Kanuni ya udhibiti wa helikopta. Je, helikopta inafanyaje kazi? Mahitaji ya jumla ni pamoja na

Leo, watu wamegundua aina nyingi za teknolojia ambazo haziwezi tu kusonga kando ya barabara, lakini pia kuruka. Ndege, helikopta na ndege zingine zilifanya iwezekane kuchunguza anga. Injini za helikopta, ambazo zilihitajika kwa operesheni ya kawaida ya mashine zinazofanana, zina nguvu nyingi.

Maelezo ya jumla ya kifaa

Hivi sasa, kuna aina mbili za vitengo vile. Aina ya kwanza ni injini za pistoni au aina ya pili ni injini za kupumua hewa. Kwa kuongezea, injini ya roketi pia inaweza kufanya kama injini ya helikopta. Walakini, kawaida haitumiwi kama kuu, lakini imejumuishwa kwa ufupi katika uendeshaji wa mashine wakati nguvu ya ziada inahitajika, kwa mfano, wakati wa kutua au kuondoka.

Hapo awali, mara nyingi zilitumiwa kwa ajili ya ufungaji kwenye helikopta. Walikuwa na muundo wa shimoni moja, lakini walianza kubadilishwa kwa nguvu na aina zingine za vifaa. Hii ilionekana haswa kwenye helikopta za injini nyingi. Katika aina hii ya teknolojia, inayotumika sana ni injini za helikopta za twin-shaft turboprop na kinachojulikana kama turbine ya bure.

Vipande viwili vya shimoni

Kipengele tofauti cha vifaa vile ni kwamba turbocharger haikuwa na uhusiano wa moja kwa moja wa mitambo na rotor kuu. Matumizi ya vitengo vya twin-shaft turboprop ilionekana kuwa nzuri kabisa, kwani ilifanya iwezekane kutumia kikamilifu muundo wa nguvu wa helikopta. Jambo ni kwamba katika kesi hii, kasi ya mzunguko wa rotor kuu ya vifaa haikutegemea kasi ya mzunguko wa turbocharger, hii kwa upande ilifanya iwezekanavyo kuchagua mzunguko bora kwa kila mode ya ndege tofauti. Kwa maneno mengine, injini ya helikopta ya twin-shaft turboprop ilihakikisha utendakazi mzuri na wa kuaminika wa mtambo wa nguvu.

Uendeshaji wa propela ya ndege

Helikopta pia hutumia kiendeshi cha propela ya ndege. Katika kesi hii, nguvu ya kuzunguka itatumika moja kwa moja kwa vile vya propela zenyewe, bila kutumia upitishaji wa mitambo mzito na mgumu ambao ungelazimisha propela nzima kuzunguka. Ili kuunda nguvu kama hiyo ya kuzunguka, injini za ndege zinazojitegemea hutumiwa, ambazo ziko kwenye blade za rotor, au huamua kutoka kwa gesi (hewa iliyoshinikizwa). Katika kesi hii, gesi itatoka kupitia mashimo maalum ya pua, ambayo iko mwisho wa kila blade.

Kuhusu uendeshaji wa kiuchumi wa gari tendaji, hapa itakuwa duni kwa moja ya mitambo. Ikiwa unachagua chaguo la kiuchumi zaidi tu kati ya vifaa vya ndege, basi bora zaidi ni injini ya turbojet, ambayo iko kwenye vile vya propeller. Walakini, kuunda kifaa kama hicho kwa njia nzuri iligeuka kuwa ngumu sana, ndiyo sababu vifaa vile havikupokea matumizi ya vitendo. Kwa sababu ya hili, viwanda vya injini ya helikopta havikuanza uzalishaji wa wingi.

Mifano ya kwanza ya vifaa vya turboshaft

Injini za kwanza za turboshaft ziliundwa nyuma katika miaka ya 60-70. Inapaswa kutajwa kuwa wakati huo vifaa vile vilikidhi kikamilifu mahitaji yote ya sio tu ya anga ya kiraia, lakini pia anga ya kijeshi. Vitengo kama hivyo viliweza kutoa usawa, na katika hali zingine, ukuu juu ya uvumbuzi wa washindani. Uzalishaji mkubwa zaidi wa injini za helikopta za turboshaft ulipatikana kupitia mkusanyiko wa mfano wa TV3-117. Ni muhimu kuzingatia kwamba kifaa hiki kilikuwa na marekebisho kadhaa tofauti.

Mbali na hayo, mfano wa D-136 pia ulipokea usambazaji mzuri. Kabla ya kutolewa kwa mifano hii miwili, D-25V na TV2-117 zilitolewa, lakini wakati huo hawakuweza kushindana tena na injini mpya, na kwa hiyo uzalishaji wao ulisimamishwa. Walakini, ni sawa kusema kwamba mengi yao yalitolewa, na bado yamewekwa kwenye aina hizo za usafiri wa anga ambazo zilitolewa muda mrefu uliopita.

Upangaji wa vifaa

Katikati ya miaka ya 80, hitaji liliibuka la kuunganisha muundo wa injini ya helikopta. Ili kutatua tatizo, iliamuliwa kuleta injini zote za turboshaft na turboprop zinazopatikana wakati huo kwa saizi ya kawaida. Pendekezo hili lilikubaliwa katika kiwango cha serikali, na kwa hivyo mgawanyiko katika vikundi 4 uliibuka.

Kundi la kwanza ni vifaa vyenye uwezo wa 400 hp. s., pili - 800 l. s., ya tatu - 1600 l. Na. na ya nne - 3200 l. Na. Kwa kuongezea, uundaji wa mifano miwili zaidi ya injini ya turbine ya gesi ya helikopta iliidhinishwa. Nguvu yao ilikuwa 250 hp. Na. (Kategoria 0) na 6000 l. Na. (kikundi cha 5). Kwa kuongeza, ilichukuliwa kuwa kila aina ya vifaa hivi itakuwa na uwezo wa kuzalisha nguvu kwa 15-25%.

