacja obrotów ułatwia także pilotowanie, co zapewnia nie tylko ich stałość, ale i synchronizację pracy obu silników. Jednocześnie w przypadku awarii jednego z silników automatycznie zwiększana jest moc pracującego.

Radzieckie helikoptery Mi-6, Mi-10, Mi-8, zaprezentowane na wystawie lotniczo-kosmicznej w Paryżu w 1965 roku, wywołały sensację. Angielska gazeta „Financial Times” napisała wówczas: „W Le Bourget zgromadziła się imponująca armada aparatu sowieckiego. Obserwatorzy lotnictwa zachodniego byli pod wielkim wrażeniem ich doskonałego stanu technicznego. Zobaczmy, czy Rosjanie poradzą sobie z komercyjną dżunglą, jaką reprezentuje obecnie handel samolotami na Zachodzie, z często brutalną i nieustanną konkurencją. Jeśli jednak wybiorą tę ścieżkę, ich urządzenia sprawią zachodnim biznesmenom wiele problemów”.

Nie można zaprzeczyć, że wiele radzieckich helikopterów sprzedawanych do wielu krajów na całym świecie eksploatowanych jest w różnorodnych warunkach klimatycznych. Ukoronowaniem tworzenia helikopterów przez biuro projektowe działające pod przewodnictwem Mila był nadolbrzym B-12, który podniósł ładunek ponad czterdzieści ton na wysokość ponad dwóch kilometrów. Za to fenomenalne osiągnięcie biuro projektowe otrzymało najwyższą międzynarodową nagrodę śmigłowcową.

Radzieckie dwuwirnikowe helikoptery współosiowe Ka-10, Ka-15, Ka-18, Ka-26 i inne, stworzone przez zespół projektantów pod przewodnictwem N. I. Kamowa, wyróżniają się dobrymi właściwościami akrobacyjnymi i prawie całkowitym brakiem wibracje. W helikopterach współosiowych z dwoma wirnikami moment reakcji głównych wirników jest wzajemnie równoważony, ponieważ wirniki obracają się z tą samą prędkością i w przeciwnych kierunkach i zużywają tę samą moc. Helikoptery tej konstrukcji nie mają śmigła ogonowego.

Helikoptery współosiowe mają minimalne wymiary i dobrą zwrotność. Przykładowo helikopter tej konstrukcji wykonuje obrót o 360° w miejscu w ciągu 3-5 sekund. Poziom wibracji w helikopterach współosiowych jest minimalny. Moc ich silnika jest wydawana wyłącznie na obracanie wirników głównych i nie jest wydawana na śmigło ogonowe. Ze względu na niższą masę konstrukcji, helikoptery współosiowe charakteryzują się większym zwrotem ciężaru.

Śmigłowiec Ka-26 w przenośni nazywany jest „latającym podwoziem”. W zależności od przeznaczenia zmienia się wygląd maszyny. W wersji pasażerskiej helikopter wyposażony jest w kabinę dla 6 osób. Po złożeniu siedzeń można przewozić ładunek w kabinie. Zestaw helikoptera zawiera otwartą platformę ładunkową, która jest zawieszona w środkowej części zamiast w kabinie. Ładunek można zawiesić bezpośrednio na haku. Następnie helikopter zamienia się w latający dźwig.

Głównym przeznaczeniem Ka-26 jest wykonywanie prac rolniczych. Przy zawieszeniu leja za pomocą odpowiedniego sprzętu zapewnione jest równomierne rozproszenie, rozproszenie lub rozpryskiwanie chemikaliów. Śmigłowiec Ka-26 jest efektem wieloletniej wspólnej pracy biura projektowego i Aeroflotu, dogłębnej analizy ekonomicznej wykorzystania śmigłowców w gospodarce narodowej. Możliwe byłoby stworzenie maszyny specjalnie do lotniczych prac chemicznych na polach kołchozów i państwowych gospodarstw rolnych. Posiadałby lej zasypowy z odpowiednim wyposażeniem, skrzynię napędową oraz osprzęt elektryczny (sprężarka, generator prądu przemiennego do napędzania pomp opryskiwaczy itp.).

Obliczenia wykazały jednak, że taki helikopter nie byłby ekonomiczny, ponieważ uprawa pól to zajęcie sezonowe i przez kilka miesięcy w roku stałby bez pracy. Dlatego projektanci postanowili stworzyć wielozadaniowy helikopter i pomyślnie wykonali to zadanie.

