Вертолет без двигателя как называется

Просто о сложном. Вертолеты

Вертолет — винтокрылый летательный аппарат, у которого подъемная и движущая силы на всех этапах полета создаются одним или несколькими несущими винтами с приводом от одного или нескольких двигателей.

Подобно самолету, который держится в воздухе благодаря крыльям, вертолет взлетает при помощи винтов большого диаметра. Такой винт называют несущим. У винта есть лопасти, каждая из которых имеет аэродинамический профиль и при вращении винта движется в воздушном потоке. При вращении винта возникает аэродинамическая сила, приложенная к каждой лопасти. Сила каждой лопасти суммируется и прикладывается ко всему винту, а через него ко всему вертолету. Эта сила всегда перпендикулярна плоскости вращения винта. Таким образом вертолету обеспечивается вертикальный взлет.

Историческая справка

Вертолет, как и многие изобретения начала XX века, описывал в своих трудах Леонардо да Винчи. По его чертежам машина должна была приводиться в действие силой четырех человек, а винтовая конструкция, обтянутая тканью, служила несущей поверхностью. Однако есть версия, что да Винчи не был пионером в этой области, так как по описаниям еще в 400 году н.э. в Китае существовала игрушка с пропеллером, которая могла взлетать вверх.

С конца XIX века инженеры всего мира пытались сконструировать аппарат, который мог бы подниматься в воздух и быть управляемым. Пилотируемость и взлетная масса оказались самыми сложно решаемыми в ходе тестовых испытаний. Чаще всего испытатели добивались только одного из двух критериев, в результате чего их попытки оказывались безуспешными.

Первым, кто смог приблизиться к успешной конструкции вертолета, стал Поль Корню в 1907 году. Его аппарат поднимался на высоту 50 м и держался в воздухе 2 секунды.

В 1909 году российский студент Игорь Сикорский во дворе дома создал свой первый вертолет, но и его изобретение постигла та же участь, что и предшественников. Мощности аппарата не хватало, чтоб поднять в воздух даже человека, и на время он забросил идею о создании машины с вертикальным взлетом. В России карьера Сикорского успешно сложилась в авиации. Став главным авиаконструктором в России, Сикорский создал самые большие в мире самолеты «Русский витязь» и «Илья Муромец». Эмигрировав в США в период гражданской войны, Сикорский основал там фирму и успешно занимался авиастроительством.

В те же годы эмигрировавший из России авторитетнейший специалист в области аэродинамики активно работал над созданием вертолета для Министерства обороны США. Его машина была сложна, но могла поднимать в воздух до четырех человек и развивать скорость до 50 км/ч. К сожалению изобретателя, вертолет не был запущен в серийное производство, так как правительство посчитало его слишком дорогостоящим проектом.

Игорь Сикорский не оставлял идею о создании вертолета. Уже в 1939 году прошли первые успешные испытания одновинтового вертолета VS-300. Но вертолет Сикорского получил свой шанс лишь в 1942 году, после того как США вступили во Вторую мировую войну. Возможности летательного аппарата поразили военных, и уже в 1943 году вертолеты были запущены в серийное производство под кодом R-4.

Сикорский по праву считается отцом вертолетостроения, так как создал порядка 20 серийных моделей вертолетов, первым предложил конструкцию вертолета-амфибии. Вертолеты Сикорского совершили трансатлантический и тихоокеанские перелеты с дозаправкой в воздухе, а модель S-58 считается лучшим вертолетом первого поколения.

Для российского производства прототипом стал немецкий вертолет FA-223, который сконструировал профессор Генрих Фоке еще в 1936 году. Отличительной особенностью вертолета Фоке стало наличие двух винтов.

От Ми-1 до «Черного призрака»

Отрасль вертолетостроения сразу заявила о себе как о перспективной в сфере авиации. СССР и США стали основными конкурентами в борьбе за первенство в создании более совершенного вертолета. Более 70 лет инженеры-конструкторы двух сверхдержав стремятся создать технологический шедевр, который надолго смог бы закрепить за той или иной страной пальму первенства. За годы существования отрасли было создано множество вертолетов, которые внесли свой вклад в историю и увековечили имена своих создателей. Самые успешные вертолеты поступали в серийное производство и становились основой для разработки модификаций, обрастая целым семейством моделей.

Первым серийным вертолетом, выпущенным в СССР, был Ми-1. По летно-техническим характеристикам он напоминал вертолет Sikorsky S-51 1949 года, но, в отличие от импортного аналога, получил широкое распространение как в гражданской, так и в военной авиации, а также производился на экспорт.

Свое название, как принято в авиации, вертолет получил от фамилии главного конструктора Михаила Миля.

Вертолеты «Ми» стали одними из самых популярных не только на территории СССР, а потом и России, но и во всем мире.

Вертолет Ми-8 долгие годы лидировал в мировом вертолетостроении и даже сейчас уверенно держится в тройке самых распространенных вертолетов мира.

Вертолет Ми-8 был запущен в серийное производство в 1965 году, после того как Михаил Миль был командирован в США для покупки нескольких единиц вертолета Сикорского и для более подробного понимания потенциала иностранных конкурентов в отрасли.

Вертолет Ми-8 стал настоящей сенсацией на авиасалоне в Ле-Бурже. Он был оснащен двумя двигателями таким образом, что при отказе одного второй автоматически выходил на повышенную мощность, благодаря чему вертолет не терял высоту. Взлетная масса Ми-8 позволяла взять на борт трех членов экипажа и 24 десантника или 28 пассажиров и совершить беспосадочный полет на 425 км со скоростью 225 км/ч.

За годы производства Ми-8 не потерял популярность. У данного вертолета существует 60 модификаций, включая военные, спасательные, пассажирские и грузовые.

Вертолет Ка-31 поднялся в воздух в ноябре 1986 года и до сих пор не имеет аналогов в мире. Ка-31 и его модификация Ка-35 — вертолеты радиолокационного дозора. Вертолет может быть использован как для сухопутных ПВО, так и базироваться на кораблях. Ка-31 сконструирован таким образом, что может вести автоматизированный полет в любых погодных и климатических условиях и одновременно вести до 20 целей. Он способен обнаруживать цели типа «вертолет-самолет» на предельно малых высотах, а также надводные корабли и их сопровождение. В настоящее время вертолет стоит на вооружении России и Индии.

Кроме Ка-31, в ОКБ «Камов» в 1982 г. создали еще один легендарный вертолет — Ка-50, или «Черная акула». Особое внимание конструкторы уделили безопасности пилота. Ка-50 стал первым вертолетом, оснащенным катапультируемым креслом и полностью бронированной кабиной. В ходе испытаний «Черная акула» выдержала обстрел снарядами калибра 12,7 мм, то есть пулемета. Первым боевым заданием для Ка-50 стала контртеррористическая операция в Чечне 2001 года. «Черная акула» показала себя как надежная и маневренная машина, что было особенно важно при ведении боевых действий в горных условиях.

Крупнейшим многоцелевым транспортным вертолетом стал Ми-26. Он используется как в военной, так и в гражданской авиации. «Летающая корова» на сегодняшний день самый большой вертолет с максимальной взлетной массой 20 т как на борту, так и на внешней подвеске. Также в вертолете предусмотрена лебедка, которая поднимает 500 кг. Вместимость вертолета — 82 десантника или 60 носилок с ранеными при крейсерской скорости 295 км/ч.

Золотая летопись вертолетостроения не могла обойтись без машин, выпущенных заводом Sikorsky. В середине ХХ века был создан UH-60 «Черный ястреб». Семейство «Черного ястреба» включает вертолеты грузоподъемностью от 1500 кг до 4 т, палубные вертолеты, санитарные, вертолеты огневой поддержи и пр. На сегодняшний день это один из самых часто экспортируемых вертолетов.

Такой титан авиации, как Boeing, также внес свой вклад в историю вертолетостроения. Ударный вертолет Boeing AH-64 Apache получил известность благодаря операции «Буря в пустыне». Специалисты утверждают, что достойным соперником «Апачу» может стать только Ми-28 «Ночной охотник». Вокруг указанного вертолета существует много споров и слухов, однако он не раз становился источником вдохновения для деятелей искусства, так как часто появлялся в кинофильмах и даже стал прообразом коллекции шляпок.

Имя вертолета Bell UH-1 Iroquois также связано с боевыми действиями. «Ирокез», или «Хьюи», стал символом войны во Вьетнаме. Этот вертолет выполнял всевозможные функции: доставлял на поле боя, снабжал провизией и боеприпасами, эвакуировал раненых. За 11 лет боевых действий было совершено 36 млн боевых вылетов. На каждые 18 тыс. вылетов приходилась одна потеря. Учитывая тот факт, что вертолет не имел никакого бронирования, такая статистика считается уникальной.

В истории вертолетостроения есть множество машин, которые стали символами эпохи и знаковыми в определении хода тех или иных событий.

Холдинг «Вертолеты России», который объединил усилия инженеров КБ Миля и КБ «Камов», продолжает создавать машины, сочетающие успешный опыт вертолетной классики с современными технологиями.

По мировой статистике численности, вертолеты, выпускаемые холдингом «Вертолеты России», занимают шестое место, что говорит о высокой конкурентоспособности продукции наравне с вертолетами Boeing, Sikorsky и Bell.

Одними из ведущих разработок являются многоцелевой вертолет Ка-226 и его модификации. Отличительной особенностью нового вертолета стала установка двух турбовальных двигателей. Модификации семейства Ка-226 могут быть выполнены в пассажирском, транспортном, медицинском, полицейском или поисково-спасательном вариантах. У вертолета существует множество комплектующих, которые позволяют легко менять его назначение, например грузовая платформа или модули для транспортировки раненых. Модификация Ка-226Т обладает широким спектром характеристик, которые дают ему преимущество над многими аналогичными машинами.

При взлетной массе 3600 кг вертолет может совершить перелет на 470 км со скоростью 220 км/ч. Ка-226Т может совершать полет в любых погодных и климатических условиях как над сушей, так и над водой. Его температурный диапазон варьируется от -50 до +50 °С.

Такая вариативность компоновки борта и возможность работы при экстремальных температурах заинтересовала многих иностранных заказчиков. Этот вертолет считается одним их самых перспективных на сегодняшний день.

Случай один на миллион

История знает немало случаев, когда от мастерства и умения экипажа вертолета зависели жизни людей. Вертолеты служб спасения ежедневно совершают вылеты по всему миру, спеша на помощь тем, кто оказался в безвыходной ситуации.

Одной из самых распространенных и регулярно производимых операций спасения в России становится снятие людей со льдины. Чаще всего это рыбаки, которые оказались в плену стихии, в период ледохода. Людей, оказавшихся в такой ситуации, как правило, снимает со льдины вертолет, зависая над ней и спуская спасательное оборудование.

Истории известны случаи уникальных спасательных операций. Так, в апреле 1985 года исследовательское судно «Михаил Симов» оказалось зажато в арктических льдах. На помощь исследователям отправили теплоход «Павел Корчагин». Однако дрейфующие льды не позволили теплоходу подойти на нужное расстояние. Экипаж вертолета Ми-8, направленный на место ЧП, принял решение садиться на льдину. За два дня спасательной операции вертолет совершил 11 посадок и эвакуировал с корабля 77 человек.

С вертолетами связано немало рекордов по работе в экстремальных погодных условиях, эвакуации пострадавших из горячих точек, а также поднятию несоразмерно больших грузов. С развитием вертолетной техники рекорды обновляются, постоянно повышая планку возможностей.

Однако есть рекорд, который до сих пор не побит. Его установил в 2010 году французский летчик-испытатель Дидье Дельсаль. 14 мая он поднял свой модифицированный Eurocopter Ecureuil/AStar AS350 B3 на высоту 8850 м над уровнем моря и совершил посадку на вершине Эвереста. Для того чтобы посадка считалась действительной, Дельсалю нужно было зафиксировать вертолет и касаться земли не менее двух минут. Чтобы подтвердить свое достижение, Дельсаль повторил полет на следующий день и удвоил время пребывания на вершине Эвереста. Своим экспериментальным полетом Дельсаль дал надежду альпинистам, покоряющим большие высоты, так как с такой высоты эвакуация не осуществляется и случаи спасения пострадавших, к сожалению, крайне редки и уникальны. Рекорд французского летчика все еще не побит, но случаи посадки вертолетов на различные горные вершины становятся более частым явлением.

Отрасль вертолетостроения является востребованной и перспективной как на внутреннем рынке государства, так и на международной арене.

Темпы развития отрасли показали, что при консолидации научного потенциала и технической базы, как показал опыт холдинга «Вертолеты России», можно добиться серьезных результатов и создавать машины, которые становятся лидерами рынка на долгие годы.

Частные капиталовложения и тесное взаимодействие с государственными структурами и вооруженными силами ускоряют темпы развития и позволяют своевременно реагировать на запросы и потребности отрасли и оставаться лидерами на конкурентном рынке.