Maendeleo zaidi

Ili kuhakikisha kikamilifu maendeleo na ujenzi wa mifano mpya, CIAM ilifanya kazi kubwa ya utafiti. Hii ilifanya iwezekanavyo kupata msingi wa kisayansi na kiufundi (NTR), kulingana na ambayo maendeleo ya eneo hili itaendelea.

NTZ hii ilionyesha kuwa kanuni ya uendeshaji wa injini za helikopta za vizazi vijavyo inapaswa kuzingatia kanuni rahisi ya mzunguko wa thermodynamic wa Brayton. Katika kesi hii, maendeleo na ujenzi wa vitengo vipya vitaahidi. Kwa ajili ya muundo wa mifano mpya, wanapaswa kuwa na jenereta ya gesi ya shimoni moja, na turbine ya nguvu yenye pato la mbele la shimoni la nguvu kupitia jenereta hii ya gesi. Kwa kuongeza, muundo lazima pia ujumuishe sanduku la gia iliyojengwa.

Kulingana na mahitaji yote ya msingi wa kisayansi na kiufundi, kazi ilianza katika Ofisi ya Ubunifu wa Omsk juu ya utengenezaji wa mfano wa injini ya helikopta kama TV GDT TV-0-100, nguvu ya kifaa hiki ilipaswa kuwa 720 hp. . s., na iliamuliwa kuitumia kwenye mashine kama vile Ka-126. Walakini, katika miaka ya 90, kazi yote ilisimamishwa, licha ya ukweli kwamba wakati huo kifaa kilikuwa cha hali ya juu, na pia kilikuwa na uwezo wa kuongeza nguvu kwa viashiria kama 800-850 hp. Na.

Uzalishaji katika OJSC Rybinsk Motors

Wakati huo huo, Rybinsk Motors OJSC ilikuwa ikitengeneza vizuri modeli ya injini kama vile TV GDT RD-600V. Nguvu ya kifaa ilikuwa lita 1300. s., na walipanga kuitumia kwa aina ya helikopta kama Ka-60. Jenereta ya gesi ya kitengo kama hicho ilitengenezwa kulingana na muundo mzuri, ambao ulijumuisha compressor ya hatua nne ya centrifugal. Ilikuwa na hatua 3 za axial na hatua 1 ya centrifugal. Kasi ya mzunguko iliyotolewa na kitengo kama hicho ilifikia 6000 rpm. Nyongeza bora ni kwamba injini kama hiyo ilikuwa na vifaa vya ulinzi kutoka kwa vumbi na uchafu, na pia kutoka kwa ingress ya vitu vingine vya kigeni. Aina hii ya injini imepitia majaribio mengi tofauti, na uthibitisho wake wa mwisho ulikamilishwa mnamo 2001.

Zaidi ya hayo, inafaa kuzingatia kwamba sambamba na uboreshaji wa injini hii, wataalam walifanya kazi katika uundaji wa injini ya turboprop ya TVD-1500B, ambayo ilipangwa kutumika kwenye helikopta za An-38. Nguvu ya mfano huu ni hp 100 tu. Na. juu na hivyo ilifikia 1400 l. Na. Kuhusu jenereta ya gesi, mpangilio wake na vifaa vilikuwa sawa na kwenye mfano wa RD-600V. Wakati wa maendeleo yao, uundaji na usanidi, ilipangwa kwamba wangeunda msingi wa familia ya injini kama vile turboshafts na turboprops.

Pikipiki yenye injini ya helikopta

Leo, uzalishaji wa aina mbalimbali za vifaa umeendelea sana. Hii ni kweli kwa karibu tasnia zote, pamoja na utengenezaji wa pikipiki. Kila mtengenezaji daima alijaribu kufanya mtindo wake mpya zaidi ya kipekee na ya awali kuliko washindani wake. Kwa sababu ya tamaa hii, Marine Turbine Technologies hivi karibuni ilitoa pikipiki ya kwanza ambayo iliendeshwa na injini ya helikopta. Kwa kawaida, mabadiliko haya yaliathiri sana sehemu ya kimuundo ya mashine na sifa zake za kiufundi.

Vigezo vya vifaa

Kwa kawaida, sifa za pikipiki ambayo ina injini ya helikopta ovyo pia ina vigezo vya kipekee vya kiufundi. Mbali na ukweli kwamba uvumbuzi kama huo ulifanya iwezekane kuharakisha pikipiki kwa karibu isiyoweza kufikiria 400 km / h, kuna mali zingine ambazo pia zinafaa kulipa kipaumbele.

Kwanza, kiasi cha tank ya mafuta ya mfano huu ni lita 34. Pili, uzito wa vifaa umeongezeka sana na ni sawa na kilo 208.7. Nguvu ya pikipiki hii ni 320 farasi. Kasi ya juu inayowezekana ambayo inaweza kupatikana kwenye kifaa kama hicho ni 420 km / h, na saizi ya rims zake ni inchi 17. Jambo la mwisho la kutaja ni kwamba uendeshaji wa injini ya helikopta uliathiri sana mchakato wa kuongeza kasi, ndiyo sababu vifaa vinafikia kikomo chake katika suala la sekunde.

Ubunifu wa kwanza kama huo ambao Teknolojia ya Turbine ya Marine ilionyesha kwa ulimwengu iliitwa Y2K. Hapa tunaweza kuongeza kwamba wakati halisi wa kuongeza kasi hadi kilomita 100 / h inachukua sekunde moja na nusu tu.

Kwa muhtasari wa yote hapo juu, tunaweza kusema kwamba tasnia ya kuunda injini za helikopta imetoka mbali, na maendeleo ya sasa ya teknolojia yamewezesha kutumia bidhaa hata katika vifaa kama vile pikipiki.

Siku hizi, helikopta ndio ndege inayotumika zaidi. Katika nchi nyingi inaitwa " helikopta", ambayo iliundwa kutoka kwa maneno mawili ya Kigiriki, yaliyotafsiriwa yenye maana ya "spiral" na "bawa". Helikopta, inayozunguka mahali pamoja kwa muda mrefu, inaweza kuruka upande wowote bila hata kugeuka. Na pia haitaji barabara maalum za kukimbia, kwa sababu ana uwezo wa kuchukua wima bila "kukimbia" na kufanya kutua kwa wima bila "kukimbia". Shukrani kwa hili, helikopta hutumiwa sana kwa usafiri kwa maeneo magumu kufikia, kwa kazi ya kuzima moto, usafi na uokoaji.

