Схемы вертолётов

Классификация вертолётов по способу компенсации реактивного момента несущего винта (схеме вертолёта)^[5] является наиболее общеупотребительной

Одновинтовой вертолёт – вертолёт, имеющий один несущий винт.

Вертолёт с реактивным приводом НВ – вертолёт, НВ которого приводится во вращение при помощи реактивных двигателей или сопел, установленных на лопастях винта. В данной схеме отсутствует механический привод НВ и передаваемый от винта момент незначителен. Для его компенсации и путевого управления на вертолёте устанавливают рулевые поверхности, небольшой рулевой винт или реактивные рулевые сопла.

Сюда же можно отнести экспериментальные вертолеты с маленькими тянущими винтами на каждой лопасти несущего винта и компрессорный привод несущего винта, когда к соплам на лопастях подводится сжатый воздух от компрессора («холодный цикл») или продукты горения под большим давлением («горячий цикл»).

Одновинтовой вертолёт с рулевым винтом – вертолёт, реактивный момент НВ которого компенсируется дополнительным рулевым винтом, установленным на хвостовой балке. РВ служит также средством путевого управления вертолётом. Данная схема получила наибольшее распространение – по ней построено абсолютное большинство вертолётов в мире, поэтому она часто называется классической схемой.

Разновидностью данной схемы можно считать использование на вертолёте рулевого винта, заключенного в кольцо – фенестрона.

Вертолёт со струйной системой управления — вертолёт, реактивный момент несущего винта которого компенсируется системой сопел по длине и на конце хвостовой балки. Данная система за рубежом получила название NOTAR.

Одновинтовой вертолёт с винтами-компенсаторами (комбинированный вертолёт) — одновинтовой вертолёт, имеющий два воздушных винта, установленных на поперечных консолях (крыле или ферме). Реактивный момент несущего винта компенсируется разностью тяг воздушных винтов. Данная схема нашла применение при создании винтокрылов.

Одновинтовой вертолёт с рулевыми поверхностями – вертолёт, реактивный момент НВ которого компенсируется за счет рулевых поверхностей, отклоняющих воздушный поток от несущего или толкающего хвостового винта.

• 

Вертолёт с реактивным приводом несущего винта В-7

• 

Вертолёт с рулевым винтом Ми-8

• 

Вертолёт MD-900 со струйной системой NOTAR

• 

Комбинированный вертолёт (винтокрыл) Eurocopter X3

• 

Вертолёт с рулевыми поверхностями Piasecki X-49A

Двухвинтовой вертолёт – вертолёт, имеющий два несущих винта.

Двухвинтовой вертолёт поперечной схемы (вертолёт поперечной схемы) – вертолёт, имеющий два НВ, вращающихся в противоположных направлениях и расположенных на поперечной оси вертолёта. Для этого НВ устанавливают на концах крыла или фермы. Реактивные моменты НВ в этой схеме противоположны по знаку и уравновешивают друг-друга на крыле (ферме).

Двухвинтовой вертолёт продольной схемы (вертолёт продольной схемы, устаревшее: вертолёт тандемной схемы) – вертолёт, имеющий два НВ, вращающихся в противополож-ных направлениях и расположенных на продольной оси вертолёта. Для этого НВ устанавли-ваются в носовой и хвостовой частях вертолёта. Из-за особенностей взаимовлияния НВ
в горизонтальном полёте задний винт обычно устанавливают выше переднего. Реактивные моменты НВ в в этой схеме противоположны по знаку и уравновешивают друг-друга на фюзеляже вертолёта.

Разновидностью данной схемы является использование двух НВ, вращающихся в одном направлении. Реактивные моменты здесь компенсируются за счет наклона осей винтов.

Двухвинтовой вертолёт соосной схемы (вертолёт соосной схемы, соосный вертолёт) – вертолёт, имеющий два НВ, вращающихся в противоположных направлениях и расположен-ных на одной оси один над другим. Часто такие НВ считают единой конструкцией и называют соосным несущим винтом. Реактивные моменты НВ в этой схеме противоположны по знаку и уравновешивают друг-друга на главном редукторе вертолёта.

Двухвинтовой вертолёт с перекрещивающимися лопастями (синхроптер) – вертолёт, имеющий два НВ, вращающихся в противоположных направлениях и расположенных со значительным перекрытием с небольшим наклоном осей вращения. Наклон осей вращения винтов в поперечной плоскости наружу и синхронизация вращения винтов обеспечивает безопасное прохождение лопастей одного НВ над втулкой другого. Реактивные моменты несущих винтов в этой схеме не полностью уравновешивают друг-друга на главном редукторе вертолёта. Незначительный момент по тангажу компенсируется системой управления.

Вертолёт поперечной схемы Focke-Wulf Fw 61

Вертолёт продольной схемы CH-47 Chinook

Вертолёт соосной схемы Ка-32

Вертолёт с перекрещивающимися лопастями K-Max

Многовинтовой вертолёт – вертолёт, имеющий три и более несущих винта.

Вертолёт Cierva W.11

Трехвинтовой вертолёт – вертолёт, имеющий три НВ, расположенных в плане в виде треугольника. Реактивный момент НВ в случае их однонаправленного вращения компенсируется за счёт наклона осей вращения винтов^[6].

В случае, когда два НВ вращаются в одном направлении, а третий - в противополож-ном, появляется пара винтов, вращающихся в разных направлениях, общий реактивный момент которых взаимно уравновешивается. Для компенсации реактивного момента оставшегося непарного винта достаточно наклонить только его ось вращения.

Разновидностью данной схемы является трехвинтовой вертолёт с малым хвостовым несущим винтом. Данная схема, в сущности, представляет собой двухвинтовой вертолёт поперечной схемы с хвостовым (задним) горизонтальным рулевым винтом. В этой схеме рулевой винт значительно меньше двух остальных НВ, создающих основную подъёмную силу. Рулевой винт служит рулем высоты и иногда рулем направления. Реактивные моменты НВ в данной схеме не уравновешиваются полностью, но влияние рулевого винта незначительно.

Вертолёт Ботезата

Четырехвинтовой вертолёт (квадрокоптер) — вертолёт, имеющий четыре НВ, располо-женных на концах крыльев или ферм. За счёт противоположного направления вращения в каждой паре (передней и задней) несущих винтов, реактивный момент пар винтов уравновешивается на крыльях (фермах).