Zastaraný názov „vrtuľník“ bol prevzatý z francúzštiny (fr. hélicoptère) už koncom 19. storočia. Vo francúzštine bolo toto slovo vytvorené z koreňov gréckeho jazyka (iná gréčtina. ἕλιξ , Genitív ἕλικος "špirála, skrutka" a πτερόν "krídlo").

Autorstvo slova „vrtuľník“ (od „točení“ a „muchy“) patrí N. I. Kamovovi. Najstarším dokumentom, v ktorom sa používa „vrtuľník“, je Protokol zo zasadnutia Technickej komisie Ústrednej rady OSOAVIAKhIM pod predsedníctvom B. N. Jurjeva z 8. februára 1929. Zasadnutie komisie bolo venované úvahám o projekte autogyra KASKR-1 inžiniermi N. I. Kamovom a N. K. Skrzhinskym. Nové slovo sa zakorenilo ako synonymum slova „vrtuľník“ a úplne ho nahradilo koncom štyridsiatych rokov minulého storočia. Slovo „vírnik“ zostalo v ruskom jazyku v pôvodnom význame.

Nezdá sa byť pravdou, že tvrdenie L. A. Vvedenskej a N. P. Kolesnikova, že „keď vynašli lietadlo, ktoré pred vzletom nepotrebuje let, keďže je schopné vertikálne stúpať a lietať z akejkoľvek platformy, potom bolo slovo „vrtuľník“ vytvorené pre jeho meno "( vert ical + rokov et)“, najmä preto, že KASKR-1, čo je vírnik, nemohol stúpať vertikálne.

Existuje aj verzia, že slovo „vrtuľník“ vymyslel a zaviedol do ruského jazyka sovietsky spisovateľ sci-fi A.P. Kazantsev.

Existuje verzia pôvodu slova „vrtuľník“ z názvu výrobcu vrtuľníkov „Vertol“ (názov zasa pochádza zo skratky výrazu „lietadlo s vertikálnym vzletom a pristátím“ – „vertikálne“. vzlietajúce a pristávajúce lietadlá“). V roku 1959 sovietska delegácia, ktorej súčasťou bol aj vývojár prvých sovietskych sériových vrtuľníkov M.L. Od tej doby slovo „vrtuľník“ v ruštine konečne nahradilo slovo „vrtuľník“ na označenie týchto strojov.

Základné princípy

Existujú aj možnosti s umiestnením chvostového rotora na krídle vrtuľníka, pričom skrutka nielenže pôsobí proti prúdovému momentu a podieľa sa na smerovom riadení, ale vytvára aj dodatočný ťah smerovaný dopredu, čím odľahčuje hlavný rotor počas letu.

Pri použití dvojice synchronizovaných, protibežných vrtúľ sa reaktívne momenty vzájomne kompenzujú, pričom nie je potrebný dodatočný výkon od motorov. Takáto schéma však výrazne komplikuje konštrukciu vrtuľníka.

Ak je skrutka poháňaná prúdovými motormi namontovanými na samotných lopatkách, reaktívny moment takmer nie je viditeľný.

Na odľahčenie hlavného rotora pri vysokej rýchlosti môže byť vrtuľník vybavený dostatočne vyvinutým krídlom a na zvýšenie smerovej stability možno použiť aj empennage.

Keď vrtuľník letí dopredu, lopatky pohybujúce sa vpred majú väčšiu rýchlosť v porovnaní so vzduchom ako lopatky pohybujúce sa dozadu. Výsledkom je, že jedna z polovíc vrtule vytvára väčší vztlak ako druhá a vzniká dodatočný klopný moment. V tomto prípade má polovica vrtule s posúvajúcimi sa listami vo vzťahu k prichádzajúcemu prúdu vzduchu pod pôsobením tohto prúdu tendenciu vychýliť sa nahor v horizontálnom závese. V prítomnosti pevného spojenia s cyklickou doskou to vedie k zníženiu uhla nábehu a následne k zníženiu zdvihu. Na druhej polovici vrtule sú lopatky vystavené oveľa menšiemu tlaku vzduchu, zvyšuje sa uhol inštalácie lopatiek a zvyšuje sa aj zdvíhacia sila. Táto jednoduchá metóda znižuje vplyv klopného momentu. Stojí za zmienku, že na ustupujúcich lopatkách možno za určitých okolností pozorovať zastavenie prúdenia a koncové časti postupujúcich lopatiek môžu prekonať vlnovú krízu pri prechode cez zvukovú bariéru.

Okrem toho sa na zlepšenie stability počas letu, zvýšenie maximálnej rýchlosti a nosnosti používajú prídavné krídla (napríklad na Mi-6 a čiastočne na Mi-24 - v tomto vrtuľníku slúžia pylóny zavesených zbraní ako prídavné krídla). Vďaka dodatočnej zdvíhacej sile na krídlach je možné odľahčiť hlavný rotor, znížiť celkové stúpanie vrtule a trochu znížiť silu rolovacieho efektu, avšak v režime vznášania vytvárajú krídla dodatočný odpor voči prúdenie vzduchu smerom nadol od hlavného rotora, čím sa znižuje stabilita.

Jednorotorový vrtuľník

Vrtuľník s pohonom prúdového rotora (prúdový vrtuľník) - vrtuľník, ktorého hlavný rotor poháňajú prúdové motory alebo dýzy namontované na listoch vrtule. V tejto schéme neexistuje mechanický pohon hlavného rotora a krútiaci moment prenášaný z vrtule je zanedbateľný. Na jeho kompenzáciu a smerové ovládanie sú na vrtuľníku nainštalované ovládacie plochy, malý chvostový rotor alebo trysky riadenia.

Patria sem aj experimentálne vrtuľníky s malými ťažnými vrtuľami na každom liste rotora a pohon kompresora hlavného rotora keď je do trysiek na lopatkách privádzaný stlačený vzduch z kompresora („studený cyklus“) alebo produkty spaľovania pod vysokým tlakom („horúci cyklus“).

Jednorotorový vrtuľník s chvostovým rotorom- vrtuľník, jalový moment hlavného rotora je kompenzovaný prídavným chvostovým rotorom inštalovaným na chvostovom výložníku (ostro). Chvostový rotor slúži aj ako prostriedok smerového riadenia vrtuľníka. Táto schéma je najrozšírenejšia – podľa nej sa stavia drvivá väčšina vrtuľníkov na svete, preto je často tzv. klasická schéma.

Vrtuľník so systémom riadenia prúdenia- vrtuľník, ktorého jalový moment hlavného rotora je kompenzovaný sústavou trysiek po dĺžke a na konci chvostového ramena. Tento systém sa v zahraničí nazýval NOTAR.

Jednorotorový vrtuľník s kompenzačnými skrutkami (kombinovaný vrtuľník) - jednorotorový vrtuľník s dvoma vrtuľami namontovanými na priečnych konzolách (krídlo alebo farma). Reakčný moment hlavného rotora je kompenzovaný rozdielom v ťahu vrtúľ. Táto schéma našla uplatnenie pri vytváraní rotorových lietadiel.

Jednorotorový vrtuľník s riadiacimi plochami- vrtuľník, ktorého jalový moment hlavného rotora je kompenzovaný riadiacimi plochami, ktoré odkláňajú prúd vzduchu od hlavného alebo tlačného chvostového rotora.

• Dvojrotorový priečny vrtuľník (priečny vrtuľník) - vrtuľník s dvoma hlavnými rotormi, ktoré sa otáčajú v opačných smeroch a sú umiestnené na priečnej osi vrtuľníka. Na tento účel sú rotory inštalované na koncoch krídla alebo nosníka. Reakčné momenty rotorov v tejto schéme sú opačného znamienka a navzájom sa vyrovnávajú na krídle (nosníku).

  Dvojrotorový pozdĺžny vrtuľník (pozdĺžny vrtuľník, zastarané: tandemový vrtuľník) - vrtuľník s dvoma hlavnými rotormi, ktoré sa otáčajú v opačných smeroch a sú umiestnené na pozdĺžnej osi vrtuľníka. Na tento účel sú rotory inštalované v nose a chvoste vrtuľníka. Kvôli zvláštnostiam vzájomného ovplyvňovania rotorov pri vodorovnom lete býva zadný rotor nastavený vyššie ako predný. Reakčné momenty rotorov v tejto schéme sú opačného znamienka a na trupe vrtuľníka sa navzájom vyrovnávajú.

  Obmenou tejto schémy je použitie dvoch rotorov rotujúcich v rovnakom smere. Reakčné momenty sú tu kompenzované naklonením osí vrtúľ.

  Dvojrotorový koaxiálny vrtuľník (koaxiálny vrtuľník, koaxiálny vrtuľník) - vrtuľník, ktorý má dva rotory rotujúce v opačných smeroch a umiestnené na rovnakej osi nad sebou. Často sa takéto rotory považujú za jeden dizajn a nazývajú sa koaxiálny rotor. Reakčné momenty rotorov v tejto schéme sú opačného znamienka a navzájom sa vyrovnávajú na hlavnej prevodovke vrtuľníka.

  Dvojrotorový vrtuľník so skríženými lopatkami (synchropter) - vrtuľník s dvoma hlavnými rotormi rotujúcimi v opačných smeroch a umiestnenými s výrazným prekrytím s miernym sklonom osí otáčania. Sklon osí otáčania skrutiek v priečnej rovine smerom von a synchronizácia otáčania skrutiek zaisťuje bezpečný prechod lopatiek jedného hlavného rotora cez náboj druhého. Reakčné momenty rotorov v tejto schéme sa na hlavnej prevodovke vrtuľníka navzájom úplne nevyvažujú. Mierny moment sklonu je kompenzovaný riadiacim systémom.

  • Trojrotorový vrtuľník- vrtuľník s tromi rotormi usporiadanými do trojuholníkového pôdorysu. Reakčný moment rotorov v prípade ich jednosmernej rotácie je kompenzovaný naklonením osí otáčania skrutiek.

    V prípade, že sa dva rotory otáčajú v rovnakom smere a tretí v opačnom smere, objaví sa pár skrutiek otáčajúcich sa v rôznych smeroch, ktorých celkový jalový moment je vzájomne vyvážený. Na kompenzáciu reaktívneho momentu zostávajúcej nepárovej skrutky stačí nakloniť iba jej os otáčania.

    Variant tejto schémy je trojrotorový vrtuľník s malým chvostovým rotorom. Táto schéma je v podstate dvojrotorový vrtuľník priečnej schémy s chvostovým (zadným) horizontálnym chvostovým rotorom. V tejto schéme je chvostový rotor oveľa menší ako ostatné dva hlavné rotory, ktoré vytvárajú hlavný zdvih. Chvostový rotor slúži ako výškovka a niekedy aj kormidlo. Reakčné momenty rotorov v tejto schéme nie sú úplne vyvážené, ale účinok chvostového rotora je nevýznamný.

    Štvorrotorový vrtuľník (kvadrokoptéra) - vrtuľník so štyrmi rotormi umiestnenými na koncoch krídel alebo nosníkov. Vďaka opačnému smeru otáčania v každom páre (predný a zadný) rotorov je reakčný moment párov vrtule vyvážený na krídlach (prievlakoch).

    Klasifikácia vzletovej hmotnosti

    • Ultraľahké - vrtuľníky so vzletovou hmotnosťou do 1000 kg;
    • Ľahké - vrtuľníky so vzletovou hmotnosťou 1000 až 4500 kg;
    • Stredné - vrtuľníky so vzletovou hmotnosťou 4500 až 13000 kg;
    • Ťažké - vrtuľníky so vzletovou hmotnosťou viac ako 13 000 kg.

    Rozdelenie stredných a ťažkých vrtuľníkov je rozdielne v Rusku a v zahraničí. Preto možno niektoré vrtuľníky v Rusku klasifikovať ako stredné a v zahraničí ako ťažké.

    V niektorých prípadoch je možné použiť ďalšiu triedu superťažkých vrtuľníkov (napríklad: vrtuľník Mi-12).

