Un elicottero vola perché sopra di esso gira un grande rotore principale. L'elica ha pale. Hanno la forma di ali di aeroplano. E quando le lame girano velocemente sulla vite, c'è una forza che solleva questa macchina in aria.
Per diversi elicotteri sul rotore principale - in un altro modo si chiama rotore - potrebbe esserci importo diverso lame.
Un elicottero di medie dimensioni di solito ha tre pale.
Gli elicotteri più grandi, che hanno quattro pale sul rotore principale, possono trasportare contemporaneamente molte persone o grandi carichi.
Possono volare in direzioni diverse.
Il pilota, controllando l'elicottero, può inclinare il rotore principale a sinistra. E poi la sua macchina aerea inizierà a muoversi verso il lato sinistro. E vale la pena inclinare il rotore principale a destra e l'auto si sposterà verso il lato destro.
Se inclini il rotore in avanti o indietro, l'elicottero si muoverà in avanti o indietro: questa è una macchina così obbediente.
Gli elicotteri possono persino librarsi in aria. Questa proprietà è molto utile per varie cose. E non è disponibile per altri veicoli alati.
Questo è interessante:
Nella parte superiore dell'elicottero c'è una grande elica: un rotore. Se il rotore viene inclinato da una posizione orizzontale in una direzione o nell'altra, cosa che può essere eseguita dal pilota utilizzando le leve di comando, l'elicottero inizierà a muoversi esattamente nella direzione dell'inclinazione del rotore. Perché alla forza di sollevamento delle lame rotanti si aggiunge anche la forza del loro movimento traslatorio orizzontale. Ogni elicottero ha una piccola elica aggiuntiva sulla coda. Si trova verticalmente ed è necessario affinché l'elicottero non ruoti durante il funzionamento del rotore principale.
Istruzione
Anche Leonardo da Vinci, nei suoi brillanti appunti, sottolineava che per volare non bisogna sbattere le ali, ma informarle della velocità orizzontale e permettere loro di muoversi rispetto all'aria. Quando un'ala piatta interagisce con le masse d'aria, dovrà sorgere una forza di sollevamento che supererà il peso dell'aereo, credeva il leggendario inventore. Ma abbiamo dovuto aspettare diversi secoli prima che questo principio si realizzasse.
Gli sperimentatori hanno condotto con successo esperimenti con ali piatte. Posizionando una tale piastra leggermente inclinata rispetto al flusso d'aria, è stato possibile osservare come si forma una forza di sollevamento. Ma c'è anche una forza di resistenza che tende a respingere l'ala piatta. I ricercatori hanno chiamato l'angolo con cui il flusso d'aria agisce sul piano dell'ala, l'angolo di attacco. Più è grande, maggiori sono i valori della forza di sollevamento e della forza di trascinamento.
Agli albori dell'aviazione, i ricercatori hanno scoperto che l'angolo di attacco più efficace per un'ala piatta era di 2-9 gradi. Con un valore inferiore, non sarà possibile creare la forza di sollevamento necessaria. E se l'angolo di attacco è eccessivamente grande, ci sarà un'inutile resistenza al movimento: l'ala si trasformerà semplicemente in una vela. Il rapporto tra portanza e resistenza è chiamato la qualità aerodinamica dell'ala.
Le osservazioni degli uccelli hanno dimostrato che le loro ali non sono affatto piatte. Si è scoperto che solo un profilo convesso poteva fornire elevate qualità aerodinamiche. In esecuzione su un'ala che ha un convesso parte superiore e fondo piatto, il flusso d'aria è diviso in due parti. Il flusso superiore ha una velocità maggiore perché deve percorrere una distanza maggiore. Si verifica una differenza di pressione, che crea una forza verso l'alto. Puoi aumentarlo regolando l'angolo di attacco.
Gli aerei moderni sono pesanti. Ma la forza di sollevamento che si verifica al momento del decollo consente alla pesante struttura di staccarsi dalla superficie terrestre. Il segreto sta nel giusto profilo delle ali, nel calcolo esatto della loro area e angolo di attacco. Se l'ala di un aeroplano fosse assolutamente piatta, sarebbe impossibile volare su un apparato più pesante dell'aria.
La portanza non viene utilizzata solo per decollare e mantenere un aereo in volo. È anche necessario per controllare l'aereo in volo. Per fare ciò, le ali sono divise in una serie di elementi mobili. Tali flap, durante l'esecuzione delle manovre, cambiano la loro posizione rispetto alla parte fissa dell'ala. Il velivolo ha una coda orizzontale, che funge da elevatore, e una coda verticale, che funge da timone. Tali elementi strutturali garantiscono la stabilità del velivolo in aria.
L'altitudine massima di volo è determinata da due "massimali": statico e dinamico. Nel primo caso si parla di sollevamento verticale solo con l'ausilio di un rotore principale. Questa cifra è solitamente inferiore. Nel secondo caso il sollevamento viene effettuato sia con l'ausilio di una vite sia per la velocità del movimento lineare. In questo caso, puoi andare più in alto.
Elicottero: caratteristiche
L'aereo si forma a causa della velocità e della configurazione dell'ala. L'elicottero si alza in un modo completamente diverso. L'altitudine massima di volo raramente supera i 3000-3500 m Per il sollevamento vengono utilizzati una centrale elettrica e un rotore principale. La velocità non è paragonabile a quella degli aeroplani, ma un elicottero può facilmente decollare senza una corsa di decollo, atterrare su una pista impreparata, librarsi sul posto e spostarsi lateralmente.
Secondo le istruzioni, ai piloti è vietato spegnere i motori durante l'atterraggio su piattaforme ad alta quota da 3000 metri. operazione normale per la maggior parte degli elicotteri in modalità normale, è possibile fino a 4,5 km. Al di sopra di questa soglia, l'aria diventa rarefatta e le pale dell'elica devono avere i massimi angoli di attacco. E questo può portare a situazioni di emergenza.
Varietà
Per determinare oggettivamente gli indicatori, è necessario evidenziare il tipo di elicottero. L'altitudine massima di volo può essere impostata per le quattro sottoclassi di velivoli ad ala rotante in cui sono suddivise dalla International Aviation Federation (FAI) in base alle caratteristiche del progetto.
Oltre agli elicotteri, vengono definiti anche autogiri, in cui l'elica principale non cambia l'angolo di inclinazione e viene utilizzata solo per creare portanza. Un'altra sottoclasse sono i convertiplani. Le loro eliche, insieme ai motori, sono dirette verso l'alto durante il decollo e durante il volo orizzontale girano e funzionano come aerei. Separatamente, si distingue una sottoclasse di rotorcraft, in cui, oltre alla vite principale, vengono utilizzati piani aerodinamici laterali sul corpo (ali) per creare portanza.
Ancora tutti gli elicotteri sono divisi in cinque gruppi a seconda del peso al decollo: da 500 kg a 4500 kg. Inoltre, viene determinato il tipo di incarico: civile o militare. Tra questi, si possono distinguere sottoclassi separate a seconda delle specifiche di utilizzo: trasporto, multiuso, ricerca e soccorso, antincendio, agricolo, elicotteri gru e altri.
Elicottero: quota massima di volo
Sia i "soffitti" statici che quelli dinamici hanno dei limiti. Vengono introdotte restrizioni per determinare i confini, il cui eccesso può portare alla separazione del flusso d'aria dalle pale del rotore. Gli aeromobili ad ala rotante sono più sicuri nell'aria ad altitudini fino a 4500 m con la definizione del "tetto" massimo per le singole macchine fino a 6 km.
L'altezza massima di un volo in elicottero, registrata come record assoluto, è di 12442 m, stabilita dall'aeronauta francese Jean Boulet. Il suo Aerospatiale "Lama", appartenente alla sottoclasse "elicotteri", è stato in grado di superare il traguardo dei 12 chilometri nel 1972. Quel volo sarebbe potuto concludersi fatalmente, perché a quota dove la temperatura era inferiore a -60°C, il motore si è spento. Il pilota ha dovuto stabilire un altro record: la massima discesa in quota nella modalità autorotante del rotore principale.
Elicottero "Squalo"
La macchina bivite adottata per il servizio con la loro disposizione coassiale - Ka-50 - ha un soffitto statico, determinato specifiche tecniche a 4000 metri. L'altitudine massima di volo dell'elicottero Shark in dinamica può arrivare fino a 5500 metri. Velocità di volo in modalità crociera - 260 km / h, lateralmente - 80 km / h, all'indietro - fino a 90 km / h. L'altezza sta guadagnando nella modalità di 28 m / s. In grado di eseguire un "ciclo morto" completo, sebbene una tale manovra sia pericolosa a causa dell'elevata probabilità di avvitare le viti.
Per fare un confronto, l'altitudine massima di volo dell'elicottero Mi-26 è di 6500 me quella del Mi-28 è di 5800 m L'Apache americano AN-64 può volare fino a 6400 m vola ad un'altitudine di 5700 m.