Jednym z kierunków rozwoju wiropłatów jest maszyna z połączonym układem nośnym: wirnikami i skrzydłem. Do lotu do przodu urządzenie posiada śmigła ciągnące. Nazywano go wiropłatem. Podczas normalnego lotu wiropłat startuje pionowo, jak helikopter. Cała siła nośna (pchnięcie) jest wytwarzana przez wirniki. Po osiągnięciu prędkości 60-80 km/h zwiększa się skok śrub trakcyjnych, po czym następuje dalsze intensywne przyspieszanie.

N. E. Żukowski (1847-1921), „ojciec lotnictwa rosyjskiego”, jak go nazywał Włodzimierz Iljicz Lenin, napisał podstawowe prace z zakresu aerodynamiki: „O dołączonych wirach”, na których opiera się współczesna teoria skrzydeł, „Teoria wirów śmigła ", co jest podstawą teorii śruby. Stworzone w oparciu o zaawansowaną teorię śmigła NEZH okazały się znacznie lepsze od śmigieł zagranicznych.

N. E. Żukowski był założycielem pierwszego w Europie naukowego i eksperymentalnego centrum lotnictwa - Instytutu Aerodynamiki, utworzonego w Kv4iiho pod Moskwą (1904).

Działalność Żukowskiego nie tylko dała potężny impuls nauce o lotnictwie, ale także rozwinęła miłość do lotnictwa wśród rosyjskiej młodzieży z pierwszej linii frontu, o której Żukowski
powiedział: „W Rosji mamy siły teoretyczne, są młodzi ludzie, którzy są gotowi bezinteresownie poświęcić się sportowi i naukowym badaniom nad metodami latania”. Wielu z tych młodych ludzi zostało później zwolennikami „szkoły Żukowskiego”.

Siergiej Aleksiejewicz Czaplygin (1869-1942), akademik, Bohater Pracy Socjalistycznej, który napisał tak wybitne dzieła, jak „Teoria skrzydła kratowego” (1911), „Schematyczna teoria rozszczepionego skrzydła” (1921), należy do „ Szkoła Żukowskiego”. .) i inni. Idea „końcowych wąsów wirowych”, wyrażona przez S. A. Chaplygina w pracy „Wyniki teoretycznych badań ruchu samolotów”, pomogła odtworzyć fizyczny obraz pracy skrzydła i łopaty.

1910-1911 stanowią punkty zwrotne w historii konstrukcji śmigłowców. Lata te upłynęły pod znakiem stworzenia N. E. Żukowskiego i jego uczniów B. N. Juryjewa, wiceprezesa Vetchinkina i G. X. Sabinina klasycznej teorii śmigła, która jest używana do dziś.

Z tego samego okresu pochodzą prace nad określeniem wielkości ciągu śmigieł o różnych kształtach łopatek i różnej ich liczby w zależności od liczby obrotów. Wykonano prace mające na celu określenie sprawności śmigła, czyli zidentyfikowano zależność pomiędzy mocą na wale napędowym a ciągiem wytwarzanym przez śmigło.

W latach 1910-1911 Borys Nikołajewicz Juriew, obecnie akademik i laureat Nagrody Stalina, zaproponował projekt śmigłowca jednowirnikowego ze śmigłem ogonowym i na jego podstawie zbudował helikopter. Ten helikopter to B. II. Juriewa w 1912 roku zademonstrowano na II Międzynarodowej Wystawie Aeronautycznej w Moskwie, gdzie projektant otrzymał złoty medal za doskonałe teoretyczne opracowanie projektu helikoptera i jego konstruktywną realizację.

Kolejny schemat helikoptera B. N. Yuryeva stał się klasycznym schematem, zgodnie z którym obecnie buduje się większość helikopterów.

Wszystkie nowoczesne helikoptery są również wyposażone w wynalezioną przez B. N. Yuryeva automatyczną tarczę sterującą, za pomocą której pilot kontroluje lot helikoptera. Struktura maszyny ego zostanie omówiona poniżej.

W przedrewolucyjnej Rosji naukowcy i wynalazcy, nie otrzymując ani materialnego, ani moralnego wsparcia ze strony rządu carskiego, zmuszeni byli na różne sposoby szukać środków i możliwości realizacji swoich pomysłów.

