Spor uçakları ve helikopterler için motor tasarımı. Helikopter nasıl çalışır? OJSC Rybinsk Motors'ta üretim
Bugün insanlar sadece yollarda ilerlemekle kalmayıp aynı zamanda uçabilen birçok farklı teknoloji türü icat etti. Uçaklar, helikopterler ve diğer uçaklar hava sahasını keşfetmeyi mümkün kıldı. İlgili makinelerin normal çalışması için gerekli olan helikopter motorları oldukça güçlüdür.
Cihazın genel açıklaması
Şu anda bu tür birimler iki tipte mevcuttur. Birinci tip pistonlu motorlar, ikinci tip ise hava soluyan motorlardır. Ayrıca roket motoru aynı zamanda helikopter motoru görevi de görebilir. Ancak genellikle ana güç olarak kullanılmaz, ancak örneğin iniş veya kalkış sırasında ek güce ihtiyaç duyulduğunda kısaca makinenin çalışmasına dahil edilir.
Daha önce genellikle helikopterlere kurulum için kullanılıyorlardı. Tek şaftlı bir tasarıma sahiplerdi, ancak oldukça güçlü bir şekilde diğer ekipman türleriyle değiştirilmeye başlandı. Bu özellikle çok motorlu helikopterlerde farkedildi. Bu tür teknolojide en yaygın olarak kullanılanı, serbest türbin olarak adlandırılan çift şaftlı turboprop helikopter motorlarıdır.
Çift şaftlı üniteler
Bu tür cihazların ayırt edici özelliği, turboşarjın ana rotorla doğrudan mekanik bağlantısının olmamasıydı. Helikopterin güç yapısından tam olarak faydalanmayı mümkün kıldıkları için çift şaftlı turboprop ünitelerinin kullanımının oldukça etkili olduğu düşünülüyordu. Mesele şu ki, bu durumda, ekipmanın ana rotorunun dönüş hızı, turboşarjın dönüş hızına bağlı değildi, bu da her uçuş modu için ayrı ayrı en uygun frekansın seçilmesini mümkün kıldı. Yani çift şaftlı turboprop helikopter motoru, santralin verimli ve güvenilir çalışmasını sağladı.
Jet pervane tahriki
Helikopterler ayrıca jet pervane tahrikini kullanır. Bu durumda, pervanenin tamamını dönmeye zorlayacak ağır ve karmaşık bir mekanik aktarım kullanılmadan, çevresel kuvvet doğrudan pervane kanatlarına uygulanacaktır. Böyle bir çevresel kuvvet oluşturmak için, ya rotor kanatları üzerinde bulunan otonom jet motorları kullanılır ya da gaz çıkışına (basınçlı hava) başvurulur. Bu durumda gaz, her bıçağın ucunda bulunan özel nozul deliklerinden çıkacaktır.
Reaktif bir sürücünün ekonomik çalışmasına gelince, burada mekanik olandan daha düşük olacaktır. Yalnızca jet cihazları arasında en ekonomik seçeneği seçerseniz, en iyisi pervane kanatlarının üzerinde bulunan turbojet motorudur. Bununla birlikte, böyle bir cihazın yapıcı olarak yaratılmasının çok zor olduğu ortaya çıktı, bu nedenle bu tür cihazlar yaygın pratik kullanım alamadı. Bu nedenle helikopter motoru fabrikaları seri üretime geçmedi.
Turboşaft cihazlarının ilk modelleri
İlk turboşaft motorlar 60-70'lerde yaratıldı. O dönemde bu tür ekipmanların sadece sivil havacılığın değil askeri havacılığın da tüm ihtiyaçlarını tam olarak karşıladığını belirtmek gerekir. Bu tür birimler rakiplerin icatlarına göre eşitlik ve bazı durumlarda üstünlük sağlamayı başardı. Turboşaft helikopter motorlarının en seri üretimi TV3-117 modelinin montajıyla sağlandı. Bu cihazın birkaç farklı modifikasyona sahip olduğunu belirtmekte fayda var.
Bunun yanı sıra D-136 modeli de popüler hale geldi. Bu iki modelin piyasaya sürülmesinden önce D-25V ve TV2-117 üretildi ancak o dönemde artık yeni motorlarla rekabet edemiyorlardı ve bu nedenle üretimleri durduruldu. Bununla birlikte, birçoğunun üretildiğini ve oldukça uzun zaman önce piyasaya sürülen bu tür hava taşımacılığı türlerine hala kurulu olduklarını söylemek doğru olur.
Ekipman derecelendirmesi
80'lerin ortalarında helikopter motorunun tasarımını birleştirme ihtiyacı ortaya çıktı. Sorunu çözmek için o dönemde mevcut olan tüm turboşaft ve turboprop motorların ortak boyut aralığına getirilmesine karar verildi. Bu öneri hükümet düzeyinde kabul edildi ve bu nedenle 4 kategoriye bölünme ortaya çıktı.
İlk kategori 400 hp kapasiteli cihazlardır. s., ikinci - 800 l. s., üçüncü - 1600 l. İle. ve dördüncü - 3200 l. İle. Ayrıca helikopter gaz türbini motorunun iki modelinin daha oluşturulmasına izin verildi. Güçleri 250 hp idi. İle. (0 kategori) ve 6000 l. İle. (kategori 5). Ayrıca bu cihazların her kategorisinin %15-25 oranında güç üretebileceği varsayılmıştır.
Daha fazla gelişme
Yeni modellerin geliştirilmesini ve inşasını tam olarak sağlamak için CIAM oldukça kapsamlı araştırma çalışmaları yürüttü. Bu, bu alanın gelişiminin ilerleyeceği bilimsel ve teknik bir temelin (NTR) elde edilmesini mümkün kıldı.
Bu NTZ, gelecek nesil helikopter motorlarının çalışma prensibinin Brayton termodinamik döngüsünün basit prensibine dayanması gerektiğini gösterdi. Bu durumda yeni birimlerin geliştirilmesi ve inşası ümit verici olacaktır. Yeni modellerin tasarımına gelince, tek şaftlı bir gaz jeneratörüne ve bu gaz jeneratörü aracılığıyla güç şaftının ileri çıkışına sahip bir güç türbinine sahip olmaları gerekiyor. Ayrıca tasarımda yerleşik bir dişli kutusu da bulunmalıdır.
Bilimsel ve teknik altyapının tüm gerekliliklerine uygun olarak, Omsk Tasarım Bürosunda TV GDT TV-0-100 gibi bir helikopter motoru modelinin üretimi üzerine çalışmalar başladı, bu cihazın gücünün 720 hp olması gerekiyordu. . s. ve Ka-126 gibi bir makinede kullanılmasına karar verildi. Ancak 90'lı yıllarda, cihazın o zamanlar oldukça gelişmiş olmasına ve aynı zamanda gücü 800-850 hp gibi göstergelere yükseltme yeteneğine sahip olmasına rağmen tüm çalışmalar durduruldu. İle.
