Можно ли из вертолетной скорости сделать культ

«500 километров в час без срыва потока» 07.08.2017

«Сразу два новых вертолета — гражданский и военный — получит Россия в ближайшие годы. Ноу-хау наших вертолетостроителей позволит им развивать рекордную скорость и потеснить на мировом рынке конкурентов.

 «Один из них (гражданская версия — «Стимул») будет выполнен по традиционной аэродинамической схеме, с одним несущим винтом, а другой — по соосной, с двумя винтами», — заявил журналистам в четверг на выставке HeliRussia директор департамента авиационной промышленности Минпромторга Сергей Емельянов. По словам чиновника, в ходе научно-исследовательских работ по программе ПСВ выявлены две проблемы: лопасти и дополнительные движители — преобразователи энергии двигателя».

 «Мели Емеля – твоя неделя!» (пословица)

«Уже определились, что на машине с одним винтом возможно достичь скорости 450 километров в час. Но выше пока не получается, — говорит Емельянов. — Что же касается соосной схемы, то здесь КБ Камова отрабатывает машину со скоростью свыше 500 километров в час. Это делается в интересах Минобороны».

«Свежо предание, да верится с трудом» (Чацкий).

450к/ч, а уж  «свыше500к/ч» = ???

Крейсерские  скорости  вертолетов в настоящее время  составляют 250-300к/ч. и при увеличении скорости больше 350к/ч   резко падает КПД горизонтальной составляющей тяги несущего винта. Напомню,  что рекорд скоростного Ми-24  =368к/ч.

В проекте Ми-Х1 от конструкторов  МВЗ хвостовой винт в полете должен был выполнять  обязанности движителя и тогда вертолет «смог» бы  разогнаться до скорости 520к/ч. Но и тут — «лапша»!

Почему?

 Все просто: окружная скорость вращения конца лопасти несущего винта у вертолета Ми-24 =217м/с, что соответствует  скорости  780км/час.

При скорости полета вертолета =500к/ч.  у левой половины несущего винта  (встречный поток)  суммарная скорость будет:   780к/ч + 500к/ч. = 1280к/ч.

С правой стороны набегающий поток воздуха будет попутным и соответственно:     780к/ч – 500к/ч. = 280к/ч,   т.е.  разница в скорости  левой и правой сторон несущего винта вертолета  будет: 1270к/ч – 270к/ч. = 1000к/ч. 

Соответственно и разница в подъемных силах  левой и правой сторон несущего винта на такой скорости  будет такова, что неуправляемый крен появится гораздо раньше 450к/ч., с которым не справиться даже милевскому  асу — испытателю  Гургену Карапетяну!

У соосных вертолетов два винта вращаются в противоположные стороны, чем и стабилизируется их полет: тяги винтов противоположных сторон будут уравновешивать друг друга.  Но даже у соосного вертолета   Ка-92, по заявлению генерального конструктора С.В.Михеева, максимальная скорость предполагается  до  460к/ч. (По С.Емельянову – «свыше 500к/ч»), а крейсерская скорость =420-430км/час. К тому же в этом проекте предусмотрены сзади пропульсивный (толкающий) винт, жесткие лопасти несущих винтов и снижение их оборотов Н.В. по мере роста скорости, что позволяет отодвинуть границы срыва потока с концов лопастей в сторону бóльшей скорости полета.             

У летающей лаборатории Ми-24 такой возможности нет из-за отсутствия толкающего винта – и это еще одна проблема в увеличении крейсерской скорости вертолета, поэтому не о каких 450км/час и разговора быть не может.

Вызывает недоумение и тот факт, что с маниакальным упорством продолжается  массовый выпуск давно устаревших Ми-8,                           

И это при том, что уже с 2001года имеется реальная возможность  заменить его на более совершенный вертолет Ка-32-10, а сегодня — еще более совершенный Ка-32-10АГ.

Не вяжется с действительностью и то, что на вооружение нашей Армии  вместо выдающегося трехкратного победителя ударного Ка-50 «Черная акула» продолжает поставляться сырой Ми-28Н, который даже в  Сирии преподнес катастрофу, убив при этом сразу двух летчиков высочайшего класса.