Tofauti kuu kati ya helikopta na ndege ni kwamba inachukua bila kuongeza kasi na kuinuka katika nafasi ya wima. Helikopta haina mbawa, lakini badala yake ina propeller kubwa iko juu ya paa na propeller ndogo kwenye mkia. Faida kuu ya helikopta ni ujanja. Inaweza kuruka hewani kwa muda mrefu na, kwa kuongeza, kuruka kinyume chake. Ili kutua, helikopta haihitaji uwanja wa ndege: inaweza kutua kwenye eneo lolote tambarare, hata juu ya milima.

Mwanzoni mwa karne ya ishirini, Mfaransa P. Cornu alikuwa wa kwanza duniani kuruka helikopta. Aliweza kuruka hadi urefu wa sentimita 150, yaani, alipachika katika uvumbuzi wake mahali fulani kwenye kiwango cha kifua cha mtu mzima. Kisha ndege hii ilidumu sekunde 20 tu. Paul Cornu aliamua kwamba urefu ulikuwa wa juu sana, na alikuwa akichukua hatari nyingi, kwa hivyo baadaye alipanda juu na wavu wa usalama - kwenye kamba.

Kipengele kikuu cha muundo kinachofanya helikopta kupaa na kisha kupaa angani ni propela yake kubwa. Huvuta hewa kila mara kwa blade zake, ndiyo maana helikopta inaruka. Wakati huo huo, rotor ya mkia huzuia mwili wa ndege hii ya kuruka kugeuka kinyume cha mzunguko wa rotor kuu. Ubunifu huu wa helikopta ulivumbuliwa katika miaka ya 1940 na mhandisi wa Urusi.

Wakati rotor kuu ya helikopta inapozunguka, nguvu ya majibu hutokea, ikizunguka kinyume chake. Kulingana na njia ya kusawazisha nguvu hii, kuna helikopta za rotor moja na twin-rotor. Katika helikopta za rotor moja, nguvu ya athari huondolewa na rotor ya mkia msaidizi, na katika helikopta za rotor pacha, kwa sababu ya ukweli kwamba rotors huzunguka kwa mwelekeo tofauti.

Aina za helikopta.

Kusudi kuu la helikopta za kushambulia ni kushinda malengo ya ardhi ya adui. Hizi ni helikopta bora za kijeshi, ndiyo sababu mashine kama hizo pia huitwa helikopta za kushambulia. Silaha zao zinajumuisha makombora ya kukinga mizinga na ndege, bunduki nzito na bunduki ndogo.

Helikopta ya kushambulia inaweza kuharibu idadi kubwa ya vifaa vya adui na wafanyikazi katika vita moja. Helikopta ya shambulio la Eurocopter Tiger iko katika huduma na majeshi ya Ufaransa, Uhispania, Ujerumani na Australia.

Helikopta ya Ka-50 ya Urusi inachukuliwa kuwa moja ya helikopta zinazoweza kubadilika zaidi ulimwenguni. Inajulikana sana ulimwenguni chini ya jina la utani Black Shark. Helikopta hii ina propela mbili kubwa, na mkia wake ni kama ndege. Helikopta ya Black Shark hufanya aerobatics changamano zaidi na ina uwezo wa kuelea angani kwa hadi saa 12. Shukrani kwa automatisering ya kisasa, Ka-50 inadhibitiwa na majaribio moja tu.

Mnamo 1983, helikopta ya AN-64 ya Apache iliundwa katika jimbo la Arizona la Amerika. Silaha zake zilijumuisha kanuni ya moja kwa moja ya moto wa haraka na makombora 16 ya kukinga vifaru. Helikopta ya Apache inaweza kufikia kasi ya hadi kilomita mia tatu kwa saa na kuruka kwa urefu wa kilomita 6. Helikopta hii inaendesha kikamilifu katika giza nene na wakati wa hali mbaya ya hewa. Helikopta ya Apache bado ndiyo helikopta kuu inayotumiwa na Jeshi la Marekani leo.

Helikopta ya usafiri inaweza kutumika kusafirisha abiria na mizigo. Aina nyingine za helikopta ni pamoja na helikopta maalum ya uokoaji na helikopta nyepesi ya utafiti ya viti viwili.

.

Rotor kuu ya helikopta: rotor moja au zaidi (kawaida mbili) hutumiwa kwa kukimbia. Vipande vyake (hadi vipande 8) hufanya kama mbawa za ndege na, wakati wa kuzunguka, huunda nguvu muhimu ya kuinua. Mara ya kwanza, vile vilifanywa kwa chuma, na tangu mwishoni mwa miaka ya hamsini ya karne iliyopita zimefanywa kwa fiberglass.

Rotor msaidizi hutumikia kuondokana na nguvu ya majibu ambayo inazunguka helikopta kinyume chake wakati rotor kuu inapozunguka. Wakati mwingine, badala ya propeller, pua ya ndege inaweza kuwekwa kwenye boom ya mkia. Injini ya helikopta A huendesha screws kuu na msaidizi ili kuzunguka. Kawaida hii ni pistoni au injini ya ndege.

Rubani kwenye chumba cha marubani V kuna usukani wa kudhibiti ( usukani ), ambao hugeuzwa na rubani kuruka kuelekea anakohitaji. Usukani hubadilisha mwelekeo wa blade za propela; wakati wa kukimbia, sehemu moja ya duara ambayo propela inaelezea itashushwa chini kuliko nyingine, na helikopta itaruka upande huo.

Fuselage ni pamoja na chumba cha marubani, chumba cha abiria au mizigo, na chumba cha injini. Chasi - kwa kuwa helikopta haitaji "kukimbia" kwa kuondoka na kutua, mara nyingi chasi ya magurudumu inabadilishwa na skis rahisi zaidi.

