Вертоліт

Вертолі́т або гелікопте́р (фр. hélicoptère — від грец. ἕλιξ, гелікс, род. відм. ἕλικος, гелікос — «гвинтова лінія» + грец. πτερόν, птерон — «крило») — літальний апарат, важчий за повітря. Зліт гелікоптера, тримання його на певній висоті (зависання) і переміщення в повітрі, забезпечується тримальним гвинтом, що обертається в горизонтальній площині. Переміщення машини, забезпечується нахилом у відповідному напрямку, головного тримального гвинта.

Відтворити

Гелікоптер, 1922 рік

Гелікоптер Bell 205

Гелікоптер Мі-8

Гелікоптер Bell 206

Sikorsky R-4В — перший гелікоптер, що серійно випускався в США. Дослідний зразок XR-4 здійснив свій перший політ 13 січня 1942 року.

Оскільки гвинт, обертаючись, створює значний крутний момент, цей реактивний момент треба зрівноважувати, щоби корпус вертольота не почав обертатися в протилежний бік.

Переважно, використовується два способи зрівноваження обертального моменту: два горизонтальні співвісні гвинти однакового розміру, які обертаються у протилежних напрямках, та схема, де обертальний момент великого горизонтального тримального гвинта врівноважується меншим кермовим, вертикально розміщеним, повітряним гвинтом або струменевою системою керування типу NOTAR.

НазваРедагувати

Нарівні зі словом «вертоліт» (рос. вертолёт) у сучасній українській мові щодо цього літального апарата, широко вживають іншу назву — «гелікопте́р» (від англ. helicopter < фр. hélicoptère), а також «гвинтокрил», «ґвинтокрил»^[1]. Вживання останнього терміна як синоніма до «вертоліт» слід визнати гіперкорекційною помилкою, оскільки «гвинтокрил» — це зовсім інший тип літальних апаратів^[2].

Види гелікоптерівРедагувати

Розрізняють гелікоптери:

одногвинтові (найпоширеніші) з кермовим гвинтом (забезпечує шляхове керування, а також зрівноважує реактивний момент від головного гвинта);
двогвинтові поздовжньої та поперечної схем, співвісні і з перехрещуваними осями головних гвинтів (гвинти для зрівноваження реактивних моментів обертаються в різні боки;
три- і багато-гвинтові^[3].

Одногвинтові гелікоптериРедагувати

На одногвинтових гелікоптерах, компенсація обертального моменту, здійснюється за допомогою меншого за розміром кермового гвинта, розміщеного на кінці хвостової балки (на деяких вертольотах — усередині фенестрона).

ІсторіяРедагувати

Основні віхи історії створення гелікоптерів:

У XV столітті Леонардо да Вінчі розробив ідею машини, яка б пересувалася за допомогою двох гвинтів, мала вертикальний зліт та посадку і назвав свій винахід гелікоптером (або повітряний гвинт да Вінчі), утворивши назву поєднанням грец. έλιζ — «спіраль і гвинт» та πτερόν — «крило»;
наприкінці ХІХ ст. (1861 р.) французький винахідник Г. де П. д'Амекоурт запровадив лексему гелікоптер, назвавши так представлену ним маленьку модель електричного вертольота;^[3]

1907, 13 листопада французький винахідник Поль Корню здійснив перший політ гелікоптером. Тримальні лопаті оберталися за допомогою двигуна «Antoinette» потужністю 24 к. с; машина підняла свого винахідника над землею майже на 30 см і протрималася в повітрі 20 секунд;
1908—1912 — Ігор Сікорський побудував у Києві 6 моделей літаків та гелікоптер;
1935 — запущено перший повністю керований жироплан Бреге-Дорана (гібридний гелікоптер).
1936 — Німецький Focke-Wulf Fw 61 став першим придатним для польотів гелікоптером;
1939 — 14 вересня — у США Ігор Сікорський підняв у повітря власний перший гелікоптер VS-300^[4].
1941 — Flettner Fl 282 початок польотів першого гелікоптера, що взяв участь у бойових діях;
1941 — Focke-Achgelis Fa 223 початок першого у світі серійного виробництва гелікоптера;
1942 — Sikorsky R-4 став першим гелікоптером серійного виробництва США;
1952 — Мі-1 — перший у СРСР серійний гелікоптер;
1961 — Bell UH-1 Huey;
1962 — Boeing CH-47 Chinook — військово-транспортний гелікоптер із рознесеними гвинтами (Боїнг);
2018 — Інститут автоматизації Шеньяна при Академії наук Китаю представив перший безпілотний гелікоптер^[5]

ВикористанняРедагувати

Гелікоптери використовують як:

повітряні підіймальні крани
засоби для гасіння пожеж
санітарні гелікоптери
військові гелікоптери
поліційні гелікоптери
сільськогосподарські гелікоптери (переважно для обробки виноградників у горах)
спостережні: за газопроводами, аміакопроводами, нафтопроводами, лісами

ДвигуниРедагувати

Першими рушіями гелікоптерів були прості механічні пристрої, такі як гумові стрічки або шпинделі, які застосовуються в іграшкових і малих моделях. За півтора століття до першого польоту літака, парові машини використовувалися для спроб здійнятися вертикально у повітря, але обмеженість та величезна вага парового двигуна, не дозволяла це зробити, проте такі експерименти сприяли вивченню аеродинаміки гелікоптерів. Винахід двигуна внутрішнього згорання наприкінці 19-го століття дав можливість створити гелікоптер, оскільки такі двигуни можуть бути достатньо потужними та здатними здійняти у повітря людей.

У ранніх конструкціях гелікоптера використовувались двигуни, призначені для літаків, але вони незабаром були замінені більш потужними автомобільними двигунами і радіальними двигунами. Найбільш обмежувальним фактором розвитку гелікоптерів у першій половині XX століття було те, що кількість енергії, яка виробляється двигуном, не була достатньою для підтримання вертикального польоту, враховуючи велику масу тільки самого двигуна. Ця обмеженість була подолана внаслідок появи доступних малих двигунів, після чого розпочалось виготовлення успішних моделей гелікоптерів. Коли було розроблено компактний плаский двигун, промисловість легко пристосувалась для його використання у невеликих гелікоптерах, хоча радіальні двигуни й надалі застосовувались для великих гелікоптерів.

Обертання гвинту, зазвичай передається від одного або двох двигунів через трансмісію і проміжний редуктор колонки головного гвинта.

Турбінні двигуни здійснили революцію в авіаційній промисловості. Поява потужніших газотурбінних двигунів, привела до зменшення співвідношення між вагою двигуна і вертольота. Газотурбінні двигуни також надійніші за поршневі, особливо для підтримки достатньо високих рівнів потужності, потрібних для вертольотів.

Деякі турбінні двигуни, які широко використовуються в гелікоптерах, можуть також використовувати біодизель замість пального для реактивних двигунів.

Існують радіокеровані моделі вертольотів, які за механічною будовою схожі зі справжніми гелікоптерами. На них встановлюють поршневі двигуни внутрішнього згоряння, маленькі газотурбінні та електродвигуни.