    Klasifikácia podľa účelu

    • Kategória A- výkonnostné charakteristiky vrtuľníka v prípade poruchy jedného motora v ktoromkoľvek bode trajektórie vzletu umožňujú zastaviť vzlet a vykonať bezpečné pristátie na dráhe ( prerušený vzlet) alebo pokračovať v štarte a stúpaní ( pokračovanie vzletu). Taktiež vlastnosti vrtuľníka v prípade poruchy jedného motora v ktoromkoľvek bode pristávacej trajektórie umožňujú vykonať bezpečné pristátie ( predĺžené pristátie) alebo zastavte pristávanie a prejdite do stúpania ( prerušené pristátie). Táto kategória sa vzťahuje na viacmotorové vrtuľníky. Pre certifikáciu sa odporúča pre vrtuľníky so vzletovou hmotnosťou nad 9080 kg a prepravu viac ako 9 pasažierov.
    • Kategória B- Vrtuľníky, ktoré nespadajú pod kategóriu A. V prípade poruchy jedného motora počas vzletu alebo pristátia výkonové charakteristiky vrtuľníka zabezpečia bezpečné pristátie (krátky vzlet, pokračovanie pristátia).

    Vrtuľník môže byť certifikovaný v oboch kategóriách.

    Klasifikácia ICAO (podľa triedy lietadla)

    klasifikácia FAI

    Všetky vrtuľníky sú klasifikované ako E-1.

    Pre presnejšie vyjadrenie vlastností vrtuľníkov s rôznymi vzletovými hmotnosťami boli zavedené ďalšie podtriedy:

    • E-1a - so vzletovou hmotnosťou do 500 kg;
    • E-1b - so vzletovou hmotnosťou 500 až 1000 kg;
    • E-1c - so vzletovou hmotnosťou 1000 až 1750 kg;
    • E-1d - so vzletovou hmotnosťou 1750 až 3000 kg;
    • E-1e - so vzletovou hmotnosťou 3000 až 4500 kg;
    • E-1f - so vzletovou hmotnosťou 4500 až 6000 kg;
    • E-1g - so vzletovou hmotnosťou 6000 až 10000 kg;
    • E-1h - so vzletovou hmotnosťou 10 000 až 20 000 kg;
    • E-1j - so vzletovou hmotnosťou 30 000 až 40 000 kg.

    pozadie

    Prvé nápady

    Prvá zmienka o vertikálne vzlietajúcom zariadení sa objavila v Číne okolo 400 nášho letopočtu Zariadenie bola hračka vo forme palice s pierkami vo forme skrutky pripevnenej na koniec tejto palice, ktorú bolo potrebné rozkrútiť v upnutých dlaniach, aby sa vytvoril zdvih, a potom uvoľniť.

    Sú známe projekty rôznych lietadiel, ktoré nie sú vrtuľníkmi, počnúc lietadlom Leonarda da Vinciho (1475) a ďalej napríklad vírnikom Juana de la Siervu (1920).

    Prevádzkové fyzické zariadenie

    Bez ohľadu na myšlienku lietadla Leonardo da Vinci, ktorého diela sa našli oveľa neskôr, M. V. Lomonosov sa pokúsil vytvoriť lietadlo s vertikálnym vzletom, ktorý mal zabezpečovať dvojité vrtule (na rovnobežných osiach [ ]), toto zariadenie však neimplikovalo lety s ľudskou posádkou - hlavným účelom tohto zariadenia bol meteorologický výskum - všetky druhy meraní v rôznych výškach (teplota, tlak atď.). Z dokumentov možno pochopiť, že táto myšlienka nebola realizovaná, zároveň sa dá usúdiť, že išlo o prvý skutočný prototyp vrtuľníka. Vedcovi sa podarilo vyrobiť iba fyzické zariadenie na demonštráciu princípu vertikálneho letu. , Tu je to, čo sa hovorí v zápisnici z konferencie Akadémie vied (1754, 1. júla; preložené z latinčiny) a v správe M. V. Lomonosova o vedeckej práci v roku 1754 (1755):

    Č. 4 ... Veľmi uznávaný poradca Lomonosov ukázal ním vynájdený stroj, ktorý nazýva letisko [vzduch dýchanie], ktorý by sa mal použiť na stlačenie vzduchu [zhodiť ho], prečo stroj stúpa do horných vrstiev vzduchu, aby bolo možné skúmať podmienky [stav] horného vzduchu prostredníctvom meteorologických strojov [prístrojov] pripevnených k tomuto aerodynamickému stroju. Stroj bol zavesený na šnúre natiahnutej cez dve kladky a udržiavaný v rovnováhe pomocou závaží zavesených na opačnom konci. Len čo začala pružina, [stroj] sa vzniesol do výšky a potom sľúbil, že dosiahne požadovanú akciu. Tento účinok sa však podľa vynálezcu ešte zvýši, ak sa zväčší sila pružiny a ak sa zväčší vzdialenosť medzi dvoma pármi krídel a krabica, v ktorej je pružina položená, je vyrobená z dreva, aby sa zmenšila hmotnosť. On [vynálezca] sľúbil, že sa o to postará... /
    č. 5 ... Urobil som pokus na stroji, ktorý, keď sa sám zdvihol, mohol vziať so sebou malý teplomer, aby som zistil stupeň tepla na vrchu, ktorý, hoci bol odľahčený o viac ako dve cievky, nebola dovedená do želaného konca.

    Projekt d'Amecourt

    Prvý pilot

    Prvým človekom, ktorý vzlietol vo vrtuľníku do vzduchu, bol francúzsky mechanik bicyklov Paul Cornu. 13. novembra 1907 sa mu podarilo na ním navrhnutom vrtuľníku vzniesť kolmo do vzduchu do výšky 50 cm a visieť vo vzduchu 20 sekúnd. Hlavným počinom Cornu bol pokus urobiť helikoptéru ovládateľnou (nedá sa však povedať, že by bol tento pokus korunovaný úplným úspechom), na čo vynálezca nainštaloval špeciálne plochy pod skrutky, ktoré odrážali prúdenie vzduchu z vrtuľníka. skrutky, poskytli zariadeniu určitú manévrovateľnosť. Ale tento vrtuľník bol tiež zle ovládaný.

    Schéma s doskou

    Pred vynálezom swashplate sa predpokladalo riadenie letu vrtuľníka pomocou vychyľovacích plôch (kormidiel) alebo pomocou prídavných bočných vrtúľ. Pomocou cykliky bolo možné vrtuľník ovládať priamo hlavným rotorom. 18. mája 1911 publikoval vynikajúci inžinier B.N. Yuryev “ schéma jednorotorového vrtuľníka s chvostovým rotorom a automatickou cykličkou» . Doteraz sa tento mechanizmus používa na väčšine vrtuľníkov. V roku 1912 Jurjev zostrojil prvý model jednorotorového vrtuľníka s chvostovým rotorom. Pre nedostatok peňazí si však nemohol patentovať svoje vynálezy a pokračovať vo vývoji.

    Stabilný riadený let

    V roku 1922 profesor George Botezat, ktorý po revolúcii emigroval z Ruska do USA, zostrojil na príkaz americkej armády prvý stabilne riadený vrtuľník, ktorý dokázal vzlietnuť do vzduchu s nákladom do výšky 5 m a byť v r. let na niekoľko minút.

    Chronológia

    • 24. apríla 1924 vytvoril argentínsky inžinier Raul Pateras Pescara prvý svetový rekord na vzdialenosť pre vrtuľník Pescara č. 3 - 736 m.
    • Francúzsky inžinier Emile Emishen preletel 4. mája 1924 so svojím vrtuľníkom 1100 m po uzavretej trojuholníkovej trase. Let trval 7 minút 40 sekúnd.
    • V roku 1930 taliansky stroj navrhnutý d'Ascaniom preletel 1078 m, čím sa stal prvým vrtuľníkom, ktorý prekonal vzdialenosť viac ako 1 km.
    • 14. augusta 1932 A. M. Cheryomukhin vytvoril na prvom sovietskom vrtuľníku TsAGI 1-EA neoficiálny svetový výškový rekord letu 605 m.
    • 21. decembra 1935 koaxiálny vrtuľník Gyroplane navrhnutý Louisom Breguetom a Rene Doranom prvýkrát dosiahol rýchlosť 100 km/h.
    • V roku 1936 nemecký inžinier Focke vytvoril vrtuľník Focke-Wulf Fw 61.
    • 14. septembra 1939 I.I.Sikorskij odtrhol zo zeme vrtuľník VS-300 vlastnej konštrukcie.
    • 4. marca 1940 vydala vláda ZSSR nariadenie o vytvorení nového vrtuľníka, ktorého vývoj začal OKB-3

Vo vzduchu kraľoval. Počas tejto doby sa rýchlosť a nosnosť okrídlených vozidiel mnohonásobne zvýšili, ktoré sa z nemotorných preglejkových „čokoľvek“ zmenili na výkonných prúdových fešákov, stelesňujúcich najpokročilejšie technické výdobytky ľudského myslenia.

Napriek všetkým svojim prednostiam má však každé lietadlo jednu dôležitú nevýhodu - aby sa udržalo vo vzduchu, musí sa neustále a dostatočne vysokou rýchlosťou pohybovať v horizontálnej rovine, pretože zdvih jeho krídel priamo závisí od rýchlosti pohybu. . Z toho vyplýva potreba rozbehu a pristátia, ktoré pripútajú lietadlo k letisku.

Medzitým je často potrebné také lietadlo, ktoré má zdvíhaciu silu nezávislú od rýchlosti letu, môže vertikálne stúpať a pristávať a navyše je schopné „vznášať sa“ vo vzduchu. Tento výklenok bol po dlhom hľadaní dizajnu obsadený rotorovým lietadlom - vrtuľníkom.

Vrtuľník, ktorý má všetky letové vlastnosti vlastné lietadlu, má okrem toho množstvo pozoruhodných špecifických vlastností: môže vzlietnuť z miesta bez predbežného vzletu, nehybne visieť vo vzduchu v požadovanej výške, pohybovať sa postupne. všetkými smermi, otáčajte sa v akomkoľvek smere, ako pri pohybe vpred a počas vznášania; konečne môže pristáť na malej plošine bez následného behu.

Vytvorenie prístroja, ktorý by mal komplex týchto vlastností, sa ukázalo ako mimoriadne náročná úloha, pretože teória vrtuľníka je oveľa komplikovanejšia ako teória lietadla. Trvalo roky tvrdej práce mnohých konštruktérov, kým sa helikoptéra začala cítiť vo vzduchu sebaisto a bola schopná zdieľať obavy z leteckej dopravy s lietadlom.

Prvé rotorové lietadlá (vrtuľníky a autogyroskopy) sa objavili takmer v rovnakom čase ako prvé lietadlá. V roku 1907 sa štvorvrtuľovému vrtuľníku francúzskeho Bregueta a Richeta po prvý raz podarilo zdvihnúť zo zeme a zdvihnúť nad seba človeka. Potom mnohí vynálezcovia navrhli rôzne konštrukcie vrtuľníkov.

Všetky mali zložitú viacrotorovú schému, v ktorej niekoľko skrutiek slúžilo na udržanie zariadenia vo vzduchu a niekoľko ďalších na jeho posúvanie správnym smerom. Jednorotorovú schému (do ktorej v našej dobe patrí 90% všetkých vrtuľníkov) spočiatku nikto vážne neuvažoval.

A bola skutočná? Zdvihnite zariadenie do vzduchu pomocou jedinej skrutky – stále, kamkoľvek išlo. Ale ako dať mu horizontálny translačný pohyb? Ako to zvládnuť? Tí vynálezcovia, ktorí boli celkom dobre oboznámení s aerodynamikou, poukázali na ďalšiu veľkú nevýhodu jednorotorovej schémy - prítomnosť reaktívneho momentu. Faktom je, že keď bol hlavný rotor poháňaný motorom pevne spojeným s gondolou, gondola nemusela otáčať ani tak samotnú vrtuľu, ako (v opačnom smere) telo aparátu.

