Требования к вертолетам: строение, недостатки и преимущества вертолетов

Чтобы вертолет владел высокими летно-техническими чертями и был действенным транспортным средством, эргономичным в эксплуатации, он обязан отвечать последовательности требований. Эти требования возможно поделить на неспециализированные для всех летательных аппаратов (ЛА) и особые, зависящие от особенностей и целевого назначения боевого применения.

Взглянуть все вертолеты

К неспециализированным требованиям относятся:

  • —   получение назначенных летно-технических данных, управляемости и достаточных характеристик устойчивости при мельчайших энергетических затратах;
  • —   достаточная (но не жёсткость) конструкции и избыточная прочность, снабжающие восприятие эксплуатационных нагрузок без остаточных деформаций и отсутствие страшных колебаний;
  • —   высокая боевая живучесть, т. е. свойство ЛА продолжать исполнение задания по окончании действия на него поражающих средств соперника;
  • —   надежность конструкции, которая зависит от ее совершенства, качества изготовления, условий эксплуатации;
  • —   технологичность конструкции, т. е. возможность автоматизации и широкой механизации производственных процессов, применения высокопроизводительных процессов (штамповки, прокатки, сварки и т. п.), высокая степень узлов и стандартизации деталей;
  • —   минимальная масса конструкции, что обеспечивается рациональным выбором материалов, силовых схем, и уточнением действующих нагрузок;
  • —   удобство эксплуатации, снабжаемое достаточным числом эксплуатационных разъемов, люков для выполнения и осмотра работ на технике, минимальным числом систем и узлов, требующих регулировки, применением действенных средств контроля;
  • —   ремонтопригодность, т. е. возможность стремительного и недорогого восстановления поврежденных частей, что обеспечивается взаимозаменяемостью главных элементов и частей, широким применением модульных конструкций;
  • —   безопасность полета, снабжаемая надежностью техники, хорошими аэродинамическими чертями, применением особой автоматики, облегчающей пилотирование, сигнализацией о приближении к страшным режимам полета.

pМногие из этих требований противоречивы. На протяжении проектирования вертолетов происходит преодоление этих противоречий методом принятия компромиссных ответов либо разработки принципиально новых конструкций.

В связи с усложнением авиационной техники и увеличением требований к уровню безопасности полетов значительно возросла важность эргономических требований к JTA. Эргономические требования сводятся к приспособленности ЛА, его кабины, командных рычагов управления, приборного и другого оборудования к физиологическим и психотерапевтическим возможностям человека для самоё эффективного применения возможностей как ЛА, так и летчика. В этом отношении очень принципиально важно верное распределение функций между автоматикой JIA и летчиком.

Эргономические требования включают гигиенические, антропометрические, физиологические и психофизиологические требования к Л А. Гигиенические требования сводятся к ограничению норм воздействия и соблюдению микроклимата вредных факторов окружающей среды на человека (шума, вибраций, температуры и т. д.). Антропометрические требования определяют размеры кабины, командных рычагов управления, их размещение в соответствии с ростом человека, длиной его конечностей и т. д. Физиологические требования задают величины управляющих упрочнений в соответствии с возможностями людской организма. Психофизиологические требования характеризуют приспособленность ЛА, приборного оборудования к изюминкам органов эмоций человека.

Не считая вышеперечисленных неспециализированных требований к вертолетам предъявляются особые требования, отражающие специфику их конструкции, режимов полета, способов создания подъемной силы, управления и без того потом.

К особым требованиям относятся:

  • —   обеспечение посадки и вертикального взлёта, висения на заданной высоте;
  • —   обеспечение надёжной посадки на режиме самовращения несущего винта (НВ) при отказе силовой установки;
  • —   допустимый уровень вибраций.

При разработке армейского вертолета к нему предъявляются особые требования, определяемые его условиями и назначением боевого применения, так именуемые тактико-технические требования (ТТТ). Они задают летно-технические характеристики, нужные для действенного исполнения поставленных боевых задач: большую скорость, дальность полета, потолок, нужную нагрузку, состав экипажа, вооружение и необходимое оборудование. ТТТ разрабатываются с учетом современного уровня развития науки- и- техники и ближайших возможностей их развития.