Надо думать, что не от хорошей жизни министр обороны С.К.Шойгу разрешил принимать в Краснодарское летное  училище  и девушек. Служба  летчика — истребителя явно не женская работа и уже поэтому боевой вертолет «Черная акула» должен представлять бесценную находку для Государства. А красивые слова в адрес «Ночного охотника» — это для нашего успокоения и доклад Вашобкому:  «Успешно проходит модернизацию еще один легендарный представитель «воздушной кавалерии» — Ми-28Н «Ночной охотник».

  С каких это пор Ми-28 стал «легендарным»: за неполных 10лет на его счету пять «жестких посадок» по конструктивной недоработки, из которых три — с человеческими жертвами. Наверно, поэтому главком ВКС с нетерпением ждет модернизированный вариант этого, извините за выражение,  «легендарного» вертолета:

«По словам Бондарева, модернизированный вертолет Ми-28НМ «Ночной охотник» с двойным управлением начнет серийно поступать в войска с 2018 года. «По Ми-28НМ ни одного отставания. Это прекрасный вертолет, он нам очень нужен»  (ТАСС. Армия и ОПК  23 июля).

«он нам очень нужен». А кому  «НАМ»?

Государству и в первую очередь капитанам и лейтенантам нужны Ка-50 «Черная акула», Ка-52 «Аллигатор» и Ка-32-10АГ вместо давно и безнадежно устаревших  Ми-8 и Ми-28!               

Полагаю, что Ми-28НМ доработают редукторы, по вине которых он и падал, что позволит снять ограничения по мощности двигателей. Но по своим боевым возможностям, а тем более по маневренности дотянуть до уровня «Черной акулы» ему не позволят хвостовой винт с хвостовой балкой, тем более, что Ка-50/52 давно летают на этих двигателях, поэтому все восхваления в адрес «Ночного охотника» типа «это прекрасный вертолет» – от ЛУКАВОГО!

Добавка в 400л.с. к имеющимся 4400л.с. мало увеличит его боевые возможности, равно как и увеличение дальности стрельбы управляемыми противотанковыми ракетами с 6км. до 8км. Ка-52 к этому времени будет работать ПТУРами «Хризантема» уже с 20км, что соответствует требованиям современной войны, имея ввиду не устаревшие танки  под Пальмирой, а регулярные войска с современным вооружением, у которых  радиус действия ПВО танковых группировок  значительно больше советских танков 40-летней давности, но которые окружили нас уже со всех сторон!

Кстати, «легендарные» Ми-28Н и «НМ» не плохо бы оборудовать и  катапультными креслами подобно вертолетам Ка-50/52, но заглянем в  историю его проигрыша «Черной акуле»:

«В августе 1986 г. были завершены Государственные сравнительные летные испытания В-80 и Ми-28, результаты которых показали, что камовская машина превосходит милевскую более высокой боевой живучестью, лучшими летно-техническими характеристиками и более широкими возможностями вооружения. Немаловажным преимуществом В-80 была признана его «одноместность» (обстоятельство, вызывавшее поначалу непонимание и даже неприятие, ведь все боевые вертолеты в мире были, по крайней мере, двухместными), поскольку она экономила массу машины, снижала затраты на подготовку экипажей и возможные потери на поле боя, а функции штурмана-оператора с успехом брала на себя автоматика лазерно-телевизионного прицельного комплекса «Шквал-В» и ПТУР «Вихрь» (авиация:вертолеты:ка-50 [Свободная энциклопедия…).

Чтобы пробить в серию Ми-28  из США в Россию прилетал сын знаменитого конструктора И.Сикорского — С.Сикорский, что показывает: на сколько силён Ка-50 и на столько же неудачен Ми-28. К великому сожалению, экс министр обороны С.Иванов по факту оказался на стороне американца: снял с вооружения «Черные акулы» и вместо них поставил проигрышные и сырые Ми-28Н, к тому же и слабоманевренные в сравнении с «Черной акулой».

Как это понимать?  Скажем, в случае необходимости летчик Ка-50 способен на любой скорости моментально развернуть «Черную акулу»  на 180град. вокруг оси и встречать противника в более выгодной для него позиции. Вертолету «Ми» в такой ситуации сможет выполнить только вираж, что влечет потерю драгоценного время. Не способен будет Ми-28НМ и выскакивать на высоту 1500м. с вертикальной скоростью =30м/с, как это сделал Ка-50 «Черная акула» в Чечне (С рассказа армейского летчика – испытателя  полковника А.Рудых).

А ореол «легендарности» вертолетам из КБ МВЗ создают либеральные СМИ еще до выхода в серию:

«Вооруженные силы получат «вертолет будущего» к 2018…Принципиально новая модификация ударного вертолета Ми-28Н («Ночной охотник») должна поступить в войска в конце 2017 – начале 2018 года. Испытания Ми-28НМ только начались, а его уже называют «вертолетом будущего» и говорят, что новинка существенно превосходит знаменитый и самый распространенный в мире AH-64 Apache»  (pоlitrussіа. соm›Вооруженные силы)

На международном конкурсе в Индии «Ночной охотник»  проиграл американскому «Апачу» в чистую и не в последнюю очередь по вооружению, вот и вся его «легендарность» в добавок  к трехкратному проигрышу «Черной акуле»!

А вот как вертолеты «Ми» воюют в Сирии: «x-true info» – «Боевые вертолеты и самолеты почти непрерывно проносились над головами врагов и наносили по ним удары по всему образовавшемуся фронту. Десятки террористов были ликвидированы ракетно- бомбовыми…».  «Из пушки – по воробьям!» (пословица).

То, что самолеты «проносятся над головами врагов» — мне понятно, но вертолеты в этом случае созданы для того, чтобы  зависать на определенной высоте и оттуда работать по террористам прицельным огнем, а когда они на поле боя работают по-самолетному, то конечный результат у них мизерный: из пяти тысяч боевиков пришедших из Ирака  уничтожены только: «Десятки террористов». В Афгане сверхзвуковые истребители- бомбардировщики за такую работу были прозваны «СВИСТКАМИ».

У американцев в таком разе всё по-науке:

 «…вертолет ведет огонь либо на очень маленькой скорости, либо вообще зависнув. При этом у вертолета достаточно большая высота, не одна сотня метров… Если у боевиков были бы крупнокалиберные пулеметы типа ДШК или зенитные установки Зу-23-2, вряд ли «Апач» смог бы позволить себе такое удовольствие» («Крокодилы» без «аллигаторов» ВПК).

Убойная высота стрельбы зениток Зу-23-2 до 1500м., поэтому высота висения в данном случае требуется выше 1500м, что с полной боевой нагрузкой явно не по силам боевым Ми-24/28, вот и носятся они «над головами противника», поэтому и КПД их работы – хуже некуда!

Теперь пофантазирую на скоростную тему винтокрыла Ка-22, летай он «сегодня». Но вначале о грузоподъемности.

Принято считать, что у популярного вертолета Ми-6 средняя загрузка = 8т. Конструктивно Ка-22 был на полторы тонны легче при равном максимальном взлетном весе 42,5т., отсюда средняя загрузка у Ка-22 уже тогда была бы =9,5т. Двигатель Д-25В давно не выпускается и вместо сегодня него стояли бы два ТВ7-117В с суммарной взлетной мощностью 5600л.с., что с точки зрения безопасности полетов архиважно как для Арктики так и для Армейской авиации. При этом вес одного двигателя Д-25В =1300кг, а двух ТВ7-117В =1600кг или на 700кг. легче, т.е. четыре ТВ7-117 легче двух Д-25 на 1400кг и средняя загрузка Ка-22 соответственно увеличилась бы: 9,5т +1,4т = 10,9т.

Суммарный часовой расход топлива у двух Д-25В =2200кг/час, у четырех ТВ7-117 =1600кг, что меньше на 600кг и средняя загрузка за час полета увеличилась бы: 10,9т + 600кг. = 11,5т.  Еще следует приплюсовать 600кг. за счет бòльшей на 200л.с. суммарной мощности двигателей и в результате получается 12т. Такой (12т) могла быть сегодня средняя загрузка винтокрыла Ка-22  по самым скромным прикидкам.