Dopiero po Wielkiej Październikowej Rewolucji Socjalistycznej, decyzją partii komunistycznej i rządu radzieckiego, w powstałym Centralnym Instytucie Aero-Hydrodynamicznym (TsAGI) rozpoczęły się szeroko prace nad budową śmigłowców.

W całej historii produkcji helikopterów najważniejszą kwestią zawsze była kwestia stabilności helikoptera. Jeśli spojrzymy na wyniki testów wcześniej zbudowanych śmigłowców, znajdziemy niemal identyczne wnioski: „został zaprojektowany. wybudowany. miał takie i takie cechy. przeszedł próby w locie. aparat był bardzo niestabilny.”
Aby uzyskać stabilny lot śmigłowca, konieczne było przeprowadzenie kompleksowych badań wirnika. Tę olbrzymią pracę podjął w 1926 r. B. N. Juriew wraz z grupą pracowników TsAGI, do której należał II. P. Bratukhin, N.I. Kamov, M.L. Mil i inni Grupa ta, po przeprowadzeniu dużej liczby eksperymentów, opracowań teoretycznych i prac nad metodami obliczeniowymi, wniosła decydujący wkład w przemysł helikopterowy.

W 1932 roku radziecki jednowirnikowy śmigłowiec TsAGI-1-EA, zbudowany przez zespół pilotażowego zakładu TsAGI pod kierownictwem A. M. Izaksona i A. M. Cheremukhina według projektu B. N. Yuryeva, przekroczył światowy rekord wysokości w klasie śmigłowców 30 razy, wznosząc się na wysokość 605 m. Pilotem tego helikoptera był zastępca kierownika działu helikopterów TsAGI, profesor A. M. Cheremukhn.

W 1939 r. I.P. Bratukhin przy udziale B.N. Juryjewa rozpoczął projektowanie helikoptera Omega, który miał dwa silniki i dwa główne wirniki umieszczone po obu stronach kadłuba. Za pracę nad projektem i budową tego helikoptera I. P. Bratukhin i B. N. Yuryev otrzymali w 1944 roku Nagrodę Stalina.

Następnie w latach 1940-1941. II. P. Bratukhin zbudował śmigłowiec TsLGP-11-ELPV, który był testowany i systematycznie pilotowany przez pilota D.I. Savelyeva.

Równolegle z rozwojem śmigłowca nastąpił rozwój kolejnego wiropłatu – wiatrakowca.

Jeżeli w helikopterze wirnik główny napędzany jest przez silnik i służy zarówno do wytwarzania siły nośnej, jak i do wytwarzania ciągu, to w wiatrakowcu funkcje te są rozdzielone pomiędzy dwa wirniki. Tylko wirnik trakcyjny otrzymuje moc silnika, a wirnik główny obraca się pod wpływem napływającego strumienia powietrza. Kiedy śmigło osiągnie określoną liczbę obrotów, jego siła nośna staje się wystarczająca, aby oddzielić wiatrakowiec od ziemi, wznieść się i polecieć.

W 1934 roku na radzieckim wiatrakowcu A-7, zaprojektowanym przez N.I. Kamowa w Centralnym Instytucie Aero-Hydrodynamiki, pobite zostały wszelkie dotychczasowe rekordy prędkości (221 km/h) i udźwigu (750 kg).

W ostatnich latach podczas parad lotniczych z okazji Dnia Floty Powietrznej ZSRR i Dnia Marynarki Wojennej nasi piloci pokazują osiągnięcia narodu radzieckiego w budowie helikopterów.

8 lipca 1951 roku w Tushino widzom pokazano grupowy lot helikopterów zaprojektowany przez M. L. Mila, podczas którego dziesięć helikopterów wznosząc się pionowo z lotniska utworzyło w powietrzu zamknięty okrąg na wysokości 150 m, po czym po latając po całym lotnisku, znikały z pola widzenia.

Na paradach lotniczych 27 lipca 1952 r. i 23 sierpnia 1953 r. zaprezentowano jeszcze bardziej rozbudowany program pokazów śmigłowców.

10 sierpnia 1952 roku helikoptery zaprojektowane przez N. I. Kamova wzięły udział w obchodach Dnia Marynarki Wojennej.