La manopola di controllo determina il passo ciclico del rotore principale. Con il suo aiuto, il pilota controlla l'elicottero in rollio e beccheggio. Lavorare con lo stick di controllo mentre si è in bilico è come stare in equilibrio sulla punta di un ago. Quasi ogni azione richiede un'appropriata correzione da parte di altri controlli. Ad esempio, per aumentare la velocità, il pilota allontana da sé il bastone, inclinando l'auto in avanti. In questo caso la componente verticale nel vettore di spinta dell'elica diminuisce, ed è necessario aumentare il passo complessivo (alzare la leva “pitch-gas”) per non perdere quota.
1. Manopola di controllo. 2. Leva dell'acceleratore. 3.Pedali. 4. Gestione della comunicazione. 5. Bussola.
Passo-gas. Alzando la leva del passo-acceleratore, il pilota aumenta il passo totale (angolo di attacco delle pale) del rotore principale, aumentando così la spinta. In caso di forte aumento del beccheggio, il momento reattivo dell'elica cambia e l'elicottero tende a cambiare rotta. Per rimanere sulla traiettoria prescelta, il pilota aziona contemporaneamente la leva del gas e i pedali.
I pedali determinano il passo dell'elica stabilizzatrice ("coda"). Con il loro aiuto, il pilota controlla la rotta della macchina. La pedalata brusca influisce sul momento reattivo della vite stabilizzatrice e, nonostante la sua piccola massa, ha qualche effetto sul tono. "Gli allenatori esperti a volte mostrano ai cadetti un trucco fissando lo stick di controllo e il "step-gas" e controllando l'altitudine e la velocità del volo, agitando solo leggermente la coda", afferma Sergey Druy, "è così che le voci sugli" elicotteri radiocomandati "e altre magie appaiono."
6.Variometro (indicatore di velocità verticale). 7.Avihorizont. 8. Indicatore di velocità. 9. Contagiri (a sinistra - indicatore di velocità del motore, a destra - viti). 10.Altimetro. 11. Indicatore di pressione del collettore di aspirazione (dà un'idea della riserva di potenza del motore a un dato carico e condizioni meteorologiche). 12. Lampade di segnalazione. 13. Temperatura dell'aria nel tratto di aspirazione. 14. Orologio. 15. Strumentazione motore (pressione e temperatura olio, livello carburante, tensione rete di bordo). 16. Controllo dell'illuminazione. 17. Interruttore di alimentazione della frizione (trasmette la coppia alla vite dopo che il motore si è riscaldato). 18. Interruttore principale. 19. Interruttore di accensione. 20. Riscaldamento cabina. 21. Ventilazione della cabina. 22. Mixer interfonico. 23. Stazione radio.
Distribuzione dell'attenzione
L'abilità più importante nel pilotare un elicottero è giusta scelta direzione della vista. Ai cadetti viene insegnato a decollare e atterrare, guardando il terreno a una distanza di 5-15 m davanti a sé. Questa è semplice geometria. Se guardi oltre, fino alla linea dell'orizzonte, potresti non notare fluttuazioni significative di altitudine. Gli atleti-piloti di elicotteri guardano direttamente "sotto il bordo dell'abitacolo" e notano variazioni millimetriche di altezza. Se il cadetto sceglie la stessa direzione dello sguardo, vedrà piccole fluttuazioni, ma non sarà in grado di correggerle: non ci saranno abbastanza abilità e capacità motorie fini che derivano dall'esperienza. Pertanto, durante l'allenamento, l'allenatore suggerisce al cadetto di iniziare con uno sguardo a 15 m, per poi ridurre gradualmente questa distanza.
La "valvola" sul tunnel centrale controlla l'attrito dello stick di comando. Con esso, il pilota può aumentare la resistenza sul manico fino a quando non è completamente fissato. Questa funzione aiuta nei lunghi voli di fondo.
La direzione di base della vista in volo lungo il percorso è "hood-horizon". Se la posizione dell'orizzonte rispetto al cofano non cambia, l'elicottero sta volando a una determinata altezza a velocità costante. Un "tuffo" significherebbe molto probabilmente un aumento della velocità e una perdita di altezza, un'inclinazione della linea dell'orizzonte significherebbe un cambio di rotta. "Con il bel tempo, puoi volare con un cruscotto registrato", afferma Sergey Druy, "ma non volerai lontano con i finestrini della cabina di pilotaggio registrati".
Passo o gas?
