Helicopter: device, mga uri, control system, layunin

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Ang kaganapan noong Enero 13, 1942, nang ang Sikorsky helicopter, na inilaan para sa mga layuning militar, ay itinaas sa himpapawid, ay maaaring ituring na isang ganap na paglulunsad ng unang helicopter sa mundo, kahit na isang militar. Sinimulan ng taga-disenyo ng sasakyang panghimpapawid ang pagbuo ng mga helicopter sa pre-rebolusyonaryong Russia, na nagpatuloy sa kanila sa pagkatapon sa Estados Unidos. Simula noon, maraming oras na ang lumipas, ang disenyo ng mga helicopter ay sumailalim sa mga makabuluhang pagbabago, ngunit ang mga layunin ng paggamit ng teknolohiya ay nanatiling pareho.

Disenyo ng helicopter

Sa lahat ng scheme ng helicopter, ang parehong pangunahing bahagi ay nakikilala:

• Pangunahing rotor. Bumubuo ng propulsion at lift at kinokontrol ang helicopter. Sa istruktura, binubuo ito ng mga blades at bushing na nagpapadala ng torque mula sa pangunahing gearbox shaft patungo sa mga blades.
• Tornilyo sa buntot. Ang direksiyon na kontrol ng isang single-rotor helicopter ay nagbabayad para sa reaktibong torque ng pangunahing rotor. Ang disenyo nito ay may kasamang bushing at mga blades na nakakabit sa tail gear shaft.
• Swashplate. Kinokontrol ang cyclic at collective pitch ng pangunahing rotor, nagpapadala ng mga signal mula sa control circuit papunta sa axial hinge ng hub, at pagkatapos ay sablades.
• Control system. Ang mga helicopter ay nilagyan ng tatlong independiyenteng sistema ng kontrol: direksyon, pahaba-nakahalang at pagkontrol sa karaniwang pitch ng propeller. Kasama sa mga naturang system ang mga in-cab lever, force gradient mechanism, rocker at traction, swashplate, at hydraulic booster.
• Pagpapadala. Nagpapadala ng kapangyarihan sa mga propeller at auxiliary mula sa mga makina. Ang bilang at pagkakalagay ng mga makina, pati na rin ang layout ng helicopter ay tumutukoy sa disenyo ng transmission.
• fuselage. Ang mga pangunahing bahagi ng helicopter ay nakakabit dito. Idinisenyo upang tumanggap ng mga pasahero at kargamento, gasolina, kagamitan.
• Wing. Bumubuo ng karagdagang pag-angat, binabawasan ang pagkarga sa pangunahing rotor at pinapataas ang bilis ng helicopter. Ang mga pakpak ay maaari ding tumanggap ng mga kagamitan, mga tangke ng gasolina at mga niches upang itago ang tsasis. Ang mga rotor sa transverse helicopter ay sinusuportahan ng pakpak.
• Plumage. Nagbibigay ng balanse, katatagan at pagkontrol ng helicopter. Nahahati ito sa dalawang uri - patayo, o kilya, at pahalang, o stabilizer.
• Helicopter takeoff at landing parts. Dinisenyo para sa pagparada ng helicopter, pag-aalis ng kinetic energy sa panahon ng landing at paggalaw sa lupa. Maraming helicopter ang binawi ang landing gear sa paglipad.
• Helicopter engine. Bumubuo ng lakas na kailangan para mapagana ang mga accessory, main drive at tail rotors. Pinagsasama ng planta ng kuryente ang ilang makina na may mga system na tumitiyak sa kanilang matatag na operasyon sa iba't ibang mga mode.

Mga uri ng helicopter

Ang Helicopter ay nahahati sa ilang uri. Ang bawat uri ay may sariling katangian, kalakasan at kahinaan.

Single-rotor helicopter

Ang pinakakaraniwang uri ng helicopter device ay isang single-rotor machine na may tail rotor. Ang bentahe ng disenyo na ito ay namamalagi sa pagiging simple - isang paghahatid, isang tornilyo, madaling operasyon. Ang tungkol sa 8-10% ng lakas ng makina ay ginagamit upang patakbuhin ang rotor ng buntot habang nag-hover sa hangin, mga 3-4% - sa panahon ng paglipad ng pagsasalin. Ang medyo magaan na timbang at simpleng disenyo ay nagbabayad para sa mga pagkawala ng kuryente. Ang kawalan ng naturang device para sa mga helicopter ay ang panganib na nagbabanta sa mga tauhan sa lupa mula sa tail rotor.