Рекомендации

Создавать благоприятные условия для интеграции частного капитала, научно-технического прогресса и инновационных технологий для разработки передовых машин, опережающих вызовы времени.

Поддерживать диалог между всеми сторонами, заинтересованными в развитии отрасли, и включать в разработки технологии, которые являются востребованными и актуальными для всех областей использования вертолетной техники.

Создавать благоприятные условия в рамках политики импортозамещения в части разработки всех необходимых комплектующих, таких как двигатели и системы авионики, для серийного производства полностью отечественных вертолетов и их дальнейших модификаций.

Что такое авторотация, или Как посадить вертолет при отказе двигателей

Если во время полета у самолета отказывают двигатели, пилот имеет шанс спланировать и спасти машину и пассажиров. Бытует мнение, что раз у вертолета нет крыльев, то он не может планировать. Неужели отказ двигателя означает гибель винтокрылой машины? Нет, вертолет может совершить посадку в режиме авторотации винта.

Авторотация – вращение несущего винта вертолета с помощью набегающего потока воздуха. Во время авторотации создается подъемная сила, достаточная для планирования, маневрирования и мягкой посадки судна.

Режим авторотации чаще всего используется для аварийной посадки вертолета при отказе двигателя. Также она применяется, когда выходит из строя рулевой винт (или нарушается управление по рысканью), в результате чего продолжать нормальный полет невозможно.

Авторотация – это аварийный режим, который тем не менее необходимо освоить любому пилоту, но только под руководством опытного инструктора. От умения управлять вертолетом в режиме авторотации зависит жизнь экипажа и пассажиров.

Как работает авторотация

Когда несущий винт вертолета раскручивается за счет энергии двигателя, он создает нисходящий воздушный поток и функционирует по принципу пропеллера, который ориентирован в пространстве горизонтально.

Если во время полета перестает работать двигатель, скорость вращения винта начнет падать, а машина ‒ терять скорость и снижаться. В этот момент на лопасти начинает действовать набегающий снизу поток воздуха. Это воздействие, при соблюдении определенных условий, раскручивает несущий винт, который снова создает подъемную силу. В режиме авторотации винт работает как горизонтально ориентированная ветряная мельница.

Чтобы при авторотации кинетическая энергия не тратилась на вращение двигателя, в вертолетах используется обгонная муфта. Это элемент трансмиссии, который блокирует передачу крутящего момента с ведомого вала на ведущий. Обгонные муфты также используются в велосипедах. Благодаря этим устройствам педали не вращаются, когда велосипедист едет с горы по инерции.

Кстати, у гиропланов (автожиров) несущий винт вращается и создает подъемную силу только за счет авторотации. Воздушные суда этого типа похожи на вертолеты внешне, но летают они скорее по принципу самолетов.

Как посадить вертолет в режиме авторотации

Аварийная посадка в режиме авторотации входит в курс подготовки пилотов гражданских вертолетов. Алгоритм действия летчика зависит от типа воздушного судна, высоты и скорости полета, места посадки и других факторов. Схематически его можно описать так:

• Сразу после отказа двигателя пилот должен перейти на режим авторотации. Благодаря наличию муфты холостого хода несущий винт будет вращаться под воздействием набегающего снизу потока воздуха без сцепления с валом двигателя.
• Если после отказа двигателя скорость вращения винта резко снизилась, его необходимо раскрутить. Пилот должен уменьшить общий шаг до минимального. Это раскручивает винт, но уменьшает создаваемую им подъемную силу. Одновременно летчик должен оценить высоту и скорость снижения судна и установить стабилизированный режим снижения с помощью органов управления.
• Если после отказа двигателя винт вращается с высокой скоростью, машина будет снижаться довольно быстро. Это компенсируется увеличением шага, что повышает, однако, сопротивление несущего винта и уменьшает его обороты.
• За несколько метров до земли пилоту необходимо достаточно резко увеличить шаг и компенсировать увеличение угла тангажа вертолета отдачей ручки управления «от себя». Это практически останавливает горизонтальное движение машины, однако и обороты несущего винта при этом резко снижаются. Вертолет относительно плавно опускается на землю. В идеале, спуск получается почти вертикальным или с коротким пробегом.

Легкие вертолеты, например, Robinson R44, в режиме авторотации под управлением опытного пилота могут ненадолго зависать в воздухе. Благодаря этому посадка получается мягкой. Управлять тяжелыми воздушными судами при отказе двигателя сложнее. Поэтому посадить их с помощью авторотации без повреждений удается не всегда, но такие вертолеты всегда снабжены двумя двигателями, что значительно повышает уровень безопасности.

Видео посадки вертолета в режиме авторотации

Двойной рекорд Жана Буле

Французский пилот Жан Буле в 1972 году установил за один полет сразу два рекорда, которые не побиты до настоящего времени. Летчик рассчитывал достичь рекордной высоты на своем Aérospatiale SA.315B Lama. Это ему удалось: машина поднялась на фантастическую высоту ‒ 12 442 метра над уровнем моря.

А вот второй рекорд получился спонтанным. У Жана Буле не оставалось выбора, так как на огромной высоте из-за перегрузок вышел из строя двигатель. Пилот перешел в режим авторотации и посадил машину. Летчик и его машина даже не получили повреждений.

После необычного полета Жан Буле остался в авиации. До выхода на пенсию он работал летчиком-испытателем ВВС Франции.

Авторотация – «штатный внештатный режим»

Режим авторотации позволяет мягко посадить вертолет в случае отказа двигателя. Выход из строя силовой установки – это, без сомнения, крайне опасная аварийная ситуация. В таких условиях у летчиков остается единственный шанс избежать катастрофы, но действовать необходимо быстро. Именно поэтому в программу подготовки пилотов вертолетов входит тренировка посадки в режиме авторотации. Конечно, для гарантированно мягкой посадки в тренировочных полетах за несколько метров до земли двигатель вновь запускают, но навык закрепляется и совершенствуется без малейшего вреда для воздушного судна и его экипажа.

Пилотов готовят к посадке со свободно вращающимся винтом в расчете на то, что они будут действовать в аварийной ситуации так же уверенно и спокойно, как и во время штатного полета. А это повышает безопасность пассажиров и вероятность мягкой посадки.

Об учре­жде­нии

Тех­ни­ка/сред­ства авиа­ци­он­ной охра­ны ле­сов

Вер­то­лет Ми-8Т

Вер­то­лет МИ-8 яв­ля­ет­ся мно­го­целе­вым вер­то­ле­том и вы­пус­ка­ет­ся в пас­са­жир­ском, транс­порт­ном ва­ри­ан­тах.

Транс­порт­ный ва­ри­ант вер­то­ле­та МИ-8 име­ет гру­зо­вую ка­би­ну объ­е­мом око­ло 23 м’ с боль­шим гру­зо­вым лю­ком, уси­лен­ным по­лом, уз­ла­ми швар­тов­ки гру­зов и т.п. Ка­би­на обо­ру­до­ва­на гру­зо­вы­ми створ­ка­ми и тра­па­ми и, кро­ме то­го, име­ет сдвиж­ную дверь по ле­во­му бор­ту, а вдоль бор­тов уста­нов­ле­ны 24 от­кид­ных си­де­нья.

Лет­но-тех­ни­че­ские ха­рак­те­ри­сти­ки

Мак­си­маль­ная ско­рость, км/час

с нор­маль­ным взлет­ным ве­сом 250

с мак­си­маль­ным взлет­ным ве­сом 230

Крей­сер­ская ско­рость с нор­маль­ным взлет­ным ве­сом, км/час 225

Мак­си­маль­ная вы­со­та по­ле­та, м 4700

Даль­ность по­ле­та в транс­порт­ном ва­ри­ан­те (ре­зерв топ­ли­ва со­став­ля­ет 5% от пол­ной

с нор­маль­ным взлет­ным ве­сом 465

с мак­си­маль­ным взлет­ным ве­сом 445

Даль­ность по­ле­та с 28 пас­са­жи­ра­ми (ре­зерв топ­ли­ва на 20 ми­нут по­ле­та), км 500

Ба­зо­вый вес пу­сто­го вер­то­ле­та, кг:

в транс­порт­ном ва­ри­ан­те 6624

в пас­са­жир­ском ва­ри­ан­те 6799

Си­ло­вая уста­нов­ка: два тур­бо­вин­то­вых дви­га­те­ля ТВ2-117А

Мощ­ность од­но­го дви­га­те­ля, з.л.с.