Podczas parady lotniczej w Tushino 20 czerwca 1954 roku śmigłowce otworzyły trzecią gałąź programu lotów. W powietrzu pojawiło się 36 helikopterów z jednym głównym wirnikiem, które wylądowały i wylądowały dużą siłą na zielonym polu lotniska. Z kolei podczas obchodów Dnia Floty Powietrznej 3 lipca 1955 roku kolumnę takich śmigłowców zamknęły cztery zupełnie nowe, przypominające ogromne skrzynie, śmigłowce z dwoma głównymi wirnikami.

Związek Radziecki posiada wiele rekordów światowego lotnictwa; Radzieccy piloci wielokrotnie pokazali całemu światu swoje wysokie umiejętności latania.

Kto jest kim w świecie odkryć i wynalazków Sitnikov Witalij Pawłowicz

Kto wynalazł helikopter?

Kto wynalazł helikopter?

Marzenie o samolocie mogącym latać w powietrzu zrodziło się dawno temu. Leonardo da Vinci już w 1500 roku narysował rysunek ogromnego helikoptera w kształcie śmigła. Ale nigdy nie próbował zbudować helikoptera, ponieważ nie miał silnika. W 1783 roku we Francji pokazano zabawkowy helikopter zwany „chińskim topem”. Nadal nie wiadomo, kto go wymyślił. W 1796 roku Sir John Cayley wykonał prototypy chińskich blatów, a także zaprojektował helikopter napędzany parą.

Przez następne 100 lat wiele osób było zaangażowanych w projektowanie helikopterów. Niektóre z tych modeli były fantastycznie złożone, inne proste, ale tylko kilka z nich potrafiło latać. Najtrudniejsze było to, że nie było mocnych, ale lekkich silników. Taki silnik powstał dopiero podczas I wojny światowej. Umożliwił skonstruowanie helikoptera, który wystartował z ziemi z osobą na pokładzie.

W latach 1909 i 1910 Igor Sikorski zaprojektował dwa helikoptery. Jeden z nich mógł unieść swój własny ciężar. Pod koniec 1917 roku dwóch oficerów austro-węgierskich zaprojektowało helikopter, który miał zastąpić balon obserwacyjny na uwięzi. Wykonał kilka startów na duże wysokości, ale tym helikopterem nie można było swobodnie manewrować.

W wielu krajach kontynuowano prace nad helikopterami. Żaden z samochodów nie spełnił jednak oczekiwań projektantów.

W 1936 roku nadeszła wiadomość z Niemiec, że firma Focke-Wulf wyprodukowała udany projekt helikoptera. W 1937 roku przeleciał nad całym krajem z prędkością około 70 mil na godzinę i na wysokości ponad 335 metrów.

W 1940 roku Sikorsky zademonstrował swój pierwszy działający helikopter. Helikopter ten został przyjęty na uzbrojenie armii amerykańskiej w 1942 roku.

Z książki 100 wielkich cudów technologii autor Piżmowy Siergiej Anatoliewicz

Helikopter KA-52 „Aligator” Przy wszystkich swoich zaletach każdy samolot ma jedną istotną wadę - aby utrzymać się w powietrzu, musi stale i z odpowiednio dużą prędkością poruszać się w płaszczyźnie poziomej, ponieważ siła nośna jego skrzydeł

Z książki 100 wielkich wynalazków autor Ryżow Konstantin Władysławowicz

85. HELIKOPTER Przez prawie czterdzieści lat od chwili pojawienia się samolot królował w powietrzu. W tym czasie prędkość i nośność skrzydlatych pojazdów wzrosła wielokrotnie, które z niezgrabnych „coś” ze sklejki zamieniły się w potężne odrzutowce

Z książki Łowienie ryb z lodu autor Smirnow Siergiej Georgiewicz

Na przynęty takie jak „helikopter”, „kałamarnica”, „korkociąg” i ich odmiany.Na początku zimy, po złowieniu kilku okazów w określonym obszarze zbiornika, ukąszenie chwilowo ustaje. Sandacz, nawet jeśli nie opuścił miejsca zakotwiczenia, chwilowo przestaje brać i nie korzysta ze zwykłych przynęt.

Z książki Wielkiej Encyklopedii Radzieckiej (BE) autora TSB

Helikopter Helikopter to statek powietrzny cięższy od powietrza, startujący i lądujący pionowo, w którym siła nośna wytwarzana jest przez jeden lub więcej (zwykle dwa) wirniki. Zamiast obcego słowa „helikopter” wprowadzono słowo „helikopter”. V. leci pionowo w górę

Z książki Przewodnik po krzyżówkach autor Kołosowa Swietłana

Największy śmigłowiec 2 „Mi-12” – Rosja.