Что касается крейсерской скорости «усовершенствованного» Ка-22, то ее надо считать не менее 340к/ч. Но скоростные качества любого летательного аппарата интересны в Сравнении, скажем с вертолетом Ми-26: «Три часа полета с Тикси на Котельный, большая часть проходила над Северным Ледовитым океаном, — рассказал командир Ми-26 Алексей Павлов». (Как территория России приросла островом в море Лаптевых. gazeta.ru.2014/10/11).

Для Ка-22 при скорости =340к/ч. потребовалось бы время всего = 2ч15мин. Экономия времени = 45мин, т.е. туда и обратно — 1час.30мин, за которые винтокрыл сэкономил бы топлива 2400кг. и как результат — на столько же увеличена была бы и его полезная загрузка. Вот для чего необходима бòльшая крейсерская скорость.

Еще она, по понятным причинам, нужна боевым вертолетам, но всему есть мера, поэтому для крейсерской скорости =400км/час уже потребуются дорогостоящие усложнения конструкции вертолета и в первую очередь несущему винту. На Ми-24 такие лопасти не отработать, потому что ему  не выдать скорости более 370-380к/ч по причине давно устаревшей конструкции классической схемы. А эту скорость он может получить только на максимальной мощности двигателей и на максимальных установочных углах лопастей, что далеко не крейсерский режим, когда изучаются особенности работы Н.В. этого режима.

К сожалению конструкторы МВЗ сделали из вертолетной скорости культ-лазейку, с помощью которого получают от Государства хорошие бабки, при этом даже не пытаясь запускать свои « прорывные проекты» (Ми-Х1; ПСВ «Рэчел») в разработку по их несостоятельности, а их «летающая лаборатория» — это всего лишь  косметическая модернизация полувекового вертолета Ми-24, на котором вначале военпред полковник Е. Полуянов «достиг» скорости =405к/ч, а потом и сам А.Богинский: «Летающая лаборатория по созданию перспективного скоростного вертолета (ПСВ) на базе Ми-24 достигла скорости порядка 400 километров в час, сообщил журналистам в понедельник глава холдинга «Вертолеты России» Андрей Богинский» (vpk.name 19 июня 2017).    

 У Ка-22 для такой скорости предусмотрены тянущие винты и в полете мощность двигателей по мере роста скорости плавно перетекает от несущих винтов к тянущим, при этом  при увеличении скорости увеличивается и подъемная сила крыльев, снимая нагрузку с несущих винтов!

Виталий Беляев.

Скорость вертолетов Ми-28 и Ми-35 увеличат до 400 километров в час

Скорость вертолетов Ми-28 и Ми-35 увеличат до 400 километров в час — Российская газета

Свежий номер

РГ-Неделя

Родина

Тематические приложения

Союз

Свежий номер

Рубрика:

ТехнологииРостов-на-ДонуЮг России

24.08. 2020 10:59

Николай Грищенко

«Вертолеты России»

Представленные на форуме «Армия-2020» новые композитные лопасти позволят увеличить скорость ударных вертолетов Ми-28 и Ми-35 до 400 километров в час. Сейчас максимальная скорость вертолетов составляет около 300 километров в час.

Новая лопасть с саблевидной законцовкой обладает новыми упруго-массовыми и аэродинамическими характеристиками и была испытана в Ростове-на-Дону.

«В ходе испытаний летающая лаборатория на базе вертолета Ми-24, оснащенная комплектом новых лопастей, достигла скорости более 400 километров в час без внесения схемных изменений в конструкцию вертолета», — заявил генеральный директор холдинга «Вертолеты России» Андрей Богинский.

Он также отметил, что разработчикам удалось сохранить низкий уровень вибраций и нагрузок, что говорит о высоком потенциале новой лопасти. Кроме того, она изготавливается по технологии одношагового формования в прессформе.

Лопасти основного винта с новым профилем проходят заводские летные испытания на вертолете Ми-28Н.