20.06.2015

Kanuni ya kukimbia kwa ndege na helikopta

Mwili wowote unaosonga angani unaendelea kupata upinzani dhidi ya harakati zake kutoka kwa mwisho. Kwa hiyo, ili kusonga mwili, unahitaji kushinda upinzani na kutumia nguvu fulani. Nguvu ya upinzani wa hewa inayopatikana na mwili unaosonga ndani yake inalingana moja kwa moja na wiani wa hewa, eneo la mwili, mraba wa kasi ya harakati na inategemea sura ya mwili, ulaini wake na msimamo. katika mtiririko wa hewa.
Kulingana na sheria hii ya msingi ya aerodynamics, inaweza kuanzishwa kwamba ikiwa nguvu sawa hutolewa kwa miili ya maumbo na ukubwa tofauti kuwekwa katika mazingira tofauti, basi kasi yao ya harakati itakuwa tofauti.
Ikiwa unaweka miili ya maumbo mbalimbali katika mtiririko wa hewa - sahani, mwili wenye maumbo ya angular na mwili wa umbo la tone, basi inageuka kuwa tofauti kubwa ya shinikizo mbele na nyuma yao, eneo kubwa la vortex, kupunguza kasi ya harakati ya miili katika hewa na nguvu kubwa ya upinzani. Nguvu hii, iliyoelekezwa moja kwa moja dhidi ya mwendo wa miili, inaitwa nguvu ya kuvuta, au kuvuta.
Wakati wa kuzunguka mwili na maumbo ya angular, mtiririko hupungua chini kuliko wakati unapozunguka sahani, kwa hiyo, kanda ya shinikizo la chini na drag itakuwa ndogo (Mchoro 1).

Ikiwa mwili wa umbo la tone na sura kamili zaidi ya aerodynamic huwekwa kwenye mtiririko wa hewa, basi shinikizo mbele na nyuma ya mwili huu haitakuwa na maana, kwani mito ya hewa inapita karibu nayo na karibu haifanyi msukosuko. Mbele ya miili kama hii, nguvu ndogo itahitajika kushinda buruta. Kutoka hapo juu, inakuwa wazi kuwa katika anga, maumbo ya mwili yaliyorekebishwa ambayo yanaunda upinzani wa chini kabisa na usiosababisha msukosuko ni muhimu sana. Kwa miili kama hiyo hapo awali
Hizi ni pamoja na miili ya umbo la machozi na umbo la mabawa. Mabawa ya ndege ni sehemu zake kuu. Wanaunda lifti na kufanya ndege iwezekanavyo.
Hebu tuchunguze kwa ujumla sababu za kuinua (Mchoro 2). Acha mrengo usonge angani kwa pembe fulani ya shambulio. Chembe za hewa zinazogonga bawa linaloruka zitajipinda kuzunguka sehemu ya juu, mbonyeo na ya chini, tambarare au iliyopinda kidogo ya bawa. Wakati huo huo, vijito vinavyozunguka bawa kutoka juu vinapaswa kusafiri umbali mrefu zaidi kuliko vijito vinavyozunguka bawa kutoka chini. Hii ina maana kwamba mito ya juu itasonga kwa kasi ya juu kuliko ya chini.

Kutoka kwa sheria ya Bernoulli inafuata kwamba kasi ya mtiririko wa juu, chini ya shinikizo ndani yake. Kwa hiyo, shinikizo la chini linaundwa juu ya mrengo kuliko chini ya mrengo. Kama matokeo ya tofauti ya shinikizo, bawa, kwa upande mmoja, inaonekana kunyonya juu kwa sababu ya shinikizo lililopunguzwa, na kwa upande mwingine, pia linaimarishwa kwa sababu ya shinikizo la kuongezeka. Matokeo yake, nguvu ya kuinua hutokea, ikitenda kutoka chini na kuelekezwa perpendicular kwa mtiririko wa hewa. Kuruka kwa ndege na helikopta kama gari nzito kuliko hewa kunategemea mali hii ya bawa.
Ndege huinuka tu ikiwa inasonga kwa kasi ya kutosha. Ili ndege iweze kuinua kutoka ardhini, kiinua kutoka kwa bawa lake lazima iwe kubwa kuliko uzito wa ndege.
Ili ndege iende hewani kwa kasi fulani, inapaswa kushinda upinzani wa hewa kila wakati, na wakati wa kukimbia, pia msuguano wa magurudumu chini. Nguvu inayoshinda upinzani wa hewa na kutoa kasi ya mbele kwa ndege ni msukumo wa propela inayozungushwa na motor.

Muundo wa ndege

Sehemu kuu za ndege ni pamoja na mbawa, mwili, viungo vya utulivu na udhibiti, viungo vya harakati na kutua, na kikundi cha injini ya propeller (Mchoro 3).
Mabawa ni moja ya sehemu muhimu zaidi za ndege. Utendaji wa ndege wa ndege hutegemea sura katika mpango na sehemu ya msalaba, pamoja na ukubwa wa mbawa.
Ndege aina ya monoplane ina bawa moja, wakati ndege aina ya biplane ina mbawa mbili. Mabawa ya juu na ya chini yanaunganishwa kwa kila mmoja na struts. Ailerons zimeunganishwa kwa mbawa za juu na za chini. Katika mpango, bawa la ndege na aileron mara nyingi huwa na umbo la mstatili na mviringo wa miisho.