Z książki Wszystko o wszystkim. Tom 3 autor Likum Arkady

Kto wynalazł helikopter? Pomysł samolotu, który mógłby wzbić się w powietrze, zrodził się dawno temu. Leonardo da Vinci już w 1500 roku narysował rysunek ogromnego helikoptera w kształcie śmigła. Ale nigdy nie próbował zbudować helikoptera, ponieważ go nie miał

Z książki Wszystko o wszystkim. Tom 4 autor Likum Arkady

Kto wynalazł piłkę? Nie wiadomo, kto pierwszy zaczął grać w piłkę, ale było to już w czasach prehistorycznych. Każda cywilizacja, od czasów prymitywnych po współczesność, grała w gry z użyciem różnych rodzajów piłek. Niektóre starożytne ludy tkały piłkę z trzciny, inne

Z książki Wszystko o wszystkim. Tom 5 autor Likum Arkady

Dlaczego helikopter może zatrzymać się w powietrzu? Helikopter może latać we wszystkich kierunkach: do przodu, do tyłu, na wprost i na boki. Może również w pewnym momencie zamarznąć. Aby zrozumieć, jak to się dzieje, musisz wiedzieć, jak leci helikopter. Kiedy obracają się łopatki śmigła helikoptera

Z książki 100 wielkich rekordów lotniczych i astronautycznych autor

Helikopter wytwórcy łyżek Mitreykina We wrześniu 1889 r. do sztabu Moskiewskiego Okręgu Wojskowego wpłynął list od rzemieślnika łyżarza Nikity Mitreikina. „...Wynalazłem drewniany model roweru lotniczego” – relacjonował. I dalej zauważył, że „ponieważ rysunek i

Z książki Lotnictwo Armii Czerwonej autor Kozyrew Michaił Jegorowicz

Helikopter dyskowy B.N. Yuryev W 1921 r. B.N. Po raz pierwszy na świecie Yuryev zaproponował schematyczny diagram helikoptera z korpusem w kształcie dysku. Znane są schematy jego dwóch urządzeń, które były korpusami osiowosymetrycznymi z silnikami umieszczonymi wewnętrznie wzdłuż osi pionowej i

Z książki Poznaję świat. Lotnictwo i aeronautyka autor Zigunenko Stanisław Nikołajewicz

Helikopter rzemieślnika Mitreykina We wrześniu 1889 r. do sztabu Moskiewskiego Okręgu Wojskowego wpłynął list od rzemieślnika Nikity Mironowicza Mitreykina. „...Wynalazłem drewniany model roweru lotniczego” – relacjonuje. I dalej zauważa, że ​​„od

Z książki 100 znanych wynalazków autor Pristinsky Władysław Leonidowicz

Z książki Wielka Encyklopedia Technologii autor Zespół autorów

Helikopter Helikopter to statek powietrzny, w którym siła nośna generowana jest przez jeden lub więcej wirników, podczas pionowego startu i lądowania. Zamiast obcego „helikoptera” wprowadzono definicję „helikoptera”. Helikoptery latają pionowo w górę bez

Z książki Kto jest kim w świecie odkryć i wynalazków autor Sitnikow Witalij Pawłowicz

Robot-helikopter UAV Rosyjska firma KVAND opracowała niewielki bezzałogowy-robot-helikopter. Można go używać do badania terenu, monitorowania rurociągów gazowych i naftowych oraz prowadzenia operacji poszukiwawczych. Potrafi rozwinąć prędkość do 150 km/h

Z książki Skąd wzięły się słowa autor Uszakowa Olga Dmitriewna

Kto wynalazł nurkowanie? Ludzie od zawsze byli ciekawi, co dzieje się w podwodnym świecie i próbowali się tam przedostać. Ale jak zdobyć zapas powietrza do oddychania pod wodą? Było dość ciężko, trzeba było rozwiązać dwa problemy: trudność poruszania się w wodzie i

Z książki autora

Helikopter Słowo ma dwa rdzenie: vert- i let-. Helikopter narodził się w czasach sowieckich i powstał z czasowników kręcić i latać, podobnie jak słowo samolot. Helikopter został nazwany ze względu na sposób, w jaki obraca się podczas lotu.