Требования к вертолетам: строение, недостатки и преимущества вертолетов

Классификация вертолетов по конструктивным показателям

Вертолетом именуют ЛА, у которого подъемная сила и тяга для поступательного полета создаются лопастями одного либо нескольких вращающихся НВ. В отличие от крыла самолета лопа- ети НВ обтекаются набегающим потоком не только при поступательном полете, но и при работе на месте. Это снабжает вертолету возможность висеть без движений, взлетать и садиться вертикально.

На протяжении развития и зарождения вертолетов было опробовано много разных схем, от несложных до сложных комбинированных ЛА. В следствии были отброшены неудачные и выявились жизнеспособные схемы вертолетов, применяемые на данный момент.

Главным критерием различия этих схем принято вычислять расположение и количество несущих винтов. По числу НВ вертолеты смогут быть одновинтовыми, двухвинтовыми и многовинтовыми. Современные вертолеты строятся лишь по одновинтовой и двухвинтовой схемам.

Одновинтовая схема отличается относительно малой массой, громаднейшей простотой системы и конструкции управления. Но для уравновешивания реактивного момента НВ для того чтобы вертолета нужен рулевой винт, потребляющий до 10% мощности силовой установки. Он устанавливается на долгой балке, увеличивающей габариты и массу вертолета, формирует опасность для персонала .

Недочётом одновинтового вертолета есть кроме этого узкий диапазон допустимых центровок, потому, что его балансировка вероятна при условии, что центр весов расположен вблизи оси вала НВ.

НВ двухвинтовых вертолетов вращаются в противоположных направлениях, исходя из этого их реактивные моменты уравновешивают друг друга без дополнительных затрат мощности.

Вертолеты продольной схемы самый распространены среди двухвинтовых вертолетов благодаря последовательности преимуществ:

  • —   громадный эргономичный фюзеляж;
  • —   относительно широкий диапазон допустимых центровок благодаря возможности перераспределения тяги между НВ;
  • —   хорошая управляемость и продольная устойчивость.

Продольная схема, но, имеет последовательность больших недочётов:

  • —   сложная и долгая трансмиссия для передачи мощности к синхронизации и винтам их вращения в целях исключения столкновения лопастей;
  • —   повышенный уровень вибраций;
  • —   сложная совокупность управления;
  • —   отрицательное влияние переднего НВ на работу заднего, приводящее к усложнению конструкции и значительным потерям мощности редукторов и техники посадки на режиме самовращения НВ; для понижения вредного влияния задний НВ находится выше переднего.

Двухвинтовые вертолеты поперечной схемы имеют последовательность хороших качеств:

  • —   эргономичный обтекаемый фюзеляж самолетного типа;
  • —   выгрузки кабины и удобство погрузки;
  • —   благоприятное обоюдное влияние несущих винтов.

Большим недочётом поперечной схемы есть необходимость особой конструкции для размещения винтов, которая имеет громадные лобовое сопротивление и массу. Для понижения лобового сопротивления эта конструкция возможно выполнена в виде крыла.

К недочётам поперечной схемы направляться кроме этого отнести необходимость и узкий диапазон центровок долгой трансмиссии для синхронизации НВ, управляемости обеспечения и трудности устойчивости.

Двухвинтовые вертолеты соосной схемы владеют мельчайшими габаритами. НВ вертолета соосной схемы расположены один над вторым и не требуют синхронизации вращения, что существенно упрощает и облегчает трансмиссию. Аэродинамическая симметрия схемы упрощает прицеливание и пилотирование.

Но соосной схеме свойственны определенные недочёты:

  • —   сложная совокупность управления;
  • —   недостаточная путевая устойчивость;
  • —   большие вибрации;
  • —   опасность столкновения лопастей НВ, вращающихся в противоположных направлениях;
  • —   сложность посадки на режиме самовращения НВ.