OJSC Rybinsk Motors'ta üretim
Aynı zamanda Rybinsk Motors OJSC, TV GDT RD-600V gibi bir motor modeline ince ayar yapıyordu. Cihazın gücü 1300 litre idi. s. ve Ka-60 gibi bir helikopter türü için kullanılması planlandı. Böyle bir ünite için gaz jeneratörü, dört aşamalı bir santrifüj kompresör içeren oldukça kompakt bir tasarıma göre yapılmıştır. 3 eksenel kademesi ve 1 santrifüj kademesi vardı. Böyle bir ünitenin sağladığı dönüş hızı 6000 rpm'ye ulaştı. Mükemmel bir eklenti, böyle bir motorun ayrıca toz ve kirin yanı sıra diğer yabancı nesnelerin girişine karşı koruma ile donatılmış olmasıydı. Bu tip motorlar birçok farklı testten geçmiş ve nihai sertifikasyonu 2001 yılında tamamlanmıştır.
Ayrıca, bu motorun iyileştirilmesine paralel olarak uzmanların, An-38 helikopterlerinde kullanılması planlanan TVD-1500B turboprop motorunun oluşturulması üzerinde çalıştığını da belirtmekte fayda var. Bu modelin gücü sadece 100 hp'dir. İle. daha yüksek ve dolayısıyla 1400 l'e ulaştı. İle. Gaz jeneratörüne gelince, düzeni ve donanımı RD-600V modeliyle aynıydı. Geliştirilmeleri, yaratılmaları ve konfigürasyonları sırasında, turboşaftlar ve turboproplar gibi bir motor ailesinin temelini oluşturmaları planlandı.
Helikopter motorlu motosiklet
Günümüzde çeşitli ekipman türlerinin üretimi oldukça gelişmiştir. Bu, motosiklet imalatı da dahil olmak üzere hemen hemen tüm endüstriler için geçerlidir. Her üretici her zaman yeni modelini rakiplerinden daha benzersiz ve orijinal hale getirmeye çalıştı. Bu arzudan dolayı Marine Turbine Technologies, yakın zamanda helikopter motoruyla çalışan ilk motosikleti piyasaya sürdü. Doğal olarak bu değişiklik makinenin hem yapısal kısmını hem de teknik özelliklerini büyük ölçüde etkiledi.
Ekipman parametreleri
Elinde helikopter motoru bulunan bir motosikletin elbette kendine has teknik parametreleri de vardır. Böyle bir yeniliğin motosikleti neredeyse hayal edilemeyecek 400 km/saat hıza çıkarmayı mümkün kılmasının yanı sıra, dikkat edilmesi gereken başka özellikler de var.
Öncelikle bu modelin yakıt deposu hacmi 34 litredir. İkincisi, ekipmanın ağırlığı oldukça arttı ve 208,7 kg'a ulaştı. Bu motosikletin gücü 320 beygir gücüdür. Böyle bir cihazda ulaşılabilecek maksimum hız 420 km/saat, jant boyutu ise 17 inçtir. Bahsetmeye değer son şey, helikopter motorunun çalışmasının hızlanma sürecini büyük ölçüde etkilemesidir, bu nedenle ekipmanın limitine birkaç saniye içinde ulaşmasının nedeni budur.
Deniz Türbini Teknolojilerinin dünyaya gösterdiği bu türden ilk yaratıma Y2K adı verildi. Burada 100 km/saat hıza tam hızlanma süresinin yalnızca bir buçuk saniye sürdüğünü de ekleyebiliriz.
Yukarıdakilerin hepsini özetlemek gerekirse, helikopter motorları yaratma endüstrisinin uzun bir yol kat ettiğini ve mevcut teknoloji gelişiminin, ürünlerin motosiklet gibi ekipmanlarda bile kullanılmasını mümkün kıldığını söyleyebiliriz.
Helikopterin ana rotor kanatları, gerekli kaldırma kuvvetini oluştururken, üzerine binen tüm yüklere dayanabilecek şekilde yapılmalıdır. Ve sadece dayanmakla kalmayacak, aynı zamanda uçuş sırasında ve helikopterin yerdeki bakımı sırasında meydana gelebilecek her türlü öngörülemeyen duruma (örneğin, keskin bir rüzgar, yukarı doğru hava akışı, keskin bir rüzgar) karşı da bir güvenlik payına sahip olacaklar. manevra, kanatların buzlanması, motorun fırlatılmasından sonra pervanenin yetersiz dönmesi vb.).
Helikopter ana rotorunun seçilmesine yönelik tasarım modlarından biri, hesaplama için seçilen herhangi bir yükseklikte dikey tırmanma modudur. Bu modda pervanenin dönme düzleminde öteleme hızının olmaması nedeniyle gerekli güç daha fazladır.
Tasarlanan helikopterin yaklaşık ağırlığını bilerek ve helikopterin kaldırması gereken faydalı yükün boyutunu ayarlayarak pervaneyi seçmeye başlarlar. Pervane seçimi, pervanenin çapının ve tasarım yükünün pervane tarafından en az güç harcamasıyla dikey olarak kaldırılabileceği dakikadaki devir sayısının seçilmesine bağlıdır.
Ana rotorun itme kuvvetinin çapının dördüncü kuvvetiyle ve yalnızca devir sayısının ikinci kuvvetiyle orantılı olduğu, yani ana rotor tarafından geliştirilen itme kuvvetinin sayıdan çok çapa bağlı olduğu bilinmektedir. devrimlerin. Bu nedenle, çapı artırarak belirli bir itme kuvveti elde etmek, devir sayısını artırmaktan daha kolaydır. Yani örneğin çapı 2 kat artırarak 24 = 16 kat daha fazla itme kuvveti elde ederiz, devir sayısını iki katına çıkararak ise yalnızca 22 = 4 kat daha fazla itme kuvveti elde ederiz.
Helikoptere rotoru tahrik edecek motorun gücünü bilerek öncelikle rotorun çapını seçin. Bunun için aşağıdaki oran kullanılır:
Rotor kanadı çok zor koşullar altında çalışmaktadır. Onu büken, büken, yırtan ve deriyi ondan ayırma eğiliminde olan aerodinamik kuvvetler tarafından etkilenmektedir. Bu tür aerodinamik kuvvetlere "direnmek" için bıçağın yeterince güçlü olması gerekir.
Yağmurda, karda veya buzlanmayı kolaylaştıran bulut koşullarında uçarken bıçağın çalışması daha da zorlaşır. Bıçağa muazzam bir hızla çarpan yağmur damlaları boyayı kırar. Kanatlar üzerinde buzlanma oluştuğunda, profilini bozan, salınım hareketini engelleyen ve onu ağırlaştıran buz oluşumları oluşur. Helikopteri yerde saklarken sıcaklık, nem ve güneş ışığındaki ani değişiklikler bıçak üzerinde yıkıcı bir etkiye sahiptir.
Bu, bıçağın yalnızca güçlü olması değil, aynı zamanda dış ortamın etkisine karşı da dayanıklı olması gerektiği anlamına gelir. Ama keşke bu! Daha sonra bıçak tamamen metalden yapılabilir ve korozyon önleyici bir tabaka ile kaplanabilir ve sorun çözülebilir.
Ancak bir gereklilik daha var: Buna ek olarak bıçağın da hafif olması gerekiyor. Bu nedenle içi boş yapılır. Bıçağın tasarımı, alanı kök kısmından bıçağın ucuna kadar kademeli veya kademeli olarak azalan, çoğunlukla değişken kesitli bir çelik boru olan metal bir direğe dayanmaktadır. .