Mwili wa ndege (fuselage) ni sehemu kuu ya muundo ambao sehemu ya katikati, mbawa, kitengo cha injini, gear ya kutua na mkia huunganishwa. Kwa kuongeza, hutumikia kubeba mzigo wa ndege (abiria, mizigo, nk).
Viungo vya utulivu na udhibiti wa ndege vinajumuisha ailerons na mkia.
Ailerons ni sehemu ya bawa na ni mbawa ndogo zinazohamishika ziko kwenye ncha za mbawa za ndege. Ailerons hutumikia kudumisha utulivu wa upande wa ndege na kuinama wakati wa kuzunguka mhimili wake wa longitudinal.
Mkia wa ndege una mikia ya usawa na wima. Kwa msaada wao, ndege hudumisha utulivu wa longitudinal hewani, huinuka, hushuka na kubadilisha mwelekeo wa kukimbia.
Mkia wa usawa una kiimarishaji - sehemu ya kudumu ambayo hutoa ndege kwa utulivu wa longitudinal katika kukimbia (katika mwelekeo wa wima), na sehemu ya kusonga - elevators. Wao ni vidhibiti vya ndege katika ndege ya wima na hutumikia kuhamisha kupanda au kuanguka.
Mkia wa wima una fin, iliyounganishwa kwa uhakika na sehemu ya nyuma ya fuselage na kutumikia kutoa utulivu kwa ndege katika ndege (katika mwelekeo wa usawa), na sehemu ya kusonga - usukani, ambayo ni chombo cha utulivu wa mwelekeo na kudhibitiwa. Kwa msaada wake, unaweza kubadilisha mwelekeo wa kukimbia kwa ndege kwenda kulia na kushoto, i.e. kwenye ndege ya usawa.
Viungo vya harakati na kutua ni gia ya kutua na mkia au gurudumu la mbele. Vifaa vya kutua vya ndege ni kifaa cha kupaa na kutua kinachohitajika kwa ajili ya kukimbia, kupunguza athari ya kutua, na kuboresha udhibiti wakati wa kuendesha teksi chini. Katika hali ya baridi, ski ya mkia (ski) imewekwa ili kulinda dhidi ya kuzika kwenye theluji.
Ndege hiyo inatua kwa pointi tatu, kwa mfano kwenye magurudumu mawili ya mbele na mkia mmoja.
Ndege inadhibitiwa kwa kutumia lifti, usukani na ailerons.Mahitaji makuu ya ndege inaporuka ni utulivu na udhibiti unaohusiana na shoka tatu (Mchoro 4) kupita katikati ya uzito wa ndege - mhimili wa longitudinal XX1, mhimili wa kupita. YU1 na mhimili wima ZZ1, unaoelekea kwenye shoka hizi. Udhibiti wa ndege kuzunguka mhimili wa longitudinal hupatikana kwa ailerons, mhimili unaovuka kwa lifti, na mhimili wima kwa usukani. Usukani na kanyagio za miguu hutumika kudhibiti ndege. Helm inaunganisha kwa elevators na ailerons, na miguu ya miguu huunganishwa na usukani na gurudumu la mkia. Wakati usukani unapopotoshwa upande wa kushoto, ailerons ya mbawa za kushoto huinuka na ailerons ya mbawa za kulia chini; katika kesi hii, ndege hupata benki ya kushoto. Unapochukua usukani, lifti huinuka na ndege huenda juu. Unapoondoa usukani kutoka kwako, ndege itashuka.

Usukani unadhibitiwa kwa kushinikiza kanyagio kwa mguu wako. Kwa mfano, kubonyeza kwa mguu wako wa kulia kutageuza usukani kwenda kulia na ndege itageuka kulia.
Kundi la injini ya propela lina injini, propeller, sura ya gari, mfumo wa usambazaji wa gesi na mafuta na udhibiti wa gari. Propela ya ndege ina blade kadhaa za mzunguko wa kulia (saa).

Ndege zinazotumika na mahitaji yao

Ndege zinazotumiwa kupiga picha za angani za misitu na misitu zinakabiliwa na mahitaji tofauti.
Katika misitu, kwa ajili ya kulinda misitu kutokana na moto, kuizima, ushuru wa angani wa misitu, udhibiti wa aerochemical wa wadudu hatari na kazi nyingine, ndege ya YAK-12 na AN-2 hutumiwa sana. Ndege ya PO-2 iko nje ya uzalishaji.
Ndege ya Yak-12 ni ndege moja, yenye kibanda kilichofungwa lakini chenye glasi vizuri, ambacho huketi watu wanne, akiwemo rubani. Rahisi kwa uchunguzi wa aerovisual, ina mwonekano mzuri na kasi ya chini ya kukimbia - 90-150 km / h. Upigaji picha wa anga kubwa na wa kati kutoka humo unawezekana tu kwa madhumuni ya misitu, kulingana na mahitaji ya chini kuhusu uzingatiaji mkali wa urefu wa ndege na mwelekeo wa mwelekeo wa picha za angani.
Ndege ya AN-2 inatumika sana kwa ulinzi wa anga wa misitu kutokana na moto, kuizima, udhibiti wa aerochemical wa wadudu hatari, usafirishaji wa watu na mizigo, na pia kwa upigaji picha wa angani. Cabin yake inaweza kubeba kamera mbili za angani kwa urahisi, vifaa maalum kwa ajili yao, ikiwa ni pamoja na altimeter ya redio, statoscope, na vyombo vingine, na wafanyakazi wa hadi watu sita. Hii inaruhusu uchunguzi wa angani wakati huo huo wa maeneo ya misitu. Kwa utulivu mzuri wa hewa na kasi ya cruising ya 130-210 km / h, inafaa kwa upigaji picha wa anga wa kati na mkubwa. Kuonekana kwake kwa uchunguzi wa aerovisual ni mbaya zaidi kuliko ile ya Yak-12.
Ndege za LI-2 na IL-12 zina vifaa vya juu zaidi vya kukimbia na angani, zina malipo ya juu na kasi ya kukimbia (230-400 km / h), na urefu wa kukimbia wa hadi 5000 m, ambayo inaruhusu. zitatumika kwa upigaji picha wa anga ndogo na wa kati.
Mahitaji mahususi kwa ndege ya upigaji picha angani ni pamoja na:
1. Haja ya kuwa na vipimo vya kutosha vya kabati ili kukidhi kamera za angani na vifaa vyote kwa ajili yake (vipimo vya redio, statoscope na vyombo vya kudhibiti) na kuunda uwezo wa kuzidhibiti wakati wa kukimbia na kutatua hitilafu ndogo.
2. Uwezekano wa mwonekano mzuri kwa mpimaji angani mbele, kwa pande na chini.
3. Uwezo wa kupata haraka urefu hadi 6000 m, kuwa na kasi ya cruising hadi 350 km / h, na kuwa na hifadhi ya mafuta kwa saa 6-8 za kukimbia.
4. Katika hali fulani ya kukimbia ya usawa, ndege lazima iwe na utulivu mzuri wa longitudinal, lateral na mwelekeo ili kukidhi mahitaji ya ubora wa kijiometri wa picha ya picha ya ardhi.
Kwa huduma za anga katika misitu, ni muhimu kuwa na ndege zote mbili nyepesi, zinazofaa kwa uchunguzi wa anga, na aina kubwa ya kasi - kutoka 80 hadi 200 km / h, kuruhusu ndege kwa urefu wa chini, na ndege nzito yenye uwezo wa kubeba tani kadhaa. , yenye uwezo wa kusafirisha mizigo. , wafanyakazi, parachuti, mifumo mbalimbali na wakati huo huo inafaa kwa kutua na kuondoka kutoka maeneo madogo.

