Как устроен вертолёт

Рис. 4. Общее устройство одновинтового вертолета:
1 – лопасть несущего винта, 2 – втулка и автомат-перекос, 3 – главный редуктор,
4 – соединительный вал, 5 – промежуточный редуктор, 6 – вал, ведущий к рулевому (хвостовому) винту, 7 – рулевой винт, 8 – редуктор хвостового винта, 9 – опора,
10 – хвостовая балка, 11 – бак для бензина, 12 – вентилятор, 13 – основное шасси,
14 – выхлопной коллектор с глушителем, 15 – бак для масла, 16 – двигатель,
17 – передняя стойка шасси, 18 – приборная доска, 19 – сиденья лётчиков.

В качестве силовых установок вертолетов применяют поршневые двигатели (ПД) воздушного или водяного охлаждения или турбовинтовые реактивные двигатели (ТВРД).

Рис. 5. Основные органы управления вертолетом (в кабине летчика)

1 – доска приборов, 2 – ручка управления, 3 – педали, 4 – рычаг "шаг-газ",
5 – ручка тормоза НВ, 6 – ручка управления муфтой сцепления,
7 – пульт управления, 8 – сиденья пилотов, 9 – сиденья пассажиров

Основными органами управления вертолетом являются ручка управления, педали ножного управления, рычаг управления общим шагом и корректор газа (рычаг «шаг-газ»). Ручка управления расположена перед сиденьем летчика и связана с автоматом-перекосом. Отклонением ручки от нейтрального положения вперед достигается наклон вертолета на пикирование и движение его вперед; отклонением назад – наклон вертолета на кабрирование и движение его назад; вправо – наклон вертолета вправо и движение его вправо; влево – наклон вертолета влево и движение его влево.

Педали ножного управления расположены впереди сиденья летчика. Нажимая педали, летчик изменяет шаг рулевого винта, осуществляя тем самым путевое (курсовое) управление вертолетом. Рычаг управления общим шагом расположен обычно слева от сиденья летчика. С его помощью летчик управляет одновременно изменением шага (установочного угла) всех лопастей НВ. Движение рычага вверх соответствует увеличению шага и подъему вертолета. Изменение положения рычага общего шага одновременно вызывает и изменение частоты вращения вала двигателя.

Лопасти НВ вертолетов имеют шарнирную подвеску к втулке винта, которая позволяет им совершать повороты трех видов: вокруг продольной оси (осевой шарнир – ОШ) – лопасти изменяют свой установочный угол (шаг лопасти) φ (рис. 6, а); вокруг горизонталь-ного шарнира (ГШ) – лопасти совершают маховые движения (рис. 6, б), причем взмах вверх и вниз конструктивно ограничен упорами (нижний упор ограничивает свисание лопасти при стоянке вертолета); вокруг вертикального шарнира (ВШ) – лопасти качаются по азимуту (рис. 6, в). В настоящее время управление несущим винтом большинства вертолетов осуществляют с помощью автомата-перекоса, изобретенного Б.Н. Юрьевым (в 1909-1911 г.).

На рис. 7 схематически показано устройство автомата-перекоса. На вращающемся валу 14 несущего винта (ротора) имеется ползун 9, который не вращается, но может двигаться

Рис. 6.

Рис. 7. Автомат перекоса несущего винта вертолета

1, 12 – поводки тяг поперечного и продольного управления,
2, 13 – оси поворота колец автомата перекоса, 3 – вращающееся кольцо,
4 – шарики, 5, 6 – невращающиеся кольца, 7, 8 – рычаги шлиц-шарнира, 9 – ползун,
10, 11 – поводок и тяга ОШ лопастей, 14 – вал ротора, 15 – рычаг общего шага

вверх и вниз кольцо 5. На ползуне с помощью универсального шарнира с осями 2 и 13 подвешено через шарики 4 невращающееся кольцо 5 связанное с вращающимся кольцом 3,
т.е. кольцо 5, шарики 4 и кольцо 3 образуют шарикоподшипник. Кольцо 3 с помощью
шлиц-шарнира (рычаги 7 и 8) соединено с валом НВ и вращается с такой же, как и вал частотой. Через тяги 11 вращающееся кольцо соединено с поводками 10 осевых шарниров лопастей. При движении ползуна 9 вверх увеличивается угол установки лопастей φ, а при движении ползуна вниз – уменьшается. Чтобы понять, как влияет изменение шага лопастей на полет вертолета, рассмотрим вертикальный полет. Вертикальный полет достигается изменением общего шага лопастей. При этом угол атаки всех лопастей одновременно возрастает или уменьшается на одинаковую величину, что соответствует увеличению или уменьшению подъемной силы, а следовательно, подъему или снижению вертолета. Из рисунка видно, что если рычаг общего шага 15 поднять вверх, то поднимутся вверх и оба кольца – невращающееся и вращающееся; шаг лопастей увеличится, в результате чего вертолет будет подниматься. Если же рычаг опустить вниз, то вертолет будет снижаться.

Вертолёт (устаревшее гелико́птер) — винтокрылый летательный аппарат, у которого подъёмная и пропульсивная силы на всех этапах полёта создаются одним или несколькими несущими винтами с приводом от одного или нескольких двигателей.