Bıçağın ana uzunlamasına kuvvet elemanı olan direk, kesme kuvvetlerini ve bükülme momentini emer. Bu bakımdan kanat direğinin çalışması uçak kanat direğinin çalışmasına benzer. Bununla birlikte, kanat direği, rotorun dönmesinin bir sonucu olarak merkezkaç kuvvetlerine de maruz kalır; bu durum, bir uçak kanat direği için geçerli değildir. Bu kuvvetlerin etkisi altında bıçak direği gerginliğe maruz kalır.
Enine kuvvet setini (bıçağın kaburgaları) takmak için çelik flanşlar direğe kaynak yapılır veya perçinlenir. Metal veya ahşap olabilen her bir kaburga, duvarlardan ve raflardan oluşur. Gösterildiği gibi metal kılıf metal raflara yapıştırılır veya kaynaklanır, kontrplak kılıf ahşap raflara yapıştırılır veya kaynak yapılır veya kontrplak kılıf burun kısmına yapıştırılır ve kuyruğa kanvas kılıf dikilir. Profilin yay kısmında, kaburga flanşları ön kirişe ve kuyruk kısmında arka kirişe tutturulur. Kirişler yardımcı boyuna mukavemet elemanları olarak görev yapar.
Kaburgaların flanşlarını kaplayan deri, herhangi bir bölümde bıçağın profilini oluşturur. En hafifi keten kaplamadır. Ancak nervürler arasındaki alanlarda kumaş kaplamanın sapması sonucu profilin bozulmasının önlenmesi için bıçağın nervürlerinin çok sık, birbirinden yaklaşık 5-6 cm uzağa yerleştirilmesi gerekir. bıçak daha ağır. Kötü gerilmiş kumaş kaplamalı bir bıçağın yüzeyi nervürlü görünür ve sürtünme kuvveti yüksek olduğundan düşük aerodinamik niteliklere sahiptir. Bir devir sırasında, böyle bir bıçağın profili değişir, bu da helikopterin ek titreşiminin ortaya çıkmasına katkıda bulunur. Bu nedenle kumaş kaplama, kurudukça kumaşı kuvvetli bir şekilde geren dope ile emprenye edilir.
Kontrplak kaplamalar yapılırken bıçağın sertliği artar ve kumaş kaplı bıçaklara göre kaburgalar arasındaki mesafe 2,5 kat artırılabilir. Direnci azaltmak için kontrplağın yüzeyi düzgün bir şekilde işlenir ve cilalanır.
Tamamen metalden yapılmış içi boş bir bıçak yapılarak iyi aerodinamik şekiller ve büyük güç elde edilebilir. Üretimindeki zorluk, profilin yayını oluşturan değişken kesitli bir direk imalatında yatmaktadır. Kanat profilinin kuyruk kısmı, ön kenarları direğe aynı hizada kaynaklanmış ve arka kenarları birbirine perçinlenmiş olan metal levha kasadan yapılmıştır.
Helikopter rotor kanadı profili, hücum açısı arttıkça, mümkün olan en yüksek hücum açılarında akış durması meydana gelecek şekilde seçilir. Bu, hücum açılarının özellikle yüksek olduğu geri çekilen kanatta akışın durmasını önlemek için gereklidir. Ayrıca titreşimleri önlemek için profilin, hücum açısı değiştiğinde basınç merkezinin konumu değişmeyecek şekilde seçilmesi gerekir.
Bıçağın gücü ve performansı açısından çok önemli bir faktör, profilin basınç merkezi ile ağırlık merkezinin göreceli konumudur. Gerçek şu ki, bükülme ve burulmanın birleşik etkisi altında, bıçak kendi kendine uyarılan titreşime, yani. sürekli artan genliğe sahip titreşim (çarpınma). Titreşimi önlemek için bıçağın kirişe göre dengelenmesi gerekir, yani titreşimin kendiliğinden artmasını önleyecek şekilde ağırlık merkezinin kiriş üzerindeki konumu sağlanmalıdır. Dengeleme görevi, oluşturulan bıçağın profilinin ağırlık merkezinin basınç merkezinin önünde olmasını sağlamaktan ibarettir.
Rotor kanadının zorlu çalışma koşullarını dikkate almaya devam edersek, kanadın ahşap yüzeyinin yağmur damlaları nedeniyle hasar görmesinin, ön kenarı boyunca metal levha kenarlarının güçlendirilmesiyle önlenebileceğine dikkat edilmelidir.
Bıçak buzlanmasıyla mücadele etmek daha zor bir iştir. Uçuş sırasında don ve kırağı gibi buzlanmalar helikopter için büyük bir tehlike oluşturmuyorsa, camsı buz yavaş yavaş ve fark edilmeden, ancak bıçak üzerinde son derece sıkı bir şekilde büyüyor, bıçağın ağırlığına, profilinin bozulmasına ve sonuçta, helikopterin kontrol edilebilirliği ve stabilitesinde keskin bir kayba yol açan kaldırma kuvvetinde bir azalmaya yol açar.
Bir zamanlar kanatların çırpma hareketi nedeniyle uçuş sırasında buzun parçalanacağı teorisinin temelsiz olduğu ortaya çıktı. Bıçağın buzlanması ilk olarak, kanat çırpma hareketi sırasında bıçağın bükülmesinin küçük olduğu kök kısmında başlar. Daha sonra buz tabakası bıçağın ucuna doğru giderek yayılmaya başlar ve yavaş yavaş kaybolur. Kök kısmındaki buz kalınlığının 6 mm'ye ve bıçağın ucunda - 2 mm'ye ulaştığı bilinen durumlar vardır.
Buzlanmayı önlemenin iki yolu vardır.
İlk yol- Bu, uçuş alanındaki hava tahmininin dikkatli bir şekilde incelenmesi, yol boyunca karşılaşılan bulutlardan kaçınılması ve buzlanmadan kaçınmak için uçuş irtifasının değiştirilmesi, uçuşun durdurulması vb.
İkinci yol- bıçakların buzlanma önleyici cihazlarla donatılması.
Helikopter bıçakları için bu cihazların geniş bir yelpazesi bilinmektedir. Rotor kanatlarındaki buzu gidermek için şunları yapabilirsiniz:
Pervanenin ön kenarına alkol püskürten bir alkol buz çözücü kullanılmalıdır. İkincisi suyla karıştırıldığında donma noktasını düşürür ve buz oluşumunu engeller.
Buz, rotor kanatlarından, rotorun ön kenarı boyunca uzanan kauçuk bir hazneye pompalanan hava yoluyla kırılabilir. Şişirme odası buz kabuğunu kırar ve buzun tek tek parçaları daha sonra gelen hava akışıyla pervane kanatlarından uzağa doğru sürüklenir.
Rotor kanadının ön kenarı metalden yapılmışsa, elektrikle veya rotorun ön kenarı boyunca döşenen bir boru hattından geçirilen sıcak havayla ısıtılabilir.
Gelecek, bu yöntemlerden hangisinin daha geniş uygulama alanı bulacağını gösterecek.