Zdalo sa, že je možné paralyzovať prúdový moment iba vtedy, keď sa v konštrukcii vrtuľníka použije niekoľko hlavných rotorov rotujúcich v opačných smeroch. Okrem toho môžu byť tieto skrutky umiestnené oddelene od seba (pozdĺžne a priečne schémy) a na rovnakej osi - jedna pod druhou (koaxiálna schéma). Do úvahy prišli aj ďalšie výhody viacskrutkovej schémy. Koniec koncov, s niekoľkými ovládacími skrutkami bolo jednoduchšie nasmerovať auto správnym smerom.

Čoskoro sa však ukázalo, že čím viac skrutiek má vrtuľník, tým viac problémov má - vypočítať zariadenie aj s jednou skrutkou bola veľmi náročná úloha a ukázalo sa, že je nemožné vziať do úvahy vzájomný vplyv mnohých skrutiek ( prinajmenšom v prvej štvrtine 20. storočia, keď aerodynamika urobila len prvé kroky a teória vrtule sa len začínala formovať).

K prekonaniu mnohých z týchto problémov významne prispel ruský vynálezca Boris Jurjev. Svoje najdôležitejšie objavy urobil ešte ako študent Moskovskej vyššej technickej školy a bol aktívnym členom leteckého krúžku slávneho ruského vedca Žukovského.

Yuryev, ktorý sa zaujímal o schému s jedným rotorom, si v prvom rade položil otázku: ako rozlíšiť pohyb vrtuľníka vpred správnym smerom? Väčšina vynálezcov na začiatku 20. storočia, ako už bolo spomenuté, si bola istá, že na to je potrebné vybaviť zariadenie nielen rotormi, ale aj vrtuľami. Avšak experimentovaním s mnohými rôznymi modelmi Yuryev zistil, že naklonením osi hlavného rotora bolo možné dosiahnuť dobrú horizontálnu rýchlosť letu bez toho, aby sa vyrobila špeciálna horizontálna náporová vrtuľa.

Translačný pohyb vrtuľníka je možné dosiahnuť aj naklonením tela prístroja dopredu. V tom V tomto prípade sa sila veľkej vrtule rozloží na dve sily - zdvih a ťah a aparatúra sa začne pohybovať dopredu. A čím väčší je sklon prístroja, tým väčšia bude rýchlosť letu.

Ďalším problémom bolo, ako vyvážiť reaktívny moment pôsobiaci na gondolu. Jurjev navrhol, že sa to dá najľahšie dosiahnuť pomocou malej vrtule umiestnenej na chvoste vrtuľníka a poháňanej ľahkým prevodom. Vďaka tomu, že sila vytvorená chvostovým rotorom bola aplikovaná na dlhé rameno (vzhľadom na ťažisko aparátu), jeho pôsobenie ľahko kompenzovalo jalový moment.

Výpočty ukázali, že by to vyžadovalo 8-15% výkonu motora. Yuryev navrhol ďalšiu výrobu čepelí túto vrtuľu s premenlivým stúpaním. Zväčšením alebo zmenšením uhla sklonu týchto listov voči rovine rotácie bolo možné zvýšiť alebo znížiť ťah tejto vrtule. Pri vysokom ťahu musel chvostový rotor prekonať jalový moment hlavného rotora a natočiť gondolu správnym smerom.

Ale najväčším problémom bolo vytvorenie spoľahlivého riadiaceho systému. Pilot musel mať k dispozícii zariadenia, ktoré mu umožňovali rýchlo meniť orientáciu stroja voči všetkým jeho trom osám: teda otáčať ho ľubovoľným smerom vzhľadom na zvislú os, nakláňať telo hore a dole a tiež rolujte ho doprava a doľava. Problém otáčania bol vyriešený malým chvostovým rotorom.

Na to, ako už bolo uvedené, stačilo, aby sa jeho čepele otočili a spojili mechanizmus na ich otáčanie s kormidlami. Ako však zabezpečiť ovládateľnosť vzhľadom na pozdĺžnu a priečnu os? Najjednoduchším prostriedkom by bolo zariadenie dvoch ďalších chvostových rotorov, umiestnených na konzolách v určitej vzdialenosti od ťažiska stroja a otáčajúcich vrtuľník v smere potrebnom pre pilota.

Skrutka 1 tu slúži na kompenzáciu reaktívneho momentu a pôsobí tiež ako kormidlo; vrtuľa 2 sa odvaľuje a svojou činnosťou je podobná krídelkám (deformačné roviny krídel lietadla) a vrtuľa 3 slúži ako druh výťahu. Ale tento systém, okrem toho, že bol príliš zložitý, mal aj tú nevýhodu, že spôsobil, že vrtuľník bol počas letu veľmi nestabilný. Yuryev začal premýšľať o otázke: je možné usporiadať hlavný rotor tak, aby sám vytvoril dva momenty potrebné na ovládanie vrtuľníka? Pátranie po ňom skončilo v roku 1911 vynálezom jedného z najpozoruhodnejších zariadení v histórii vrtuľníka - vytvorením cykliky.

Princíp fungovania tohto stroja je veľmi jednoduchý. Každý list vrtule opisuje počas otáčania kruh. Ak sú listy hlavného rotora pohyblivé vzhľadom na ich pozdĺžne osi, takže môžu meniť uhol sklonu k rovine otáčania, potom je možné veľmi ľahko ovládať pohyb vrtuľníka.

V skutočnosti, ak časť kruhu ním načrtnutého prechádza čepeľou s veľkým uhlom inštalácie, a druhá časť - s menším, potom bude samozrejme ťah na jednej strane väčší a na druhej menší a hlavný rotor (a s ním celý stroj) sa bude otáčať v zodpovedajúcom smere.

Swashplate práve zabezpečil potrebnú inštaláciu lopatiek. Na tento účel bol na hriadeľ hlavného rotora na kardanovom závese nainštalovaný krúžok, ku ktorému boli pomocou pántov pripevnené vodítka k pákam, ktoré otáčali lopatky. Krúžok sa otáčal spolu s hriadeľom vrtule. Z dvoch strán bol krytý pevným prstencom, ktorý na ňom voľne sedel. Tento posledný krúžok sa mohol voľne otáčať pomocou riadiacich tyčí a dať mu ľubovoľný sklon v dvoch rovinách.

V tomto prípade sa vnútorný krúžok tiež naklonil a súčasne sa otáčal vo vnútri pevného krúžku. Jednoduché vidieť, že v tomto prípade vnútorný krúžok vykoná úplnú osciláciu počas jednej otáčky, čo následne spôsobí, že každá s ním spojená čepeľ bude oscilovať: všetky zmenia uhol inštalácie z určitej minimálnej hodnoty na maximálnu počas otáčania. Tieto uhly budú závisieť od sklonu pevného krúžku spojeného s ovládacími pákami.

Ak pilot potreboval otočiť auto ktorýmkoľvek smerom, musel tým smerom nasmerovať vonkajší krúžok cykliky. V tomto režime sa uhol sklonu každej lopatky menil nezávisle od ostatných lopatiek. Ale bolo ľahké to urobiť tak, aby cyklika v prípade potreby mohla zmeniť uhol inštalácie naraz pre všetky lopatky súčasne. Vyžadovalo si to napríklad poruchu motora v režime zvanom autorotácia, keď sa vplyvom prúdenia vzduchu začala samovoľne otáčať vrtuľa padajúceho vrtuľníka, ktorý pôsobil ako padák.

Zároveň sa zdalo, že vrtuľník plánuje (v prírode možno tento efekt pozorovať pri padajúcich semenách javora). Na to stačilo, aby sa kardan cykliky posúval pozdĺž hriadeľa vrtule (zhora nadol). Pilot zdvihnutím alebo spustením kotúča okamžite otočil všetky listy vrtule jedným smerom, čím zväčšil alebo zmenšil uhol inštalácie alebo ho urobil negatívnym (to znamená, že sa mohol otáčať v opačnom smere, čo bolo presne to, čo bolo potrebné počas autorotácie) .

Do roku 1911 teda 22-ročný študent Moskovskej vysokej školy technickej Boris Yuryev vyvinul vo všeobecnosti celú schému. jednorotorový vrtuľník. Nemohol si to dať patentovať, pretože na to nemal peniaze. V roku 1912 podľa projektu Yuryeva študenti Moskovskej vyššej technickej školy zostavili nelietajúci model vrtuľníka v plnej veľkosti. Na medzinárodnej výstave letectva, ktorá sa konala v tom istom roku v Moskve, bol tento model ocenený malou zlatou medailou. Na stavbu pracovného stroja však škola nemala financie. Prvá svetová vojna, ktorá sa začala čoskoro potom, a potom občianska vojna, odvrátili Yuryeva od práce na jeho projekte na dlhú dobu.

Medzitým sa modely viacrotorových vrtuľníkov naďalej objavovali v iných krajinách. V roku 1914 postavil jeho helikoptéra Angličan Mumford. Ako prvý letel translačnou rýchlosťou. V roku 1924 Francúz Emishen prvýkrát letel so svojou helikoptérou v uzavretom kruhu. Zároveň sa Yuryev, ktorý sa ujal funkcie vedúceho experimentálneho aerodynamického oddelenia TsAGI, pokúsil implementovať svoju schému s jedným rotorom.

Pod jeho vedením postavil Alexej Čeremuchin prvý sovietsky vrtuľník 1-EA. Tento stroj mal dve zadné skrutky a dva motory Ron s výkonom 120 hp každý. každý. Prvýkrát bol vybavený aj doskou. Úplne prvé testy v roku 1930 priniesli skvelý výsledok. Vrtuľník pilotovaný Cheremukhinom s istotou vzlietol zo zeme a ľahko sa vzniesol do výšky niekoľkých stoviek metrov, voľne opísaných osmičiek vo vzduchu. a iné zložité postavy.

V roku 1932 Cheremukhin vyletel s týmto vrtuľníkom do výšky 605 m, čím vytvoril absolútny svetový rekord. Tento vrtuľník mal však k dokonalosti ešte veľmi ďaleko. Bol nestabilný. Hlavný rotor bol vyrobený tuhý (lopatky nezmenili zotrvačník), čo spôsobilo, že jeho práca bola neuspokojivá. Následne boli vyvinuté a postavené ďalšie modely. V roku 1938 bol pod vedením Ivana Pavloviča Bratukhina vytvorený prvý sovietsky dvojrotorový vrtuľník 11-EA priečnej schémy.

Vo všeobecnosti však v 30. rokoch vrtuľníkový priemysel v ZSSR nedostal štátnu podporu. V tom čase sa stala veľmi populárna teória, podľa ktorej je lietadlo rýchlosťou aj nosnosťou neporovnateľne dokonalejšie ako helikoptéra a helikoptéra je len drahá hračka. Až v roku 1940 sa Yuryevovi s veľkými ťažkosťami podarilo získať povolenie na vytvorenie špeciálneho dizajnérskeho úradu, ktorý viedol. Čoskoro nabitý množstvom učiteľskej práce odovzdal vedenie katedry Ivanovi Bratukhinovi. O rok neskôr začala vojna a vytvorenie dokonalého vrtuľníka sa opäť odložilo na neurčito.

V tom čase bolo Nemecko lídrom v odvetví helikoptér. Talentovaný dizajnér Heinrich Focke vytvoril v 30-tych rokoch niekoľko perfektných dvojrotorových priečnych vrtuľníkov. V roku 1937 boli na jeho vrtuľníku FW-61 stanovené svetové rekordy: výška - 2439 m, rýchlosť - 123 km / ha dosah - 109 km letu. V roku 1939 sa nový vrtuľník Fokke dostal do výšky 3427 m a v roku 1941 vyštartoval v malej sérii jeho stroj FA-223. Vojna ukončila jeho vývoj, ale úspech Focke-Wulfov na dlhú dobu pripútal pozornosť dizajnérov k priečnej schéme.