Kifaa cha helikopta

Helikopta ni ndege nzito kuliko angani. Jina lake la kigeni ni "helikopta", ambalo linatokana na maneno ya Kigiriki hélicos (screw) na pteron (mrengo), yaani rotorcraft. Jina la Kirusi "helikopta" linaonyesha sifa kuu ya ndege hii - "ndege ya wima".
Helikopta ina uwezo wa kupaa wima, moja kwa moja kutoka kwa kusimama, na kutua wima, bila kukimbia. Angani, inaweza kusonga kwa mwelekeo wowote na inaweza kunyongwa bila kusonga juu ya dari ya msitu na kwa urefu wa mita mia kadhaa. Helikopta inaweza kutua kwenye uwazi katikati ya msitu, kwenye kinamasi kisicho na miti n.k. Kuruka na kutua kwa kasi, kuruka na urefu wa kukimbia ni sifuri, hivyo helikopta haihitaji viwanja maalum vya ndege; ni mwakilishi wa mashirika yasiyo ya ndege. uwanja wa ndege wa anga. Helikopta ina anuwai ya kasi - kutoka 0 hadi 150-200 km / h. Shukrani kwa mali hizi, ni njia ya lazima ya mawasiliano, usafiri, na kwa kufanya kazi mbalimbali wakati wa kuchunguza maeneo yasiyoweza kufikiwa katika hali isiyo na watu ya Kaskazini na Siberia.
Sehemu kuu za helikopta ni pamoja na; rotor kuu, mwili, injini, maambukizi, mfumo wa udhibiti wa helikopta, uendeshaji (mkia) rotor na gear ya kutua (Mchoro 5).

Rotor kuu ya helikopta ina jukumu la mrengo. Inaendeshwa na injini na hutumikia kuunda kuinua na kutia. Kwa kuongeza, rotor kuu ni kipengele cha udhibiti wa helikopta. Helikopta hutumia rotors na vile tatu hadi nne kwa muda mrefu na nyembamba (lita 15-20 au zaidi kwa kipenyo). Visu kuu vya rotor vinaweza kuzunguka mhimili wao kwenye bawaba ya axial.
Mwendo wa wima wa helikopta unadhibitiwa kwa kubadilisha kasi ya rotor au angle ya vile. Kadiri kasi ya rotor au pembe ya blade inavyoongezeka, nguvu ya kuinua huongezeka na helikopta huinuka. Ikiwa kasi ya propeller inapungua au angle ya ufungaji inapungua, kuinua kunapungua na helikopta hupungua. Wakati nguvu ya kuinua imesawazishwa kabisa na uzito wa ndege wa helikopta, "hutegemea" hewani, bila kushuka au kupanda. Mara tu nguvu ya kuinua inapozidi uzito wa helikopta, huinuka. Wakati wa kuzunguka, rotor kuu huwa na kugeuza helikopta katika mwelekeo kinyume na mzunguko wa rotor, yaani, torque tendaji huundwa. Ili kusawazisha, rotor ya mkia hutumiwa, ambayo, inapozungushwa, huunda msukumo na kusawazisha torsion.
Mwili wa helikopta hufanya kazi sawa na ndege. Inaunganisha sehemu zote kwa nzima moja. Inaweka injini, mfumo wa udhibiti, vifaa maalum, utaratibu wa maambukizi, cabin kwa majaribio na mizigo.
Kiwanda cha nguvu na usambazaji. Helikopta za kisasa hutumia injini za kawaida za bastola za mwako wa ndani zilizopozwa na hewa, turbine za gesi ya anga na injini za turbojet.
Ili kuhamisha nguvu ya injini kwa rotors kuu na mkia, utaratibu maalum unaoitwa maambukizi hutumiwa.
Udhibiti wa, kwa mfano, helikopta ya rotor moja ina mifumo mitatu; udhibiti wa rotor kuu, udhibiti wa rotor ya mkia na udhibiti wa injini.
Rotor kuu inadhibitiwa na fimbo ya kawaida ya udhibiti wa aina ya ndege kwa kutumia swashplate moja kwa moja na lever "hatua-throttle". Rotor ya mkia inadhibitiwa na miguu ya kawaida ya miguu. Injini inadhibitiwa na lever sawa ya "hatua-throttle" ambayo inadhibiti rotor kuu.
Lever ya "step-throttle" inaitwa hivyo kwa sababu inaposonga, lami ya propeller na nguvu (throttle) ya injini wakati huo huo hubadilika. Kwa mfano, wakati lever ya "hatua-throttle" inakwenda chini, pembe za ufungaji au lami ya blade kuu ya rotor itapungua, na nguvu ya injini pia itapungua. Kwa hivyo, helikopta itaanza kushuka.
Rotor ya mkia imewekwa tu kwenye helikopta za rotor moja. Inasawazisha torque tendaji ya rotor kuu na hutoa udhibiti wa mwelekeo, yaani, hutumiwa kufanya zamu.
Gia ya kutua hutumika kunyonya mishtuko na mishtuko iwezekanayo wakati wa kutua na kama msaada wakati wa maegesho. Chassis inaweza kuendeshwa kwa magurudumu, kuelea na kuteleza.
Helikopta nyepesi huwa na magurudumu matatu, huku zito zikiwa na nne.