Ana rotorun aerodinamik özellikleri açısından ana rotor kanatlarının sayısı ve rotorun süpürdüğü alana gelen spesifik yük büyük önem taşımaktadır. Teorik olarak, rotor kanatlarının sayısı, birden sonsuz büyük bir sayıya kadar herhangi bir sayıda olabilir, o kadar büyük ki, Leonardo da Vinci'nin projesinde veya I. Bykov'un helikopter bisikletinde varsayıldığı gibi, sonuçta spiral bir yüzeyde birleşecekler. .
Ancak en avantajlı olan belirli sayıda bıçak vardır. İki kanatta büyük dengesiz kuvvetler ve pervane itme kuvvetinde dalgalanmalar meydana geldiğinden kanat sayısı üçten az olmamalıdır. Tek kanatlı ve iki kanatlı pervaneler için bir rotor devri sırasında ana rotor itme kuvvetinin ortalama değeri civarındaki değişimi gösterilmiştir. Üç kanatlı pervane, tüm dönüş boyunca ortalama itme değerini pratik olarak korur.
Rotor kanatlarının sayısı da çok fazla olmamalıdır, çünkü bu durumda her kanat bir önceki kanat tarafından bozulan bir akışta çalışır, bu da ana rotorun verimliliğini azaltır.
Pervane kanatları ne kadar fazla olursa, süpürülen diskin alanının o kadar büyük bir kısmını kaplarlar. Toplam alanın oranı olarak hesaplanan doldurma faktörü o kavramı, helikopter rotor teorisine dahil edilmiştir.
Helikopter ana rotorunun tasarım çalışma modu (dik tırmanış) için en uygun doldurma faktörü değeri 0,05-0,08'dir (ortalama değer 0,065).
Bu yük ortalamadır. Düşük yük, 9-12 kg/m2 aralığındaki bir yüktür. Bu tür bir yükü taşıyan helikopterler manevra kabiliyetine sahiptir ve yüksek seyir hızına sahiptir.
Genel amaçlı helikopterlerin ortalama yükü 12 ile 20 kg/m2 arasında değişmektedir. Ve son olarak, nadiren kullanılan büyük bir yük, 20 ila 30 kg/m2 arasındaki bir yüktür.
Gerçek şu ki, süpürülen alandaki yüksek özgül yük, helikopter için büyük bir yük taşımasına rağmen, motor arızalanırsa, böyle bir helikopter kendi kendine dönme modunda hızlı bir şekilde alçalacaktır ki bu kabul edilemez, çünkü bu durumda helikopterin güvenliği iniş tehlikeye girer.
Helikopterin yüksek performans özelliklerine sahip olması, verimli, kullanımı kolay bir araç olabilmesi için bir takım gereksinimleri karşılaması gerekmektedir. Bu gereksinimler, savaş kullanımının amaçlanan amacına ve özelliklerine bağlı olarak tüm uçaklar için genel (AC) ve özel olarak ayrılabilir.
Genel gereksinimler şunları içerir:
- - belirlenmiş uçuş performansı verilerinin, yeterli stabilite ve kontrol edilebilirlik özelliklerinin en düşük enerji maliyetleriyle elde edilmesi;
- - Yapının yeterli (ancak aşırı olmayan) mukavemeti ve sağlamlığı, operasyonel yüklerin artık deformasyonlar olmadan ve tehlikeli titreşimlerin bulunmaması olmadan emilmesini sağlamak;
- - yüksek savaşta hayatta kalma yeteneği, yani bir uçağın, düşmanın öldürücü silahlarına maruz kaldıktan sonra bir görevi yerine getirmeye devam edebilme yeteneği;
- - mükemmelliğine, üretim kalitesine, çalışma koşullarına bağlı olan tasarımın güvenilirliği;
- - tasarımın üretilebilirliği, yani üretim süreçlerinin kapsamlı mekanizasyonu ve otomasyonu olasılığı, yüksek performanslı süreçlerin kullanımı (damgalama, haddeleme, kaynak vb.), parça ve montajların yüksek derecede standardizasyonu;
- - rasyonel malzeme seçimi, güç devreleri ve mevcut yüklerin netleştirilmesiyle sağlanan yapının minimum ağırlığı;
- - Yeterli sayıda operasyonel konektör, ekipmanın muayenesi ve çalışması için kapaklar, ayar gerektiren minimum sayıda bileşen ve sistem ve etkili kontrol araçlarının kullanılmasıyla sağlanan kullanım kolaylığı;
- - bakım kolaylığı, yani ana parçaların ve elemanların birbiriyle değiştirilebilirliği ve modüler yapıların yaygın kullanımı ile sağlanan hasarlı parçaları hızlı ve ucuz bir şekilde onarma yeteneği;
- - Ekipmanın güvenilirliği, iyi aerodinamik özellikler, pilotluğu kolaylaştıran özel otomasyonun kullanılması ve tehlikeli uçuş koşullarının yaklaştığının işaret edilmesiyle sağlanan uçuş güvenliği.
Bu gereksinimlerin çoğu çelişkilidir. Helikopterlerin tasarımı sırasında bu çelişkiler, uzlaşma kararları alınarak veya temelde yeni tasarımlar geliştirilerek aşılır.
Havacılık teknolojisinin artan karmaşıklığı ve uçuş güvenliği düzeyine yönelik artan gereksinimler nedeniyle, JTA için ergonomik gereksinimlerin önemi önemli ölçüde artmıştır. Ergonomik gereksinimler, hem uçağın hem de pilotun yeteneklerinin en etkin şekilde kullanılması için uçağın, kokpitinin, kontrol kollarının, enstrümantasyonun ve diğer ekipmanların kişinin fizyolojik ve psikolojik yeteneklerine uyarlanabilirliğine bağlıdır. Bu bakımdan JIA otomasyonu ile pilot arasında fonksiyonların doğru dağılımı çok önemlidir.
Ergonomik gereksinimler, LA için hijyenik, antropometrik, fizyolojik ve psikofizyolojik gereksinimleri içerir. Hijyenik gereksinimler, mikro iklim standartlarına uygunluğu ve zararlı çevresel faktörlerin (gürültü, titreşim, sıcaklık vb.) insanlar üzerindeki etkisini sınırlamayı içerir. Antropometrik gereklilikler, kabinin boyutunu, komuta kontrol kollarını, kişinin boyuna göre konumunu, uzuvlarının uzunluğunu vb. belirler. Fizyolojik gereksinimler, kontrol kuvvetlerinin büyüklüğünü insan vücudunun yeteneklerine göre belirler. Psikofizyolojik gereksinimler, hava aracının ve enstrümantasyonun insan duyu organlarının özelliklerine uyarlanabilirliğini karakterize eder.
Yukarıda listelenen genel gerekliliklere ek olarak helikopterler, tasarımlarının özelliklerini, uçuş modlarını, kaldırma oluşturma yöntemlerini, kontrol vb. özelliklerini yansıtan özel gereksinimlere tabidir.
Özel gereksinimler şunları içerir:
- - belirli bir yükseklikte havada asılı kalarak dikey kalkış ve inişin sağlanması;
- - bir elektrik santrali arızası durumunda ana rotorun (RO) kendi kendine dönme modunda güvenli inişin sağlanması;
- - izin verilen titreşim seviyesi.
