Helikopta: kifaa, aina, mfumo wa udhibiti, madhumuni

2024 Mwandishi: Howard Calhoun | [email protected]. Mwisho uliobadilishwa: 2023-12-17 10:42

Tukio la Januari 13, 1942, wakati helikopta ya Sikorsky, iliyokusudiwa kwa madhumuni ya kijeshi, ilipoinuliwa angani, inaweza kuchukuliwa kuwa uzinduzi kamili wa helikopta ya kwanza duniani, ingawa ya kijeshi. Mbuni wa ndege alianza ukuzaji wa helikopta katika Urusi ya kabla ya mapinduzi, akiendelea uhamishoni nchini Merika. Tangu wakati huo, muda mwingi umepita, muundo wa helikopta umekuwa na mabadiliko makubwa, lakini malengo ya kutumia teknolojia yamebaki vile vile.

Muundo wa helikopta

Katika miundo yote ya helikopta, sehemu kuu sawa zinatofautishwa:

• Rota kuu. Huzalisha mwendo na kuinua na kudhibiti helikopta. Kimuundo, inajumuisha vile visu na kichaka ambacho hupitisha torati kutoka shimoni kuu ya gia hadi kwenye vile vile.
• skrubu ya mkia. Udhibiti wa mwelekeo wa helikopta ya rota moja hulipa fidia kwa torque tendaji ya rotor kuu. Muundo wake unajumuisha kichaka na vilele vilivyounganishwa kwenye shimoni la gia la mkia.
• Sahani ya kuosha. Inadhibiti sauti ya mzunguko na ya pamoja ya rota kuu, kupitisha mawimbi kutoka kwa mzunguko wa udhibiti hadi kwenye bawaba ya axial ya kitovu, na kishablades.
• Mfumo wa kudhibiti. Helikopta zina vifaa vitatu vya udhibiti wa kujitegemea: mwelekeo, longitudinal-transverse na kudhibiti lami ya kawaida ya propeller. Mifumo kama hii ni pamoja na viingilio vya ndani ya kabu, mifumo ya upinde rangi ya nguvu, roketi na uvutaji, bati la swash, na viboreshaji vya kihydraulic.
• Usambazaji. Husambaza nguvu kwa propela na visaidizi kutoka kwa injini. Nambari na uwekaji wa injini, pamoja na mpangilio wa helikopta huamua muundo wa upitishaji.
• Fuselage. Sehemu kuu za helikopta zimeunganishwa nayo. Imeundwa kwa ajili ya kubeba abiria na mizigo, mafuta, vifaa.
• Mrengo. Inazalisha kuinua kwa ziada, kupunguza mzigo kwenye rotor kuu na kuongeza kasi ya helikopta. Mabawa yanaweza pia kubeba vifaa, mizinga ya mafuta na niches kuficha chasisi. Rota katika helikopta zinazovuka zinaauniwa na bawa.
• Plumage. Hutoa usawa, utulivu na udhibiti wa helikopta. Imegawanywa katika aina mbili - wima, au keel, na mlalo, au kiimarishaji.
• Kupaa na sehemu za kutua kwa helikopta. Imeundwa kwa ajili ya kuegesha helikopta, kuzima nishati ya kinetic wakati wa kutua na harakati chini. Helikopta nyingi zina vifaa vya kutua vilivyorudishwa nyuma katika safari yake.
• Injini ya helikopta. Huzalisha nguvu zinazohitajika ili kuwasha vifaa, kiendeshi kikuu na rota za mkia. Kiwanda cha kuzalisha umeme huchanganya injini kadhaa na mifumo inayohakikisha utendakazi wao thabiti katika hali tofauti.

Aina za helikopta

Helikopta zimegawanywa katika aina kadhaa. Kila aina ina sifa zake, nguvu na udhaifu wake.