Советским конструкторам удалось совладать с трудностями доводки умелых вертолетов таковой схемы, и они выпускаются серийно.

У двухвинтового вертолета с перекрещивающимися винтами оси НВ расположены по бокам фюзеляжа и наклонены наружу. Ввиду утрат мощности, которые связаны с наклоном НВ, и сверхсложной совокупностью управления такая схема не взяла широкого распространения.

Скорость полета вертолетов любых схем ограничена условиями обтекания НВ. При повышении скорости полета концевые участки лопастей испытывают влияние сжимаемости воздуха и попадают в режим срыва потока, что ведет к резкому увеличению и сильным вибрациям потребляемой мощности. Исходя из этого большая скорость горизонтального полета простых вертолетов не превышает 320—340 км/ч.

Для предстоящего повышения скорости полета нужно разгрузить НВ. С целью этого на вертолет устанавливается крыло.

Дополнительная тяга в направлении полета вертолета может создаваться воздушным винтом (тянущим либо толкающим) либо турбореактивным двигателем. Скорость таких комбинированных ЛА может быть около 500 км/ч и выше. Не обращая внимания на сложность конструкции, вертолеты комбинированной схемы являются перспективными.

На данный момент громаднейшее распространение у нас в стране и во всем мире взяли вертолеты, выполненные по одновинтовой схеме с рулевым винтом.

Главные части вертолета, их компоновка и назначение

В ходе развития вертолетостроения сложился в полной мере определенный вид современного вертолета.

Основной частью вертолета есть фюзеляж, предназначенный для размещения грузов, экипажа, оборудования, топлива и т. п. Помимо этого, он есть силовой базой, к которой крепятся все остальные части вертолета и передаются нагрузки от них. Фюзеляж является тонкостенную подкрепленную конструкцию. Центральная часть фюзеляжа в большинстве случаев есть грузовой кабиной, носовая — кабиной экипажа.

Хвостовая 8 и концевая 6 балки являются продолжением фюзеляжа и предназначены для оперения рулевого вертолёта и размещения винта.

На потолочной панели центральной части фюзеляжа устанавливаются двигатели 1 (в большинстве случаев два газотурбинных двигателя), выходные валы которых соединяются с главным редуктором.

Основной редуктор распределяет мощность, поступающую от двигателей, между агрегатами вертолета. Главным потребителем мощности двигателей есть НВ, установленный на валу главного редуктора. Он рекомендован для силы тяги, нужной для полета вертолета, и для продольного и поперечного управления.

Главными частями НВ являются: втулка 2 и прикрепленные к ней лопасти 3, конкретно создающие подъемную силу.

При вращении НВ на вертолет действует реактивный момент, стремящийся развернуть его в противоположном направлении. Для уравновешивания этого момента помогает рулевой винт 5. Его привод осуществляется от главного редуктора через совокупность валов и редукторов. Помимо этого, рулевой винт употребляется для путевого управления вертолетом.

Шасси снабжает обирание вертолета при стоянке и передвижении по поверхности почвы, и понижение нагрузок при посадке.

Громаднейшее распространение взяла трех-опорная схема шасси с носовым колесом: главные опоры 9 находятся сзади центра весов вертолета, передняя 12—под носовой частью фюзеляжа. На скоростных вертолетах шасси может убираться в полете.

Оперение предназначено для увеличения устойчивости вертолета. Оно складывается из киля 7 и стабилизатора, роль которого играется в большинстве случаев намерено спрофилированная концевая балка.

Компоновка двухвинтового вертолета соосной схемы отличается компактностью ввиду отсутствия рулевого и меньшего диаметра винтов винта с хвостовой и концевой балками. Но соосное размещение НВ увеличивает высоту вертолета, а недостаточная путевая устойчивость требует установки достаточно замечательного вертикального оперения.

Плюсы и минусы каркасного дома спустя 2 года. Честный обзор.

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: