Вертолет с 2 винтами: разновидности и описание популярных моделей

Содержание

разновидности и описание популярных моделей

Движение винтокрылой машины на двух винтах, вертолета с гражданским, военным назначением стало привычным. Кажется, что так было всегда. Однако при создании геликоптеров конструкторы набили немало шишек. Так бывает в любом деле. А сейчас мы видим множество серийно выпускаемых машин разных моделей. И обязательно с 2 винтами: несущим, над кабиной и толкающим, на хвосте.

Содержание

Виды двухвинтовых вертолетов

То, что мы привыкли называть «вертолетом», фактически является другим типом машин. Винтокрылом. Ведь только двигателя, вращающихся лопастей для полета недостаточно. Необходима опорная плоскость для планирования, крыло.

В настоящее время вертолеты разделились на несколько типов:

Автожир.
Вертолет.
Винтокрыл.
Конвертоплан.
X-крыло.

Каждый из них непохож на прочие. Да и взлетают они по-разному. Что касается современных винтокрылых машин, то там подъемная, движущая силы создаются посредством винтов. От одного до нескольких. Несущий винт всегда параллелен земле, вращается в горизонтальной плоскости. Количество лопастей влияет на возможность вертолета перемещаться, его скорость.

Также важны диаметр, шаг винта. Винт, расположенный на хвосте, управляет полетом. Позволяет маневрировать. Получается, что в винтокрылой машине не все так просто, как кажется поначалу.

По схемам конструкции винтов вертолеты подразделяются на «соосники», «классику», с продольной и поперечной системой привода. А также синхрокоптеры. Обо всех моделях будет рассказано подробно, в деталях.

Все типы вертолетов оснащены режимом авторотации. Это защита на случай отказа двигателя, аварии машины. За счет данной особенности в экстремальной ситуации лопасти несущего винта отключаются от редуктора, свободно вращаются набегающими потоками воздуха. Тем самым замедляя скорость падения. Предотвращая гибель, травмы пассажиров в случае неуправляемого, внезапного падения.

По классической схеме создается большинство современных вертолетов. Устроена просто: несущий винт единственный, зато двигателей привода может быть от 1 до 3. Представители данного класса – Apache AH-64E, Bell AH-1Z, отечественные машины Ми-28, Ми-26 и другие.

Автомат перекоса управляет наклоном винта. От него зависит, как, под каким углом будет двигаться винтокрылая машина. Такая деталь обязательно присутствует в большинстве вертолетов. Без нее никак не обойтись.

Соосная схема

Соосной схеме нашлось место в конструкциях современных двухвинтовых винтокрылых машин. Конструкторы удалили рулевой винт. Взамен дополнили несущий еще одной группой лопастей. В результате получилось, что главный винт разделен на 2 сегмента: верхний и нижний. Поскольку лопасти расположены на одной оси, вращаются синхронно, схему назвали соосной.

Солидный плюс данного решения – повышение устойчивости машины. Классический пример – продукция компании «Камов». У Ка-27, Ка-52, Ка-226 по 2 несущих винта. Это заметно сразу. Еще одно серьезное преимущество «соосников» – возможность двигаться по спирали. И даже делать «воронку».

К тому же управлять такой машиной проще. Однако в производстве вертолеты с соосными винтами сложнее, дороже. И существует опасность перехлеста лопастей верхнего, нижнего винтов между собой.

Продольная и поперечная схемы

Многообразие видов вертолетов поражает. Есть даже такие, у которых винты расположены по бокам. Размещаются на законцовках крыльев. Это поперечная схема. В настоящее время данное направление не разрабатывается. Только на экспериментальных образцах.

Другое дело – продольная схема. Все просто, как в ножницах: 2 винта, один из которых над фюзеляжем (кабиной), другой – на хвосте. Оба вращаются в горизонтальной плоскости. Но на разных осях. Типичный представитель данного направления – Chinook CH-47G.

Над фюзеляжем выступают 2 «башни», а над ними расположены несущие винты.

Что касается ныне забытой «поперечки», то по ней создавался тяжелый грузовик Ми-12 (В-12). Прототип смог побить рекорд грузоподъемности. Вертолет поднял на 2 с лишним тысячи метров груз в 44 тонны! До сегодняшнего дня ни одна машина не преодолела данный барьер. Максимум, на что способны современные вертолеты – 20 тонн (Ми-26). У американцев и того меньше. Chinook CH-47G поднимает в воздух около 12 тонн груза.

Синхроптеры

Данные машины – типичные представители не двухлопастной схемы, но двухвинтовой. Это редкие гости в мире вертолетов. Производились в США, компанией Kaman Aerospace. Условно синхрокоптеры можно было бы назвать машинами с поперечной схемой расположения винтов.

Плоскости вращения пересекаются. Сам вертолет интересен как по конструкции, так и назначению, перспективам разработки. А они не радуют. До начала нулевых производились в Америке. Специально для нужд гражданской авиации был создан Kaman K-MAX. Он же «летающий кран». Сейчас планируется возобновить выпуск синхрокоптеров.

Если рассмотреть вертолет внимательно, то можно заметить, что рулевого винта нет. Вращение лопастей происходит синхронно, но в противоположных направлениях. При этом валы винтов связаны сложной системой. Подобные машины пробовали выпускать еще в гитлеровской Германии. Но дальше экспериментов не пошли.

Эксперты считают, что сложность конструкции синхрокоптера компенсируется упрощенным управлением. При взлете нос вертолета слегка задирается, но в дальнейшем пилот выравнивает машину, контролирует процесс полета. Виной тому – перекрещивание плоскостей вращения несущих винтов.

Фишка синхрокоптера – варьирование угла наклона лопастей. Так машина сохраняет выбранный курс, маневрирует. Жирный минус – сложность производства, дороговизна конструкции.

Вертолет с двумя винтами. вертолет с двумя несущими винтами. — О самолётах и авиастроении

Среди громадного количества схем вертолетов, созданных до сих пор, обширно распространена схема с двумя соосно расположенными несущими винтами, которая в первый раз была применена М. В. Ломоносовым на его «аэродромической машинке». Оба несущих винта в данной схеме находятся на одной оси, один под другим. Вал верхнего винта наряду с этим проходит в полого вала нижнего винта.

Винты вращаются в противоположных направлениях, исходя из этого на фюзеляж передаются два реактивных момента, взаимно уравновешивающих друг друга. Вертолеты, выстроенные по данной схеме, владеют хорошей маневренностью.

В частности, за счет трансформации углов установки лопастей одного из винтов если сравнивать с установочными углами лопастей другого винта (дифференциальное изменение неспециализированного шага винтов) достигается разность в их реактивных моментах, которая, передаваясь на фюзеляж, поворачивает вертолет в ту либо иную сторону. Продольное и управление и поперечное управление спуском и подъёмом будут обрисованы ниже. на данный момент увидим лишь, что правила для того чтобы управления однообразны для большинства вертолетов.

Вертолет с двумя винтами

В Российской Федерации по данной схеме был выстроен вертолет еще в 1907 г. конструктором Антоновым. Потом эту схему использовали во многих государствах. Современный вертолет конструкции II.

И. Камова создан кроме этого по двухвинтовой соосной схеме.

Главными преимуществами вертолетов, выстроенных по данной схеме, являются их небольшой небольшой вес и размер. Это достигается отсутствием долгой хвостовой балки для установки рулевого винта н долгих валов для передачи крутящего момента от двигателя на винты, поскольку винты установлены на одной вертикальной оси почта рядом.

Любопытно подчернуть, что все вертолеты весом до 800 кг выстроены по двухвинтовой соосной схеме. Быть может, что именно такие вертолеты станут в недалеком будущем обширно распространенными летательными аппаратами личного пользования.

Эта схема, как и каждая вторая, не лишена недочётов. Так, потому, что нижний винт трудится в струе воздуха, отброшенной и закрученной верхним винтом, ухудшаются условия его работы и затруднен расчет винта при проектировании.

Вертолет с двумя продольно расположенными несущими винтами

Схема вертолета с продольно расположенными несущими винтами в первый раз была предложена Н. И. Сорокиным. В соответствии с данной схеме, один винт находится над носовой частью фюзеляжа, а второй — над хвостовой. Оба винта смогут приводиться во вращение одним либо двумя двигателями.

Направление вращения винтов противоположное для обоюдного погашения реактивных моментов.

Вертолет с двумя несущими винтами

По данной схеме выгодно строить тяжелый многоместный вертолет, поскольку фюзеляж для того чтобы вертолета выясняется эргономичным помещением для пассажиров и грузов и, помимо этого, вертолет данной схемы имеет хорошую продольную управляемость и допускает большое изменение положения центра тяжести на протяжении оси фюзеляжа. Так, в случае если вертолет будет опускать шнобель, т. е. центр тяжести переместился вперед, то создастся пикирующий момент, что легко возможно устранен повышением тяги носового винта при соответствующем уменьшении тяги винта, установленного в хвосте. При перемещении центра тяжести паза- мы должны будем расширить тягу винта, установленного в хвосте, и уменьшить тягу носового винта.

Преимущество вертолета, выстроенного по данной схеме, пребывает в том, что он имеет малое поперечное сечение фюзеляжа, а следовательно, малое вредное сопротивление, что разрешает летать с громаднейшими скоростями.

Вертолет с двумя несущими винтами

Недочёт вертолета, выстроенного по данной схеме, в том, что задний винт при полете вертолета вперед трудится в воздухе, предварительно возмущенном передним винтом, а это сокращает его коэффициент нужного действия.

Продемонстрирована модель вертолета с двумя продольно расположенными винтами. Лопасти несущих винтов вертолета для облегчения ангарного хранения смогут быть изготовлены складывающимися над фюзеляжем, что очень сильно сокращает габарит вертолета.

Вертолет с двумя несущими винтами

ЦИКЛ «ВОЗДУШНЫЕ ВОИНЫ» — КОНВЕРТОПЛАН V-22 «ОСПРИ»

Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта

https://ria.ru/20171112/1508583757.html

Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта

Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта — РИА Новости, 03.03.2020

Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта

Легкие, быстрые, компактные, надежные и необычные — эти характеристики идеально подходят серии вертолетов КБ имени Камова, которая в воскресенье отмечает… РИА Новости, 12.11.2017

2017-11-12T08:00

2020-03-03T08:06

/html/head/meta[@name=’og:title’]/@content

/html/head/meta[@name=’og:description’]/@content

https://cdnn21.img.ria.ru/images/141690/58/1416905818_0:0:2968:1670_1920x0_80_0_0_1c4f1339a81ffde18da8575253ede850. jpg

сирия

россия

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

2017

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

Новости

ru-RU

https://ria.ru/docs/about/copyright.html

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

1920

1080

true

1920

1440

true

https://cdnn21.img.ria.ru/images/141690/58/1416905818_0:0:2732:2048_1920x0_80_0_0_5d900212cb595f0f1b1a57892ea21aff.jpg

1920

true

РИА Новости

4. 7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

РИА Новости

4.7

[email protected]

7 495 645-6601

ФГУП МИА «Россия сегодня»

https://xn--c1acbl2abdlkab1og.xn--p1ai/awards/

безопасность, сирия, виктор мураховский, вмф рф, камов, ка-52 «аллигатор», ка-50 «черная акула», ка-27, министерство обороны рф (минобороны рф), россия

Безопасность, Сирия, Виктор Мураховский, ВМФ РФ, Камов, Ка-52 «Аллигатор», Ка-50 «Черная акула», Ка-27, Министерство обороны РФ (Минобороны РФ), Россия

МОСКВА, 12 ноя — РИА Новости, Андрей Коц. Легкие, быстрые, компактные, надежные и необычные — эти характеристики идеально подходят серии вертолетов КБ имени Камова, которая в воскресенье отмечает 70-летний юбилей. Двенадцатого ноября 1947 года в воздух поднялась первая машина знаменитого советского авиаконструктора Николая Камова — Ка-8 «Иркутянин». Это событие стало началом эпохи вертолетов с соосной схемой расположения несущих винтов. Россия до сих пор остается единственным государством в мире, наладившим массовое производство этих сложных машин. Камовские вертолеты успешно трудятся на «гражданских должностях», а также служат в частях армейской и морской авиации. О том, для чего нужна соосная схема, а также о ее главных преимуществах и недостатках — в материале РИА Новости.

Без доворота

13 октября 2017, 09:03

«Вертолеты России» обсуждают с ВМФ поставки машин Ка-52К

Первый соосный летательный аппарат КБ имени Камова К-8 «Иркутянин» больше напоминает летающий мотоцикл, нежели привычный для взгляда обывателя вертолет. Во-первых, у него отсутствует фюзеляж. Вся конструкция состоит из стальных труб, закрепленных на двух надувных цилиндрических баллонах. Пилот сидит в небольшом открытом кресле. Максимальная взлетная масса Ка-8 — всего 320 килограммов, длина — 3,7 метра, высота 2,5 метра.

Скромны и летные характеристики: «Иркутянин» был способен подниматься на 250 метров максимум и разгоняться до 80 километров в час. Впрочем, за скоростью и высотой при создании «первенца» камовцы не гнались. Настоящим прорывом стали несущие трехлопастные винты, расположенные один над другим. Это конструктивное решение — визитная карточка практически всех вертолетов Ка.

«Вертолет традиционной схемы в воздухе постоянно доворачивает в ту сторону, в которую вращается его несущий винт, — рассказал РИА Новости главный редактор журнала «Арсенал Отечества» Виктор Мураховский. — Чтобы компенсировать этот момент, на хвостовую балку машины устанавливают дополнительный рулевой винт, который крутит машину в противоположную сторону. Вертолетам Камова такой привод просто-напросто не нужен. Их несущие винты вращаются в противоположные стороны. Такое решение значительно упрощает механику машины, снижает ее уязвимость. Говорят, что Ка-52 способен совершить посадку даже с отстреленным под корень хвостом».

Ка-8 в боях поучаствовать не довелось. Во-первых, он предназначен для связи и разведки. Во-вторых, эта машина была построена всего в трех экземплярах. Впервые широкой публике «Иркутянина» показали на параде в Тушино летом 1948 года. Вертолет поднялся в воздух прямо с кузова грузовика, сделал несколько проходов и благополучно приземлился. Именно тогда им заинтересовалось командование ВМФ, заказавшее Камову проект создания специализированной разведывательной машины. С тех пор вертолеты Ка долгое время оставались флотским «эксклюзивом».

Любопытный факт: само слово «вертолет» вошло в обиход именно благодаря создателям Ка-8. Перед тушинским парадом организаторы спросили Николая Камова, как представить его машину публике. Тот подумал и ответил: «вертолет». До этого момента винтокрылые летательные аппараты именовали американизмом «геликоптер».

Работа над ошибками

30 июля 2017, 19:28

День ВМФ: боевые корабли, подлодки и флотская авиацияВ последнее воскресенье июля в России отмечается День Военно-морского флота. Как прошли торжества по случаю Дня ВМФ в разных городах — в фотоленте Ria.ru.

Прямыми потомками Ка-8 стали вертолеты Ка-10 и Ка-15, созданные на его основе. Первый появился в конце 1948 года и практически не отличался от оригинальной машины. Он получил более мощный двигатель, больший диаметр несущих винтов и радиостанцию. Кроме того, в Ка-10 была предусмотрена система катапультирования, выбрасывающая пилота назад путем складывания спинки кресла. Испытания этой машины были непростыми. Вертолет раз за разом терял винтами воздушный поток. Однажды это привело к трагедии. Летчик-испытатель Михаил Гуров поднял Ка-10 над испытательной площадкой на 200 метров, проверяя, насколько машине хватает топлива на такой высоте. Для этого он вел аппарат на номинальных оборотах. Скорости лопастей оказалось недостаточно, и вертолет упал. Гуров скончался по пути в больницу.

Впрочем, со временем Ка-10 довели до ума. В 1951 году приняли решение о строительстве военной версии вертолета. К 1953 году в строю уже было девять машин. Ка-10 удалось успешно посадить на палубу крейсера «Максим Горький» при сильном ветре, что лишний раз доказало преимущество соосной схемы: вертолет практически не болтает даже в шторм. Кроме того, военный вариант машины получил полноценную приборную панель с высотомером, спидометром, компасом, вариометром и указателем оборотов несущих винтов.

Ка-15 стал первым вертолетом Николая Камова, пошедшим в крупную серию. Всего было построено 354 машины этого типа. Ка-15 задумывался как противолодочный вертолет, но для нужд флота он получился недостаточно эффективным — сказывалась малая грузоподъемность. В итоге ВМФ разработал необычную тактику боевых троек. Первый Ка-15 нес два гидроакустических буя для обнаружения подлодок. На втором была установлена аппаратура управления и слежения. Глубинные бомбы же устанавливались на третьем. Понятно, что такой подход снижал общий боевой вес Ка-15. К тому же было несколько случаев схлестывания лопастей несущих винтов, что приводило к крушению вертолета. Вряд ли стоит винить в этом конструкторов: соосная схема в то время была малоизведанной областью. Приходилось учиться на ошибках.

6 января 2017, 11:43

Российская морская авиация в Сирии за два месяца совершила 420 вылетов

«Такую схему очень сложно реализовать технически, в отличие от традиционного «одновинтового» подхода, — рассказал РИА Новости Виктор Мураховский. — Она требует большого объема научных расчетов, математики, глубокого знания аэродинамики. Винты на «камовых» располагаются близко друг к другу. Необходимо продумать, как они влияют друг на друга в полете, отработать все это на практике. С годами наши специалисты достигли очень высокого уровня. В других странах серийных машин такой конструкции просто нет — это наше ноу-хау. На Западе строят лишь какие-то опытные экземпляры, беспилотники, зонды. До массового производства дело так и не дошло».

Не только для моря

Всего для нужд Военно-морского флота КБ Камова разработало более десятка различных моделей вертолетов. На сегодняшний день в составе авиации ВМФ имеется 63 многоцелевых Ка-27 и 16 поисково-спасательных Ка-27ПС, 28 транспортно-боевых Ка-29, а также несколько машин радиолокационного дозора Ка-31. Эти вертолеты способны выполнять самый широкий круг задач: вести разведку, высаживать десант на побережье, поддерживать его огнем, спасать сбитых над морем летчиков, выслеживать подводные лодки противника и многое-многое другое. Работу соосных винтов на данных машинах удалось «отполировать до блеска» — серьезные летные происшествия с ними можно пересчитать по пальцам двух рук.

«У соосных вертолетов выше грузоподъемность и на внешней подвеске, и внутри кабины, а кроме того, габариты соосного вертолета меньше, что очень удобно при использовании, например, на нефтяных площадках, — рассказал РИА Новости Заслуженный летчик-испытатель России, старший летчик-испытатель АО «Камов» (входит в концерн «Вертолеты России») Александр Папай. — При соосной схеме управляемость вертолета выше, выше маневренность и лучше высотные характеристики, потому что вся мощность идет на основные винты. А маневренность нужна при ведении боевых действий. Соосный вертолет симметричен, у него нет в полете дополнительных кренов».

Весь накопленный за десятилетия опыт камовцы использовали при создании машин и для армейской авиации. О «Черных акулах» Ка-50 и их двухместных модификациях Ка-52 «Аллигатор» слышали, наверное, все. Бронированные и вооруженные самыми современными ракетами «летающие танки» показали себя грозной силой. Боевая эксплуатация Ка-50 в Чечне подтвердила, что вертолеты соосной схемы прекрасно себя чувствуют не только над морем, но и в горах, где боковой ветер и сложные метеоусловия могут погубить даже опытного пилота.

«Черная акула» получилась очень живучей. В одном из боевых вылетов экипаж отстрелялся по боевикам с малой высоты, в результате чего в одну из лопастей попал крупный осколок. Вертолет без проблем долетел до аэродрома Ханкала, где поврежденный участок просто отрезали. После этого он своим ходом добрался до пункта базирования. В целом же летчики в Ка-50 буквально влюбились. Мощное бронирование кабины и наличие системы катапультирования придает экипажам уверенности, что в сочетании с высокой автоматизацией полета и отличными маневренными характеристиками самым положительным образом влияет на боевой дух летчиков.

19 июня 2017, 13:51

Вертолет Ка-52К «Катран»Ка-52К предназначен для базирования на кораблях ВМФ России. Об особенностях конструкции вертолета — в инфографике Ria.ru.

Все эти черты характерны и для двухместного Ка-52, дебютировавшего в Сирии. В марте 2016 года несколько «Аллигаторов» были переброшены на авиабазу Хмеймим и начиная с апреля используются в различных операциях. Обкатали на Ближнем Востоке и палубную модификацию Ка-52К, получившую обозначение «Катран». Обе машины прекрасно показали себя в не самом привычном для них климате.

На сегодняшний день в частях армейской авиации стоят на вооружении более 100 «Аллигаторов». До конца 2017 года Минобороны должно получить еще 14 машин. Наравне с милевскими Ми-28Н и Ми-35 они будут оставаться основными ударными вертолетами Российской армии в ближайшие десятилетия.

Винтокрылые схемы

Фото: Антон Тушин

Вертолеты часто классифицируют по их назначению: многоцелевые, пассажирские, транспортные, боевые и другие. В зависимости от решаемых задач вертолеты строятся легкими, средними и тяжелыми, могут оснащаться одним или несколькими двигателями… Но все эти типы классификации не отражают основных конструктивных отличий одной машины от другой. В этом смысле правильнее разделять вертолеты по способу погашения реактивного момента несущего винта.

Не вдаваясь в подробности аэродинамики, объяснить это можно просто. Воздушный винт, вращаясь в одну сторону, стремится развернуть вертолет в противоположную сторону. Необходимо погасить этот реактивный момент тем или иным способом. Рассмотрим, как различные конструктивные схемы вертолетов справляются с этой задачей.

Одновинтовая схема: вертолетная классика

На протяжении всей истории вертолетостроения самой распространенной была и остается классическая схема – это вертолеты с одним несущим и одним рулевым (хвостовым) винтом. Впервые такая конструкция была предложена русским ученым Борисом Николаевичем Юрьевым еще в 1911 году. Неудивительно, что одновинтовые вертолеты первыми начали производиться серийно. В списке современных представителей – ударные Ми-28Н, многоцелевые Ансат и Ми-38, офшорные Ми-171А3, транспортные Ми-26, среди зарубежных – это AH-64 Apache, UH-60 Black Hawk или легкий коммерческий Robinson R22.

Ми-28Н. Фото: «Вертолеты России»

Несущие винты могут содержать от двух до пяти лопастей. При их вращении возникает реактивный момент, который компенсирует рулевое устройство на хвостовой балке. Обычно, это рулевой винт, но может быть и фенестрон – винт в кольцевом обтекателе. Например, такую конструкцию можно увидеть на новейшем гражданском вертолете Ка-62. Считается, что «винт в кольце» надежнее защищен, что повышает безопасность машины. Также скорость вращения такого винта может быть больше, а уровень вибраций – меньше.

Ка-62. Фото: «Вертолеты России»

Классическая одновинтовая схема успешно зарекомендовала себя на протяжении многих лет. В первую очередь, благодаря простоте конструкции и управления. Конечно, как и в любой схеме, не обходится без недостатков. Например, вращение рулевого винта «съедает» значительную часть мощности силовой установки. Одновинтовые вертолеты продолжают эволюционировать – конструкторы не перестают работать над их совершенствованием.

Соосная схема: от Ломоносова до Камова

В соосной схеме рулевой винт отсутствует, но есть два несущих винта – верхний и нижний, которые располагаются на одной оси и вращаются в противоположных направлениях. Так винты компенсируют реактивный момент.

Интересный факт – соосная схема несущих винтов, несмотря на свою редкость, старше одновинтовой схемы на 157 лет. Ее автором стал Михаил Ломоносов – собственную аэродромическую модель ученый представил в июле 1754 года. Позже знаменитый авиаконструктор Николай Камов «вывел в небо» вертолеты соосной схемы.

Ка-8 «Иркутянин»

Первый соосный летательный аппарат КБ им. Камова – Ка-8 «Иркутянин» – больше напоминал летающий мотоцикл: нет фюзеляжа, вся конструкция из стальных труб, а пилот сидит в открытом кресле. «Иркутянин» был способен подниматься на 250 метров максимум, а скорость развивал до 80 км/ч. Но главной инновацией Ка-8 были несущие трехлопастные винты, расположенные один над другим. С этого момента соосная схема стала визитной карточкой практически всех вертолетов марки «Ка».

Первым серийным отечественным вертолетом с соосной схемой винтов стал Ка-15. Позже появились знаменитые корабельные Ка-27, ударные Ка-50 и транспортные Ка-226. В настоящее время главными современными представителем соосной схемы являются ударный Ка-52 «Аллигатор» и новейший противопожарный вертолет Ка-32А11М.

Ка-52. Фото: «Вертолеты России»

Но все же соосная схема винтов не получила такого широкого распространения, как одновинтовая. Причиной этому можно считать сложность в конструировании. Однако, это компенсируется явными преимуществами соосной схемы. Во-первых, соосный вертолет более компактный, что делает машину маневренной. В частности, такой вертолет способен выполнять фигуры высшего пилотажа, которые не под силу вертолетам классической схемы. Во-вторых, вертолеты соосной схемы обладают большей боевой живучестью за счет отсутствия хвостового винта с его редуктором и приводами. В-третьих, у вертолетов соосной схемы выше коэффициент весовой нагрузки, то есть соотношение полезной нагрузки и общей полетной массы.

Продольная и поперечная схемы: вертолеты-гиганты с двумя несущими винтами

Еще одна конструктивная схема – вертолеты с двумя несущими винтами. В этом случае для погашения реактивного момента они вертятся в противоположном направлении. Винты могут располагаться продольно – в передней и хвостовой части вертолета. Это позволяет значительно увеличить габариты и грузоподъемность машины без потери управляемости. За внушительный внешний вид такие вертолеты получили прозвище «летающие вагоны». Типичный представитель – американский тяжелый военно-транспортный вертолет CH-47 Chinook и его модификации.

Вертолет Ми-12

Другой вариант – поперечная схема, когда несущие винты располагаются на «крыльях» по бокам фюзеляжа. В качестве примера можно вспомнить Ми-12, который был разработан в 1960-х годах в КБ Миля. В августе 1969 года прототип этой машины установил рекорд грузоподъемности среди вертолетов – поднял в небо груз массой 44,2 тонны. Для сравнения – сегодня самый грузоподъемный в мире вертолет Ми-26 (классическая схема) может поднимать грузы массой до 20 тонн, а американский CH-47 Chinook (продольная схема) – около 13 тонн. Известен случай, когда наш Ми-26 эвакуировал подбитый Chinook в Афганистане.

Ми-26 эвакуирует CH-47 Chinook

Схема с двумя несущими винтами, как продольного, так и поперечного типа, позволила увеличить грузоподъемность вертолетов и расширить объем их грузовых кабин. В классической одновинтовой схеме создание таких «тяжеловесов» достаточно проблематично, в первую очередь, из-за необходимости несущего винта такого большого диаметра. Впрочем, конструкторам КБ Миля удалось создать Ми-26 в классической одновинтовой схеме и успешно обойти все проблемы вертолетов с двумя несущими винтами, среди которых – значительное увеличение массы конструкции, сложность управления.

Винтокрылые лошадки

За последнее время в мире вертолетной техники произошло несколько значимых событий. Американская компания Kaman Aerospace объявила о намерении возобновить производство синхроптеров, Airbus Helicopters пообещала разработать первый гражданский вертолет с электродистанционным управлением, а немецкая e-volo — испытать 18-роторный двухместный мультикоптер. Чтобы не запутаться во всем этом разнообразии, мы решили составить краткий ликбез по основным схемам вертолетной техники.

Фотография: Official U.S. Navy Page / flickr.com

Впервые идея летательного аппарата с несущим винтом появилась около 400 года нашей эры в Китае, однако дальше создания детской игрушки дело не пошло. Всерьез инженеры взялись за создание вертолета в конце XIX века, а первый вертикальный полет нового типа летательного аппарата состоялся в 1907 году, спустя всего четыре года после первого полета братьев Райт. В 1922 году авиаконструктор Георгий Ботезат испытал вертолет-квадрокоптер, разработанный по заказу Армии США. Это был первый в истории устойчиво управляемый полет техники такого типа. Квадрокоптер Ботезата сумел взлететь на высоту пяти метров и провел в полете несколько минут.

С тех пор вертолетная техника претерпела множество изменений. Появился класс винтокрылых летательных аппаратов, который сегодня делится на пять типов: автожир, вертолет, винтокрыл, конвертоплан и X-крыло. Все они отличаются конструкцией, способом взлета и полета, управлением несущим винтом. В этом материале мы решили рассказать именно о вертолетах и их основных типах. При этом за основу была взята классификация по компоновке и расположению несущих винтов, а не традиционная — по типу компенсации реактивного момента несущего винта.

Вертолет

Фотография: Official U.S. Navy Page / flickr.com

Вертолет является винтокрылым летательным аппаратом, у которого подъемная и движущая силы создаются одним или несколькими несущими винтами. Такие винты располагаются параллельно земле, а их лопасти устанавливаются под определенным углом к плоскости вращения, причем угол установки может изменяться в достаточно широких пределах — от нуля до 30 градусов. Установка лопастей на ноль градусов называется холостым ходом винта или флюгированием. В этом случае несущий винт не создает подъемной силы.

Во время вращения лопасти захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению винта. В результате перед винтом создается зона пониженного давления, а за ним — повышенного. В случае вертолета так возникает подъемная сила, которая очень похожа на образование подъемной силы фиксированным крылом самолета. Чем больше угол установки лопастей, тем большую подъемную силу создает несущий винт.

Характеристики несущего винта определяются двумя основными параметрами — диаметром и шагом. Диаметр винта определяет возможности вертолета по взлету и посадке, а также отчасти величину подъемной силы. Шаг винта — это воображаемое расстояние, которое воздушный винт пройдет в несжимаемой среде при определенном угле установки лопастей за один оборот. Последний параметр влияет на подъемную силу и скорость вращения ротора, которую на большей части полета летчики стараются держать неизменной, меняя только угол установки лопастей.

Версия AH-64.

Фотография: Wikimedia Commons

Фотография: Phillip Capper / flickr.com

При полете вертолета вперед и вращении несущего винта по часовой стрелке, набегающий поток воздуха сильнее воздействует на лопасти с левой стороны, из-за чего возрастает и их эффективность. В результате левая половина окружности вращения винта создает большую подъемную силу, чем правая, и возникает кренящий момент. Для его компенсации конструкторы придумали автомат перекоса — это особая система, которая уменьшает угол установки лопастей слева и увеличивает его справа, выравнивая таким образом подъемную силу по обе стороны винта.

В целом, вертолет имеет несколько преимуществ и несколько недостатков перед самолетом. К преимуществам относится возможность вертикального взлета и посадки на площадки, диаметр которых в полтора раза превосходит диаметр несущего винта. При этом вертолет может на внешней подвеске перевозить крупногабаритные грузы. Вертолеты отличаются и лучшей маневренностью, поскольку могут висеть вертикально, лететь боком или задом-наперед, поворачиваться на месте.

К недостаткам же относятся большее, чем у самолетов, потребление топлива, большая инфракрасная заметность из-за горячего выхлопа двигателя или двигателей, а также повышенная шумность. Кроме того, вертолетом в целом сложнее управлять из-за ряда особенностей. Например, летчикам вертолетов знакомы явления земного резонанса, флаттера, вихревого кольца, эффекта запирания несущего винта. Эти факторы могут приводить к разрушению или падению машины.

У вертолетной техники любых схем существует режим авторотации. Он относится к аварийным режимам. Это означает, что при отказе, например, двигателя несущий винт или винты при помощи обгонной муфты отсоединяются от трансмиссии и начинают свободно раскручиваться набегающим потоком воздуха, тормозя падение машины с высоты. В режиме авторотации возможна управляемая аварийная посадка вертолета, причем вращающийся несущий винт через редуктор продолжает раскручивать рулевой винт и генератор.

Классическая схема

Фотография: Official U.S. Navy Page / flickr.com

Из всех типов вертолетных схем сегодня самой распространенной является классическая. При такой схеме машина имеет только один несущий винт, который может приводиться в движение одним, двумя или даже тремя двигателями. К этому типу, например, относятся ударные AH-64E Guardian, AH-1Z Viper, Ми-28Н, транспортно-боевые Ми-24 и Ми-35, транспортные Ми-26, многоцелевые UH-60L Black Hawk и Ми-17, легкие Bell 407 и Robinson R22.

При вращении несущего винта на вертолетах классической схемы возникает реактивный момент, из-за которого корпус машины начинает раскручиваться в сторону, противоположную вращению ротора. Для компенсации момента используют рулевое устройство на хвостовой балке. Как правило им является рулевой винт, но это может быть и фенестрон (винт в кольцевом обтекателе) или несколько воздушных сопел на хвостовой балке.

Белл AH-1Z «Вайпер».

Фотография: Wikimedia Commons

Особенностью классической схемы являются перекрестные связи в каналах управления, обусловленные тем, что рулевой винт и несущий приводятся одним и тем же двигателем, а также наличием автомата перекоса и множества других подсистем, ответственных за управление силовой установкой и роторами. Перекрестная связь означает, что при изменении какого-либо параметра работы воздушного винта, поменяются и все остальные. Например, при увеличении частоты вращения несущего винта возрастет и частота вращения рулевого.

Управление полетом осуществляется наклоном оси вращения несущего винта: вперед — машина полетит вперед, назад — назад, вбок — вбок. При наклоне оси вращения возникнет движущая сила и уменьшается подъемная. По этой причине для сохранения высоты полета летчику необходимо менять и угол установки лопастей. Направление полета задается изменением шага рулевого винта: чем он меньше, тем меньше компенсируется реактивный момент, и вертолет поворачивает в сторону, противоположную вращению несущего винта. И наоборот.

В современных вертолетах в большинстве случаев управление полетом по горизонтали осуществляется при помощи автомата перекоса. Например, для движения вперед летчик при помощи автомата уменьшает угол установки лопастей для передней половины плоскости вращения крыла и увеличивает — для задней. Таким образом сзади подъемная сила увеличивается, а спереди — уменьшается, благодаря чему изменяется наклон винта и появляется движущая сила. Такая схема управления полетом применяется на всех вертолетах почти всех типов, если на них установлен автомат перекоса.

AH-64 «Апач».

Фотография: Wikimedia Commons

Соосная схема

Фотография: Wikimedia Commons

Второй по распространенности вертолетной схемой является соосная. В ней рулевой винт отсутствует, зато есть два несущих винта — верхний и нижний. Они располагаются на одной оси и вращаются синхронно в противоположных направлениях. Благодаря такому решению винты компенсируют реактивный момент, а сама машина получается несколько более устойчивой по сравнению с классической схемой. Кроме того, у вертолетов соосной схемы практически отсутствуют перекрестные связи в каналах управления.

Камов Ка-27.

Фотография: Wikimedia Commons

Наиболее известным производителем вертолетов соосной схемы является российская компания «Камов». Она выпускает корабельные многоцелевые вертолеты Ка-27, ударные Ка-52 и транспортные Ка-226. Все они имеют по два винта, расположенных на одной оси друг под другом. Машины соосной схемы, в отличие от вертолетов классической схемы, способны, например, делать воронку, то есть выполнять облет цели по кругу, оставаясь на одном и том же расстоянии от нее. При этом носовая часть всегда остается развернутой в сторону цели. Управление рысканием осуществляется подтормаживанием одного из несущих винтов.

Камов Ka-52.

Фотография: Wikimedia Commons

В целом управлять вертолетами соосной схемы несколько проще, чем обычными, особенно в режиме висения. Но существуют и свои особенности. Например, при выполнении петли в полете может случиться перехлест лопастей нижнего и верхнего несущего винтов. Кроме того, в проектировании и производстве соосная схема более сложна и дорога, чем классическая схема. В частности из-за редуктора, передающего вращение вала двигателя на винты, а также автомата перекоса, синхронно устанавливающего угол лопастей на винтах.

Камов Ka-52.

Фотография: Wikimedia Commons

Продольная и поперечная схемы

Фотография: Wikimedia Commons

Третьей по популярности является продольная схема расположения несущих винтов вертолета. В этом случае винты располагаются параллельно земле на разных осях и разнесены друг от друга — один находится над носовой частью вертолета, а другой — над хвостовой. Типичным представителем машин такой схемы является американский тяжелый транспортный вертолет CH-47G Chinook и его модификации. Если винты располагаются на законцовках крыльев вертолета, то такая схема называется поперечной.

Серийных представителей вертолетов поперечной схемы сегодня не существует. В 1960-1970-х годах конструкторское бюро Миля разрабатывало тяжелый грузовой вертолет В-12 (также известен, как Ми-12, хотя этот индекс неверен) поперечной схемы. В августе 1969 года прототип В-12 установил рекорд грузоподъемности среди вертолетов, подняв на высоту 2,2 тысячи метров груз массой 44,2 тонны. Для сравнения самый грузоподъемный в мире вертолет Ми-26 (классическая схема) может поднимать грузы массой до 20 тонн, а американский CH-47F (продольная схема) — массой до 12,7 тонны.

Боинг CH-47 «Чинук»

Фотография: Wikimedia Commons

У вертолетов продольной схемы несущие винты вращаются в противоположных направлениях, однако это компенсирует реактивные моменты лишь отчасти, из-за чего в полете летчикам приходится учитывать возникающую боковую силу, уводящую машину с курса. Движение в стороны задается не только наклоном оси вращения несущих винтов, но и разными углами установки лопастей, а управление рысканием производится за счет изменения частоты вращения роторов. Задний винт у вертолетов продольной схемы всегда располагается чуть выше переднего. Это сделано для исключения взаимного влияния от их воздушных потоков.

Кроме того, на определенных скоростях полета вертолетов продольной схемы иногда могут возникать значительные вибрации. Наконец, вертолеты продольной схемы оснащаются сложной трансмиссией. По этой причине такая схема расположения винтов распространена мало. Зато вертолеты продольной схемы меньше других машин подвержены возникновению вихревого кольца. В этом случае во время снижения воздушные потоки, создаваемые винтом, отражаются от земли вверх, затягиваются винтом и снова направляются вниз. При этом подъемная сила несущего винта резко снижается, а изменение частоты вращения ротора или увеличение угла установки лопастей эффекта практически не оказывает.

Боинг CH-47 «Чинук».

Фотография: Wikimedia Commons

Синхроптер

Фотография: Wikimedia Commons

Сегодня вертолеты, построенные по схеме синхроптера, можно отнести к самым редким и наиболее интересными с конструктивной точки зрения машинами. Их производством до 2003 года занималась только американская компания Kaman Aerospace. В 2017 году компания планирует возобновить выпуск таких машин под обозначением K-Max. Синхроптеры можно было бы отнести к вертолетам поперечной схемы, поскольку валы двух их винтов расположены по бокам корпуса. Однако оси вращения этих винтов расположены под углом другу к другу, а плоскости вращения — пересекаются.

У синхроптеров, как у вертолетов соосной, продольной и поперечной схем, рулевой винт отсутствует. Несущие же винты вращаются синхронно в противоположные стороны, а их валы связаны друг с другом жесткой механической системой. Это гарантированно предотвращает столкновение лопастей при разных режимах и скоростях полета. Впервые синхроптеры были изобретены немцами во время второй мировой войны, однако серийное производство велось уже в США с 1945 года компанией Kaman.

Kaman K-1200 K-Max.

Фотография: Wikimedia Commons

Направлением полета синхроптера управляют исключительно изменением угла установки лопастей винтов. При этом из-за перекрещивания плоскостей вращения винтов, а значит сложения подъемных сил в местах перекрещивания, возникает момент кабрирования, то есть подъема носовой части. Этот момент компенсируется системой управления. В целом же, считается, что синхроптером проще управлять в режиме висения и на скоростях больше 60 километров в час.

К достоинствам таких вертолетов относится экономия топлива за счет отказа от рулевого винта и возможность более компактного размещения агрегатов. Кроме того, синхроптерам характерна большая часть положительных качеств вертолетов соосной схемы. К недостаткам же относится необычайная сложность механической жесткой связи валов винтов и системы управления автоматами перекоса. В целом это делает вертолет дороже, по сравнению с классической схемой.

Kaman K-MAX.

Фотография: Wikimedia Commons

Мультикоптер

Фотография: Ville Hyvönen / flickr.com

Разработка мультикоптеров началась практически одновременно с работами над вертолетом. Именно по этой причине первым вертолетом, совершившим управляемый взлет и посадку стал в 1922 году квадрокоптер Ботезата. К мультикоптерам относят машины, как правило имеющие четное количество несущих винтов, причем их должно быть больше двух. В серийных вертолетах сегодня схема мультикоптеров не используется, однако она чрезвычайно популярна у производителей малой беспилотной техники.

Дело в том, что в мультикоптерах используются винты с неизменяемым шагом винта, причем каждый из них приводится в движение своим двигателем. Компенсация реактивного момента производится вращением винтов в разные стороны — половина крутится по часовой стрелке, а другая половина, расположенная по диагонали, — в противоположном направлении. Это позволяет отказаться от автомата перекоса и в целом значительно упростить управление аппаратом.

Для взлета мультикоптера частота вращения всех винтов увеличивается одинаково, для полета в сторону — вращение винтов на одной половине аппарата ускоряется, а на другой — замедляется. Поворот мультикоптера производится замедлением вращения, например, винтов, крутящихся по часовой стрелке или наоборот. Такая простота конструкции и управления и послужила основным толчком к созданию квадрокоптера Ботезата, однако последующее изобретение рулевого винта и автомата перекоса практически затормозило работы над мультикоптерами.

Гексакоптер DJI S800.

Фотография: Wikimedia Commons

Причиной же, по которой сегодня не существует мультикоптеров, предназначенных для перевозки людей, является безопасность полетов. Дело в том, что в отличие от всех остальных вертолетов, машины с несколькими винтами не могут совершать аварийную посадку в режиме авторотации. При отказе всех двигателей мультикоптер становится неуправляемым. Впрочем, вероятность такого события невысока, однако отсутствие режима авторотации является главным препятствием для прохождении сертификации на безопасность полетов.

Впрочем, в настоящее время немецкая компания e-volo занимается разработкой мультикоптера с 18 роторами. Этот вертолет предназначен для перевозки двух пассажиров. Как ожидается, он совершит первый полет в ближайшие несколько месяцев. По расчетам конструкторов, прототип машины сможет находиться в воздухе не больше получаса, однако этот показатель планируется довести по меньшей мере до 60 минут.

Следует также отметить, что помимо вертолетов с четным количеством винтов существуют и мультикоптерные схемы с тремя и пятью винтами. У них один из двигателей расположен на отклоняемой в стороны платформе. Благодаря этому осуществляется управление направлением полета. Впрочем, в такой схеме становится сложнее гасить реактивный момент, поскольку два винта из трех или три из пяти всегда вращаются в одном направлении. Для нивелирования реактивного момента некоторые из винтов вращаются быстрее, а это создает ненужную боковую силу.

Скоростная схема

Фотография: Wikimedia Commons

Сегодня наиболее перспективной в вертолетной технике считается скоростная схема, позволяющая вертолетам летать на существенно большей скорости, чем могут современные машины. Чаще всего такую схему называют комбинированным вертолетом. Машины этого типа строятся по соосной схеме или с одним винтом, однако имеют небольшое крыло, создающее дополнительную подъемную силу. Кроме того, вертолеты могут быть оснащены толкающим винтом в хвостовой части или двумя тянущими на законцовках крыла.

Ударные вертолеты классической схемы AH-64E способны развивать скорость до 293 километров в час, а соосные Ка-52 — до 315 километров в час. Для сравнения, комбинированный вертолет — демонстратор технологий Airbus Helicopters X3 с двумя тянущими винтами может разгоняться до 472 километров в час, а его американский конкурент с толкающим винтом — Sikorksy X2 — до 460 километров в час. Перспективный разведывательный скоростной вертолет S-97 Raider сможет летать на скоростях до 440 километров в час.

Sikorsky X2

Фотография: Sikorsky

Строго говоря, комбинированные вертолеты относятся скорее не к вертолетам, а к другому типу винтокрылых летательных аппаратов — винтокрылам. Дело в том, что движущая сила у таких машин создается не только и не столько несущими винтами, сколько толкающими или тянущими. Кроме того, за создание подъемной силы отвечают и несущие винты, и крыло. А на больших скоростях полета управляемая обгонная муфта отключает несущие винты от трансмиссии и дальнейший полет идет уже в режиме авторотации, при которой несущие винты работают, фактически, как крыло самолета.

В настоящее время разработкой скоростных вертолетов, которые в перспективе смогут развивать скорость свыше 600 километров в час, занимаются несколько стран мира. Помимо Sikorsky и Airbus Helicopters такие работы ведут российские «Камов» и конструкторское бюро Миля (Ка-90/92 и Ми-X1 соответственно), а также американская Piacesky Aircraft. Новые комбинированные вертолеты смогут совместить в себе скорость полета турбовинтовых самолетов и вертикальные взлет и посадку, присущие обычным вертолетам.

Василий Сычев

Синхроптер: вертолёт необычной конструкции

Синхроптер можно отнести к самым необычным и малочисленным представителям всего семейства винтокрылых машин. Синхроптер, или синхрокоптер, — это вертолет двухвинтовой поперечной схемы, обладающий большим перекрытием перекрещивающихся друг с другом несущих винтов. Данная необычная схема была придумана Антоном Флеттнером в Германии в конце 1930-х годов. Впервые схема была применена на практике в вертолете Fl 265, который создавался по заказу Кригсмарине.

Свой первый полет вертолет Fl 265 совершил в мае 1939 года, всего было выпущено 6 таких машин. Его преемник — вертолет Fl 282 «Колибри», также построенный по схеме синхроптера, совершил первый полет в октябре 1941 года. Этих вертолетов выпустили уже побольше — около 24 экземпляров. В 1945 году Чарльз Каман, который является основателем компании Kaman Aircraft, построил первый американский синхроптер, получивший обозначение Kaman K-125. В дальнейшем компания Kaman Aircraft занималась выпуском серийных синхроптеров, и в настоящее время она является единственным серийным производителем вертолетов данного типа в мире.

В вертолетах, построенных по схеме синхроптера, втулки винтов располагаются на небольшом расстоянии, если сравнивать с диаметром самих винтов. При этом винты вращаются в противоположных направлениях, а оси вращения валов расположены под углом друг к другу, плоскости вращения винтов пересекаются. Синхронизация вращения винтов происходит за счет наличия жесткой механической связи между их валами, что гарантирует предотвращение столкновения крутящихся лопастей в полете. Считается, что использование данной схемы упрощает управление летательным аппаратом в режиме висения или полета на малой скорости, а также позволяет экономить горючее за счет отказа от передачи вращения на хвостовой винт.

Kaman HH-43В Huskie

Немецкие синхроптеры Fl 265 и Fl 282

Поработав над вариантами различных схем несущих винтов, немецкий конструктор Флеттнер создал собственную: два пересекающихся винта. Эту схему он впервые опробовал на своем вертолете Fl.265. Данная экзотическая схема стала основной для всех вертолетов Флеттнера в предвоенные и военные годы. В 1937 году был создан первый проект вертолета с перекрещивающимися несущими винтами противоположного вращения, а в 1938 году немецкий флот оформил заказ на постройку 6 таких вертолетов, получивших обозначение Fl. 265. Это был одноместный летательный аппарат, с носовым креплением силовой установки, в роли которой использовался двигатель Bramo Sh-14А мощностью 119 кВт с охлаждающим вентилятором. Два перекрещивающихся несущих винта монтировались на наклонных стойках и были снабжены демпферами.

Первый опытный образец нового вертолета совершил полет в мае 1939 года. В августе того же года вертолет, выполненный по схеме синхроптера, совершил свой первый полет в режиме авторотации. Позднее данная машина попала в аварию, когда ее винты перехлестнулись между собой в полете. Но несмотря на это, следующая машина Fl.265-V2 прошла довольно широкомасштабные флотские испытания на Балтике и Средиземном море. При этом полеты совершались с палубы кораблей, и даже отрабатывалась посадка на подводную лодку. На испытаниях был потерян еще один вертолет. Несмотря на это машина была признана пригодной для использования в роли разведчика и противолодочного средства. Прорабатывалось и использование синхроптера вермахтом — для буксировки через речные преграды лодок и установки перекидных мостиков.

Fl.265

Хотя данный вертолет в целом показал себя довольно хорошо, без проблем мог войти и выйти из режима авторотации, некоторые сомнения вызывала уязвимость машины. По информации сайта airwar.ru, в Германии были проведены учебные бои с использованием синхроптера Fl.265 и истребителя Bf.109E. Результаты 20-минутного воздушного боя фиксировались на кинопулемет и не показали ни одного поражения вертолета, который мог легко уклониться от атаки, используя свою маневренность. В 1940 году решение о развертывании серийного выпуска Fl.265 было готово, но к этому моменту подоспел новый вертолет Флеттнера Fl.282, который был уже двухместным, и все внимание и работы были переключены на него.

Вертолет Fl.282 «Колибри» изначально задумывался двухместной машиной (пилот и наблюдатель), что существенно должно было повысить его достоинства в качестве разведывательного аппарата. При этом место наблюдателя находилось сразу за стойками винтов, а сидел он лицом назад. Такое его положение позволяло совершать полеты без пассажира, не нарушая центровки аппарата. Проект нового вертолета был готов к июлю 1940 года. Впервые в практике Флеттнера двигатель был размещен в средней части фюзеляжа. В результате использования такого решения летчик получал отличный обзор. Охлаждение двигателя происходило через открытую нижнюю часть фюзеляжа с помощью деревянного вентилятора. Запуск двигателя производился с помощью продувки цилиндров сжатым воздухом. При этом двигатель работал на трансмиссию, которая обеспечивала вращение двух независимых валов винтов, которые имели устройства отсоединения от мотора и тормоз. Используемые на вертолете два двухлопастных винта были синхронизированы таким образом, чтобы их лопасти оказывались параллельными при угле поворота 45 градусов. При этом угол установки винтов составлял 12 градусов в сторону от фюзеляжа и 6 градусов вперед.

«Колибри» оказался наиболее доведенным до ума и самым летающим вертолетом Третьего рейха. Данная машина смогла пройти полный комплекс испытаний. Основная часть этой работы легла на плечи пилота-испытателя Ганса Фуйстинга, который не только испытывал вертолет, но и подготовил на него 50 пилотов. При этом один из новичков погиб во время выполнения слепого полёта в условиях облачности. Причиной данной аварии признали превышение разрешенной скорости пикирования, которая для Fl.282 составляла 175 км/ч. В случае возникновения такой необходимости синхроптер мог садиться и в режиме авторотации без применения автомата управления шагом винтов, хотя во время совершения одной из таких посадок был поврежден хвост летательного аппарата.

Fl.282

Новый вертолет оказался довольно маневренной машиной и был устойчив в полете. На скорости полета 60 км/ч летчик мог позволить себе бросить управление. На меньших скоростях полета сказывалась некоторая продольная неустойчивость вертолета, особенно на скорости 40 км/ч. К небольшим недостаткам этого синхроптера можно было отнести и наличие небольшой вибрации на земле, которая исчезала сразу же после совершения взлета. Хотя конструкция некоторых узлов Fl.282 была на тот момент излишне тяжелой и сложной, в целом данный вертолет оказался хорошо продуманным летательным аппаратом. В ходе проведения испытаний один из образцов налетал 95 часов без замены каких-либо узлов. А установленный на синхроптер Fl.282 двигатель обладал ресурсом в 400 часов между переборками.

Успех испытаний «Колибри» позволил военным заказать сразу 1000 таких машин. Но бомбардировки союзников, которые вывели из строя заводы БМВ и «Флеттнера», расположенные в Йохаништале, позволили собрать всего 24 таких вертолета опытной серии. Из них после войны союзникам досталось 3 таких машины. Вертолеты Fl.282-V15 и V23 были захвачены американцами, а третий достался СССР. В течение некоторого времени захваченная машина использовалась, как учебное пособие на кафедре вертолетостроения в МАИ.

Современный синхроптер K-Max

К современным моделям синхроптеров можно отнести разработку американской компании Kaman Aerospace — K-Max. В июне 2015 года как раз появилась информация о том, что компания готова возобновить выпуск своего синхроптера, об этом сообщает Aviation Week. Готовящаяся к открытию производственная линия предприятия будет использоваться для серийного выпуска как пилотируемых, так и беспилотных версий данного вертолета. Предполагается, что поставки первых синхроптеров новой сборки заказчикам будут осуществлены в 2017 году. По информации компании Kaman Aerospace, в настоящее время уже получены заказы от двух фирм. В частности, заказ на две машины был размещен швейцарской компанией Rotex Hellicopters. В парке данной компании уже есть подобные машины, их швейцарцы используют для расчистки завалов. Вторым заказчиком этих необычных вертолетов выступила американская компания Helicopter Express, которая использует K-Max для тушения пожаров и перевозки грузов.

Производство синхроптеров K-Max, которые также известны как K-1200, осуществлялось компанией Kaman Aerospace с 1991 года по 2003 год. В 1994 году вертолет получил сертификат летной годности Федерального управления гражданской авиации США. За это время на предприятии было изготовлено примерно 40 данных летательных аппаратов, большую их часть купил Корпус морской пехоты армии (КМП) США. Помимо этого вертолеты были поставлены сухопутным войскам Колумбии и гражданским компаниям из Швейцарии, Германии, Перу и Новой Зеландии. Особенностью вертолета K-Max, как нетрудно догадаться, является поперечное расположение двух несущих винтов, плоскости вращения которых расположены под углом друг к другу и пересекаются. Вращение винтов синхронизировано и осуществляется в противоположных направлениях.

Синхроптер K-Max при длине 15,8 метра и высоте 4,14 метра оснащается винтами, диаметр которых составляет 14,7 метра. Собственная масса вертолета K-MAX составляет 2334 кг, а максимальная взлетная масса — 5443 кг. Вертолет в состоянии транспортировать до 2720 кг различных грузов, что больше веса самой машины. При этом K-Max может развивать в полете скорость до 185 км/ч и совершать перелеты на расстояние до 500 км. В настоящее время на базе данной машины создается грузовой беспилотник, испытания которого КМП США проводил, начиная с 2011 года, в Афганистане. В то же время базовые версии вертолета K-MAX предназначались для пожаротушения, использования на лесоразработках и для решения других задач.

Возобновленное производство вертолетов будет осуществляться на предприятиях компании Kaman Aerospace, расположенных в Джэксонвилле (штат Флорида) и Блумфилде (штат Коннектикут). Согласно оценкам предприятия-изготовителя, продажа первых 10 таких вертолетов позволит получить доход в размере от 75 до 85 миллионов долларов. При этом сообщается, что возобновление производства не потребует от компании существенных финансовых вложений и новые машины заказчики начнут получать с 2017 года.

По информации ЦАМТО, еще в марте 2007 года компании «Каман» и «Локхид Мартин» подписали соглашение о создании совместного предприятия по разработке беспилотника, созданного на базе синхроптера K-MAX. При этом «Локхид Мартин» выступила основным подрядчиком и интегратором систем управления машины, а компания «Каман» отвечала за выпуск платформы. Начиная с ноября 2011 года и по май 2014 года два беспилотных аппарата, созданных на базе K-MAX, довольно успешно испытывались в Афганистане. Всего они совершили там 2000 вылетов, проведя в воздухе 2150 часов. За это время с помощью беспилотных K-MAX американские военные доставили в интересах Корпуса морской пехоты США 2,04 миллиона килограммов различных грузов.