Рас­ход авиа­топ­ли­ва, т/час 0,680

Вер­то­лет R-44

Robinson R44 — лёг­кий ком­мер­че­ский вер­то­лёт. R44 мно­го­целе­вой, че­ты­рёх­мест­ный вер­то­лет про­из­вод­ства ком­па­нии «Robinson Helicopter», США. На вер­то­лёт Robinson R44 ста­вят­ся 2 ти­па дви­га­те­ля: кар­бю­ра­тор­ный и ин­жек­тор­ный. Вер­то­лёт с ме­тал­ли­че­ски­ми шас­си, для по­сад­ки вер­то­ле­та на твер­дый грунт на­зы­ва­ет­ся Robinson R44 Raven, с по­плав­ка­ми вер­то­лё­та для по­сад­ки на во­ду — Robinson R44 Clipper.

Лет­но-тех­ни­че­ские ха­рак­те­ри­сти­ки вер­то­ле­та:

Вес:
пол­ный взлет­ный вес 1 089 кг
по­лез­ная на­груз­ка до 380 кг
стан­дарт­ное ко­ли­че­ство топ­ли­ва 185 л
Си­ло­вая уста­нов­ка:
Мо­дель Lycoming O-540
Мощ­ность 260 л.с.
Лет­ные дан­ные:
Мак­си­маль­ная ско­рость 240 км/ч
Крей­сер­ская ско­рость 210 км/ч
Мак­си­маль­ная даль­ность по­ле­та 680 км
Мак­си­маль­ная про­дол­жи­тель­ность по­ле­та 3,5 ча­са
Рас­ход топ­ли­ва 50 л/ч
Ско­ро­подъ­ем­ность 5 м/сек
Ра­бо­чая вы­со­та 4 250 м
Эки­паж 1+3

Са­мо­лет АН-2Т (АН-2ТП)

Он мо­жет быть ис­поль­зо­ван для сле­ду­ю­щих це­лей:
— пе­ре­воз­ки пас­са­жи­ров;
— транс­пор­та гру­зов;
— обу­че­ния па­ра­шю­ти­стов;
— пе­ре­воз­ки боль­ных на но­сил­ках.

Осна­щен необ­хо­ди­мым обо­ру­до­ва­ни­ем: это — си­де­ния для пас­са­жи­ров, зам­ки и тро­сы для за­креп­ле­ния гру­за, де­сант­ные тро­сы, све­то­вая и зву­ко­вая сиг­на­ли­за­ция для сбра­сы­ва­ния де­сан­та, руч­ки для креп­ле­ния са­ни­тар­ных но­си­лок и тер­мо­изо­ля­ци­он­ные стен­ки.

Лет­но-тех­ни­че­ские ха­рак­те­ри­сти­ки

Мак­си­маль­ная ком­мер­че­ская за­груз­ка, кг 1500
Ко­ли­че­ство пе­ре­во­зи­мых пас­са­жи­ров 12
Крей­сер­ская ско­рость, км/час 180
Даль­ность по­ле­та, км:
при мак­си­маль­ном за­па­се топ­ли­ва 1025
при мак­си­маль­ной за­груз­ке 300
Рас­ход авиа­топ­ли­ва (авиа­бен­зин), кг/час 140
По­треб­ная дли­на взлет­но-по­са­доч­ной по­ло­сы,м:
Грун­то­вой 650
с ис­кус­ствен­ным по­кры­ти­ем 400

Са­мо­лет М-12 «Ка­са­тик»

Лег­кий мно­го­целе­вой трех­мест­ный двух­мо­тор­ный цель­но­ме­тал­ли­че­ский са­мо­лет M-12 «Ка­са­тик» мо­жет ши­ро­ко при­ме­нять­ся для ин­спек­ции и эко­ло­ги­че­ско­го кон­тро­ля в лес­ном, охот­ни­чьем и рыб­ном хо­зяй­стве, аэро­фо­то­съем­ки мест­но­сти, пат­ру­ли­ро­ва­ния же­лез­ных и ав­то­мо­биль­ных до­рог, неф­те — и га­зо­про­во­дов, учеб­но-тре­ни­ро­воч­ных по­ле­тов, авиа­спор­та и ту­риз­ма, ве­де­ния сель­ско­хо­зяй­ствен­ных ра­бот и пе­ре­воз­ки ма­ло­га­ба­рит­ных гру­зов и т.д.