Bir askeri helikopter geliştirilirken, taktik ve teknik gereklilikler (TTT) olarak adlandırılan, amacına ve savaş kullanım koşullarına göre belirlenen özel gereksinimlere tabidir. Belirlenen muharebe görevlerini etkili bir şekilde yerine getirmek için gerekli uçuş özelliklerini belirlerler: maksimum hız, uçuş menzili, tavan, yük, mürettebat, gerekli ekipman ve silahlar. TTT, bilim ve teknolojinin mevcut gelişme düzeyi ve bunların geliştirilmesine yönelik acil beklentiler dikkate alınarak geliştirilmektedir.
Helikopterlerin tasarım özelliklerine göre sınıflandırılması
Helikopter, ileri uçuş için kaldırma ve itme kuvvetinin bir veya daha fazla dönen pervanenin kanatları tarafından oluşturulduğu bir uçaktır. Bir uçak kanadından farklı olarak, NV kanatları yalnızca ileri uçuş sırasında değil, aynı zamanda yerinde çalışırken de yaklaşmakta olan akış tarafından etrafından uçar. Bu, helikoptere hareketsiz bir şekilde havada asılı kalma, dikey kalkış ve iniş yapma yeteneği sağlar.
Helikopterlerin doğuşu ve gelişimi sırasında, en basitinden karmaşığa kadar çok sayıda farklı tasarım test edildi. Sonuç olarak başarısız tasarımlar elendi ve şu anda kullanımda olan uygulanabilir helikopter tasarımları belirlendi.
Bu şemalar arasındaki farkın ana kriteri rotorların sayısı ve konumudur. Helikopter sayısına bağlı olarak helikopterler tek rotorlu, çift rotorlu veya çok rotorlu olabilir. Modern helikopterler yalnızca tek rotorlu ve çift rotorlu tasarımlar kullanılarak üretilmiştir.
Tek rotorlu tasarım, nispeten düşük ağırlığı ve tasarım ve kontrol sisteminin son derece basit olmasıyla öne çıkıyor. Bununla birlikte, böyle bir helikopterin itme torkunu dengelemek için, santralin gücünün% 10'una kadar tüketen bir kuyruk rotoru gereklidir. Helikopterin boyutunu ve ağırlığını artıran ve işletme personeli için tehlike oluşturan uzun bir kiriş üzerine monte edilmiştir.
Tek rotorlu bir helikopterin bir dezavantajı aynı zamanda izin verilen hizalamaların dar aralığıdır, çünkü kütle merkezinin HB şaftının eksenine yakın olması şartıyla dengeleme mümkündür.
Çift rotorlu helikopterlerin pervaneleri zıt yönlerde döndüğünden, tepki momentleri ek güç tüketimi olmadan birbirini dengeler.
Boyuna helikopterler, bir dizi avantaj nedeniyle çift rotorlu helikopterler arasında en yaygın olanıdır:
- - geniş konforlu gövde;
- - NV arasındaki itme kuvvetini yeniden dağıtma olasılığı nedeniyle nispeten geniş bir izin verilen hizalama aralığı;
- - iyi uzunlamasına stabilite ve kontrol edilebilirlik.
Bununla birlikte, uzunlamasına şemanın bir takım ciddi dezavantajları vardır:
- - pervanelere güç iletmek ve kanat çarpışmalarını önlemek amacıyla dönüşlerini senkronize etmek için karmaşık ve uzun bir şanzıman;
- - artan titreşim seviyesi;
- - karmaşık kontrol sistemi;
- - ön NV'nin arka NV'nin çalışması üzerindeki olumsuz etkisi, önemli güç kayıplarına ve NV kendi kendine dönme modunda dişli kutusu tasarımının ve iniş tekniklerinin karmaşıklığına yol açar; Zararlı etkileri azaltmak için arka NV önden daha yükseğe yerleştirilmiştir.
Çift rotorlu enine helikopterlerin bir takım olumlu nitelikleri vardır:
- - konforlu, aerodinamik uçak tipi gövde;
- - kabini yükleme ve boşaltma kolaylığı;
- - rotorların olumlu karşılıklı etkisi.
Enine tasarımın ciddi bir dezavantajı, yüksek direnç ve kütleye sahip olan pervaneleri barındıracak özel bir tasarıma duyulan ihtiyaçtır. Sürtünmeyi azaltmak için bu tasarım kanat şeklinde yapılabilir.
Enine tasarımın dezavantajları arasında ayrıca dar bir hizalama aralığı ve NV'yi senkronize etmek için uzun bir iletim ihtiyacı, stabilite ve kontrol edilebilirliğin sağlanmasındaki zorluklar yer alır.
Çift rotorlu koaksiyel helikopterler en küçük boyutlara sahiptir. Koaksiyel helikopterin NV'leri üst üste yerleştirilmiştir ve rotasyon senkronizasyonu gerektirmez, bu da iletimi büyük ölçüde basitleştirir ve kolaylaştırır. Tasarımın aerodinamik simetrisi pilotajı ve nişan almayı kolaylaştırır.
Ancak koaksiyel tasarımın bazı dezavantajları vardır:
- - karmaşık kontrol sistemi;
- - yetersiz yön stabilitesi;
- - önemli titreşimler;
- - zıt yönlerde dönen NV bıçakları arasında çarpışma tehlikesi;
- - NV kendi kendine dönme moduna inişin zorluğu.
Sovyet tasarımcıları zorluklarla baş etmeyi başardılar bu tasarımın deneysel helikopterlerinin geliştirilmesi ve seri üretimi yapılıyor.
Çapraz pervaneli çift rotorlu bir helikopterde HB eksenleri gövdenin yanlarında bulunur ve dışarı doğru eğilir. NV'nin eğimi ve çok karmaşık bir kontrol sistemi ile ilişkili güç kayıpları nedeniyle böyle bir plan yaygınlaşmadı.
Herhangi bir tasarımdaki helikopterlerin uçuş hızı, hava kuvvetleri etrafındaki akış koşullarıyla sınırlıdır. Uçuş hızı arttıkça kanatların uç kısımları hava sıkıştırılabilirliğinden etkilenir ve akış durma moduna girer, bu da güçlü titreşimlere ve güç tüketiminde keskin bir artışa neden olur. Dolayısıyla konvansiyonel helikopterlerin maksimum yatay uçuş hızı 320-340 km/saat'i geçmiyor.
Uçuş hızını daha da artırmak için NV'yi boşaltmak gerekir. Bu amaçla helikoptere bir kanat takılır.
Helikopterin uçuş yönünde ilave itme kuvveti, bir pervane (çekme veya itme) veya bir turbojet motor tarafından oluşturulabilir. Bu tür kombine uçakların hızı 500 km/saat ve üzerine çıkabiliyor. Tasarımın karmaşıklığına rağmen kombine helikopterler umut vericidir.
Şu anda ülkemizde ve dünyada en yaygın kullanılan helikopterler, kuyruk rotorlu, tek rotorlu tasarım kullanılarak yapılan helikopterlerdir.
Helikopterin ana parçaları, amaçları ve düzeni
Helikopter imalatının gelişmesi sürecinde modern helikopterin oldukça belirgin bir görünümü ortaya çıkmıştır.