Источники информации:
http://www.airwar.ru/enc/oh/fl282.html
http://www.airwar.ru/enc/oh/fl265.html
https://nplus1.ru/news/2015/06/08/kaman
http://panzerbar.livejournal.com/2095959.html
Материалы из открытых источников

33 вещи, которые вы, вероятно, не знали о CH-47 Chinook

Двухмоторный вертолет CH-47 Chinook с тандемным ротором — один из самых знаковых и узнаваемых военных самолетов в мире. Но вот некоторые вещи, которые вы, возможно, не знаете о дедушке всех тяжелых вертолетов:

Как и несколько других вертолетов армии США, Chinook получил свое название от культуры коренных американцев и, в частности, от народа чинуков на северо-западе Соединенных Штатов. .
CH-47 был разработан для замены Sikorsky CH-37 Mojave, который был выведен из состава сухопутных войск в конце 1960-х годов.
Veritol Aircraft Corporation, первоначальный разработчик CH-47, была приобретена компанией Boeing в 1960 году.
Новый вертолет первоначально получил обозначение Вертол Модель 107 или В-107.
Опытно-конструкторские работы над CH-47 начались в 1958 году, а Chinook совершил свой первый полет в 1961 году.
В этом и всех последующих рейсах использовалась пара двигателей Honeywell T55.
«CH» означает «Грузовой вертолет».
Самолет CH-47, изначально использовавшийся во время войны во Вьетнаме, претерпел ряд модернизаций для увеличения грузоподъемности и летной годности в боевых условиях.
Предназначенный для перевозки около 36 пассажиров, один Chinook, как сообщается, перевозил 147 беженцев в одном лифте в последние дни войны во Вьетнаме.
CH-47 был одним из первых двух вертолетов с газотурбинным двигателем. Другим был UH-1 Huey.
Первый полностью оснащенный армейский Chinook, получивший обозначение CH-47A, поступил на вооружение в августе 1962 года с полной массой 33 000 фунтов.
Chinook — единственный тяжелый грузовой вертолет армии США, поддерживающий боевые и другие задачи.
Второстепенные миссии включают медицинскую эвакуацию, поиск и спасение, десантирование с парашютом, помощь при стихийных бедствиях и восстановление самолета.
CH-47 считается «рабочей лошадкой» вертолетного парка армии США.
Chinook имеет несколько способов загрузки груза, в том числе несколько дверей поперек фюзеляжа, широкую погрузочную рампу, расположенную в задней части фюзеляжа, и три внешних крюка для перевозки подвешенных грузов.
Способность Chinook перевозить большие грузы на подвеске имела большое значение во время стихийных бедствий и гуманитарных миссий.
CH-47 может поднимать около 48 000 фунтов на высоте 4000 футов и при температуре 95 градусов по Фаренгейту.
Вертолет летает с минимальным экипажем из трех человек – пилот, второй пилот и бортинженер.
Двигатели Honeywell T55 наработали более 12 миллионов часов.
CH-47F считается самым быстрым в мире военным вертолетом с максимальной скоростью 315 км/ч (196 миль/ч).
Последняя версия двигателя T55 — T55-714C следующего поколения от Honeywell — развивает мощность на валу 6000 л.с. на уровне моря по сравнению с 2050 л.с. у оригинального T55.
«Чинук» — один из двух военных самолетов, разработанных в 1960-е все еще в производстве и на вооружении спустя 50 лет — другой — С-130.
Двадцать две страны в настоящее время используют CH-47 Chinook. Армия США и Королевские ВВС Великобритании являются двумя крупнейшими операторами.
Программа модернизации CH-47F включала установку новой цифровой кабины и модификации планера для снижения вибрации.
Boeing и Honeywell разработали передовую цифровую кабину, оснащенную многофункциональными жидкокристаллическими дисплеями и электронными пилотажными приборами.
Chinook способен балансировать на двух задних колесах, например, на краю обрыва, в то же время зависая в маневре, называемом приземлением на вершину.
Пустой CH-47F Chinook весит 26 800 фунтов.
MH-47 — версия Chinook для специальных операций.
Чинук имеет радиус действия 200 миль.
Коммерческая модель Chinook, Boeing-Vertol Model 234, используется во всем мире для лесозаготовок, строительства, тушения лесных пожаров и поддержки операций по добыче нефти.
Новейшая версия мощного и эффективного двигателя T55 от Honeywell в настоящее время проходит оценку в армии, чтобы продемонстрировать ее возможности.
Новый двигатель T55-714C надежнее на 25 %, имеет на 22 % большую полезную нагрузку и обеспечивает повышение эффективности использования топлива на 8 %.
Он доступен как двигатель нового производства или как модернизация двигателя T55-714A, которым сейчас оснащается большая часть мирового парка самолетов C-47 Chinook.

Podcast
Пилотирование CH-47 Chinook
Пробираться через афганские горы на вертолете массой 50 000 фунтов со скоростью 150 миль в час не для слабонервных.

Honeywell Aerospace

Подразделение Honeywell Aerospace Engines & Power Systems ищет талантливых инженеров, увлеченных проектированием, разработкой, проверкой и сертификацией передовых турбомашин для коммерческого и оборонного применения. Мы нанимаем сотрудников всех инженерных отделов и уровней опыта. Перейдите по ссылке ниже, чтобы стать #futureshaper. #аэрокосмическая #найм

НАЧАТЬ

Род Хайнс

Старший директор программ армии США

Чинук | Королевские ВВС

О вертолете Chinook

РОЛЬ

Chinook — чрезвычайно мощный и универсальный вертолет поддержки, которым можно управлять с наземных баз или кораблей в различных условиях, от Арктики до пустыни или джунглей. Самолет может быть вооружен и оснащен комплексом средств самообороны, что позволяет ему действовать в боевом пространстве. Чавычи в основном используются для набора войск, пополнения запасов и эвакуации раненых с поля боя ( casevac ).

Благодаря системе внешней нагрузки с тройным крюком, внутренней грузовой лебедке, приспособлению для роликового конвейера и большому запасу мощности самолет может поднимать широкий спектр сложных подвешенных или внутренних грузов, включая автомобили. Он может перевозить до 55 военнослужащих или примерно до 10 тонн смешанного груза.

Второстепенные функции включают поисково-спасательные операции (SAR) и поддержку широкого круга специализированных задач, включая обязательства по военной помощи гражданским властям (MACA). Экипаж «Чинука» состоит из двух пилотов и двух членов экипажа, которых дополняют специалисты в зависимости от требований миссии.

Тренировка под нагрузкой.
Изображение: SAC Connor Payne ВОЗМОЖНОСТИ

В дополнение к своим традиционным боевым функциям, грузоподъемность Chinook находится в состоянии готовности в соответствии с обязательством MACA по реагированию на чрезвычайные ситуации в Великобритании; в последние годы они включали пополнение запасов заснеженных фермеров в Северной Ирландии и перемещение тонн заполнителя, чтобы помочь восстановить защиту от наводнений, поврежденных зимними штормами. В августе 2019 года «Чинук» сыграл важную роль в обеспечении безопасности плотины на водохранилище Тоддбрук после того, как она стала структурно несостоятельной после сильного дождя.

Текущий действующий флот Chinook включает самолеты Mk 4, Mk 5, Mk 6 и Mk 6A, оснащенные цифровыми стеклянными кабинами в соответствии с общим стандартом. Mk 6 был приобретен как британский вариант CH-47F, а также получил цифровую автоматическую систему управления полетом (DAFCS, произносится как «daffics»), значительно улучшающую управляемость и безопасность, особенно при работе в условиях рециркуляции пыли или снега. Chinook HC.Mk 5 является результатом модернизации Mk 3 с увеличенной дальностью полета, или самолета с «толстым баком», который имеет вдвое больший запас топлива, чем стандартный Chinook. Более ранние Mk 4 Chinook в дальнейшем модернизируются до стандарта Mk 6A с добавлением DAFCS; ожидается, что последний самолет будет построен в начале 2021 года9.0003

Этот тип будет продолжать играть ключевую роль в оборонной деятельности Великобритании, а программа поддержки Chinook направлена на развитие успеха платформы, рекапитализацию существующих планеров и расширение возможностей до 2040 года. В 2018 году Государственный департамент США одобрил возможный Продажа иностранным военным 16 самолетов Chinook увеличенной дальности полета в Великобританию, сделка, в результате которой парк RAF может расшириться или заменить некоторые из своих первых планеров.

Технические характеристики

Boeing Chinook HC.Mk 6:

Силовая установка: два турбовальных двигателя Honeywell T55-L-714A, максимальная продолжительная мощность каждого 4168 л.с.
Длина: 98 футов 10½ дюймов (30,14 м)
Высота (вращающиеся роторы): 18 футов 11 дюймов (5,77 м)
Диаметр ротора (каждого): 60 футов (18,29 м)
Максимальная крейсерская скорость: 160 узлов (296 км/ч)
Максимальная высота по плотности: 15 000 футов
Полезная нагрузка: до 55 военнослужащих или около 22 000 фунтов (10 000 кг) груза
Вооружение: два 7,62-мм пулемета M134 и один 7,62-мм пулемет M60D

Распознавание Chinook

Далее следует интерактивная 3D-модель самолета Chinook, с которой можно взаимодействовать с помощью кнопок и мыши.

Перетащите модель самолета, чтобы посмотреть другие ракурсы

Распознавание Chinook

У нас есть интерактивная 3D-версия этого изображения для распознавания, для просмотра откройте эту страницу в одном из поддерживаемых браузеров: Google Chrome, Firefox, Safari или Microsoft Edge.

Роторы

Два ротора. Лопасти переднего несущего винта установлены на обтекателе над кабиной. Задний ротор установлен на прямоугольном «плавнике» и выше переднего ротора.

Фюзеляж

Трубчатый фюзеляж имеет обтекатели по нижним кромкам, благодаря чему нижняя сторона выглядит плоской.

Двигатели

Два двигателя установлены по обе стороны от заднего стабилизатора на верхней части фюзеляжа.

Ходовая часть

Шасси имеет 6 колес — 2 сзади и сдвоенные передние пары сразу за серединой фюзеляжа.

История Chinook

В 1956 году американская компания Vertol начала работу над проектом вертолета средней грузоподъемности армии США. В 1958 году компания представила свое предложение по модели 114, которая стала моделью Boeing Model 114, когда аэрокосмический гигант приобрел Vertol в 1960 году. Армия США заказала первые пять прототипов YCH-1B на базе Vertol 114 в 1959 году, и этот тип достиг своего первого рейс, под названием Боинг-Вертол, 21 сентября 19 г.61.

В результате общевойсковой реорганизации обозначений американских военных самолетов в 1962 г. YCH-1B, теперь именуемый Chinook, стал YCH-47A. Затем последовал серийный CH-47A, поступивший на вооружение 16 августа 1962 года. Возможности Chinook были более чем адекватно доказаны во время войны во Вьетнаме, после чего последовал ряд улучшенных вариантов, кульминацией которых стал современный CH-47F.

Закупки RAF Chinook восходят к марту 1967 года, когда было заказано 15 вертолетов CH-47B для замены парка Bristol Belvedere. (Следует отметить, что обозначение CH-47 никогда не применялось в Королевских ВВС.) Первый заказ был отменен 19 ноября.67 в рамках сокращения оборонного бюджета, но были возрождены, а затем снова отменены в 1971 году. . 18, переформированный в RAF Odiham 4 августа 1981 г. В апреле следующего года Chinook, как известно, был брошен в бой после того, как пять совершенно новых самолетов были загружены на борт MV Atlantic Conveyor, направлявшегося к Фолклендским островам. После того, как аргентинская ракета Exocet поразила корабль, в строю остался только один Chinook, а ZA718/BN «Браво ноябрь» вернулся на службу в самых тяжелых условиях.

Еще восемь HC.Mk 1 были заказаны в 1983 году и поставлены в модернизированном стандарте с более мощными двигателями и улучшенными кабинами, оборудованными очками ночного видения (ПНВ). Когда композитные блоки заменили металлические лопасти несущего винта на некоторых HC1, самолет был переименован в HC.Mk 1B, но гораздо более амбициозная модернизация произошла с HC.Mk 2. Все 32 уцелевших планера Mk 1 должны были быть возвращены в Boeing для модификации. этот последний стандарт, эквивалентный CH-47D.

