Helikopter: toestel, tipes, beheerstelsel, doel

2024 Outeur: Howard Calhoun | [email protected]. Laas verander: 2023-12-17 10:16

Die gebeurtenis van 13 Januarie 1942, toe die Sikorsky-helikopter, bedoel vir militêre doeleindes, in die lug opgelig is, kan beskou word as 'n volwaardige lansering van die wêreld se eerste helikopter, al is dit 'n militêre een. Die vliegtuigontwerper het die ontwikkeling van helikopters in pre-revolusionêre Rusland begin, en hulle in ballingskap in die Verenigde State voortgesit. Sedertdien het baie tyd verloop, die ontwerp van helikopters het aansienlike veranderinge ondergaan, maar die doelwitte van die gebruik van tegnologie het dieselfde gebly.

Helikopterontwerp

In alle skemas van helikopters word dieselfde hoofonderdele onderskei:

• Hoofrotor. Genereer aandrywing en hysbak en beheer die helikopter. Struktureel bestaan dit uit lemme en 'n bus wat wringkrag van die hoofratkas-as na die lemme oordra.
• Stertskroef. Die rigtingbeheer van 'n enkelrotor-helikopter vergoed vir die reaktiewe wringkrag van die hoofrotor. Sy ontwerp sluit in 'n bus en lemme wat aan die stertrat-as geheg is.
• Swashplate. Beheer die sikliese en kollektiewe spoed van die hoofrotor, stuur seine vanaf die beheerkring na die aksiale skarnier van die naaf, en dan nalemme.
• Beheerstelsel. Helikopters is toegerus met drie onafhanklike beheerstelsels: rigting, longitudinaal-dwars en beheer van die algemene spoed van die skroef. Sulke stelsels sluit in-kajuit-hefbome, kraggradiëntmeganismes, wip en vastrap, swashplate en hidrouliese boosters in.
• Transmissie. Dra krag na skroewe en hulpstukke vanaf enjins oor. Die aantal en plasing van enjins, asook die uitleg van die helikopter bepaal die ontwerp van die transmissie.
• Fuselage. Die hoofkomponente van die helikopter is daaraan geheg. Ontwerp om passasiers en vrag, brandstof, toerusting te akkommodeer.
• Vleuel. Genereer bykomende hysbak, wat die las op die hoofrotor verminder en die spoed van die helikopter verhoog. Die vlerke kan ook toerusting, brandstoftenks en nisse akkommodeer om die onderstel weg te steek. Die rotors in dwarshelikopters word deur die vlerk ondersteun.
• verekleed. Bied balans, stabiliteit en beheerbaarheid van die helikopter. Dit word in twee tipes verdeel - vertikaal, of kiel, en horisontaal, of stabiliseerder.
• Helikopter-opstyg- en landingsdele. Ontwerp vir die parkeer van 'n helikopter, blus kinetiese energie tydens landing en beweging op die grond. Baie helikopters het landingstoerusting wat in vlug teruggetrek is.
• Helikopter-enjin. Genereer die krag wat nodig is om die bykomstighede, hoofaandrywing en stertrotors aan te dryf. Die kragsentrale kombineer verskeie enjins met stelsels wat hul stabiele werking in verskillende modusse verseker.

Helikoptertipes

Helikopters word in verskeie tipes verdeel. Elke tipe het sy eie eienskappe, sterk- en swakpunte.

Enkelrotor-helikopters

Die mees algemene tipe helikoptertoestel is 'n enkelrotormasjien met 'n stertrotor. Die voordeel van hierdie ontwerp lê in eenvoud - een transmissie, een skroef, maklike werking. Ongeveer 8-10% van die enjinkrag word gebruik om die stertrotor te bedryf terwyl hy in die lug sweef, ongeveer 3-4% - tydens translasievlug. Relatief ligte gewig en eenvoudige ontwerp vergoed vir sulke kragverliese. Die nadeel van so 'n toestel vir helikopters is die gevaar wat grondpersoneel van die stertrotor af bedreig.

Zhirodin

Die skroef-as van sulke helikopters, wat vir wringkrag kompenseer, word langs die vlug gerig. Hierdie ontwerp laat jou toe om stukrag te skep sonder om die gebruik van 'n hoofrotor te gebruik. Dit verhoog sy doeltreffendheid, aangesien dit nie nodig is om dit vorentoe te kantel nie. Die wringkragkompenseringsskroef van die hoofrotor word so geplaas dat dit nie sleurvorming vorm nie en die krag wat aan die kompensasieskroef gelewer word, verhoog.

Jet-helikopter

Die toestel van hierdie model is 'n maklike manier om die wringkragprobleem op te los. Dit word gegenereer deur die motors wat aan die einde van die lemme geleë is, maar word nie deur die as oorgedra nie. Slegs die wrywingsmoment van die laers word na die romp oorgedra.

Jet-enjins skep straalstoot. Hierdie tipe rotor het 'n eenvoudige struktuur, wat die voordeel daarvan is;onder die nadele is hoë brandstofverbruik.

Koaksiale helikopter

Twee skroewe van 'n koaksiale helikopter, een bo die ander geleë en in teenoorgestelde rigtings roteer, demp die oomblik wat na die romp oorgedra word. Die enigste vereiste vir die skroewe is dieselfde wringkrag.

Koaksiale helikopters is minder as enkelrotor-helikopters in grootte, maar die wringkrag word nie vergoed deur die krag nie, wat moontlik is as gevolg van die ontwerp van helikopters.

Transverse Rotor Helikopters

Die voordeel van so 'n helikopter lê in die vermindering van die krag wat nodig is vir voorwaartse beweging. Dit is veral belangrik in multi-enjin helikopters, wat moet aanhou beweeg in 'n horisontale rigting met die enjin gestop.

Die nadeel van sulke masjiene is hoë weerstand as gevolg van die frontale weerstand van die struktuur waarop die rotors rus. Die vaartbelyning en verkleining van die struktuur verhoog die gewig van die helikopter.

Die dwars-rotor-helikopter het 'n meer komplekse transmissie en groter afmetings, hoewel hulle deur die mate van rotor-oorvleueling beïnvloed word. Een van die grootste en swaarste helikopters van hierdie ontwerp is die Mi-12.

Voorwaarts-rotor-helikopter

'n Ruim romp en die vermoë om die swaartepunt te verskuif, is die voordele van hierdie helikopterontwerp. Die loonvrag word tussen die rotors versprei. Die ingewikkelde transmissie en sy swaar gewig is die belangrikste nadele van helikopters met dwarsligging van skroewe.

Die tweede nadeel is die verminderde doeltreffendheid van die skroewe, aangesien die strale van hul werk mekaar kruis. In voorwaartse vlug word die kwaliteitsverlies verminder as gevolg van die feit dat die agterste skroef hoër as die voorste een geleë is. Hoeveel lemme het 'n helikopter van hierdie ontwerp? Skroefdeursnee en aantal lemme kan verskil om masjienhantering en stabiliteit te verbeter.

Multi-rotor-helikopters

Projekte van multi-rotor-helikopters wat deur vliegtuigontwerpers ontwikkel is, behels die skepping van swaar modelle van masjiene. As gevolg van verskeie hoofrotors word beheer vereenvoudig, aangesien die helikopter om enige van die drie asse geroteer kan word deur die stukrag van 'n spesifieke skroef te verhoog. Die multi-rotor-skema van swaar helikopters laat jou toe om die deursnee van die skroewe binne sekere perke te hou.