Helikopterin ana kısmı kargo, mürettebat, ekipman, yakıt vb. barındıracak şekilde tasarlanmış gövdedir. Ayrıca helikopterin diğer tüm parçalarının bağlandığı ve onlardan gelen yüklerin iletildiği güç üssüdür. Gövde ince duvarlı güçlendirilmiş bir yapıdır. Gövdenin orta kısmı genellikle kargo bölmesi, ön kısmı ise mürettebat kabinidir.
Kuyruk kirişi (8) ve uç kirişi (6), gövdenin bir devamıdır ve helikopterin kuyruk rotorunu ve kuyruğunu barındıracak şekilde tasarlanmıştır.
Motorlar 1 (genellikle iki gaz türbinli motor), çıkış milleri ana dişli kutusuna bağlı olan gövdenin orta kısmının tavan paneline monte edilir.
Ana şanzıman, motorlardan gelen gücü helikopter üniteleri arasında dağıtır. Motor gücünün ana tüketicisi, ana dişli kutusu miline monte edilen NV'dir. Helikopter uçuşunun yanı sıra boylamsal ve yanal kontrol için gereken itme kuvvetini oluşturmak üzere tasarlanmıştır.
NV'nin ana parçaları şunlardır: doğrudan kaldırma oluşturan burç 2 ve ona bağlı bıçaklar 3.
NV döndüğünde, helikoptere reaktif bir tork etki ederek onu ters yöne döndürme eğilimi gösterir. Bu anı dengelemek için kuyruk rotoru (5) kullanılır, tahriki ana dişli kutusundan bir mil ve dişli kutusu sistemi aracılığıyla gerçekleştirilir. Ayrıca helikopterin yön kontrolü için kuyruk rotoru kullanılıyor.
İniş takımı, helikopterin sabit ve yerde hareket halindeyken dönebilmesini sağlamanın yanı sıra iniş sırasında yüklerin azaltılmasını sağlar.
En yaygın olanı burun tekerleği olan üç destekli şasi tasarımıdır: ana destekler (9) arkada bulunur helikopterin kütle merkezi, ön 12-gövdenin burnunun altında. Yüksek hızlı helikopterlerde iniş takımları uçuş sırasında geri çekilebilir.
Kuyruk, helikopterin stabilitesini artırmak için tasarlanmıştır. Rolü genellikle özel profilli bir uç kirişin oynadığı bir stabilizatör (7) ve bir omurgadan oluşur.
İkiz rotorlu bir koaksiyel helikopterin düzeni, pervanelerin daha küçük çapı ve kuyruk ve uç bomları olan bir kuyruk rotorunun bulunmaması nedeniyle kompakttır. Bununla birlikte, NV'nin eş eksenli düzeni helikopterin yüksekliğini arttırır ve yetersiz yön stabilitesi, oldukça güçlü bir dikey kuyruğun kurulmasını gerektirir.
FEDERAL EĞİTİM AJANSI
EK MESLEKİ EĞİTİM DEVLET EĞİTİM KURUMU
HAVACILIK ENDÜSTRİSİ YÖNETİM VE İNOVASYON ENSTİTÜSÜ
V.V. Melekotu
HELİKOPTER TASARIMI
Rostov-na-Donu
UDC 629.7 (075)
D 81
D 81 Dudnik V.V. Helikopter tasarımı. – Rostov n/d: Yayınevi IUI AP, 2005. – 158 s.
ISBN 5-94596-015-2
Ders kitabı ana hatlarıyla şunları özetlemektedir: ana birimlerin ve sistemlerin oluşturulmasının bileşimi, amacı, yapısı ve süreci; Birimlerin yapısal güç ve kinematik diyagramları, parçaların ve birimlerin birimlerinin tasarımları.
“Helikopter Mühendisliği” yönünde profesyonel yeniden eğitim programı öğrencileri ve uygulayıcılar için.
Yönetim ve Yenilik Enstitüsü yayın ve yayın kurulu kararıyla yayınlandı
Havacılık endüstrisi
Bilimsel editör:
Teknik Bilimler Doktoru, Profesör I.V.
ISBN 5-94596-015-2
© Dudnik V.V., 2005 © Yayınevi IUI AP, 2005
GİRİİŞ
İÇİNDE Bugünlerde insanlığı uçaksız hayal etmek zor. Uçaklar arasında değerli bir yer, havada hareket etmek için ana rotoru kullanan havadan ağır uçaklar olan helikopterler tarafından işgal edilmiştir. Helikopter imalatının nispeten genç bir faaliyet alanı olması nedeniyle birimlerin tasarım ve üretim teknolojisinde aktif bir değişim yaşanıyor. Son yıllarda süperkritik transmisyon milleri, aktif gürültü ve titreşim sönümleyicileri, çok kapalı kanat direkleri, monokok gövdeler, kuyruk bomu sırtları ve daha birçok yenilik kullanılmaya başlandı. Maalesef Rusya çeşitli nedenlerden dolayı bazı yeniliklerin uygulanmasında geride kaldı. Bu doğrultuda küresel helikopter endüstrisinde biriken deneyimden maksimum düzeyde yararlanmaya çalışmak gerekiyor.
İÇİNDE Bu ders kitabı modern teknolojilerin kapsamındaki boşlukları doldurmaya çalışmaktadır, bu nedenle bunlara biraz daha fazla önem verilmektedir.
5. ve 8. bölümler Oleinik Nikolai Ivanovich ile ortaklaşa yazılmıştır.
1. HELİKOPTERLER HAKKINDA GENEL BİLGİLER
1.1. Helikopter sınıflandırması
İÇİNDE Şu anda dünyada birkaç düzine tip helikopter üretilmektedir. Farklı amaçları, boyutları ve özellikleri vardır, ancak bir helikopteri sınıflandırmanın ana kriteri kalkış ağırlığıdır. Ağırlık sınıflandırması hakkında çeşitli görüşler vardır. Genellikle belirli bir devletin yasal düzenlemeleri ile kurulur. Bu nedenle Rus sivil havacılığında helikopterler maksimum kalkış ağırlıklarına göre dört sınıfa ayrılmaktadır.
1. sınıf – 10 ton veya daha fazla,
2. sınıf – 5 ila 10 ton arası,
3 sınıf - 2'den 5t'ye,
4. sınıf – 2 yaşına kadar.
Pratikte helikopterler genellikle ultra hafif, hafif, orta ve ağır olarak ayrılır. İşte bölme seçeneklerinden biri.
700 kg'a kadar – ultra hafif; 700-5000kg – hafif; 5000-15000kg – ortalama;
15000 kg'ın üzerinde - ağır.
Dünyanın en ağır helikopteri Sovyet Mi-12 helikopteri (105t) ve üretim araçları arasında Mi-26 (56t) idi.
Bu serinin biraz dışında keşif, çevre izleme ve tarımsal işleme amacıyla kullanılan, kalkış ağırlığı 80 ila 1000 kg arasında değişen insansız helikopterler yer alıyor.
Ayrıca helikopterler amaçlarına göre şu şekilde sınıflandırılır:
yolcu; mücadele; Ulaşım; tarımsal;
arama kurtarma ve diğerleri.
Gemide motorların bulunması, uçağın motor sayısına (bir, iki ve üç motor) ve tipe göre - piston ve gaz türbini - sınıflandırılmasına olanak tanır.