Поделиться:

#разработки

#испытания

#вертолеты

09.12.2022Русское оружие

Появились редкие кадры «Терминаторов», готовящихся к бою под Сватово

09.12.2022Русское оружие

В США бронетранспортеры Stryker переделали под «российские БТР-87»

09.12.2022Русское оружие

Под Лисичанском разгромили роту наемников, форсировавших Северный Донец

09.12.2022Русское оружие

Украина получила французские 120-мм колесные нарезные минометы

09.12.2022Русское оружие

Минобороны РФ: корабль-носитель ракет «Калибр» спущен на воду в Татарстане

09.12.2022Русское оружие

Попытку подстрелить «Ланцет», летящий в гаубицу М777, сняли на видео

09.12.2022Русское оружие

В Ульяновске взлетел рекордный Ил-76МД-90А

08. 12.2022Русское оружие

Чехия передаст ВСУ кустарные зенитные установки для борьбы с дронами

08.12.2022Русское оружие

Носитель супермощной пушки МиГ-27 стал памятником в Индии

08.12.2022Русское оружие

Заставит Украину выть: Newsweek сравнил Суровикина с генералом Шерманом

08.12.2022Русское оружие

Российский боец рассказал, как его товарищ отбивал ногой гранаты ВСУ

08.12.2022Власть

Российский морпех рассказал, как починил автомат Калашникова молотком

08.12.2022Русское оружие

Опубликованы эффектные кадры штурма поселка в ДНР морпехами

08.12.2022Русское оружие

Эволюция Т-72: от базового Т-72Б до современного Т-72Б3М

08.12.2022Русское оружие

Нас обдирают: пленный солдат пожаловался на коррупцию в рядах ВСУ

08. 12.2022Русское оружие

Российские танкисты остановили польских наемников на Лисичанском направлении

Главное сегодня:

Конструкция самолета

— регулярно ли законцовки несущего винта вертолета становятся сверхзвуковыми?

«Wop Wop», обычно известный как шлепок лезвием, слышен, когда острие лезвия проходит через вихрь, созданный предыдущим.

Этого можно избежать. Наиболее распространенный режим полета, когда это происходит, — это пологий спуск, но все же с довольно большой мощностью — например, на холостом ходу. быстро и мелко. Вихрь начинает двигаться вниз, как только покидает кончик лопасти, поэтому в горизонтальном полете над ним проходит следующая лопасть. При пологом спуске с большим углом наклона следующая лопасть может буквально «врезаться» в предыдущий вихрь. Вихри двух лопастей теперь взаимодействуют и могут вызывать локальный переходный сверхзвуковой поток. Чтобы избежать этого, просто уменьшите шаг, чтобы установить более позитивный спуск, или оттяните циклический привод, чтобы увеличить нагрузку на диск и выровнять положение.

Кончики лопастей не достигают сверхзвука. Фактически почти во всех конструкциях вертолетов несущий винт вращается в очень узком диапазоне скоростей, обычно от 90% до 110% от нормальной скорости. В большинстве режимов полета ротор вращается на 100%, +/- несколько процентов, независимо от того, идете ли вы на набор высоты, спускаетесь или летите. Только при авторотации и агрессивном маневрировании дальность меняется на 10% и более. Это зависит от типа вертолета, но абсолютные пределы составляют примерно 85% (время паники, риск полного сваливания) и 115% (небольшая паника, риск повреждения машины, особенно приводного вала хвостового винта).

В нормальных условиях, и конструкция направлена ​​на достижение этого, законцовки ротора не достигают сверхзвука , поскольку, когда они это делают, происходит внезапное и значительное снижение производительности с увеличением требуемой мощности, более высокими нагрузками на лопасти, вибрацией и шумом.

Подумайте о вертолете, летящем вперед. Продвигающаяся лопасть в своем наиболее перпендикулярном положении подвергается относительному воздушному потоку, который равен (без учета всех видов незначительных побочных эффектов) скорости движения вперед плюс скорость лопасти. Отступающая лопасть испытывает относительный воздушный поток, равный скорости лопасти минус скорость вертолета.

Если лопасти вращаются так быстро, что законцовки достигают сверхзвука, то основная подъемная сила, создающая часть отступающей лопасти, внешние две трети размаха, будет иметь такую ​​низкую скорость полета, что для части размаха она будет даже отрицательной , что лопасти остановятся, вызывая катастрофический крен в эту сторону. Именно это явление в конечном итоге ограничивает скорость вращения лопастей и максимальную скорость вертолета.

В качестве примера рассмотрим R22. Следующие цифры являются приблизительными.