Skutočnosť, že jednorotorová schéma sa napriek tomu etablovala v odvetví helikoptér ako dominantná, obrovská zásluha patrí americkému leteckému konštruktérovi Igorovi Sikorskému. (Pôvodom Rus, v roku 1919 emigroval do Ameriky a v roku 1923 tu založil svoju firmu Sikorsky.) Sikorsky počas svojho života vyvinul niekoľko desiatok modelov lietadiel, no celosvetovú slávu mu prinieslo vytvorenie vrtuľníka. Bol to on, kto prvýkrát priviedol k dokonalosti klasickú jednoskrutkovú Yuryevovu schému.

Sikorsky postavil svoj prvý vrtuľník S-46 (VC-300) v roku 1939. Okamžite opustil myšlienku určovania všetkých parametrov zariadenia výpočtami a rozhodol sa vytvoriť helikoptéru, v ktorej by sa dali ľahko vykonať konštrukčné zmeny počas letových testov. Jeho auto malo výrazne primitívny vzhľad: jednoduchý trup bol zostavený vo forme nosníka z oceľových rúrok, pilot sedel otvorene v malej stoličke pred motorom. Pohon z malého motora s výkonom 65 koní. Prenášal sa pomocou remeňov až do prevodovky, z ktorej bol poháňaný trojlistový a trojkĺbový hlavný rotor, ktorý bol konštrukčne jednoduchý. Chvostový jednolistový chvostový rotor bol namontovaný na dlhom krabicovom nosníku.

Už prvé testy odhalili množstvo konštrukčných chýb. Swashplate fungovala veľmi zle, pretože bola nesprávne načasovaná; kvôli tomu helikoptéra dobre neposlúchala volant a pri zdvíhaní sa kývala. Nakoniec sa prevrátil a nepekne rozbil. Potom Sikorsky opustil cykliku a zaviedol tri chvostové skrutky (čím sa realizovala Yuryevova skorá schéma, ktorá bola spomenutá vyššie).

V tomto prevedení preukázal vrtuľník dobrú ovládateľnosť. V máji 1940 Sikorsky verejne predviedol svojho potomka v Bridgeporte pred americkými pilotmi. Jeho auto urobilo na prítomných veľký dojem: helikoptéra sa voľne pohybovala hore a dole, do strán a dozadu, nehybne sa vznášala a otáčala sa na mieste. Vrtuľník mal len jednu nevýhodu - tvrdohlavo nechcel letieť dopredu.

Trvalo niekoľko mesiacov, kým sa zistil dôvod jeho „tvrdohlavosti“. Ukázalo sa, že vzduchové víry vytvorené hlavným rotorom mali silný vplyv na činnosť chvostových rotorov, takže pri vysokej rýchlosti odmietali pracovať. Keď sa chvostové rotory presunuli mimo dosah hlavného rotora, manévrovateľnosť a ovládanie VS-300 sa okamžite výrazne zlepšili. Vo všeobecnosti mal VS-300 pre Sikorského veľký význam. Počas dvojročných testovacích letov sa na ňom otestovalo niekoľko riadiacich systémov, rôznych typov vrtúľ a konštrukcií a vypracoval sa samotný tvar vrtuľníka. Množstvo konštrukčných vylepšení pôvodného modelu bolo také výrazné, že do roku 1942 zostalo z predchádzajúceho vrtuľníka len sedadlo pilota, stredový trup, palivová nádrž a dve kolesá hlavného podvozku. Vďaka týmto testom bola tvorba nasledujúcich vrtuľníkov oveľa jednoduchšia.

Velenie amerického letectva čoskoro nariadilo Sikorskému vyvinúť vojenský vrtuľník, ktorý by to dokázal používala by sa na úpravu požiaru a na komunikáciu. Nová vzorka dostala názov VS-316 (S-47). Početné poruchy s prvým strojom presvedčili konštruktéra, že cyklika je absolútne nevyhnutná pre jednoskrutkový okruh. Tentoraz bol stroj navrhnutý s veľkou starostlivosťou, čo predurčilo úspech modelu. V januári 1942 sa začali letové skúšky hotového vrtuľníka. V apríli už bolo auto predvedené armáde.

Skúšobný pilot Charles Maurice, ktorý sedel pri kormidle, dokázal predviesť obrovské schopnosti lietadla s rotačným krídlom. Vznášalo sa nad hlavami užasnutých divákov, vzlietlo a opäť pristálo na svojom starom mieste – priamo do priehlbín od kolies, pohybovalo sa dopredu, dozadu, do strán, otáčalo sa na mieste. Potom nadvihol špagátové vrecúško s vajíčkami pomocou špeciálnej trubice, preniesol ho na iné miesto a spustil bez rozbitia jediného. Predviedli sa aj ďalšie kaskadérske kúsky, napríklad zostup a výstup pasažiera po lanovom rebríku do vrtuľníka vznášajúceho sa nad zemou.

Teraz to, samozrejme, nie je prekvapujúce, ale v tom čase to bola kuriozita a ohromený až do špiku kostí svetsky múdrych generálov. Jeden z prítomných vysokopostavených šéfov zvolal: "Táto vec dokáže všetko, čo dokáže kôň!" A slávny anglický testovací pilot Bree priznal: "Boli sme pri tom zázraku." Maurice nakoniec predviedol cestovnú rýchlosť - asi 130 km/h, zdvihol sa nad zem o 1500 m a potom pristál s vypnutým motorom v autorotácii.

V máji 1942 bol VS-316 prijatý americkou armádou pod názvom XR-4 a uvedený do sériovej výroby. Celkovo bolo vyrobených 130 takýchto vrtuľníkov. V roku 1944 boli prvýkrát testované v bojových podmienkach v Barme. Vojna tu bola v džungli a vrtuľník bol jediným vozidlom vhodným na zásobovanie vojsk. Japonské stíhačky spustili skutočný hon na nízkorýchlostné „točniaky“, no nedokázali zostreliť ani jeden – pri najmenšom nebezpečenstve sa helikoptéra pritlačila k zemi, schovala sa medzi stromy a bitke tak ľahko unikla.

V roku 1943 spoločnosť Sikorsky uviedla na trh nový vrtuľník XR-5, ktorý sa vyznačoval oveľa vyššou rýchlosťou a nosnosť. Prvýkrát bol preň vyvinutý špeciálny motor pre helikoptéru. Celkovo bolo vyrobených 65 týchto strojov, keďže ministerstvo obrany zrušilo objednávky z dôvodu konca vojny. Medzitým, v roku 1944, už mal Sikorsky pripravený nový model - S-49 (spolu bolo vyrobených 229 kusov).

Po vojne sa vrtuľníky začali rýchlo rozširovať do celého sveta. Sikorsky si dlho neudržal monopol na ich výrobu, pretože len v USA začalo 300 firiem vyvíjať vlastné modely rotorových lietadiel. Sikorsky však mal oproti nim dôležité výhody – zabehnutý dizajn a zabehnutú výrobu.

Napriek konkurencii jeho firma nielen prosperovala, ale aj rozširovala výrobu. V roku 1946 vyvinul model S-51 (celkom bolo vyrobených 554 vozidiel), ktorý našiel najširšie uplatnenie ako vo vojenskej, tak aj v ekonomickej sfére. Tento vrtuľník bol ako prvý vybavený autopilotom, ktorý výrazne uľahčil ovládanie.

Najväčší úspech však zaznamenali vrtuľníky S-55 Chickasaw (1949) a S-58 Seabat (1954). Len v závode Sikorsky bolo zmontovaných 1828 kusov vrtuľníkov prvého modelu a 2261 kusov druhého. Okrem toho mnohé firmy v rôzne krajiny získali licenciu na ich výrobu. V roku 1952 uskutočnili dva S-55 prvý let cez Atlantický oceán (s jedným tankovaním na palube lietadlovej lode) z Ameriky do Európy. S-58 bol uznaný ako najlepší vrtuľník prvej generácie. Stala sa aj „labutou piesňou“ samotného Sikorského. V roku 1957 68-ročný dizajnér odstúpil z vedenia spoločnosti.

V týchto rokoch bol vývoj vrtuľníkov v ZSSR v plnom prúde. Po vojne sa Jurievovi podarilo zorganizovať dve nové dizajnérske kancelárie: Michail Mil, ktorý sa zaviazal vyvinúť jednorotorový vrtuľník, a Nikolaj Kamov, ktorý si zvolil koaxiálnu schému. K práci na návrhu vrtuľníka sa pripojila aj konštrukčná kancelária Jakovlev. Bratukhin pokračoval vo svojej práci na priečnych vrtuľníkoch.

V roku 1946 sa objavil jeho vrtuľník G-3. V roku 1947 vyrobil svoj prvý vrtuľník Ka-8 Kamov. No keď bola koncom 40. rokov vyhlásená súťaž o najlepší sovietsky model, vyhral ju vrtuľník Mil Mi-1, vytvorený podľa Jurjevovej jednorotorovej schémy. V roku 1951 bol uvedený do výroby.

Úvod

V dnešnej dobe je ťažké si predstaviť život bez leteckej dopravy. Pevne vstúpila do života národov našej planéty, stala sa neoddeliteľnou súčasťou predstáv človeka o rýchlom pokroku vedy a techniky. Civilné letectvo, akoby zbližovalo krajiny a kontinenty, prispieva k rozvoju politickej, hospodárskej, kultúrnej spolupráce medzi štátmi.

Naše letectvo sa vyvíjalo a dozrievalo spolu s celou krajinou a teraz nachádza najširšie uplatnenie v mnohých oblastiach hospodárskej výstavby, čím výrazne prispieva k posilneniu hospodárskej a obrannej sily našej vlasti. Je to skutočne duchovné dieťa strany a ľudí. Jeho história odrážala samotný život štátu robotníkov a roľníkov - búrlivý, plný revolučnej dynamiky, inovatívnej energie, tvorivej sily.

Dnes medzi podnikmi a spoločnosťami leteckej dopravy na svete patrí prvé miesto spoločnosti Aeroflot, ktorá má veľkú flotilu moderných pohodlných vysokorýchlostných lietadiel a vrtuľníkov, dobre vybavené letiská na hlavných a miestnych leteckých trasách, ktoré lietajú cez rozsiahlu sieť domácich a medzinárodných leteckých spoločností.

Lietadlá a vrtuľníky civilného letectva sa zaoberajú nielen prepravou cestujúcich a rôznych nákladov, ale sú široko používané v mnohých priemyselných odvetviach a poľnohospodárstve. Hučanie leteckých motorov je počuť nad poľnohospodárskymi a lesnými pozemkami, nad staveniskom a osadami tajgy geológov, nad vedeckými stanicami v Arktíde a Antarktíde.

Vo februári 1972 oslávili zamestnanci Aeroflotu a s nimi celá krajina 50. výročie civilného letectva ZSSR. „Civilné letectvo, vytvorené z iniciatívy V. I. Lenina,“ zaznelo v pozdrave Ústredného výboru CPSU, Prezídia Najvyššieho sovietu ZSSR a Rady ministrov ZSSR zamestnancom Aeroflotu, „ako výsledkom starostlivosti komunistickej strany a sovietskej vlády, hrdinskej práce nášho ľudu, sa stalo vysoko rozvinuté odvetvie národného hospodárstva, vybavené prvotriednou leteckou technikou. Úspešne plní úlohy, ktoré mu boli zverené pri preprave osôb a tovaru, poskytuje veľkú pomoc poľnohospodárstvu a medicíne a má široké využitie pri ochrane lesných zdrojov a geologickom prieskume.

Veľkú časť úloh, ktoré Aeroflotu pridelil 24. kongres strany, vykonávajú vrtuľníky. Navyše, s príchodom nových, výkonnejších a pokročilejších modelov vrtuľníkov, rozsah ich aplikácie v národnom hospodárstve neustále rastie.