Са­мо­лет М-12 «Ка­са­тик» ле­гок в по­лет, име­е­ет дуб­ли­ру­ю­щее управ­ле­ние, поз­во­ля­ю­щее без тру­да при­об­ре­сти на­вы­ки пи­ло­та. Его мож­но под­нять и по­са­дить прак­ти­че­ски на лю­бой пло­щад­ке. Не тре­бу­ю­щей спе­ци­аль­ной под­го­тов­ки взлет­но-по­са­доч­ной по­ло­сы, имея за­пас топ­ли­ва, поз­во­ля­ю­щий со­вер­шать бес­по­са­доч­ные пе­ре­ле­ты на рас­сто­я­ние до ты­ся­чи ки­ло­мет­ров, этот са­мо­лет мо­жет с успе­хом ис­поль­зо­вать­ся в де­ло­вых це­лях.

Лет­но-тех­ни­че­ские ха­рак­те­ри­сти­ки

Взлет­ная мас­са, кг 855

Мас­са пу­сто­го, кг 485

Мас­са по­лез­ной на­груз­ки 280

Мощ­ность СУ, л.с 2х79

При­ме­ня­е­мое топ­ли­во Аи.93, Аи.95

Ско­рость мак­си­маль­ная, км/ч 230

Ско­рость крей­сер­ская, км/ч 180

Ско­ро­подъ­ем­ность, м/с 8

Даль­ность по­ле­та с мак­си­маль­ной на­груз­кой, км 960

Двигатель вертолета

Двигатель вертолета служит для вращения несущего винта. Если на вертолете имеется несколько несущих винтов, то они могут приводиться во вращение от одного общего двигателя или каждый от отдельного двигателя, но так, чтобы вращение винтов было строго синхронизировано.

Назначение двигателя на вертолете отличается от назначения двигателя на самолете, автожире, дирижабле, так как в первом случае он вращает несущий винт, посредством которого создает как тягу, так и подъемную силу, в остальных же случаях он вращает тянущий винт, создавая только тягу «ли силу реакции газовой струи (на реактивном самолете), также дающей только тягу.

Если на вертолете установлен поршневой двигатель, то в его конструкции должен быть учтен ряд особенностей, присущих вертолету.

Вертолет может летать при отсутствии поступательной скорости, т. е. висеть неподвижно относительно воздуха. В этом случае отсутствует обдув и охлаждение двигателя, водо-радиатора и маслорадиатора, в результате чего возможен перегрев двигателя и выход его из строя. Поэтому на вертолете целесообразней применять двигатель не водяного, а воздушного охлаждения, так как последний не нуждается в тяжелой и громоздкой системе жидкостного охлаждения, для которой на вертолете потребовались бы очень большие поверхности охлаждения.

Двигатель воздушного охлаждения, обычно устанавливаемый на вертолете в туннеле, должен иметь привод для вентилятора принудительного обдува, который обеспечивает охлаждение двигателя на режиме висения и при горизонтальном полете, когда скорость относительно невелика.

В этом же туннеле устанавливается маслорадиатор. Регулировка температуры двигателя и масла может осуществляться путем изменения величины входного или выходного отверстий туннеля при помощи подвижных заслонок, управляемых из кабины летчика вручную или автоматически.

Авиационный поршневой двигатель обычно имеет номинальное число оборотов порядка 2000 в минуту. Понятно, что полное число оборотов двигателя на винт передавать нельзя, так как при этом концевые скорости лопастей будут настолько велики, что вызовут возникновение скоростного срыва потока. Из этих соображений число М на концах лопастей должно быть не более 0,7—0,8. Кроме того, при больших центробежных силах несущий винт был бы тяжелой конструкции.

Подсчитаем, какова величина максимально допустимых оборотов несущего винта диаметром в 12 м, при которых число М концов лопастей не превышает 0,7 для высоты полета в 5000 м при скорости полета в 180 км/час,

Итак, двигатель для вертолета обязательно должен иметь редуктор с высокой степенью редукции.

На самолете двигатель всегда жестко соединен с винтом. Прочный, малого диаметра цельнометаллический винт легко выдерживает рывки, сопровождающие запуск поршневого двигателя, когда он резко набирает несколько сот оборотов. Винт вертолета, имеющий большой диаметр, далеко разнесенные от оси вращения массы п, следовательно, большой момент инерции, не рассчитан на резкие переменные нагрузки в плоскости вращения; при запуске может произойти повреждение лопастей от пусковых рывков.