Конечная скорость ротора составляет около 670 футов в секунду (футов в секунду). Скорость звука на уровне земли в обычный день составляет около 1100 кадров в секунду. R22 летит на скорости, близкой к VNE, скажем, на скорости 100 узлов, что составляет около 170 кадров в секунду.

Наконечник на наступающей стороне, в самом быстром, поэтому летит относительно воздушного потока со скоростью 840 кадров в секунду, а на отступающей стороне, в самом медленном, на скорости 500 кадров в секунду.

Длина лезвия составляет около 11 футов, поэтому средняя часть лезвия на отступающей стороне летит только на 190 кадров в секунду (половина от 670 минус скорость полета). Когда вы доберетесь примерно до 4 футов от корня лезвия, это будет всего 50 кадров в секунду и не намного дальше от этого, оно станет равным нулю, а затем станет отрицательным.

Помните, что подъемная сила пропорциональна квадрату скорости. Теперь вы можете видеть огромное несоответствие между подъемной силой с обеих сторон по мере увеличения воздушной скорости.

Чтобы ответить на ваш вопрос напрямую, R22 должен лететь со скоростью 530 кадров в секунду, чтобы приблизиться к сверхзвуковой скорости полета, что соответствует примерно 330 узлам, чего он и близко не может достичь.

PS. R22 POH говорит имперскими мерами. Когда у меня будет время, я переделаю цифры в метрической системе, которую предпочитаю я и большая часть мира.

Как быстро вращаются лопасти вертолета?

Вертолеты — это безумно сложные машины, состоящие из тысяч различных движущихся частей, включая большие узкие аэродинамические поверхности, известные как лопасти. Вертолетные лопасти расположены на вершине цилиндрической мачты над самолетом, а их длина составляет от 40 до 60 футов. Пилоты могут регулировать угол и шаг вращения лопастей, чтобы вертолеты могли выполнять вертикальный взлет и посадку, зависать в воздухе и летать в любом направлении.

Лопасти являются наиболее важным движущимся компонентом вертолета, поскольку они создают аэродинамическую подъемную силу при вращении и сопротивляются аэродинамическому сопротивлению, когда самолет находится в полете.

Вертолетные лопасти — главная особенность; они изготавливаются из прочных, но легких композитных материалов или металлических сплавов. Лопасти несущего винта на ранних вертолетах были тяжелыми деревянными лопастями, но современные вертолеты имеют более обтекаемую и эффективную конструкцию.

Лопасти несущего винта обеспечивают исключительную практичность вертолета и невероятные маневры. Они позволяют вертолетам выполнять сложные миссии, в том числе поисково-спасательные операции в опасных и ограниченных районах, где самолеты с неподвижным крылом бесполезны.

Как быстро вращаются лопасти вертолета?

Лопасти небольших вертолетов вращаются со скоростью от 400 до 500 об/мин. Лопасти ротора на больших вертолетах вращаются немного медленнее, около 230+ об/мин. Например, лопасти армейского вертолета Chinook C-47 вращаются со скоростью 225 об/мин, а лопасти легкого вертолета Robinson R22 Beta вращаются со скоростью 530 об/мин.

Как работают лопасти вертолета?

Лопасти вертолета толкают воздух над аэродинамическими профилями, создавая подъемную силу, как крылья самолета. Однако лопасти несущего винта на вертолете также выполняют функцию пропеллера, потому что они вращаются с очень высокой скоростью (в зависимости от длины лопастей), чтобы создать более низкое давление воздуха, которое поднимается над аэродинамическими профилями, что приводит к знаменитому вертикальному подъему, связанному с вертолетами.

Хотя вращающиеся лопасти могут поднять вертолет в воздух, для того, чтобы летательный аппарат зависал, снижался или двигался в любом направлении, требуются значительные аэродинамические манипуляции с лопастями винта с помощью органов управления полетом. Пилоты вертолетов управляют машиной с помощью механических или электронных входов, чтобы циклически или коллективно изменять угол атаки лопасти во время вращения для тангажа (наклона вперед и назад), крена (движения вбок) или замедления, ускорения, подъема или спуска.

Вот немного информации о том, как работают лопасти вертолета.