Uainishaji wa helikopta

Helikopta hutofautiana katika idadi ya rotor, eneo lao, na njia ya mzunguko wa kuendesha gari. Kwa mujibu wa sifa hizi, helikopta inaweza kuwa rotor moja na rotor ya mkia, na rotor mbili ziko coaxially, na rotors mbili ziko longitudinally, na rotors mbili transversely iko, na gari jet ya rotor kuu, nk (Mchoro 6). )
Ya kawaida ni helikopta za rotor moja na rotor ya mkia iliyoundwa na M.L, Mil (MI-1, MI-4, MI-6, V-2, V-8, nk). Wao ni rahisi katika kubuni na uendeshaji. Hasara zao ni mkia mrefu (vipimo vikubwa) na hasara kubwa ya nguvu (hadi 10%) kutokana na uendeshaji wa rotor ya mkia.

Helikopta za muundo wa coaxial zina rotors zote mbili kwenye mhimili mmoja, moja chini ya nyingine. Shaft ya screw ya juu hupita ndani ya shimoni ya mashimo ya screw ya chini. Kwa sababu ya kuzunguka kwa rotors kwa mwelekeo tofauti, torque tendaji inakandamizwa. Helikopta hizi ni ndogo kwa saizi, nyepesi kwa uzito, zina uwezo mzuri wa kudhibiti na ujanja,
Hasara za helikopta za coaxial ni pamoja na kupoteza nguvu na rotor ya chini, ambayo inafanya kazi katika mkondo wa hewa iliyotupwa na rotor ya juu, na ugumu wa mahesabu wakati wa kubuni.
Kulingana na mpango huu, helikopta nyepesi N.I. zinaundwa. Kamov: kiti kimoja KA-10, viti viwili KA-15 na viti vinne KA-18.
Helikopta zilizo na rotors mbili za longitudinally zina rotor moja iko juu ya pua ya fuselage, na nyingine juu ya mkia. skrubu huzunguka pande tofauti ili kughairi kwa pamoja torati tendaji. Hasara yao ni kwamba propeller ya nyuma inafanya kazi katika mazingira ya hewa ambayo hapo awali yanasumbuliwa na propeller ya mbele, na hii inapunguza ufanisi wake.
Propela za helikopta zilizo na rotor mbili za kupita zimewekwa kwenye mihimili maalum kwenye pande za fuselage. Kuzunguka kwa mwelekeo tofauti, huunda utulivu mzuri wa upande.

Injini ya helikopta hutumiwa kuzunguka rotor kuu. Ikiwa helikopta ina rotors kadhaa kuu, basi zinaweza kuendeshwa na injini moja ya kawaida au kila injini tofauti, lakini ili mzunguko wa rotors upatanishwe madhubuti.

Madhumuni ya injini kwenye helikopta hutofautiana na madhumuni ya injini kwenye ndege, gyroplane, au ndege, kwani katika kesi ya kwanza inazunguka rotor kuu, ambayo inaunda msukumo na kuinua, katika hali nyingine inazunguka. trekta rotor, kujenga tu kutia nguvu majibu ya ndege ya gesi (kwenye ndege ya ndege), ambayo pia hutoa kutia tu.

Ikiwa helikopta ina injini ya pistoni, basi muundo wake lazima uzingatie idadi ya vipengele vya asili ya helikopta.

Helikopta inaweza kuruka kwa kukosekana kwa kasi ya mbele, ambayo ni, hutegemea hewa bila kusonga. Katika kesi hii, hakuna mtiririko wa hewa na baridi ya injini, radiator ya maji na baridi ya mafuta, kama matokeo ambayo injini inaweza kuzidi na kushindwa. Kwa hiyo, kwenye helikopta ni vyema zaidi kutumia injini iliyopozwa hewa badala ya iliyopozwa na maji, kwa kuwa mwisho hauhitaji mfumo wa baridi wa kioevu kikubwa na kikubwa, ambacho kitahitaji nyuso kubwa sana za baridi kwenye helikopta.

Injini ya hewa iliyopozwa, kwa kawaida imewekwa kwenye helikopta kwenye handaki, lazima iwe na gari kwa shabiki wa kulazimishwa, ambayo hutoa baridi kwa injini wakati wa kukimbia na kukimbia kwa kiwango, wakati kasi iko chini.

Baridi ya mafuta imewekwa kwenye handaki sawa. Halijoto ya injini na mafuta inaweza kurekebishwa kwa kubadilisha saizi ya ghuba au vipenyo vya kutolea nje vya handaki kwa kutumia mikunjo inayohamishika inayodhibitiwa kutoka kwa chumba cha rubani kwa mikono au kiotomatiki.

Injini ya pistoni ya ndege kwa kawaida ina kasi iliyokadiriwa ya takriban 2000 rpm. Ni wazi kwamba idadi kamili ya mapinduzi ya injini haiwezi kuhamishiwa kwa propeller, kwa kuwa katika kesi hii kasi ya ncha ya vile itakuwa ya juu sana kwamba itasababisha duka la kasi. Kwa sababu hizi, nambari ya M katika mwisho wa vile haipaswi kuwa zaidi ya 0.7-0.8. Kwa kuongeza, kwa nguvu za juu za centrifugal, rotor kuu itakuwa ya ujenzi nzito.

Wacha tuhesabu mapinduzi ya juu yanayoruhusiwa ya rotor na kipenyo cha m 12, ambayo nambari ya M ya mwisho wa vile haizidi 0.7 kwa urefu wa ndege wa 5000 m kwa kasi ya kukimbia ya 180 km / h,

Kwa hivyo, injini ya helikopta lazima iwe na sanduku la gia na kiwango cha juu cha kupunguzwa.

Kwenye ndege, injini daima huunganishwa kwa uthabiti kwa propela. Propela ya muda mrefu, yenye kipenyo kidogo ya chuma yote huvumilia kwa urahisi jerks zinazoongozana na kuanza kwa injini ya pistoni, wakati ghafla inachukua mapinduzi mia kadhaa. Rota ya helikopta, yenye kipenyo kikubwa, wingi ulio mbali na mhimili wa mzunguko, na kwa hiyo wakati mkubwa wa inertia, haujaundwa kwa mizigo ya ghafla ya kutofautiana katika ndege ya mzunguko; Wakati wa kuanza, uharibifu wa vile unaweza kutokea kwa sababu ya kuanza kwa jerks.