Также были заказаны три новых вертолета HC.Mk 2, а также шесть слегка модифицированных вертолетов HC. Mk 2A и восемь вертолетов HC.Mk 3, основанных на MH-47E армии США и предназначенных для различных специальных операций.

В то время как Mk 1 служил на Фолклендах и в войнах в Персидском заливе в 1991 году, Mk 2 участвовал в обширных боях на Балканах, в Ираке и Афганистане в рамках операции «Херрик». Во время развертывания Herrick в Chinook Force начались серьезные изменения, поскольку Project Julius запустил HC2 через программу стеклянной кабины, которая довела их до стандарта HC.Mk 4. Mk 3, ранее страдавшие проблемами с авионикой и ограниченные эксплуатацией в Великобритании, появляются у Julius, оснащенные по тому же стандарту и получившие обозначение HC.Mk 5.

В декабре 2015 года ВВС Великобритании получили последний из 14 вертолетов Chinook HC.Mk 6, заказанных в 2009 году на базе CH-47F. Они также имеют кабину Thales, установленную в рамках проекта Julius, но включают более мощные двигатели и, что особенно важно, систему Boeing DAFCS, которая революционизирует возможности Chinook. Таково улучшение производительности, что флот HC4 со временем получит DAFCS.

Конфигурация роторных систем вертолета | SKYbrary Aviation Safety

Определения

Вертолет — это летательный аппарат тяжелее воздуха, поддерживаемый в полете главным образом за счет реакции воздуха на один или несколько несущих винтов с механическим приводом.

Автожир — это летательный аппарат тяжелее воздуха, поддерживаемый в полете за счет реакции воздуха на один или несколько свободно вращающихся винтов.

Описание

Несущий винт обеспечивает подъемную силу, которую можно использовать для удержания самолета в воздухе и создания тяги. Несущий винт также может противодействовать крутящему моменту (хвостовой винт).

Со временем было реализовано несколько конструкций и конфигураций ротора.

Одинарный несущий винт

Вертолеты с одним несущим винтом являются наиболее распространенным типом вертолетов Им требуется устройство, предотвращающее крутящий момент (рулевой винт или другая система, предотвращающая крутящий момент), чтобы противодействовать крутящему моменту, создаваемому несущим винтом, который приводится в движение один или несколько двигателей. В вертолете с одним несущим винтом часть мощности, генерируемой силовой установкой (установками), используется для противодействия крутящему моменту. Наиболее распространенным устройством для предотвращения крутящего момента является хвостовой винт, который предназначен для компенсации крутящего момента, создаваемого несущим винтом.

Вертолет EC25 с одним несущим винтом

Тандемный винт (или двойной винт)

Вертолет с тандемным винтом имеет две системы несущих винтов и не имеет хвостового винта. Обычно задний ротор устанавливается выше, чем передний ротор, и оба предназначены для предотвращения столкновения лопастей, если они изгибаются на пути другого ротора. Диски несущего винта слегка наклонены друг к другу, чтобы обеспечить управление по вертикальной оси во время висения. Эта конфигурация, которая в основном используется для более крупных вертолетов, имеет то преимущество, что может выдерживать больший вес с более короткими лопастями. Меньшая площадь диска ротора компенсируется наличием двух роторов. Функцию противодействия крутящему моменту выполняют роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, каждый из которых компенсирует крутящий момент другого, поэтому вся мощность силовых установок используется для подъема. Тандемные вертолеты, как правило, мощные и быстрые. Конструкция привода и системы управления сложнее, чем у вертолета с одним несущим винтом.

Вертолет Ch57 Chinook с тандемными несущими винтами

Соосные

Соосные несущие винты представляют собой два несущих винта, установленных на одной мачте, имеющих одну и ту же ось вращения, но вращающихся в противоположных направлениях, один над другим. Управление по вертикальной оси осуществляется за счет разной подъемной силы и, следовательно, разного крутящего момента двух дисков ротора. Вертолет будет отклоняться влево, если ротор, вращающийся по часовой стрелке, создает большую подъемную силу, и он будет отклоняться вправо, если ротор, вращающийся против часовой стрелки, создает большую подъемную силу. Сопротивление, создаваемое несущими винтами, довольно велико из-за интерференции воздушных потоков, поэтому эти вертолеты обычно не имеют высокой крейсерской скорости. Установка роторов ближе друг к другу, что возможно только с жесткими роторами, снижает создаваемое сопротивление.

Камов Ка-50 «Черная акула» с характерной соосной системой несущих винтов

Сцепление несущих винтов (синхроптер)

Вертолет с двумя вращающимися в противоположных направлениях несущими винтами, установленный на двух мачтах, слегка наклоненных друг к другу, так что лопасти intermesh (без столкновений), называется синхроптером. Два ротора зацепляются друг с другом, как зубчатое колесо. Эта конфигурация не требует хвостового винта, так как действие против крутящего момента осуществляется за счет вращения винтов в противоположных направлениях. Синхроптеры обладают высокой устойчивостью и мощной грузоподъемностью.

Синхроптер KAMAN K-1200 K-Max

Бок о бок

В конфигурации бок о бок два горизонтальных ротора, вращающихся в противоположных направлениях, устанавливаются бок о бок на вертолете (или поперечном винтокрылом аппарате). Эффект противодействия крутящему моменту обеспечивается противоположным вращением двух несущих винтов. Конфигурация «бок о бок» — это одна из возможных конфигураций полета самолета с поворотным винтом, когда несущие винты находятся в вертикальном положении для обеспечения вертикальной подъемной силы.

Наклонный несущий винт

Несущие винты установлены на краях крыльев на гондолах, которые вращаются для перевода несущих винтов из вертикального положения (для обеспечения вертикальной подъемной силы, как у вертолета с расположенным рядом несущим винтом) в горизонтальное положение. (где они обеспечивают горизонтальную подъемную силу или тягу, как в самолетах). И подъемная сила, и тяга затем генерируются роторами, которые действуют как несущие винты вертолета в вертикальном положении и как пропеллеры самолета в горизонтальном положении. Затем подъемная сила обеспечивается неподвижными крыльями.

Вертолет Boeing V-22 с наклонным ротором

Составной вертолет

Составной вертолет — это гибридный летательный аппарат, который действует как самолет и вертолет. Он способен развивать более высокие скорости, чем обычный вертолет. Пропеллеры обеспечивают тягу и приводятся в движение силовыми установками, которые также приводят в движение несущий винт. Во время висения и полета на более низкой скорости несущий винт обеспечивает подъемную силу и тягу самолета. На более высоких скоростях тяга обеспечивается винтом (винтами), в то время как несущий винт замедляется (или работает в режиме авторотации — как гиродин), чтобы избежать сопротивления наступающей кромки лопасти, и разгружается, чтобы избежать срыва лопасти при отступлении. Тогда большая часть вертикальной подъемной силы обеспечивается небольшими неподвижными крыльями.

Связанные статьи

Жесткий ротор
Авторотация
Вихревое кольцо
Сервопрозрачность
Гиродин

MH-47G Chinook Special Operations Helicopter, Соединенные Штаты Америки

20 марта 2020 г.

Тип самолета

Вертолет специального назначения

Производитель

Boeing

Экипаж

Пять

Максимальная полная масса

24 494 кг

Полезная нагрузка

11 340 кг

Скорость

315 км/ч

Радиус полета

630 км

Расширять

Boeing MH-47G — самый совершенный вариант самолета для специальных операций, стоящий на вооружении Авиационного командования специальных операций армии США.

MH-47G готовится к посадке во время ежегодных учений международных сил специальных операций (ССО) в Европе.

Средний штурмовой вертолет MH-47G Chinook 160-го авиационного полка специальных операций, вид спереди.

MH-47G может взлетать с максимальной полной массой 24 494 кг.

Boeing MH-47G — вариант многоцелевого тяжелого вертолета CH-47 Chinook для специальных операций. Он находится на вооружении Авиационного командования специальных операций армии США (USASOC). Первый вертолет новой постройки MH-47G был доставлен USASOC в сентябре 2014 г.

MH-47G используется в тяжелых миссиях, таких как транспортировка войск, боеприпасов, транспортных средств, оборудования, топлива и припасов, а также в гражданских и гуманитарных миссиях. Вертолет может выполнять дальние полеты на малых высотах, в сложных метеоусловиях днем и ночью.

160-му авиационному полку специальных операций (ВДВ) армии США требуется 61 MH-47G. Программа модернизации MH-47G направлена на поставку в USASOC как модернизированных, так и новых MH-47G.

Заказы и поставки варианта вертолета Chinook

В июле 2018 г. компания Boeing получила бессрочный контракт на поставку в неопределенном количестве на производство самолетов Block II MH-47G на сумму 26,9 млн долларов. UASSOC поставит вертолеты MH-47G Block II Chinook в июне 2019 года. Начало поставок запланировано на 2021 год. и выдвижной заправочный зонд для приема топлива в воздухе с самолетов-заправщиков. Вертолет также обладает передовыми возможностями погрузочно-разгрузочных работ.

На планере находится задняя аппарель для погрузки/разгрузки войск, припасов и транспортных средств. Левый борт фюзеляжа имеет иллюминатор/стрелковое окно наводчика. Вертолет рассчитан на пять членов экипажа, включая двух пилотов и трех командиров экипажей или воздушных стрелков.

Вертолет может быть оснащен оборудованием для специальных операций, таким как система быстрого спуска каната (FRIES), специальная патрульная система спуска и извлечения (SPIES), веревочная лестница, спасательный подъемник с электроприводом и система определения местонахождения персонала (PLS). ).

Фюзеляж MH-47G имеет длину 15,9 м и ширину 4,8 м. Общая длина вертолета с развернутыми несущими винтами составляет 30,18 м. Он имеет максимальную полную массу 24 494 кг и может перевозить полезную нагрузку 11 340 кг.

Кабина и авионика

Вариант вертолета Chinook оснащен полностью интегрированной цифровой системой управления кабиной. В кабине размещаются пилот и второй пилот, расположенные бок о бок. Стеклянная цифровая кабина, совместимая с очками ночного видения, оснащена пятью жидкокристаллическими многофункциональными дисплеями (MFD) и двумя блоками индикации управления (CDU).

Интегрированная цифровая система общей архитектуры авионики (CAAS) в кабине экипажа позволяет интегрировать глобальные системы связи и навигации, включая передний инфракрасный порт (FLIR) и многорежимный радар. FLIR вместе с электрооптической камерой, установленной под подбородком, позволяет выполнять полеты на малых высотах в условиях плохой видимости и неблагоприятных погодных условиях.

В кабине также находится цифровой дисплей движущейся карты, две цифровые шины данных, инерциальная доплеровская навигационная система, система автоматического переключения цели, GPS-приемник и низкочастотный автоматический пеленгатор Rockwell Collins.

Бортовые системы связи включают высокочастотную (КВ) радиостанцию, одноканальную наземную и бортовую радиосистему, четыре ультравысокочастотные (УВЧ)/очень высокочастотные (ОВЧ) радиостанции, синюю радиостанцию слежения система, ретранслятор IFF и цифровая система внутренней связи (DICS).

Вооружение и средства самозащиты вертолета MH-47G Chinook

Вертолет вооружен двумя 7,62-мм мини-пушками M134 с электрическим приводом и воздушным охлаждением и двумя 7,62-мм пулеметами M240 с ленточным питанием, установленными по обеим сторонам фюзеляжа в передний и задний отделы.

Защитные средства на борту вертолета включают общую систему предупреждения о ракетном нападении (CMWS), интегрированный комплекс радиочастотного противодействия, систему предупреждения о лазерном облучении и темные ракеты XM216.