• Лопасти вертолета имеют изогнутый профиль, как крылья самолета, для создания подъемной силы.
• Лопасти вертолета крепятся к втулке несущего винта с помощью флюгерного шарнира.
• Вертолеты регулируют угол наклона лопасти с помощью соединителей, называемых звеньями вертикального шага. Звенья вертикального шага перемещают лопасти несущего винта вверх и вниз во время вращения, заставляя их поворачиваться.
• Весь блок лопастей, включая ступицу ротора и различные соединители, установлен на мачте ротора, заставляя лопасти вращаться.

Вот очень интересное видео, показывающее движение лопастей вертолета во время полета:

Лопасть несущего винта вертолета в полете Замедленная съемка

Посмотреть это видео на YouTube

Сколько лопастей у вертолета?

В зависимости от типа вертолета и его назначения лопастей может быть от двух до семи. Больше лопастей создают больше подъемной силы и тяги, но они также увеличивают сопротивление. В результате у вертолетов, рассчитанных на скорость, обычно меньше лопастей, чем у вертолетов, предназначенных для подъема тяжелых грузов.

По той же причине пропеллеры самолетов также имеют разное количество лопастей в зависимости от их характеристик и назначения.

Наиболее распространенный тип вертолета с двумя или тремя лопастями. Популярные модели, такие как Robinson R22/R44 и Bell 206, имеют две лопасти ротора. Более производительные модели вертолетов, такие как Eurocopter 120 Colibri или McDonnell Douglas MD 900, обычно имеют четыре лопасти.

Очень тяжелые вертолеты могут иметь еще большее количество лопастей, так как они предназначены для подъема тяжелых грузов. Ми-26, тяжелый транспортный вертолет российского производства, имеет восемь лопастей несущего винта и пять лопастей хвостового винта.

Изменяется ли скорость вращения лопастей вертолета во время полета?

Распространено мнение, что лопасти вертолета вращаются с большей или меньшей скоростью в определенные периоды полета. Многие люди испытали визуальную иллюзию медленно вращающихся лопастей вертолета, когда самолет разгоняется после взлета. Дело в том, что лопасти несущего винта вертолета вращаются с относительно постоянной скоростью в любой момент полета, независимо от того, находится ли вертолет на земле или в воздухе.

Авиационные инженеры разработали лопасти вертолета для вращения в определенном диапазоне скоростей, обычно между девяноста и ста десятью процентами доступной скорости вращения. Лопасти вертолета обычно вращаются со скоростью +/- 90% от их полной скорости вращения во время обычных полетов.

Чтобы добавить немного контекста, лопасти несущего винта на ударном вертолете AH-64 Apache армии США вращаются с постоянной скоростью 242+ об/мин во время взлета, зависания, крейсерского полета, боевого боя, снижения или руления по земле.

И нет. Лопасти вертолета не вращаются со сверхзвуковой скоростью.

Типы лопастей для вертолетов

Не все лопасти для вертолетов одинаковы. Вращающиеся лопасти на вертолете имеют три различные классификации в зависимости от того, как они предназначены для поворота в тандеме с вращением втулки несущего винта. Это жесткие, полужесткие и полностью шарнирные системы. Большинство вертолетов используют одну из трех систем, но немногие могут включать более одного типа.

№1. Жесткая система лопастей несущего винта.

Жесткая система лопастей подразумевает, что лопасти винта плотно прикреплены к жесткой втулке винта с помощью флюгирующего или наклонного шарнира, что позволяет лопастям вертолета поворачиваться при вращении. Лопасти вертолета в этой системе не тормозят и не тянут, но они могут изгибаться, поглощая силы взмахов и опережения/отставания.

#2. Полужесткая роторная система.

Полужесткая система состоит из двух (или более) лопастей, прочно прикрепленных к наклонной ступице несущего винта, что позволяет лопастям вертолета одновременно взмахивать в противоположных направлениях.

№3. Полностью шарнирная роторная система.

Как правило, они состоят из двух или более лопастей, соединенных со втулкой ротора горизонтальными и вертикальными шарнирами, что позволяет лопастям двигаться. Горизонтальные шарниры в полностью сочлененной системе позволяют лопастям вертолета двигаться вверх и вниз по отдельности, а вертикальные шарниры, также известные как тормозные шарниры, позволяют лопастям двигаться спереди назад.