La maggior parte degli elicotteri moderni ha un sistema automatico che regola l'alimentazione del carburante al motore per mantenere il regime del rotore principale entro un intervallo operativo ristretto. Ruotando la maniglia della leva dell'acceleratore, il pilota può controllare autonomamente l'alimentazione del carburante. In volo, il pilota può sentire come la maniglia stessa gira leggermente nella mano: questo è il funzionamento della macchina. Succede che i principianti in tensione stringono la maniglia, impedendo alla macchina di funzionare, e segnale sonoro, avviso di un calo di velocità.
Rotazione automatica
La modalità di autorotazione, in cui l'elica con un piccolo angolo di attacco ruota sfruttando l'energia del flusso d'aria in arrivo, consente, se necessario, di selezionare un sito di atterraggio e sedersi con il motore spento. Per mantenere la modalità, il pilota guarda il contagiri. Se i giri dell'elica scendono al di sotto della gamma operativa, il passo complessivo dell'elica dovrebbe essere gradualmente ridotto. Se gli RPM aumentano, il passo collettivo deve essere aumentato. Allo stesso tempo, l'elicottero rimane completamente controllabile in termini di rotta, rollio e beccheggio.
ELICOTTERI
Riso. 1. Spiegare il principio del volo in elicottero
Il rotore principale (HB) viene utilizzato per mantenere e muovere l'elicottero in aria.
Quando ruota su un piano orizzontale, l'HB crea una spinta (T) diretta verso l'alto, e così via. svolge il ruolo di creatore della forza di sollevamento (Y). Quando la spinta HB è maggiore del peso dell'elicottero (G), l'elicottero si solleverà da terra senza una corsa di decollo e inizierà una salita verticale. Se il peso dell'elicottero e la spinta dell'HB sono uguali, l'elicottero rimarrà sospeso in aria. Per una discesa verticale, è sufficiente far spingere più volte l'HB meno peso elicottero. La forza (P) per il movimento traslatorio dell'elicottero è fornita dall'inclinazione del piano di rotazione HB utilizzando il sistema di controllo dell'elica. L'inclinazione del piano di rotazione NV provoca una corrispondente inclinazione della forza aerodinamica totale, mentre la sua componente verticale manterrà l'elicottero in aria, e la componente orizzontale farà muovere l'elicottero nella direzione corrispondente.
Riso. 2. Le parti principali dell'elicottero:
1 - fusoliera; 2 - motori aeronautici; 3 - vite principale; 4 - trasmissione; 5 - rotore di coda;
6 - trave terminale; 7 - stabilizzatore; 8 - braccio di coda; 9 - telaio
La fusoliera è la parte principale della struttura dell'elicottero, che serve a collegare tutte le sue parti in un tutt'uno, nonché a ospitare l'equipaggio, i passeggeri, il carico e le attrezzature. Ha una coda e travi terminali per alloggiare il rotore di coda al di fuori della zona di rotazione HB, e l'ala (su alcuni elicotteri, l'ala è installata per aumentare velocità massima volo per scarico parziale - (MI-24)). La centrale elettrica (motori) è una fonte di energia meccanica per la rotazione delle eliche principale e di coda. Include motori e sistemi che ne garantiscono il funzionamento (carburante, olio, sistema di raffreddamento, sistema di avviamento del motore, ecc.).
HB serve per mantenere e muovere l'elicottero in aria ed è costituito da pale
e boccole HB. La trasmissione viene utilizzata per trasferire la potenza dal motore ai rotori principale e di coda. I componenti della trasmissione sono alberi, riduttori e giunti. Il rotore di coda (PB) (a volte tirando e spingendo) serve a bilanciare il momento reattivo che si verifica durante la rotazione dell'HB e per il controllo direzionale dell'elicottero. La forza di spinta del RV crea un momento relativo al baricentro dell'elicottero, bilanciando il momento reattivo dell'HB. Per virare l'elicottero è sufficiente modificare il valore della spinta del PB. RV è costituito anche da lame e boccole.
Il sistema di controllo (CMS) dell'elicottero è costituito da comandi manuali ea pedale. Questi includono leve di comando (stick, acceleratore e pedali) e sistemi di cablaggio per HB e PB. L'HB è controllato utilizzando un dispositivo speciale chiamato piatto oscillante. Il controllo del camper è fatto dai pedali.
I dispositivi di decollo e atterraggio (TLU) fungono da supporto per l'elicottero quando è parcheggiato e assicurano il movimento dell'elicottero a terra, il decollo e l'atterraggio. Per mitigare urti e urti, sono dotati di ammortizzatori. I dispositivi di decollo e atterraggio possono essere realizzati sotto forma di carrello di atterraggio a ruote, galleggianti e sci.
Riso. 3. Forma generale progettazione di elicotteri (sull'esempio dell'elicottero da combattimento MI-24P).