Kwa hiyo, ni muhimu kwamba wakati wa uzinduzi rotor kuu ya helikopta imekatwa kutoka kwa injini, yaani, injini lazima ianzishwe bila kazi, bila mzigo. Hii kawaida hufanywa kwa kuanzisha msuguano na vishikizo vya cam kwenye muundo wa injini.

Kabla ya kuanza injini, vifungo vinapaswa kuzima, na mzunguko wa shimoni la injini haujapitishwa kwa rotor kuu.

Hata hivyo, bila mzigo, injini inaweza kuendeleza kasi ya juu sana (spin), ambayo itasababisha uharibifu wake. Kwa hiyo, wakati wa kuanza, kabla ya vifungo kuhusika, huwezi kufungua kikamilifu injini ya carburetor throttle na kuzidi kasi iliyowekwa.

Wakati injini tayari inaendesha, ni muhimu kuiunganisha kwenye rotor kuu kwa kutumia clutch ya msuguano.

Kiunga cha majimaji kinachojumuisha diski kadhaa za chuma zilizofunikwa na nyenzo iliyo na mgawo wa juu wa msuguano inaweza kutumika kama clutch ya msuguano. Baadhi ya diski zimeunganishwa kwenye shimoni la sanduku la injini, na diski za kati zimeunganishwa kwenye gari kuu la shimoni kwenye rotor kuu. Kwa muda mrefu kama diski hazijashinikizwa, zinazunguka kwa uhuru kwa kila mmoja. Ukandamizaji wa diski unafanywa na pistoni. Kutoa mafuta ya shinikizo la juu chini ya pistoni husababisha pistoni kusonga na hatua kwa hatua kukandamiza diski. Katika kesi hiyo, torque kutoka kwa injini hupitishwa kwa propeller hatua kwa hatua, ikifungua vizuri propeller.

Kaunta za mapinduzi zilizowekwa kwenye chumba cha rubani zinaonyesha mapinduzi ya injini na propela. Wakati kasi ya injini na propela ni sawa, hii ina maana kwamba diski za clutch za hydraulic zinasisitizwa kwa nguvu dhidi ya kila mmoja na clutch inaweza kuchukuliwa kuwa imeunganishwa kama clutch rigid. Kwa wakati huu, clutch ya mbwa inaweza kuhusika vizuri (bila kutetemeka).

Hatimaye, ili kuhakikisha uwezekano wa kujitegemea mzunguko, rotor kuu lazima iondolewe moja kwa moja kutoka kwa injini. Muda tu injini inaendesha na kugeuza propela, clutch ya mbwa inahusika. Ikiwa injini inashindwa, kasi yake hupungua haraka, lakini rotor kuu inaendelea kuzunguka kwa muda kwa inertia kwa idadi sawa ya mapinduzi; kwa wakati huu clutch ya mbwa huachana.

Rotor kuu, iliyokatwa kutoka kwa injini, inaweza kuendelea kuzunguka katika hali ya kujitegemea.

Ndege katika hali ya kujizungusha kwa madhumuni ya mafunzo hufanywa na injini imezimwa au na injini inayoendesha; katika kesi ya mwisho, kasi yake imepunguzwa sana hivi kwamba propeller (kwa kuzingatia kupunguzwa) hufanya idadi kubwa ya mapinduzi. kuliko crankshaft ya injini.

Baada ya kutua kwa helikopta, kasi ya injini hupunguzwa kwanza, clutch imetengwa, na kisha injini inacha. Wakati wa kuegesha helikopta, propeller lazima iwekwe kila wakati, vinginevyo inaweza kuanza kuzunguka kwa sababu ya upepo wa upepo.

Nguvu ya injini ya helikopta hutumiwa kushinda upinzani wa mzunguko wa rotor kuu, kwenye mzunguko wa rotor ya mkia (6-8%), kwenye mzunguko wa shabiki (4-6%) na kushinda hasara katika maambukizi (5-7%).

Kwa hivyo, rotor kuu haitumii nguvu zote za injini, lakini sehemu yake tu. Matumizi ya propela ya nguvu ya injini huhesabiwa na mgawo unaoonyesha ni kiasi gani cha nguvu ya injini ambayo rota hutumia. Kadiri mgawo huu unavyoongezeka, ndivyo muundo wa helikopta unavyoendelea zaidi. Kawaida = 0.8, i.e. propela hutumia 80% ya nguvu ya injini:

Nguvu ya injini ya pistoni inategemea malipo ya uzito wa hewa inayotolewa kwenye mitungi, au kwa wiani wa hewa inayozunguka. Kwa sababu ya ukweli kwamba msongamano wa hewa inayozunguka hupungua kwa kuongezeka kwa urefu, nguvu ya injini pia hupungua kila wakati. Injini kama hiyo inaitwa injini ya urefu wa chini. Kwa kuongezeka kwa urefu wa 5000-6000 m, nguvu ya injini kama hiyo hupunguzwa kwa takriban nusu.

Ili nguvu ya injini sio tu kupungua, lakini hata kuongezeka hadi urefu fulani, supercharger imewekwa kwenye mstari wa kunyonya hewa ndani ya injini, na kuongeza wiani wa hewa ya ulaji. Kutokana na supercharger, nguvu ya injini huongezeka hadi urefu fulani, unaoitwa urefu wa kubuni, na kisha hupungua kwa njia sawa na katika injini ya chini ya urefu.

Supercharger inaendeshwa kwa mzunguko kutoka kwa crankshaft ya injini. Ikiwa kuna kasi mbili katika maambukizi kutoka kwa crankshaft hadi supercharger, na wakati kasi ya pili imewashwa, kasi ya supercharger huongezeka, basi kwa ongezeko la urefu inawezekana kutoa ongezeko la nguvu mara mbili. Injini kama hiyo tayari ina urefu wa muundo mbili.

Helikopta, kama sheria, zina injini zilizo na chaja kubwa.