Двигатели вертолета специального назначения MH-47G

Вертолет оснащен двумя двигателями Honeywell T55-GA-714A, развивающими максимальную мощность 3529 кВт каждый. Двигатели оснащены инфракрасными (ИК) глушителями выхлопа для снижения ИК-заметности вертолета. Вертолет может перевозить 7828 литров топлива.

Силовая установка обеспечивает максимальную скорость 315 км/ч, а топливные баки большой дальности обеспечивают максимальный радиус действия 630 км.

Связанные проекты

Темы в этой статье :

Вертолет Oemichen — история разработки, фото, технические данные

Этьен Омихен, молодой инженер автомобильной компании Peugeot, начал экспериментировать с конструкциями вращающихся крыльев в 1920 году и в общей сложности спроектировал и построил шесть различных машин с вертикальным взлетом. Когда первый из них не смог развить достаточную подъемную силу от двух роторов и двигателя мощностью 25 л. Самым примечательным и наиболее ярким из его самолетов был вертолет № 2 , имевший не менее 4 несущих винтов и 8 винтов, приводившихся в движение одним роторным двигателем Le Rhone мощностью 120 л. Ноябрь 1922 г. Позже был заменен двигатель Gnome мощностью 180 л.с. Oemichen No.2 представлял собой каркас из стальных труб крестообразной компоновки с двухлопастными лопастными несущими винтами на концах четырех плеч. Угол наклона этих лезвий можно было изменять путем деформации. Пять гребных винтов, вращаясь в горизонтальной плоскости, служили для поперечной стабилизации машины; другой винт, установленный в носовой части, предназначался для управления вертолетом; а оставшаяся пара действовала как толкающие винты для движения вперед. Противоположные пары роторов имели немного разные диаметры. Oemichen No.2 продемонстрировал для своего времени значительную степень устойчивости и управляемости, а всего в середине 1920-х совершил более тысячи испытательных полетов. К 1923 году он был в состоянии оставаться в воздухе в течение нескольких минут, а 14 апреля 1924 года он установил первый в истории FAI рекорд дальности полета для вертолетов — 360 метров. Три дня спустя он увеличил ее до 525 м и 4 мая находился в воздухе в течение 14 минут, пролетев более мили и совершив при этом первый 1-километровый полет по замкнутому кругу на вертолете за 7 минут. 40 сек. Омихен, однако, был недоволен скромными высотами, на которые № 2 мог летать, а начиная с третьей машины он принял компоновку с одним несущим винтом, дополненным двумя меньшими рулевыми винтами. Его последняя конструкция, созданная в 1938 году, вернулась к принципу использования воздушного шара его первого самолета.

К. Мансон «Вертолеты и другие винтокрылые машины с 1907 года», 1968 г.

Во Франции Этьен Омишен, молодой инженер Peugeot, начал эксперименты с винтокрылом в 1920 году, построив в общей сложности шесть различных машин. Его вторая машина полетел без посторонней помощи 11 ноября 19.22. Oemichen № 2 имел Х-образную трубчатую раму с широким двухлопастным ротором на конце каждого рычага. Для управления и бокового движения использовались восемь небольших гребных винтов: пять горизонтальных гребных винтов с переменным и реверсивным шагом для боковой устойчивости, еще один гребной винт в носовой части для управления и еще одна пара толкателей для движения вперед. К 1923 году Oemichen № 2 смог оставаться в воздухе в течение нескольких минут, а 14 апреля 1924 года установил первый рекорд дальности полета с винтокрылом: 360 метров. 4 мая он совершил первый 1-километровый полет по замкнутому кругу на вертолете за 7 минут 40 секунд и выиграл 9Приз 0000 франков. Максимальная выносливость составила 14 минут. Несмотря на то, что он смог продемонстрировать достаточную управляемость и мощность на эффекте земли для этого исторического полета, он не был практичным летательным аппаратом. Признавая непрактичность машины, Омихен начал разработку серии самолетов с одним несущим винтом и двумя рулевыми винтами, но не имел большого успеха.

www.vtol.org

Технические данные для Омихен №2

Двигатель: 1 x Gnome Rhone мощностью 135 кВт , диаметр ротора: 2 x 7,60 м + 2 x 6,40 м , вес пустого: 800 кг

Comments

Taylor Swift , 09.

10.2015

Hey listen to my music! Если нет, я найду тебя!:]

сумасшедший русский хакер , 09.10.2015

ответить

привет!

juana de los angeles , e-mail , 07.11.2013

this sucks its playerizing

arunkumar , e- почта , 30.08.2009

ответ

Я хочу получить информацию о квадрокоптере и последних разработках в области квадрокоптера, а также о том, какой двигатель в нем используется, а также инструкции по управлению и какое оборудование используется в квадрокоптере. оценка этих проектов.

У вас есть какие-либо комментарии ?

Имя Электронная почта

Виртуальный музей самолетов

Винтокрылы всего мира

конструкция самолета — Будет ли вертолет Chinook лучше летать с винтами, вращающимися в противоположных направлениях, и винтами, вращающимися в противоположных направлениях?

У Chinook ДЕЙСТВИТЕЛЬНО есть роторы, вращающиеся в противоположных направлениях, в каком-то смысле. Передний и задний роторы вращаются в противоположных направлениях. (На самом деле, правильным термином для этого является «встречное вращение».) Узнайте больше на этой странице элементарной физики о крутящих моментах и угловом моменте — https://learn. parallax.com/tutorials/robot/elev-8/understanding- физика-мультиротор-полет/крутящий момент-и-угловой-импульс

Конечно, вопрос явно касался настоящих роторов, вращающихся в противоположных направлениях — два роторных диска, вращающихся в противоположных направлениях на каждой мачте ротора. Это может иметь несколько преимуществ — например, позволяет Chinook выдерживать еще большую вариацию центра тяжести вперед-назад — но, очевидно, приведет к гораздо большей сложности. Трудно сказать, будет ли он летать «лучше» — энергия, потерянная из-за дополнительной передачи, а также энергия, затрачиваемая на подъем дополнительного веса, могут не компенсировать каких-либо теоретических аэродинамических преимуществ.

Вот некоторые интересные дополнительные сведения о Chinook—

На обоих дисках нет движения вперед-назад (циклического). (Не может быть, они столкнулись бы друг с другом.) Шаг самолета контролируется дифференциальный коллектив между дисками.
Ролик производят боковым (циклическим) в обоих дисках одновременно, а рыскание дифференциальным боковым циклическим, если вы следуете моей терминологии.
На самом деле есть небольшой ввод вперед и назад от системы, называемой LCT. (продольный циклический триммер), который наклоняет редукторы вперед и назад, чтобы уменьшить чрезмерный угол наклона палубы на скорости, но это не является частью первичные органы управления полетом. Обычные средства управления полетом производят эти довольно необычные входы через очень сложный механический блок микширования в шкаф для метел за P1.
Благодаря динамике Chinook развивает максимальную поступательную подъемную силу в полет боком влево, отсюда выходки лесозаготовительных машин погружаясь боком на конце своих длинных тросов — дает им сильно увеличенная грузоподъемность.

Источник цитируемого выше материала — это сообщение (#2) на другом форуме — https://www.pprune.org/rotorheads/163538-chinook-other-tandem-rotors-discussions.html#post206883

Примечание что управление рысканием НЕ зависит от разницы в крутящем моменте, приложенном к переднему и заднему роторам. Таким образом, становится ясно, почему эта уникальная и интересная конструкция может выдерживать большое изменение продольной центровки, даже без дополнительной сложности пары вращающихся в противоположных направлениях несущих винтов на каждой мачте несущего винта. Фактически, поскольку роторы механически сцеплены друг с другом (см. ниже), часто бывает так, что один ротор поглощает больший крутящий момент от системы трансмиссии, чем другой ротор.

Еще немного интересной информации о Chinook—

Системы лопастей несущего винта, хотя и установлены на мачтах разной высоты, по-видимому, в полете иногда сцепляются друг с другом. Однако они механически заблокированы вместе с помощью трансмиссии, так что они вынуждены вращаться с одинаковой скоростью вращения, чтобы отдельные лопасти не могли ударяться друг о друга.

(Это может поставить под сомнение приведенное выше заявление о том, что было бы невозможно спроектировать систему управления Chinook так, чтобы она включала входные сигналы общего шага для любого несущего винта, потому что лопасти ударялись бы. )

Разница в высоте головок мачты несущего винта действительно довольно заметно, если взять за основу верхнюю часть фюзеляжа. Однако, изображения в полете показывают, что сам фюзеляж медленно наклоняется вверх. полета (как и на земле), так что часть разницы уже ушел тогда. Большая часть того, что осталось, в дальнейшем съедается разница в положении мачты несущего винта: более короткая мачта, по-видимому, «нижний» передний ротор наклонен вперед, в сторону от мачты заднего ротора. Мачта переднего винта наклонена к носу, а задний винт мачта также немного наклонена вперед, но меньше, чем передняя.
Теперь добавьте реальные вариации фактической высоты лезвия, когда прохождение над фюзеляжем из-за циклического шага и «педали руля направления» входы (взмахи лопасти) и турбулентность (хлопание и изгибание лопасти). И учтите значительный прогиб лопасти (изгиб вниз) при на стоянке и при первоначальном запуске роторов.
Я надеюсь, что мой вклад развеет неизбежную легенду о часто упомянутая очевидная разница в высоте двух дисков ротора: в в реальной жизни два диска ротора сцепляются более или менее все время.

разновидности и описание популярных моделей

Виды двухвинтовых вертолетов

Соосная схема

Продольная и поперечная схемы

Синхроптеры

Популярные модели двухвинтовых вертолетов

Вертолет с двумя винтами. вертолет с двумя несущими винтами. — О самолётах и авиастроении

ЦИКЛ «ВОЗДУШНЫЕ ВОИНЫ» — КОНВЕРТОПЛАН V-22 «ОСПРИ»

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны:

Соосная схема. Зачем вертолетам Камова два несущих винта

Без доворота

Работа над ошибками

Не только для моря

Винтокрылые схемы

Фото: Антон Тушин

Одновинтовая схема: вертолетная классика

Соосная схема: от Ломоносова до Камова

Продольная и поперечная схемы: вертолеты-гиганты с двумя несущими винтами

Винтокрылые лошадки

Синхроптер: вертолёт необычной конструкции

33 вещи, которые вы, вероятно, не знали о CH-47 Chinook

Чинук | Королевские ВВС

О вертолете Chinook

РОЛЬ

Технические характеристики

Boeing Chinook HC.Mk 6:

Распознавание Chinook

Распознавание Chinook

Роторы

Фюзеляж

Двигатели

Ходовая часть

История Chinook

Конфигурация роторных систем вертолета | SKYbrary Aviation Safety

Определения

Описание

Одинарный несущий винт

Тандемный винт (или двойной винт)

Соосные

Сцепление несущих винтов (синхроптер)

Бок о бок

Наклонный несущий винт

Составной вертолет

Связанные статьи

MH-47G Chinook Special Operations Helicopter, Соединенные Штаты Америки

Тип самолета

Производитель

Экипаж

Максимальная полная масса

Полезная нагрузка

Скорость

Радиус полета

Заказы и поставки варианта вертолета Chinook

Кабина и авионика

Вооружение и средства самозащиты вертолета MH-47G Chinook

Двигатели вертолета специального назначения MH-47G

Вертолет Oemichen — история разработки, фото, технические данные