Zhirodin

Ang propeller axis ng naturang mga helicopter, na kabayaran para sa torque, ay nakadirekta sa kahabaan ng flight. Ang disenyo na ito ay nagpapahintulot sa iyo na lumikha ng thrust nang hindi gumagamit ng isang pangunahing rotor. Pinatataas nito ang kahusayan nito, dahil hindi na kailangang ikiling ito pasulong. Ang torque compensating screw ng pangunahing rotor ay inilalagay sa paraang hindi makabuo ng drag at mapataas ang power na ibinibigay sa compensating screw.

Jet helicopter

Ang device ng modelong ito ay isang madaling paraan upang malutas ang problema sa torque. Ito ay nabuo ng mga motor na matatagpuan sa dulo ng mga blades, ngunit hindi ipinadala sa pamamagitan ng baras. Tanging ang sandali ng friction ng mga bearings ay ipinapadala sa fuselage.

Ang mga makina ng jet ay gumagawa ng jet thrust. Ang ganitong uri ng rotor ay may isang simpleng istraktura, na siyang kalamangan nito;kabilang sa mga disadvantage ay ang mataas na pagkonsumo ng gasolina.

Coaxial helicopter

Dalawang turnilyo ng isang coaxial helicopter, na matatagpuan sa isa sa itaas ng isa at umiikot sa magkasalungat na direksyon, basagin ang sandali na ipinadala sa fuselage. Ang tanging kinakailangan para sa mga turnilyo ay ang parehong torque.

Ang mga coaxial helicopter ay mas mababa kaysa sa single-rotor sa laki, ngunit ang torque ay hindi nababayaran ng lakas, na posible dahil sa disenyo ng mga helicopter.

Transverse Rotor Helicopters

Ang bentahe ng naturang helicopter ay nakasalalay sa pagbabawas ng lakas na kinakailangan para sa pasulong na paggalaw. Ito ay lalong mahalaga sa mga multi-engine na helicopter, na dapat na patuloy na gumagalaw sa pahalang na direksyon nang huminto ang makina.

Ang kawalan ng naturang mga makina ay mataas na resistensya dahil sa frontal resistance ng istraktura kung saan nakapatong ang mga rotor. Ang pag-streamline at pagbabawas ng istraktura ay nagpapataas sa bigat ng helicopter.

Ang transverse rotor helicopter ay may mas kumplikadong transmission at mas malalaking dimensyon, bagama't apektado ang mga ito ng antas ng pag-overlap ng rotor. Ang isa sa pinakamalaki at pinakamabigat na helicopter ng disenyong ito ay ang Mi-12.

Forward-rotor helicopter

Ang isang maluwang na fuselage at ang kakayahang ilipat ang sentro ng grabidad ay ang mga bentahe ng disenyo ng helicopter na ito. Ang payload ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga rotor. Ang kumplikadong paghahatid at ang mabigat na bigat nito ay ang pangunahing disadvantages ng mga helicopter na may transverselokasyon ng mga turnilyo.

Ang pangalawang kawalan ay ang pagbabawas ng kahusayan ng mga propeller, habang ang mga jet ng kanilang trabaho ay nagsalubong. Sa pasulong na paglipad, ang pagkawala ng kalidad ay nabawasan dahil sa ang katunayan na ang likurang propeller ay matatagpuan mas mataas kaysa sa harap. Ilang blades mayroon ang isang helicopter ng ganitong disenyo? Ang diameter ng propeller at bilang ng mga blades ay maaaring mag-iba upang mapabuti ang paghawak at katatagan ng makina.

Multi-rotor helicopter

Ang mga proyekto ng multi-rotor helicopter na binuo ng mga designer ng sasakyang panghimpapawid ay kasangkot sa paglikha ng mabibigat na modelo ng mga makina. Dahil sa ilang mga pangunahing rotor, ang kontrol ay pinasimple, dahil ang helicopter ay maaaring iikot sa alinman sa tatlong axes sa pamamagitan ng pagtaas ng thrust ng isang partikular na propeller. Nagbibigay-daan sa iyo ang multi-rotor scheme ng heavy helicopter na panatilihin ang diameter ng mga turnilyo sa ilang partikular na limitasyon.