Helikopta za rota moja

Aina inayojulikana zaidi ya kifaa cha helikopta ni mashine ya rota moja yenye rota ya mkia. Faida ya kubuni hii iko katika unyenyekevu - maambukizi moja, screw moja, operesheni rahisi. Karibu 8-10% ya nguvu ya injini hutumiwa kuendesha rotor ya mkia wakati wa kuzunguka hewani, karibu 3-4% - wakati wa kukimbia kwa tafsiri. Uzito mwepesi na muundo rahisi hulipa fidia kwa upotezaji wa nguvu kama hizo. Ubaya wa kifaa kama hicho cha helikopta ni hatari ambayo inatishia wafanyikazi wa ardhini kutoka kwa rota ya mkia.

Zhirodin

Mhimili wa propela wa helikopta kama hizo, unaofidia torque, huelekezwa kando ya safari ya ndege. Ubunifu huu hukuruhusu kuunda msukumo bila kutumia rotor kuu. Hii huongeza ufanisi wake, kwani hakuna haja ya kuipindua mbele. Screw ya fidia ya torati ya rota kuu imewekwa kwa njia ambayo haifanyi kuburuta na kuongeza nguvu inayotolewa kwa skrubu ya kufidia.

Helikopta ya ndege

Kifaa cha muundo huu ni njia rahisi ya kutatua tatizo la torati. Inazalishwa na motors ziko mwisho wa vile, lakini hazipitishwa kupitia shimoni. Wakati tu wa msuguano wa fani hupitishwa kwenye fuselage.

Mitambo ya ndege hutengeneza msukumo wa ndege. Aina hii ya rotor ina muundo rahisi, ambayo ni faida yake;miongoni mwa hasara ni matumizi makubwa ya mafuta.

Helikopta ya Coaxial

skrubu mbili za helikopta Koaxial, ziko moja juu ya nyingine na kuzunguka pande tofauti, hupunguza muda wa kupitishwa kwenye fuselaji. Mahitaji pekee ya skrubu ni torati sawa.

Helikopta za koaxia ni duni kuliko za rota moja kwa ukubwa, lakini torque haifidiwa kwa nguvu, jambo ambalo linawezekana kutokana na muundo wa helikopta.

Helikopta za Rota za Transverse

Faida ya helikopta kama hiyo iko katika kupunguzwa kwa nishati inayohitajika kwa mwendo wa mbele. Hii ni muhimu hasa katika helikopta za injini nyingi, ambazo lazima ziendelee kusogea katika mwelekeo mlalo na injini imesimama.

Hasara ya mashine hizo ni upinzani wa juu kutokana na upinzani wa mbele wa muundo ambao rotors hutegemea. Uboreshaji na upunguzaji wa muundo huongeza uzito wa helikopta.

Helikopta ya rota inayovuka ina upitishaji changamano zaidi na vipimo vikubwa, ingawa huathiriwa na kiwango cha mwingiliano wa rota. Moja ya helikopta kubwa na nzito zaidi ya muundo huu ni Mi-12.

Helikopta ya rota ya mbele

Fuselaji kubwa na uwezo wa kuhamisha katikati ya mvuto ni faida za muundo huu wa helikopta. Mzigo wa malipo husambazwa kati ya rotors. Usambazaji mgumu na uzani wake mzito ndio ubaya kuu wa helikopta zilizo na transverseeneo la skrubu.

Hasara ya pili ni kupungua kwa ufanisi wa propela, jeti za kazi zao zinapopishana. Katika kukimbia mbele, hasara ya ubora imepunguzwa kutokana na ukweli kwamba propeller ya nyuma iko juu zaidi kuliko ya mbele. Je, helikopta ya muundo huu ina blade ngapi? Kipenyo cha propela na idadi ya vile vinaweza kutofautiana ili kuboresha ushikaji na uthabiti wa mashine.

Helikopta zenye rota nyingi

Miradi ya helikopta za rota nyingi iliyotengenezwa na wabunifu wa ndege ilihusisha uundaji wa miundo mizito ya mashine. Kutokana na rota kuu kadhaa, udhibiti hurahisishwa, kwani helikopta inaweza kuzungushwa kuhusu shoka zozote tatu kwa kuongeza msukumo wa propela fulani. Mpango wa rota nyingi wa helikopta nzito hukuruhusu kuweka kipenyo cha skrubu ndani ya mipaka fulani.