Поэтому необходимо, чтобы в момент запуска несущий винт вертолета был отсоединен от двигателя, т. е. двигатель должен запускаться вхолостую, без нагрузки. Обычно это осуществляется введением в конструкцию двигателя фрикционной и кулачковой муфт.

Перед запуском двигателя муфты должны быть выключены, при этом вращение вала двигателя на несущий винт не передается.

Однако без нагрузки двигатель может развить очень большие обороты (дать раскрутку), которые вызовут его разрушение. Поэтому при запуске до включения муфт нельзя полностью открывать дроссельную заслонку карбюратора двигателя и превышать установленное число оборотов.

Когда двигатель уже запущен, необходимо соединить его с несущим винтом посредством фрикционной муфты.

В качестве фрикционной муфты может служить гидравлическая муфта, состоящая из нескольких металлических дисков, покрытых материалом, обладающим высоким коэффициентом трения. Часть дисков соединена с валом редуктора двигателя, а промежуточные диски соединены с приводом главного вала к несущему винту. До тех пор, пока диски не сжаты, они свободно проворачиваются относительно друг друга. Сжатие дисков осуществляется поршнем. Подача масла с высоким давлением под поршень заставляет поршень передвигаться и постепенно сжимать диски. При этом крутящий момент от двигателя передается на винт постепенно, плавно раскручивая винт.

Счетчики оборотов, установленные в кабине, показывают числа оборотов двигателя и винта. Когда обороты двигателя и винта равны, это означает, что диски гидравлической муфты плотно прижаты друг к другу и можно считать, что муфта соединена по типу жесткого сцепления. В этот момент может быть плавно (без рывков) включена кулачковая муфта.

Наконец, для обеспечения возможности самовращения, несущего винта надо, чтобы винт автоматически отключался от двигателя. До тех пор, пока двигатель работает и вращает винт, кулачковая муфта находится в зацеплении. При отказе же двигателя его обороты быстро уменьшаются, но несущий винт некоторое время по инерции продолжает вращение с тем же числом оборотов; в этот момент кулачковая муфта выходит из зацепления.

Несущий винт, отсоединенный от двигателя, может продолжать затем вращение на режиме самовращения.

Полет на режиме самовращения с учебными целями производится при выключенном двигателе или при работающем двигателе, в последнем случае обороты его уменьшаются настолько, чтобы винт (с учетом редукции) делал большее число оборотов, чем коленчатый вал двигателя.

После посадки вертолета обороты двигателя сначала уменьшаются, выключается муфта сцепления, а затем останавливается двигатель. При стоянке вертолета винт всегда должен быть заторможен, иначе он может начать вращаться от порывов ветра.

Мощность двигателя вертолета расходуется на преодоление сопротивления вращения несущего винта, на вращение рулевого винта (6—8%), на вращение вентилятора (4—6%) и на преодоление потерь в трансмиссии (5—7%).

Таким образом, несущий винт использует не всю мощность двигателя, а только часть ее. Использование винтом мощности двигателя учитывается коэффициентом, который показывает, какую часть мощности двигателя использует несущий винт. Чем выше этот коэффициент, тем более совершенна конструкция вертолета. Обычно = 0,8, т. е. винт использует 80 % мощности двигателя:

Мощность поршневого двигателя зависит от весового заряда воздуха, всасываемого в цилиндры, или от плотности окружающего воздуха. В связи с тем, что с поднятием на высоту плотность окружающего воздуха уменьшается, постоянно падает также мощность двигателя. Такой двигатель носит название невысотного. С поднятием на высоту 5000—6000 м мощность такого двигателя уменьшается примерно вдвое.

Для того чтобы до определенной высоты мощность двигателя не только падала, а даже увеличивалась, на магистрали всасывания воздуха в двигатель ставят нагнетатель, повышающий плотность всасываемого воздуха. За счет нагнетателя мощность двигателя до определенной высоты, называемой расчетной, возрастает, а затем падает так же, как у невысотного.

Нагнетатель приводится во вращение от коленчатого зала двигателя. Если в передаче от коленчатого вала к нагнетателю имеются две скорости, причем при включении второй скорости увеличиваются обороты нагнетателя, то с поднятием на высоту можно дважды обеспечивать повышение мощности. Такой двигатель имеет уже две расчетные высоты.

На вертолетах, как правило, устанавливаются двигатели с нагнетателями.