Bir diğer önemli özellik ise helikopter yerleşimidir. Helikopter tasarımı, ana rotorun reaksiyon torkunu dengeleme yöntemini belirler. Şu anda tek ve çift vidalı şemalar kullanılmaktadır. Sovyetler Birliği ve Amerika Birleşik Devletleri'nde geliştirilen üç ve hatta dört vidalı tasarımlar yaygın kullanım alanı bulamadı.
Tek rotorlu tasarım - bir ana rotorun ve ana rotorun reaktif torkunu telafi eden bir cihazın varlığını varsayar. Kuyruk rotoru genellikle reaktif torku dengelemek için bir cihaz olarak kullanılır, ancak bazı durumlarda başka mekanizmalar da kullanılır (Şekil 1a, b).
Çift rotorlu tasarım, zıt dönüş yönlerine sahip iki rotorun varlığını varsayar. Bu tür vidaların reaktif momentleri karşılıklı olarak telafi edilir. Buna karşılık, çift rotorlu helikopterler, rotorların konumuna bağlı olarak aşağıdakilere sahip olabilir:
∙ koaksiyel şema - ters yönde dönen rotorlar üst üste yerleştirilmiştir (Şekil 1c);
∙ uzunlamasına şema - birbiriyle senkronize edilmiş vidalar, küçük bir örtüşme bölgesi ile birbirinin önüne yerleştirilir (Şekil 1d);
∙ enine diyagram - pervaneler gövdenin sağında ve solunda bulunur (Şekil 1d);
∙ kesişen vidalarla şema - iki dönme ekseni birbirine açılı olarak eğimlidir (Şekil 1e).
İÇİNDE Şu anda Rusya'da Kamov ve Mil helikopterleri hakim durumda. Kendi tasarımımız olan ilk helikopterler Kazan Helikopter Fabrikasında ortaya çıktı. Ukrayna'da hafif helikopter geliştirme girişimleri yapılıyor. Avrupalı helikopter üreticilerinin başlıcaları, Fransız şirketi Eurocopter Franz ve Alman Eurocopter Deutschland ve İtalyan şirketinden oluşan AgustaWestland'dan oluşan konsorsiyum - Eurocopter'dir.
Pania Agusta ve İngiliz Westland. Boeing, Sikorsky ve Bell şirketleri ABD'deki en büyük şirketlerdir. Polonya ve Güney Afrika'dan firmalar son yıllarda pazarın bu sektöründe oldukça aktif durumdalar. ABD, Belçika, İtalya, Kanada gibi ülkelerden firmalar ultra hafif helikopter sınıfında başarıyla faaliyet gösteriyor. Japon firmaları Yamaha ve Fuji aktif olarak insansız tarım helikopterlerini tanıtıyor.
Ayrıca, Kuzey Amerika kıtasında diğer döner kanatlı uçakların (tek veya çift koltuklu jiroplanlar) oldukça popüler olduğunu da belirtmek gerekir. Üretimlerine birçok şirket katılıyor.
Dünyadaki helikopter üreticilerinin büyük çoğunluğu tek rotorlu tasarım kullanıyor. Bu prensiplere göre inşa edilen uçaklar Mil şirketi tarafından yaratılmaktadır. Koaksiyel, Kamov helikopterleri ve bazı yabancı insansız hava araçlarında kullanılmaktadır. Enine şema şu anda yalnızca bağımsız olarak ve Agusta şirketi ile işbirliği içinde geliştirilen Bell tiltrotor uçaklarında kullanılıyor. Boyuna tasarım Boeing nakliye helikopterleri tarafından kullanılmaktadır. Çapraz vidalı şema çok karmaşıktır ve yalnızca Kaman (ABD) tarafından kullanılmaktadır.
1.2. Helikopter yapmak
Yeni bir helikopter oluşturma veya mevcut olanı değiştirme süreci oldukça karmaşıktır ve birkaç aşamadan oluşur (Şekil 2). Bir helikopter tasarlamaya veya modifikasyona başlamaya karar vermek için "kritik" bir gereksinimler kümesinin birikmesi gerekir. Bu gereksinimler çeşitli hizmetler tarafından geliştirilmiştir:
∙ mühendislik - diğer şirketlerin gelişmelerinin analizine ve uygulama için hazırlanan kendi araştırma çalışmalarımıza dayalı;
∙ pazarlama - mevcut ve gelecekteki pazar ihtiyaçlarının analizine dayalı;
∙ operasyon - faaliyet gösteren kuruluşların yorum ve önerilerinin analizine dayalı;
∙ stilist (tasarımcı) - helikopterin çekici bir görünümünü yaratmak için mevcut tasarım trendlerinin analizine dayanmaktadır.
Şekil 1. Çeşitli rotor düzenleri.
a – kuyruk rotorlu tek rotorlu konfigürasyon (Mi-28 helikopteri, Rusya), b – NOTAR sistemi ile tek rotorlu konfigürasyon (MD500, ABD), c – koaksiyel (Ka-50, Rusya), d – boylamasına ( CH-47, ABD) , d – enine (BA609, ABD-İtalya), f – kesişen vidalı diyagram (K-MAX, ABD).
Gereksinimler çoğu zaman birbiriyle çatışır, bu nedenle önemlerini, aciliyetlerini ve maliyetlerini analiz ettikten sonra tüm hizmetlere en uygun uzlaşma seçeneği geliştirilir. Buna dayanarak, aerodinamik ve diğer hesaplamaların yapıldığı, genel geometri ve ekipman kompozisyonunun belirlendiği, en önemli teknik çözümlere karar verildiği ve uçağın düzeninin geliştirildiği ön tasarım gerçekleştirilir. Ön çalışma tamamlandıktan sonra detaylı tasarım gerçekleştirilir. Bu aşamada, üç boyutlu parça, montaj ve montaj modelleri geliştirilir, dayanım hesaplamaları yapılır ve buna göre yapısal elemanların hafifletilmesine veya güçlendirilmesine karar verilir. Nihai üç boyutlu modele dayanarak çalışma belgeleri hazırlanır. Havacılık üretiminin yüksek derecede bilgisayarlaştırılması göz önüne alındığında, bazen üreticiler, örneğin bir parçanın çiziminin genel bir görünümü gösterdiği ancak boyutsal verilere sahip olmadığı basitleştirilmiş bir dokümantasyon sistemi kullanır. Böyle bir çizimin tüketicileri, gerekli bilgileri her zaman kurumsal ağda bulunan gelişmiş bilgisayar modelinden alabilirler. Tasarım sonuçları, önce bir prototipin, ardından gerçek bir helikopterin üretildiği üretime aktarılıyor. Uçağın modifikasyonu önemli değişiklikler içermiyorsa, prototip üretme aşaması eksik olabilir.
Uçuş ve statik testler hesaplamaların doğruluğunu teyit etmektedir. Tasarımdan sonraki her aşamanın, tespit edilen eksikliklerin giderilmesi nedeniyle tasarımda kısmi bir değişikliğe yol açtığı unutulmamalıdır. Tüm bu çalışmaların sonucu, uçağın dünyanın belirli bir ülkesinde çalıştırılmasına izin veren bir sertifikadır. Sertifika alabilmek için uçağın söz konusu bölgede yürürlükte olan uçuşa elverişlilik standartlarına uygun olması gerekir. Kural olarak, medeni hukuk ve hukuk için ayrı kurallar vardır.
askeri helikopterler. Bu belgeler, cihazın tamamının veya bireysel birimlerinin karşılaması gereken göstergeleri düzenler. Örneğin helikopterin belirli bir modda ne kadar rüzgara dayanması gerektiği belirtilir.