Keď sa v lete 1971 v Le Bourget konal 29. medzinárodný salón letectva a kozmonautiky, na vyhliadkovej plošine vedľa sovietskeho vrtuľníka B-12 sa objavili dve nadzvukové lietadlá Tu-144 a Concorde. Aké bolo prekvapenie návštevníkov, keď videli, že tieto obrovské lietadlá sa voľne zmestia pod motorové gondoly obrieho vrtuľníka. Bol jedným z najzaujímavejších exponátov výstavy, alebo, ako písali novinári vo svojich reportážach, hviezdou prvej veľkosti. Leteckí špecialisti neboli až tak prekvapení fenomenálnymi letovými výkonmi vrtuľníka, ale odvážnym, zásadne novým riešením konštrukčných problémov spojených s usporiadaním motorov, vytvorením nových prevodoviek, prevodoviek, rotorov. Vysoké kvality nákladného lietadla potvrdzujú viaceré svetové rekordy B-12 a jeho úspešné prelety nad krajinami Európy s dĺžkou vyše sedemtisíc kilometrov.

Od prvého modelu vrtuľníka, ktorý vytvoril pred viac ako dvesto rokmi veľký ruský vedec M.V. Lomonosov, až po moderné viactonové vrtuľníky - toto je cesta vývoja rotorových lietadiel.

Každým rokom sa vrtuľníky čoraz viac používajú v národnom hospodárstve a vo vojenských záležitostiach. Používajú sa ako dopravný a komunikačný prostriedok v ťažko dostupných oblastiach krajiny, na prieskum ľadovcov, v poľnohospodárstve, na obsluhu expedícií a rybárskej flotily, na nakladanie a vykladanie lodí, vykonávajú lodivodské a dispečerské služby v prístavy a prístavy. Vrtuľníky našli široké uplatnenie pri zostavovaní terénnych máp, pri geofyzikálnom a geologickom prieskume, záchrane ľudí počas povodní a iných prírodných katastrof. Vrtuľníky zohrali dôležitú úlohu pri realizácii takých veľkých geologických objavov, akými sú jakutské diamanty, ropa Tyumen, plyn Jamal.

Sovietske vrtuľníky vytvorili desiatky svetových rekordov, z ktorých mnohé zostali dodnes neprekonané.

Kniha ponúkaná čitateľovi populárnou formou stručne rozpráva o histórii vzniku vrtuľníka, jeho konštrukcii a aplikácii v rôznych odvetviach národného hospodárstva a vo vojenských záležitostiach. Kniha je určená širokému okruhu čitateľov, ktorí nepoznajú konštrukciu vrtuľníka a princípy jeho letu.

Kapitola I. Z histórie vzniku vrtuľníkov

Ryža. 1. M. V. Lomonosov vzduchový fúkací stroj

Ryža. 2. Jeden z prvých sovietskych vrtuľníkov TsAGI-1-EA

Ryža. 3. Vrtuľník navrhnutý I. P. Bratukhinom 5-EA

Ryža. 4. Vrtuľník Mi-1 navrhnutý M. L. Mil

Ryža. 5. Vrtuľník Mi-2 prekonal svojho predchodcu vo všetkých smeroch

Ryža. 6. Mi-8 - výkonné sovietske vrtuľníky

Ryža. 7. Vrtuľník Mi-10 - lietajúci žeriav

Ryža. 8. Vrtuľník podľa návrhu N. I. Kamova - Ka-18

Ryža. 9. Obrie vrtuľník B-12

Od dávnych čias človek sníval o tom, že sa vznesie do vzduchu ako vták. Spôsob, ako uskutočniť tento sen, je skvelý – od mýtu o lete Ikara k Slnku a rozprávok o čarovnom koberci až po nadzvukové lety moderných leteckých parníkov a vesmírnych lodí.

Myšlienka vytvorenia vrtuľníka je jednou z najstarších v histórii letov. Potvrdzujú to materiály nájdené v archíve milánskej knižnice v polovici 19. storočia. Sú medzi nimi kresby vytvorené rukou slávneho talianskeho vedca a umelca Leonarda da Vinciho v roku 1475. Tieto kresby a popisky vyjadrovali myšlienku použitia Archimedovej skrutky pri konštrukcii lietadla. Leonardo da Vinci mal v úmysle uskutočniť vertikálny vzlet svojho modelu pomocou vrtule otáčajúcej sa v horizontálnej rovine. Ale jeho projekt mal ďaleko od praktickej realizácie.

Prvú skúsenosť so stavbou funkčného modelu vrtuľníka uskutočnil v roku 1754 veľký ruský vedec M.V. Lomonosov. Vedec, ktorý sa zaoberal štúdiom horných vrstiev atmosféry, navrhol malé lietadlo schopné zdvihnúť meteorologické prístroje do vzduchu. Konštrukčné vlastnosti tohto prístroja ilustruje kresba M. V. Lomonosova. V malom odľahčenom puzdre bola umiestnená hodinová pružina, ktorá bola sústavou ozubených koliesok spojená s dvomi sústrednými valčekmi, na ktorých boli pripevnené dve nad sebou umiestnené vrtule (obr. 1).

Vedci naznačujú, že pri práci na vytvorení tohto aparátu M. V. Lomonosov zohľadnil reaktívny moment spôsobený rotáciou nosného systému a vyvážil ho umiestnením dvoch vrtúľ rotujúcich v opačných smeroch na rovnakú os. Takéto usporiadanie vrtúľ sa neskôr nazývalo koaxiálna schéma a bolo široko používané v praxi konštrukcie vrtuľníkov.

Podľa nákresov M. V. Lomonosova bol zostrojený operačný model stroja, ktorý predviedol 1. júla 1754 členom Ruskej akadémie vied. „Veľmi uznávaný poradca Lomonosov ukázal, že stroj, ktorý vynašiel a ktorý nazval aerodynamický (to znamená vzdušný), bol zaznamenaný v protokole. - Auto bolo zavesené na šnúre natiahnutej cez dva bloky a udržiavané v rovnováhe závažiami zavesenými na opačnom konci. Hneď po navinutí pružiny sa stroj zdvihol do výšky a preto sľuboval dosiahnutie želanej akcie. Tento účinok sa však podľa vynálezcu ešte zvýši, ak sa zväčší sila pružiny a ak sa zväčší vzdialenosť medzi dvoma pármi krídel a krabica, v ktorej je pružina položená, je vyrobená z dreva, aby sa zmenšila hmotnosť. (Lomonosov) sľúbil, že sa o to postará."

V tých rokoch skrutka ako zariadenie na pohon vozidiel vrátane lodí nebola vôbec známa a nepoužívala sa. M. V. Lomonosov sa prvýkrát v histórii pokúsil zdvihnúť lietadlo do vzduchu, čo bol na tú dobu veľký úspech. Samozrejme, s nedostatočnou úrovňou rozvoja technológie v tých rokoch nebolo možné postaviť veľký model kvôli nedostatku výkonného a spoľahlivého motora.

Mnoho vynálezcov a remeselníkov v rôznych krajinách sa pokúšalo postaviť lietadlá s mávajúcimi krídlami – ornitoptéry, teda použiť riešenie, ktoré navrhla samotná príroda. Ich pokusy však boli neúspešné a doteraz nebol zostrojený ani jeden stroj s vtáčími krídlami, ktorý by sa dobre udržal vo vzduchu a mal elementárne letové vlastnosti. Technická úloha vytvorenia stroja s vtáčími krídlami sa ukázala ako mimoriadne náročná.

Početné zlyhania v tejto oblasti zmenili myšlienku vynálezcov na vozidlá s rotormi, ktoré sú poháňané motormi.

Technologický pokrok vytvoril v druhej polovici 19. storočia priaznivé prostredie pre vedcov a vynálezcov pôsobiacich v oblasti letectva a letectva. Vytvorenie stroja schopného vzlietnuť do vzduchu sa stalo skutočným až po tom, čo technológia konštrukcie motorov dosiahla pomerne vysokú úroveň.

V roku 1869 skonštruoval slávny ruský elektrotechnik A. N. Lodygin prvé „elektrické lietadlo“, ktoré malo dve vrtule. Jeden - ložisko na vytvorenie vertikálnej trakcie, druhý - ťahanie pre horizontálnu trakciu. Na otáčanie skrutiek navrhol konštruktér špeciálny elektromotor s výkonom 300 koní. s Tento projekt sa však nerealizoval pre nedostatok potrebných financií.

Veľký prínos k štúdiu fungovania vrtúľ pre vrtuľníky priniesol akademik M. A. Rykačev. Ešte začiatkom sedemdesiatych rokov minulého storočia zostrojil špeciálne zariadenie na štúdium náporovej sily vrtule otáčajúcej sa v horizontálnej rovine. Koncom 19. storočia sa v Rusku objavili prvé teoretické práce o vrtuliach a aerodynamike. Ich autormi boli známi ruskí vedci S. K. Dževetskij, D. I. Mendelejev, N. E. Žukovskij, S. A. Čaplygin, K. E. Ciolkovskij a ďalší.

Výsledky ranej práce na vrtuľníkoch v jednej krajine boli v iných krajinách málo známe a vývoj nových myšlienok v tejto oblasti často prebiehal nezávisle a paralelne.

Začiatkom roku 1907 začal ruský vojenský inžinier K. A. Antonov vyvíjať projekt vrtuľníka, ktorý bol postavený o tri roky neskôr. Dve skrutkovacie kolesá pozostávali zo samostatných hliníkových trojuholníkových lopatiek, pripevnených dvoma veľkými obručami. Listy vrtule sa mohli otáčať okolo svojich pozdĺžnych osí. Ľubovoľnou zmenou uhlov nábehu lopatiek bolo možné zo skrutkových kolies vytvoriť akýsi padák. Malá vrtuľa mala vytvárať ťah pre vrtuľník a zabezpečovať horizontálny pohyb. Zariadenie bolo vybavené horizontálnym stabilizátorom a kormidlom. Gondola je obohnaná zábradlím. Skrutkové kolesá poháňal benzínový motor s objemom 30-35 litrov. s., pričom súčasne prenáša pohyb na skrutky pomocou špeciálneho hriadeľa a prevodu. Zariadenie bolo namontované na vozíku, ktorého tri kolesá sa mohli otáčať. Počas testovania zariadenie kvôli motoru s nízkym výkonom nedokázalo vyvinúť potrebný zdvih a vzlietnuť zo zeme.

Vrtuľník, ktorý v roku 1908 postavil študent Kyjevského polytechnického inštitútu I. I. Sikorsky, mal dve dvojlisté vrtule, namontované na zvislej osi v určitej vzdialenosti od seba. Vrtule poháňal trojvalcový benzínový motor s objemom 12 litrov. s Testy ukázali, že výkon motora je nedostatočný na zdvihnutie zariadenia.

Napriek neúspechu postavil Sikorsky na jar 1910 druhý vrtuľník. Mal dve trojlisté vrtule a bol vybavený silnejším motorom s výkonom 25 k. s Zariadenie vážilo 180 kg. Dizajnér však nedokončil svoju prácu na vrtuľníku a začal pracovať v oblasti vytvárania lietadiel.

Začiatkom roku 1909 študent Moskovskej vyššej technickej školy a aktívny účastník leteckého krúžku, neskôr akademik, vážený pracovník vedy a techniky B.N.Jurijev vypracoval projekt originálneho vrtuľníka. V strednej časti jeho trupu mal byť umiestnený motor Gnome s výkonom 70 litrov. s na otáčanie dvoch dvojlistových vrtúľ. Horný mal priemer 9 m a spodný 3 m. Okrem toho malo zariadenie chvostový rotor s rotačnými lopatkami.

Na zabezpečenie ovládateľnosti a stability vrtuľníka počas letu bola zabezpečená takzvaná automatická šikmosť, ktorá umožňovala meniť uhly inštalácie listov vrtule a vďaka tomu nakláňať zariadenie správnym smerom. Vrtuľník bol vybavený vzletovým podvozkom a padákom pre prípad zastavenia motora. Celková hmotnosť zariadenia bola 315 kg.

Na konci roku 1909 Jurjev vyvinul druhú verziu svojho vrtuľníka. Nebolo však možné nájsť preň vhodný motor, pretože výkon potrebný na vzlet bol 50 koní. s Jediný motor, ktorým letecký krúžok na Moskovskej vyššej technickej škole disponoval, bol Anzani s výkonom 25-30 k. s Jurjev musel projekt vrtuľníka ešte raz prerobiť, aby sa dal použiť jeden motor.

Až začiatkom roku 1912 bol postavený Jurjevov vrtuľník. Bola to jedna skrutka. Priemer dvojlistovej vrtule bol 8 m. Poháňal ho hlavný motor za pomoci špeciálneho prevodového mechanizmu. Táto schéma sa zapísala do histórie modernej konštrukcie vrtuľníkov ako klasická schéma jednorotorových vrtuľníkov s chvostovou (chvostovou) vrtuľou.

Kvôli nízkemu výkonu motora a potrebe čo najviac odľahčiť aparatúru musel Jurjev upustiť od inštalácie kývačky a rotačných listov vrtule. Napriek tomu zariadenie vážilo 202,5 ​​kg.

Na jar 1912 bol tento vrtuľník predvedený na 2. medzinárodnej leteckej výstave v Moskve a bol ocenený zlatou medailou.

Ako však napísal sám Jurjev, „experimenty začaté s týmto vrtuľníkom museli byť zastavené, keďže sa pokazil hlavný hriadeľ v dôsledku extrémne nerovnomerného chodu trojvalcového štvortaktného motora Anzani. Kruh nemal peniaze na pokračovanie v práci ... “.

Dávno pred podobnými vynálezmi v zahraničí sa B. N. Yuryevovi podarilo vytvoriť cyklickú dosku, naštudovať autorotáciu vrtule a rozvinúť problém bezpečného zostupu zariadenia v prípade zastavenia motora. Rozvinul tiež otázky týkajúce sa doprednej rýchlosti a nosnosti vrtuľníka.

Celá história vývoja letectva a letectva v cárskom Rusku je poznačená hlúpym a ľahostajným postojom vládnych predstaviteľov k osudu toho či onoho vynálezu, návrhu lietadla. Dokonca aj v zriedkavých prípadoch, keď vláda poskytla prostriedky na realizáciu projektu, záležitosť sa takmer nikdy nedotiahla do konca. Prvá porucha, porucha alebo nehoda stačili na to, aby bol návrh alebo vynález zamietnutý. Zvyčajne cárski úradníci, vystrašení prvým náhodným neúspechom, odmietli financovať pokračovanie prác. Preto bolo mnoho vynikajúcich projektov a úžasných vzoriek, ktoré už boli postavené, odsúdených na zánik. Tak to bolo s Možajského lietadlom, s Kostovičovou vzducholoďou, so Slesarevovým ťažkým lietadlom „Svyatogor“ a s mnohými ďalšími vynálezmi. Priemernosť vládnych predstaviteľov, všeobecná technická a ekonomická zaostalosť krajiny brzdili rozvoj letectva v Rusku. Až Veľká októbrová socialistická revolúcia otvorila najširšie možnosti pre tvorivú činnosť domácich vedcov, dizajnérov a vynálezcov.

Vznik a rozvoj nášho letectva je nerozlučne spätý s menom V. I. Lenina. Už na úsvite budovania sovietskeho štátu vodca strany a ľudu prezieravo videl v letectve jedno z najprogresívnejších odvetví národného hospodárstva, ktoré má veľký význam pre budúcnosť krajiny socializmu. Už vtedy, v najťažšej ekonomickej situácii, napriek devastácii V. I. Lenin a strana vyzývali robotnícku triedu, všetkých pracujúcich, aby okamžite začali vytvárať Červenú leteckú flotilu. V záležitostiach Rady práce a obrany existuje veľa dokumentov o leteckej problematike podpísaných V. I. Leninom.

Človek musel mať génia veľkého Lenina, aby s úžasnou presnosťou predpovedal význam aeronizácie, obrovskú spoločenskú úlohu, ktorú malo letectvo zohrávať v našej obrovskej krajine.

Sovietsky ľud na čele s komunistickou stranou, napriek ťažkostiam, napĺňa pokyny Vladimíra Iľjiča Lenina a nachádza prostriedky na rozvoj letectva. V krajine sa otvárajú prvé pravidelné letecké linky, prvé výskumné inštitúcie, prvé dizajnérske kancelárie. To bol začiatok. Tak ako bol leninský plán elektrifikácie prototypom nadchádzajúcich päťročných plánov, mnohé z toho, čo sa v týchto rokoch urobilo v oblasti leteckej vedy a techniky a výcviku personálu, slúžilo ako zdroj súčasných úspechov.

V našej krajine boli organizované dizajnérske kancelárie a vedecké inštitúcie, ktoré sa zaoberali vývojom teórie konštrukcie lietadiel, tvorbou nových modelov lietadiel a vrtuľníkov.

Konštruktéri a vynálezcovia vrtuľníkov použili niekoľko spôsobov na vyváženie reaktívneho momentu nosného systému: chvostový rotor, dvojité rotory rotujúce v opačných smeroch (koaxiálne, priečne a pozdĺžne schémy). Ale vo všetkých prípadoch mali rotory spravidla „tvrdé“ tesnenie lopatiek v náboji. Lopatka sa mohla otáčať iba okolo svojej pozdĺžnej osi, ale zachovávala rovnakú priestorovú polohu osi vzhľadom na náboj hlavného rotora.

Do rokov 1925-1927 vrtuľníky s "tvrdými" rotormi nestúpali nad 4-6 m, nedosahovali rýchlosť vyššiu ako 15-20 km/h. Najväčší dosah bol let v kruhu na jeden kilometer. Dôvodom tohto pomalého zlepšovania letových výkonov boli silné vibrácie vrtuľníkov, zlá stabilita, ťažkosti s vyvážením a neschopnosť kĺzať pri zastavenom motore.

Dizajnéri tvrdo pracovali na odstránení týchto nedostatkov. Bolo potrebné vytvoriť taký nosný systém, ktorý by zaisťoval bezpečnosť motorových a nemotorových zjazdov, mal lepšiu stabilitu a ovládateľnosť a vytváral nižšiu úroveň vibrácií.

Na vyriešenie týchto problémov sa dizajnéri museli vzdialiť od klasických schém helikoptér a hľadať nové spôsoby. A potom prišlo autogyro. Na ňom bola inštalovaná samootočná skrutka a bolo použité kĺbové zavesenie lopatiek. Práve tieto dve riešenia predurčili úspech nového lietadla: umožnili vykonávať bezmotorové kĺzavé zostupy, zabezpečili dobrú rovnováhu a stabilitu vo všetkých režimoch letu a znížili vibrácie.

Koncom 20. rokov 20. storočia vznikli prvé sovietske vírniky. Na rozdiel od lietadla, vztlakovú silu autogyra nevytvára krídlo, ale veľký hlavný rotor. Zariadenie sa pohybuje progresívne v dôsledku ťahu ťažnej skrutky, rovnako ako lietadlo. Ale na rozdiel od lietadla sa hlavný rotor autogyra neotáča z motora, ale z prichádzajúceho prúdu vzduchu. Preto autogyro nemohlo vzlietnuť vertikálne ani visieť vo vzduchu. Jeho výhodou oproti lietadlu bolo, že malo krátky vzlet a v prípade poruchy motora bol zabezpečený bezpečný zostup. Koncom roku 1928 dokončil letecký oddiel Osoaviakhim podľa projektu N. I. Kamova a N. K. Skrzinského prvý sovietsky vírnik Kaskr-1 („Červený inžinier“).

Pri tvorbe tohto modelu bola vypracovaná kĺbová vrtuľa, v ktorej sú lopatky zavesené na náboji na horizontálnych a vertikálnych pántoch. To umožnilo každej lopatke vykonávať mávavé pohyby vo vertikálnej rovine a oscilačné pohyby v rovine rotácie. Okrem toho bol zvládnutý režim vlastnej rotácie, ktorý zaisťoval spoľahlivosť a bezpečnosť letu. Následne sa na vírnikoch vypracoval systém riadenia cyklického a spoločného stúpania hlavného rotora.

Koncom roku 1926 vytvoril Centrálny aerohydrodynamický inštitút (TsAGI) oddelenie špeciálnych štruktúr, ktoré viedol B. N. Yuryev. Skupina mladých inžinierov sa zaoberala teoretickým a experimentálnym výskumom, postavila niekoľko modelov vrtuľníkov. Prvé experimentálne ľahké vrtuľníky boli založené na jednorotorovej schéme, ako najjednoduchšej. V priebehu predbežných štúdií boli použité špeciálne aerodynamické váhy. Nainštalovali jednorotorový vrtuľník s výkyvnou doskou a regulátorom sklonu. Tu v rokoch 1928-1929. vykonal rozsiahly výskum, ktorý umožnil navrhnúť a postaviť vrtuľník TsAGI-1-EA v pomerne krátkom čase.

14. augusta 1932 bola otvorená nová stránka v histórii sovietskeho vrtuľníkového priemyslu. V tento deň sa vrtuľník TsAGI-1-EA, pilotovaný profesorom A. M. Cheryomukhinom, vyšplhal do výšky 605 m, čo bol najväčší technický úspech tých rokov. Vrtuľník sa ľahko zdvíhal a klesal vertikálne, na mieste sa otáčal a voľne sa pohyboval vo všetkých smeroch. Bol postavený podľa jednorotorovej schémy, mal štvorlistú vrtuľu s priemerom 11 m, poháňanú dvoma rotačnými motormi s výkonom po 120 k. s Motory boli umiestnené na oboch stranách trupu. Reaktívny krútiaci moment bol vyvážený štyrmi chvostovými rotormi namontovanými v pároch na chvostoch trupu.

Na jeseň roku 1933 bol na testovanie pripravený vrtuľník 5-EA navrhnutý I.P. Bratukhinom. Toto auto malo dobrú stabilitu. Bol vybavený šesťlistým hlavným rotorom pôvodnej konštrukcie. Tri dlhé čepele boli kĺbové a tri krátke boli pevné, to znamená, že sa nemohli otáčať okolo svojej vlastnej osi.

V rokoch 1940-1941. Vrtuľníkový úrad Moskovského leteckého inštitútu pod vedením I. P. Bratukhina navrhol a postavil dvojrotorový vrtuľník "Omega" s dvoma motormi s celkovým výkonom 440 k. s Jeho maximálna rýchlosť dosiahla 115 km / h, dosah letu - 250 km.

Ešte v predvojnových rokoch sovietski konštruktéri vykonali rozsiahle experimentálne práce s prvými modelmi lietadiel s rotačným krídlom, ktoré v mnohých smeroch prispeli k úspešnému riešeniu hlavných problémov v oblasti konštrukcie vrtuľníkov. Do výroby boli zaradené samostatné vírniky, ktoré sa vyrábali v malých sériách. Letka vírnikov A-7 sa zúčastnila bojových operácií v počiatočnom období Veľkej vlasteneckej vojny. Operovali vo dne i v noci za nepriateľskými líniami a vo frontovom pásme. Bola to prvá skúsenosť s použitím lietadla s rotačným krídlom vo vojenských záležitostiach.

V povojnových rokoch vďaka starostlivosti komunistickej strany a sovietskej vlády naši konštruktéri vytvorili moderné vrtuľníky, ktoré si získali široké uznanie u nás aj v zahraničí.

V procese rozvoja sovietskeho vrtuľníkového priemyslu vznikla a silnela vedecká škola, ktorej najväčšími predstaviteľmi sú M. L. Mil, N. I. Kamov, A. S. Jakovlev a mnohí ďalší.

Koncom roku 1947 bola vytvorená konštrukčná kancelária na čele s doktorom technických vied M. L. Milom, pod vedením ktorej vznikol trojmiestny vrtuľník Mi-1, ktorý našiel široké praktické uplatnenie v mnohých oblastiach národného hospodárstva a vo vojenskom sektore. letectva.

Tento vrtuľník bol vybavený motorom AI-26V s výkonom 575 koní. s Jeho cestovná rýchlosť je 130 km/h, dolet 370-600 km, výška 3000 m. Vrtuľník bol sériovo vyrábaný v dopravnom, poľnohospodárskom a sanitárnom variante. Mi-1 vytvoril 17 svetových rekordov pre vrtuľníky s letovou hmotnosťou 1 750 až 3 000 kg.

V roku 1952 bol do sériovej výroby zaradený vrtuľník Mi-4, ktorý získal zlatú medailu na svetovej výstave v Bruseli. Hlavný konštruktér a jeho najbližší asistenti boli za vytvorenie tohto vrtuľníka ocenení Leninovou cenou. V tom čase Mi-4 prevyšoval nosnosťou veľké sériové americké vrtuľníky a podľa odborníkov patril medzi najspoľahlivejšie vrtuľníky. Stanovilo niekoľko svetových rekordov v nosnosti a rýchlosti letu.

V júni 1957 uskutočnil svoj prvý let vrtuľník Mi-6, na ktorom boli nainštalované dva turbovrtuľové motory. Mi-6 je jedným z najrýchlejších vrtuľníkov. Za prekonanie rýchlostného limitu 320 km/h, ktorý bol dlho limitom pre rotorové lietadlá, získal tím Mil medzinárodnú cenu. Na základe Mi-6 vznikol obrovský lietajúci žeriav Mi-10, ktorý zdvihol náklad 25 ton do výšky 2800 m.

Použitie nových motorov s plynovou turbínou umožnilo vytvoriť druhú generáciu vrtuľníkov Mi, ktoré sú zdvíhacie, spoľahlivejšie a oveľa hospodárnejšie. Mi-1 bol nahradený Mi-2 a Mi-4 bol nahradený vrtuľníkom Mi-8. Je ekonomický, spoľahlivý a relatívne ľahko ovládateľný. Po zachovaní rozmerov svojho predchodcu, vrtuľníka Mi-4, nové rotorové lietadlo viac ako zdvojnásobuje svoje užitočné zaťaženie a má výrazne vyššiu letovú rýchlosť.

Na svoju dobu veľmi dobrý výškový motor vrtuľníka Mi-4 s výkonom 1700 litrov. s vážil 1040 kg. Dva motory navrhnuté S.P. Izotovom, inštalované na Mi-8, vážia 660 kg a vyvíjajú výkon 3000 litrov. s

To do značnej miery predurčilo zvýšenie výkonu nového vrtuľníka ako dopravného prostriedku. Zvýšila sa aj nosnosť z 1200-1600 kg na Mi-4 na 3000 kg na Mi-8 a pri krátkom dosahu (100 km) až na 4000 kg sa cestovná rýchlosť primerane zvýšila zo 155 km/h na 220 km. /h

Hodinová produktivita vrtuľníka sa tak zvýšila viac ako 3,5-krát a hmotnosť prázdneho stroja sa zvýšila len o 30 %.

Pomer hodinovej produktivity k jednej tone prázdnej hmotnosti Mi-8 je 3-krát vyšší ako u jeho prototypu, čo do značnej miery charakterizuje účinnosť vrtuľníka ako dopravného prostriedku. Hodinová produktivita určuje užitočnú návratnosť a hmotnosť prázdneho stroja určuje náklady na zariadenie.

Podľa zvýšenej nosnosti sa zvýšila kapacita nákladného priestoru. Je širší a dlhší ako na Mi-4. Vo verzii pre cestujúcich sa do nej zmestí 28 osôb.

Vrtuľník je schopný pokračovať v lete na jeden motor po dlhú dobu, čo výrazne zvyšuje bezpečnosť letu. Oproti Mi-4 výrazne zjednodušuje pilotovanie a automatické otáčky motora, čo zabezpečuje nielen ich stálosť, ale aj synchronizáciu chodu oboch motorov. Zároveň sa v prípade poruchy jedného z motorov automaticky zvýši výkon pracovného.

Sovietske vrtuľníky Mi-6, Mi-10, Mi-8, predstavené na leteckej a vesmírnej výstave v Paríži v roku 1965, vyvolali senzáciu. Britské noviny The Financial Times v tých dňoch napísali: „V Le Bourget sa zhromaždila pôsobivá armáda sovietskych aparátov. Západných leteckých pozorovateľov zaujal ich výborný technický stav. Pozrime sa, či Rusi zvládnu obchodnú džungľu, ktorú teraz predstavuje západný obchod s lietadlami s často tvrdou a nezastaviteľnou konkurenciou. Ak si však zvolia túto cestu, ich zariadenia spôsobia západným obchodníkom veľa bolesti hlavy.

Je nesporné, že mnohé sovietske vrtuľníky predávané do mnohých krajín sveta sú prevádzkované v rôznych klimatických podmienkach. Vrcholným úspechom pri vytváraní vrtuľníkov konštrukčnou kanceláriou, ktorá pracovala pod vedením Mila, bol supergiant V-12, ktorý zdvihol náklad viac ako štyridsať ton do výšky viac ako dva kilometre. Za tento fenomenálny úspech bola dizajnérska kancelária ocenená najvyšším medzinárodným vrtuľníkom.

Sovietske dvojrotorové koaxiálne vrtuľníky Ka-10, Ka-15, Ka-18, Ka-26 a ďalšie, vytvorené tímom dizajnérov pod vedením N. I. Kamova, sa vyznačujú dobrými akrobatickými vlastnosťami a takmer úplnou absenciou vibrácií. Na koaxiálnych dvojrotorových vrtuľníkoch je jalový moment rotorov vzájomne vyvážený, pretože skrutky sa otáčajú rovnakou rýchlosťou a opačnými smermi a spotrebúvajú rovnaký výkon. Vrtuľníky tejto schémy nemajú chvostový rotor.

Koaxiálne vrtuľníky majú minimálne rozmery a dobrú manévrovateľnosť. Napríklad vrtuľník takejto schémy sa otočí o 360 ° na mieste za 3 až 5 sekúnd. Úroveň vibrácií na koaxiálnych vrtuľníkoch je minimálna. Ich výkon motora sa vynakladá iba na otáčanie hlavných rotorov a nevyčerpáva sa na chvostový rotor. Vďaka nižšej hmotnosti konštrukcie majú koaxiálne vrtuľníky väčšiu návratnosť hmotnosti.

Vrtuľník Ka-26 sa obrazne nazýva „lietajúci podvozok“. V závislosti od účelu sa mení vzhľad stroja. Vo verzii pre cestujúcich je vrtuľník vybavený kabínou pre 6 osôb. Ak sklopíte sedadlá, môžete prevážať náklad v kabíne. Súprava vrtuľníka obsahuje otvorenú nákladnú plošinu, ktorá je zavesená na stredovej časti namiesto kabíny. Náklad je možné zavesiť priamo na hák. Potom sa vrtuľník zmení na lietajúci žeriav.

Hlavným účelom Ka-26 je vykonávanie poľnohospodárskych prác. Keď je násypka zavesená pomocou vhodného zariadenia, je zabezpečené rovnomerné striekanie, rozlievanie alebo striekanie chemikálií. Vrtuľník Ka-26 je výsledkom dlhoročnej spoločnej práce konštrukčnej kancelárie a Aeroflotu, dôkladnej ekonomickej analýzy využitia vrtuľníkov v národnom hospodárstve. Bolo by možné vytvoriť stroj špeciálne pre letecké-chemické práce na poliach kolektívnych fariem a štátnych fariem. Mal by bunker s príslušným vybavením, prevodovkou a elektrickým zariadením (kompresor, alternátor na pohon čerpadiel postrekovačov a pod.).

Výpočty však ukázali, že takýto vrtuľník by nebol ekonomický, keďže obrábanie poľa je sezónna záležitosť a niekoľko mesiacov v roku by stál bez práce. Preto sa dizajnéri rozhodli vytvoriť viacúčelový vrtuľník a úspešne sa s touto úlohou vyrovnali.

Jedným zo smerov vývoja rotorových lietadiel je stroj s kombinovaným nosným systémom: rotory a krídlo. Pre translačný let má zariadenie sťahovacie skrutky. Dostal názov rotorového lietadla. Pri normálnom lete vzlieta rotorové lietadlo vertikálne, ako vrtuľník. Všetok zdvih (ťah) vytvárajú rotory. Pri dosiahnutí rýchlosti 60-80 km/h sa zväčšuje stúpanie ťažných skrutiek a následne dochádza k ďalšiemu intenzívnemu zrýchľovaniu.

N. E. Žukovskij (1847-1921), „otec ruského letectva“, ako ho nazval Vladimír Iľjič Lenin, napísal základné práce o aerodynamike: „O pripojených víroch“, na ktorých je založená moderná teória krídla, „Vortexová teória vrtule “, ktorá je základom pre teóriu vrtule. Vrtule NEZH, vytvorené na základe pokročilej teórie, sa ukázali byť oveľa lepšie ako zahraničné vrtule.

N. E. Žukovskij bol zakladateľom prvého vedeckého a experimentálneho leteckého centra v Európe - aerodynamického inštitútu, založeného v Kv4iiho pri Moskve (1904).

Činnosti Žukovského nielenže dali silný impulz leteckej vede, ale rozvinuli aj lásku k letectvu medzi pokročilou mládežou Ruska, o ktorej Žukovskij
povedal: "V Rusku máme teoretické sily, sú tam mladí ľudia, ktorí sú pripravení nezištne sa venovať športu a vedeckým štúdiám metód lietania." Mnohí z týchto mladých ľudí následne nasledovali „školu Žukovského“.

Sergey Alekseevich Chaplygin (1869-1942), akademik, Hrdina socialistickej práce, ktorý napísal také vynikajúce diela ako „Teória mriežkového krídla“ (1911), „Schematická teória rozdeleného krídla“ (1921) patrí k „Žukovského škola". .) iné. Myšlienka „terminálnych vírových fúzov“, vyjadrená S. A. Chaplyginom v práci „Výsledky teoretických štúdií o pohybe lietadiel“, pomohla znovu vytvoriť fyzický obraz fungovania krídla a čepele.

1910-1911 sú zlomovými okamihmi v histórii konštrukcie vrtuľníkov. Tieto roky boli poznačené vytvorením N. E. Žukovského a jeho žiakov B. N. Jurjeva, V. P. Vetčinkina a G. Kh. Sabinina dodnes používanej klasickej teórie vrtule.

Ich práca na určovaní ťahu vrtúľ s rôznym tvarom listov a ich rôznym počtom v závislosti od počtu otáčok patrí do rovnakej doby. Pracovalo sa na určení účinnosti vrtule, t.j. odhalil sa vzťah medzi výkonom na hriadeli vrtule a ťahom vyvíjaným vrtuľou.

V rokoch 1910-1911. Boris Nikolajevič Jurjev, dnes akademik, nositeľ Stalinovej ceny, navrhol jednorotorovú schému pre vrtuľník s chvostovým rotorom a na jej základe postavil vrtuľník. Tento vrtuľník je B. II. Yuriev v roku 1912 bol demonštrovaný na 2. medzinárodnej leteckej výstave v Moskve, kde bol konštruktér ocenený zlatou medailou za vynikajúci teoretický vývoj projektu helikoptéry a jeho konštruktívnu realizáciu.

Klasickou schémou sa stala ďalšia schéma vrtuľníka B. N. Jurjeva, podľa ktorej sa teraz stavia väčšina vrtuľníkov.

Všetky moderné vrtuľníky sú tiež vybavené cyklickou doskou vynájdenou B. N. Yuryevom, pomocou ktorej pilot riadi let vrtuľníka. Štruktúra ega automatu bude diskutovaná nižšie.

V predrevolučnom Rusku boli vedci a vynálezcovia, ktorí nedostali materiálnu ani morálnu podporu od cárskej vlády, nútení nájsť prostriedky a príležitosti rôznymi spôsobmi, ako svoje myšlienky uviesť do praxe.

Až po Veľkej októbrovej socialistickej revolúcii, rozhodnutím komunistickej strany a sovietskej vlády, vytvoril Centrálny aero-hydro-dynamický inštitút (TsAGI), ktorý bol vytvorený, široko rozvinul konštrukciu vrtuľníkov.

V celej histórii konštrukcie vrtuľníkov bola vždy najdôležitejšia otázka stability vrtuľníka. Ak sa pozrieme na výsledky testov už skôr vyrobených vrtuľníkov, nájdeme v nich takmer rovnaké závery: „bol navrhnutý. postavený. mal určité vlastnosti. absolvovali letové skúšky. prístroj bol veľmi nestabilný.
Na dosiahnutie stabilného letu vrtuľníka bolo potrebné vykonať komplexné štúdie hlavného rotora. Túto obrovskú prácu podnikol v roku 1926 B.N. Yuryev so skupinou pracovníkov TsAGI, ktorá zahŕňala II. P. Bratukhin, N. I. Kamov, M. L. Mil a i. Táto skupina, ktorá vykonala veľké množstvo experimentov, teoretického vývoja a prác na metóde výpočtu, rozhodujúcim spôsobom prispela k priemyslu vrtuľníkov.

V roku 1932 sovietsky jednorotorový vrtuľník TsAGI-1-EA, ktorý postavil tím pilotného závodu TsAGI pod vedením A. M. Izaksona a A. M. Čeremukina podľa schémy B. N. Jurjeva, 30-krát prekonal svetový výškový rekord v r. triedy helikoptér, ktoré vystúpili do výšky 605 m. Pilotom tohto vrtuľníka bol zástupca vedúceho oddelenia vrtuľníkov TsAGI, profesor A. M. Cheremukhin.

V roku 1939 začal I. P. Bratukhin za účasti B. N. Jurjeva konštruovať vrtuľník Omega, ktorý mal dva motory a dva rotory umiestnené na oboch stranách trupu. Za prácu na návrhu a konštrukcii tohto vrtuľníka boli I. P. Bratuchin a B. N. Jurjev v roku 1944 ocenení Stalinovou cenou.

Potom v rokoch 1940-1941. II. P. Bratukhin postavil vrtuľník TsLGP-11-ELPV, ktorý testoval a systematicky pilotoval pilot D. I. Savelyev.

Súbežne s vývojom vrtuľníka sa vyvíjalo ďalšie rotorové lietadlo, autogyro.

Ak je v helikoptére hlavný rotor poháňaný motorom a slúži na vytváranie vztlaku aj ťahu, potom v autogyre sú tieto funkcie rozdelené medzi dve skrutky. Sila motora je prijímaná iba ťažnou skrutkou a hlavný rotor sa sám otáča pôsobením prichádzajúceho prúdu vzduchu. Keď skrutka vyvinie určitý počet otáčok, jej zdvíhacia sila bude dostatočná na oddelenie vírníka od zeme, stúpanie a lietanie.

V roku 1934 boli na sovietskom vírniku A-7, ktorý navrhol N. I. Kamov v Centrálnom aero-hydro-dynamickom inštitúte, všetky rekordy, ktoré v tom čase existovali v rýchlosti (221 km / h) a nosnosti (750 kg). zlomený.

V posledných rokoch naši piloti na leteckých prehliadkach na počesť Dňa leteckej flotily ZSSR a na počesť Dňa námorníctva ukazujú úspechy sovietskeho ľudu pri stavbe vrtuľníkov.

8. júla 1951 sa v Tushine publiku ukázal skupinový let vrtuľníkov navrhnutých M.L.

Letecké prehliadky 27. júla 1952 a 23. augusta 1953 ukázali ešte rozsiahlejšie programy vrtuľníkov.

Dňa 10. augusta 1952 sa vrtuľníky skonštruované N. I. Kamovom zúčastnili oslavy Dňa námorníctva.

Počas leteckej prehliadky v Tushine 20. júna 1954 otvorili vrtuľníky tretiu vetvu letového programu. Vo vzduchu sa objavilo 36 vrtuľníkov s jedným hlavným rotorom, ktoré pristáli a pristáli veľkým pristátím na zelenej lúke letiska. A pri oslave Dňa vzdušných síl 3. júla 1955 kolónu takýchto vrtuľníkov uzatvárali štyri úplne nové, ako obrovské krabice, vrtuľníky s dvoma rotormi.

Sovietsky zväz je držiteľom veľkého počtu svetových leteckých rekordov; Sovietski piloti opakovane predvádzali svoje vysoké letové schopnosti celému svetu.

Kto je kto vo svete objavov a vynálezov Sitnikov Vitaly Pavlovič

Kto vynašiel helikoptéru?

Kto vynašiel helikoptéru?

Sen o lietadle, ktoré by mohlo vzlietnuť do vzduchu, vznikol už dávno. Leonardo da Vinci už v roku 1500 nášho letopočtu nakreslil nákres obrovského špirálového vrtuľníka. Ale nikdy sa nepokúsil postaviť vrtuľník, pretože nemal motor. V roku 1783 bol vo Francúzsku predstavený hračkársky vrtuľník známy ako „čínsky top“. Dodnes sa nevie, kto ho vymyslel. V roku 1796 vyrobil Sir John Cayley prototypy čínskych zvrškov a tiež navrhol vrtuľník, ktorý bol poháňaný parou.

Počas nasledujúcich 100 rokov sa veľa ľudí podieľalo na návrhu vrtuľníkov. Niektoré z týchto modelov boli fantasticky zložité, niektoré jednoduché, ale len niekoľko z nich vedelo lietať. Najťažšie bolo, že tam neboli výkonné, ale ľahké motory. Takýto motor bol vyrobený len počas prvej svetovej vojny. Povolil stavbu vrtuľníka, ktorý vzlietol zo zeme s mužom na palube.

V rokoch 1909 a 1910 Igor Sikorsky skonštruoval dva vrtuľníky. Jeden z nich mohol zdvihnúť vlastnú váhu. Koncom roku 1917 dvaja rakúsko-uhorskí dôstojníci postavili helikoptéru, ktorá nahradila priviazaný pozorovací balón. Uskutočnil niekoľko vzletov do veľkých výšok, ale s týmto vrtuľníkom sa nedalo voľne manévrovať.

V mnohých krajinách pokračovali práce na vrtuľníkoch. Žiadny zo strojov ale nesplnil očakávania konštruktérov.

V roku 1936 prišla z Nemecka správa, že úspešný návrh vrtuľníka vyrobila firma Focke-Wulf. V roku 1937 preletel nad celou krajinou rýchlosťou asi 70 míľ za hodinu a vo výške viac ako 335 metrov.

V roku 1940 Sikorsky predviedol svoj prvý operačný vrtuľník. Tento vrtuľník bol prijatý americkou armádou v roku 1942.

Z knihy 100 veľkých zázrakov techniky autora Mussky Sergey Anatolievich

Vrtuľník KA-52 "Aligátor" Cez všetky svoje prednosti má každé lietadlo jednu dôležitú nevýhodu - aby sa udržalo vo vzduchu, musí sa neustále a dostatočne vysokou rýchlosťou pohybovať v horizontálnej rovine, pretože zdvih jeho krídel

Z knihy 100 skvelých vynálezov autora Ryzhov Konstantin Vladislavovič

85. VRTUĽNÍK Takmer štyridsať rokov po svojom objavení kraľovalo lietadlo vo vzduchu. Počas tejto doby sa mnohonásobne zvýšila rýchlosť a nosnosť okrídlených vozidiel, ktoré sa zmenili z nemotorných preglejkových „whatnots“ na silné prúdové lietadlo.

Z knihy Chytanie rýb z ľadu autora Smirnov Sergej Georgievič

Na návnadu typu "vrtuľník", "chobotnica", "vývrtka" a ich odrody Začiatkom zimy, po ulovení niekoľkých exemplárov v určitej časti nádrže, sa okusovanie dočasne zastaví. Zubáč, aj keď neopustil parkovisko, dočasne prestane hrýzť a nie

Z knihy Veľká sovietska encyklopédia (BE) autora TSB

Vrtuľník Vrtuľník, lietadlo ťažšie ako vzduch s kolmým štartom a pristátím, v ktorom vztlak vytvára jeden alebo viacero (spravidla dva) rotory. Namiesto cudzieho "vrtuľník" sa zaviedlo slovo "vrtuľník". B. vzlieta kolmo

Z knihy Sprievodca krížovkami autora Kolosová Svetlana

Najväčší vrtuľník 2 "Mi-12" - Rusko.

Z knihy Všetko o všetkom. Zväzok 3 autor Likum Arkady

Kto vynašiel helikoptéru? Myšlienka lietadla, ktoré by mohlo vzlietnuť do vzduchu, vznikla už dávno. Leonardo da Vinci už v roku 1500 nášho letopočtu nakreslil nákres obrovského špirálového vrtuľníka. Ale nikdy sa nepokúsil postaviť vrtuľník, pretože ho nemal

Z knihy Všetko o všetkom. Zväzok 4 autor Likum Arkady

Kto vynašiel loptu? Nikto nevie, kto prvý začal hrať s loptou, ale bolo to v praveku. Každá civilizácia, od primitívnych čias až po súčasnosť, hrala hry s rôznymi druhmi loptičiek. Niektoré staroveké národy plietli loptu z trstiny, iné

Z knihy Všetko o všetkom. Zväzok 5 autor Likum Arkady

Prečo sa helikoptéra môže zastaviť vo vzduchu? Vrtuľník môže lietať všetkými smermi: dopredu, dozadu, rovno a do strán. Môže tiež visieť v jednom bode. Aby ste pochopili, ako sa to deje, musíte vedieť, ako lieta vrtuľník. Keď sa listy vrtule vrtuľníka otáčajú

Z knihy 100 veľkých leteckých a astronautických rekordov autora

Mitreikinov vrtuľník V septembri 1889 prišiel do veliteľstva Moskovského vojenského okruhu list od výrobcu lyžíc Nikitu Mitreikina. „...vynašiel som drevený model leteckého bicykla,“ povedal. A ďalej poznamenal, že „od kresby a

Z knihy Letectvo Červenej armády autora Kozyrev Michail Egorovič

Diskový vrtuľník B.N. Yurieva V roku 1921 B.N. Yuryev ako prvý na svete navrhol schematický diagram vrtuľníka s diskovitým telom. Známe sú schémy jeho dvoch vozidiel, čo boli osovo symetrické karosérie s vnútorným usporiadaním pozdĺž zvislej osi motorov a

Z knihy Poznám svet. Letectvo a aeronautika autora Žigunenko Stanislav Nikolajevič

Mitreikinov vrtuľník V septembri 1889 prišiel na veliteľstvo moskovského vojenského okruhu list od Nikitu Mironoviča Mitreikina, výrobcu lyžíc. „...vynašiel som drevený model leteckého bicykla,“ hovorí. A ďalej poznamenáva, že „pretože

Z knihy 100 slávnych vynálezov autora Prištinský Vladislav Leonidovič

Z knihy Veľká encyklopédia techniky autora Kolektív autorov

Vrtuľník Vrtuľník je lietadlo, v ktorom je vztlak generovaný jedným alebo viacerými hlavnými rotormi s vertikálnym vzletom a pristátím. Zaviedla sa definícia „vrtuľníka“ namiesto cudzieho „vrtuľníka.“ Vrtuľníky vzlietajú vertikálne bez

Z knihy Kto je kto vo svete objavov a vynálezov autora Sitnikov Vitalij Pavlovič

Robotický vrtuľník UAV Ruská spoločnosť KVAND vyvinula malý bezpilotný robotický vrtuľník. Môže sa použiť na štúdium terénu, monitorovanie plynovodov a ropovodov a vykonávanie pátracích operácií. Je schopný dosiahnuť rýchlosť až 150 km/h

Z knihy Odkiaľ pochádzajú slová autora Ushakova Olga Dmitrievna

Kto vynašiel potápačskú výstroj? Ľudia boli vždy zvedaví na to, čo sa deje v podmorskom svete, a snažili sa tam dostať. Ako však získať zásobu vzduchu na dýchanie pod vodou? Bolo to dosť náročné.Boli potrebné vyriešiť dva problémy: náročnosť pohybu vo vode a

Z knihy autora

Helicopter Slovo má dva korene: vert- a let-. Vrtuľník sa zrodil v sovietskej ére, vytvorený zo slovies otáčať sa a lietať na princípe slova lietadlo. Vrtuľník dostal meno podľa rotujúceho