Лопасти несущего винта в шарнирно-сочлененной системе могут иметь флюгирование, что позволяет пилотам вертолетов изменять угол наклона лопастей для управления направлением и тягой диска несущего винта.

Рекламное объявление

Влияет ли длина лопасти вертолета на производительность?

Поведение вертолета в основном зависит от размера его лопастей. Знаменитая фраза Людвига Миса ван дер Роэ «меньше значит больше» точно описывает влияние коротких лопастей несущего винта на летные характеристики вертолета.

Более короткие лопасти вертолета обеспечивают более быстрое и отзывчивое ощущение, что делает самолет маневренным и позволяет пилотам вертолетов добиваться более высоких скоростей от своих машин. Кроме того, вертолеты, оснащенные короткими лопастями несущего винта, имеют меньшее лобовое сопротивление, но имеют тенденцию быть неустойчивыми во время полета, требуя более высокого уровня концентрации для маневрирования.

Большие лопасти лучше всего подходят для вертолетов, предназначенных для подъема тяжелых грузов, например, транспортных или вспомогательных вертолетов. Они создают большую подъемную силу, чем короткие лопасти при той же скорости вращения, обеспечивая более сбалансированный и стабильный полет.

Как быстро вращается хвостовой винт вертолета?

Хвостовой винт вертолета представляет собой набор симпатичных лопастей, расположенных в задней части самолета. Он предназначен для противодействия реакции крутящего момента и удержания вертолета на прямой. Поскольку хвостовой винт соединен карданным валом с несущим винтом вертолета, скорость его вращения пропорциональна скорости вращения лопасти несущего винта.

Как правило, лопасти несущего винта и хвостовой винт вертолета могут иметь соотношение оборотов 3:1 или 6:1, что означает, что хвостовой винт может совершать три или шесть оборотов за каждый оборот лопастей несущего винта. Для сравнения, если лопасти несущего винта вращаются со скоростью 300 об/мин, хвостовой винт вращается со скоростью 1800 об/мин (соотношение 6:1).

Могут ли лопасти вертолета убивать людей?

Вертолетные лопасти могут убить кого-то из-за чистой силы удара тупым предметом при вращении. Это также причина, по которой вам всегда нужно держать голову опущенной, когда вы выходите или приближаетесь к летящему вертолету. Лопасти вращаются вокруг центральной точки, где ступица соединяется с главным валом, а диск ротора может опускаться очень близко к земле, а иногда и намного ближе, когда роторы вращаются медленно.

Вертолетные лопасти представляют собой тупые аэродинамические поверхности, которые могут нанести большой ущерб, если попадут в человека на высокой скорости. Вот несколько общих правил безопасности при работе с вертолетом с вращающимися лопастями.

• Во время взлета и посадки вы должны оставаться вне зоны действия лопастей несущего винта вертолета.
• Поддерживайте зрительный контакт с пилотом и оставайтесь в поле его зрения, как только вертолет окажется на земле.
• Не приближайтесь к хвостовым винтам.
• Не приближайтесь к вертолету спереди или без разрешения пилота.
• Избегайте подъема в гору после выхода из вертолета на наклонной местности.
• Всегда входите и выходите из вертолета через боковые двери.
• Всегда следите за тем, чтобы двери вертолета были закрыты и заперты.
• Всегда пристегивайтесь ремнем безопасности, находясь в вертолете.

Прочны ли лопасти вертолета?

Лопасти вертолета имеют прочную конструкцию и практически не поддаются разрушению, поскольку они удерживают вес вертолета во время полета. Ранние лопасти вертолетов изготавливались из дерева, подверженного влаге и повреждениям насекомыми.

Однако лопасти винтов современных вертолетов представляют собой очень сложные детали, изготовленные из легких, но прочных материалов, таких как стекловолокно, углеродное волокно, титан или стальные сплавы. Кроме того, лопасти вертолета имеют сотовую структуру для дополнительной прочности и жесткости.

Заключение

Современные лопасти для вертолетов отличаются от простых деревянных лопастей ранних вертолетов. Тем не менее, они работают таким же образом, создавая подъемную силу, позволяя пилотам управлять вертолетами во время полета.