Şekil 2. Helikopter oluşturma sürecinin basitleştirilmiş diyagramı.
uçuş süresi veya kalkış ağırlığına bağlı olarak hangi gürültü düzeyinin aşılamayacağı. Standartların önemli bir kısmı mukavemet standartlarıdır. Uçuş sırasında, kalkış ve iniş sırasında, park ederken ve havaalanında dolaşırken cihazı yüklemek için çeşitli seçenekleri değerlendiriyorlar. Buna göre tüm durumlar uçuş, iniş ve yer olarak ayrılmıştır.
Günümüzde helikopter en çok yönlü uçaktır. Birçok ülkede buna "" denir. helikopter"spiral" ve "kanat" anlamına gelen iki Yunanca kelimeden oluşan ". Uzun süre tek bir yerde asılı kalan helikopter, daha sonra dönüş bile yapmadan istediği yöne uçabilir. Ayrıca özel pistlere de ihtiyacı yok çünkü "koşmadan" dikey olarak kalkabiliyor ve "koşmadan" dikey iniş yapabiliyor. Bu sayede helikopterler ulaşılması zor yerlere ulaşım, yangınla mücadele, sıhhi ve kurtarma çalışmaları için yaygın olarak kullanılmaktadır.
Helikopter ile uçak arasındaki temel fark, hızlanmadan havalanması ve dikey konumda yükselmesidir. Helikopterin kanatları yoktur, bunun yerine çatıda büyük bir pervane ve kuyrukta küçük bir pervane bulunur. Helikopterin en büyük avantajı manevra kabiliyetidir. Uzun süre havada kalabilir ve ayrıca ters yönde uçabilir. Helikopterin iniş yapmak için bir havaalanına ihtiyacı yoktur; herhangi bir düz alana, hatta yüksek dağlara bile inebilir.
Yirminci yüzyılın başında Fransız P. Cornu, dünyada helikopter uçuran ilk kişiydi. 150 santimetre yüksekliğe uçmayı başardı, yani icadıyla yetişkin bir adamın göğüs hizasında bir yere asıldı. Sonra bu uçuş sadece 20 saniye sürdü. Paul Cornu yüksekliğin çok yüksek olduğuna karar verdi ve çok fazla risk aldı, bu yüzden daha sonra yalnızca bir güvenlik ağıyla, tasmalı olarak yukarıya doğru uçtu.
Helikopterin havalanmasını ve gökyüzünde süzülmesini sağlayan ana tasarım unsuru büyük pervanesidir. Kanatlarıyla sürekli olarak havayı çeker, bu yüzden helikopter uçar. Kuyruk rotoru aynı zamanda bu uçan kuşun gövdesinin ana rotorun dönüş yönünün tersine dönmesini de engeller. Bu helikopter tasarımı 1940'lı yıllarda bir Rus mühendis tarafından icat edildi.
Helikopterin ana rotoru döndüğünde, onu ters yönde döndüren bir tepki kuvveti ortaya çıkar. Bu kuvveti dengeleme yöntemine göre tek rotorlu ve çift rotorlu helikopterler bulunmaktadır. Tek rotorlu helikopterlerde reaksiyon kuvveti yardımcı kuyruk rotoru tarafından, çift rotorlu helikopterlerde ise rotorların zıt yönlerde dönmesi nedeniyle ortadan kaldırılır.
Helikopter türleri.
Saldırı helikopterlerinin temel amacı düşmanın yer hedeflerini yok etmektir. Bunlar en iyi askeri helikopterlerdir, bu nedenle bu tür makinelere saldırı helikopterleri de denmektedir. Silahları güdümlü tanksavar ve uçak füzelerinden, ağır makineli tüfeklerden ve küçük kalibreli silahlardan oluşuyor.
Bir saldırı helikopteri, tek bir savaşta büyük miktarda düşman ekipmanını ve insan gücünü yok edebilir. Eurocopter Tiger saldırı helikopteri Fransa, İspanya, Almanya ve Avustralya ordularında hizmet veriyor.
Rus Ka-50 helikopteri dünyanın en manevra kabiliyetine sahip saldırı helikopterlerinden biri olarak kabul ediliyor. Dünyada Kara Köpekbalığı takma adı altında yaygın olarak bilinmektedir. Bu helikopter iki büyük pervaneyle donatılmıştır ve kuyruğu bir uçağa benzemektedir. Black Shark helikopteri en karmaşık akrobasi hareketlerini gerçekleştiriyor ve 12 saate kadar havada asılı kalma kapasitesine sahip. Modern otomasyon sayesinde Ka-50 yalnızca bir pilot tarafından kontrol ediliyor.
1983 yılında ABD'nin Arizona eyaletinde AN-64 Apache saldırı helikopteri oluşturuldu. Silahları arasında otomatik hızlı ateş eden bir top ve 16 güdümlü tanksavar füzesi vardı. Apache helikopteri saatte üç yüz kilometreye varan hızlara ulaşabiliyor ve 6 kilometre yükseklikte uçabiliyor. Bu helikopter hem zifiri karanlıkta hem de en kötü hava koşullarında mükemmel manevralar yapıyor. Apache helikopteri bugün hala ABD Ordusu tarafından kullanılan ana helikopterdir.
Bir nakliye helikopteri hem yolcuları hem de kargoyu taşımak için kullanılabilir. Diğer helikopter türleri arasında özel bir kurtarma helikopteri ve iki koltuklu hafif bir araştırma helikopteri bulunur.
.
Helikopterin ana rotoru: Uçuş için bir veya daha fazla (genellikle iki) ana rotor kullanılır. Kanatları (8 parçaya kadar) uçak kanatları gibi hareket eder ve dönerken gerekli kaldırma kuvvetini oluşturur. İlk başta, bıçaklar metalden yapılmıştı ve geçen yüzyılın ellili yıllarının sonlarından beri cam elyafından yapılmışlardı.
Yardımcı rotor, ana rotor döndüğünde helikopteri ters yönde döndüren reaksiyon kuvvetini ortadan kaldırmaya yarar. Bazen kuyruk bomuna pervane yerine bir jet nozulu takılabilir. Helikopter motoru A Ana ve yardımcı vidaların dönmesini sağlar. Bu genellikle bir piston veya jet motorudur.
Kokpitteki pilot V pilotun ihtiyaç duyduğu yöne uçması için döndürüldüğü bir kontrol dümeni (direksiyon) bulunmaktadır. Dümen, pervane kanatlarının eğimini değiştirir; uçuş sırasında pervanenin tanımladığı dairenin bir kısmı diğerinden daha aşağıya indirilecek ve helikopter o yönde uçacaktır.
Gövde kokpiti, yolcu veya kargo bölmesini ve motor bölmesini içerir. Şasi - Helikopterin kalkış ve iniş için "koşması" gerekmediğinden, çoğu zaman tekerlekli şasinin yerini daha uygun kayaklar alır.
