A helikopterek története során rendszeresen javasolták a hordozórendszer különböző kialakításait, de csak az egyik lett klasszikus, és ezt követően jelentős fejlesztést kapott. Más megoldások, amelyek különböző lehetőségeket biztosítanak a propellerhajtáshoz, a lapátok kialakításához, funkcióihoz stb., Nem versenyezhetnek vele. Gyakran egy merész projekt ilyen eredménye objektív hiányosságoknak és problémáknak volt köszönhető.
Technikai klasszikusok
A klasszikus helikopteres rendszer számos meglehetősen egyszerű megoldást kínál. A gép törzsében egy erőmű van elhelyezve sebességváltóval, amely nyomatékot biztosít a fő- és a hátsó rotornak. A nagy átmérőjű főrotor forgólapra épül, amely megváltoztatja az emelést és / vagy a manőverezést, és számos nagy oldalaránnyal rendelkezik.
Ez a kialakítás viszonylag egyszerű, jól kidolgozott, és könnyen átépíthető és méretezhető, hogy megfeleljen a meglévő követelményeknek. Ezenkívül nincsenek hátrányai, például a csővezetékek illesztésének lezárása vagy a lapátok átfedésének veszélye.
Vannak azonban hátrányai is. A klasszikus rendszer helikoptere korlátozza a vízszintes repülési sebességet, ami a rotorlapátok körüli áramlás sajátosságaival függ össze. Bizonyos módokban más negatív jelenségek is előfordulhatnak, például örvénygyűrű. Egyetlen fő rotorral hosszú és erős farokgémet kell terveznie, hogy illeszkedjen a farokrotorhoz.
A klasszikus séma kifejlesztése több rotoros helikopterek megjelenéséhez vezetett, amelyek hosszirányú, keresztirányú vagy más módon több csapágyrendszert helyeztek el. Elterjedt a koaxiális séma, amelyben két hagyományos megjelenésű csavart szerelnek össze egyetlen perselyre. Emellett a klasszikus támogatási rendszer és számos egysége számos alternatív kivitel alapjává vált.
Jet propeller
Az egyrotoros helikopter a reaktív nyomaték problémájával szembesül, és különféle megoldásokat javasoltak ennek kezelésére. A harmincas években a sugárhajtású rotor ötlete szinte egyszerre jelent meg több országban. Az ilyen légcsavar nincs csatlakoztatva a törzs belsejében lévő motorhoz, és ennek megfelelően nem kényszeríti azt az ellenkező irányú forgásra.
A sugárhajtású forgórészt megkülönbözteti a saját motorok jelenléte a lapátok hegyén. A légcsavart kompakt turbócsavaros vagy nyomatékmotor hajthatja. Ismertek olyan konstrukciók is, amelyekben a törzsben lévő gázturbinás motorból sűrített gázokat juttatnak a fúvókákba vagy a lapát égési kamrájába.
A sugárhajtómű -ötlet az ötvenes -hatvanas években nagy figyelmet kapott; számos kísérleti projektet dolgoztak ki különböző országokban. Dornier Do 32 vagy B-7 ML típusú könnyű járművekként kínálták őket. Mile és Hughes XH-17 nehéz szállító helikopter. E minták egyike sem haladta meg a kisüzemi termelést.
A sugárhajtómű fő problémája az agy bonyolultsága. Ezen keresztül sűrített gázt és / vagy tüzelőanyagot kell a mozgatható lapáthoz juttatni, ami átviteli és tömítőeszközöket igényel. Magára a pengére ilyen vagy olyan motort kell elhelyezni, ami új követelményeket támaszt a kialakításával szemben. Ezekkel a képességekkel egy robusztus kialakítás túl nehéznek bizonyult, és a várt előnyök nem igazolhatják az erőfeszítéseket.
Keresztezett pengék
A harmincas években egy úgynevezett sémát javasoltak. szinkronkopter. Ez a koncepció két kétlapátos rotor használatát javasolja, amelyek kerékagyai minimális távolságra vannak elhelyezve, a tengely billentésével kifelé. A légcsavaroknak egymás felé kell forogniuk, és a sebességváltó speciális kialakítása kizárja a lapátok átfedését.
A szinkronkopter hordozórendszer képes a szükséges emelés létrehozására és a repülés biztosítására a klasszikus rendszerrel megegyező módokban. Ennek az az előnye, hogy képes növelni a teljes tolóerőt és emelőképességet, a tolóerő -vektorok bővítése pedig növeli a stabilitást a lebegő és más módokban. Ebben az esetben a két légcsavar reaktív nyomatékai kompenzálják egymást, és nincs szükség kormányrendszerre.
A szinkronkoptorokat azonban nem használják széles körben. A harmincas években az ilyen berendezéseket a német Flettner cég gyártotta, és 1945 óta más országokkal foglalkoznak ezzel a témával. A Kaman Aerosystems amerikai cég helikopterei a legismertebbek. Bizonyos időkig a szinkronkopikra volt igény, de aztán az irány elhalványult - most csak egy minta van a sorozatban. Egész idő alatt nem több, mint 400-500 sorozatú gépet építettek ebbe az osztályba.
A szinkronkopter fő hátránya a sebességváltó összetettsége, amely két szorosan elhelyezett propellert biztosít nyomatékkal. Egyetlen, azonos jellemzőkkel rendelkező rotorhajtás sokkal könnyebbnek bizonyul. Ezenkívül egy kétlapátos légcsavarnak korlátozott a tolóereje. Tehát a modern "nehéz" szinkronkopter Kaman K-Max legfeljebb 2700 kg-ot emel, és e tekintetben veszít a klasszikus rendszer sok helikopterével szemben.
Pörgess és állj meg
Ismert a forgó légcsavar és a rögzített szárny ötvözésének ötlete. Ebben az esetben a fő rotor forgását használják a felszálláshoz és a gyorsításhoz. Bizonyos sebességgel a légcsavarnak meg kell állnia, lapátjainak fix szárnyá kell válniuk. Ez lehetővé teszi a nagy repülési sebesség kifejlesztését, de új megoldások kifejlesztését és megvalósítását igényli.
Példaként tekintsük a Sikorsky X-Wing projektet, amelyet a hetvenes évek közepe óta fejlesztettek ki az S-72 helikopter kiegészítésére. Ez utóbbi helikopter volt fő- és farokrotorral, egy kis söprés kifejlesztett szárnyával felszerelve. A törzs oldalán egy pár gázturbinás motor volt, amelyek energiát szolgáltattak a tengelynek (propellerekhez) és sugárhajtást hoztak létre (nagy sebességű repüléshez).
Az X-Wing hordozórendszer koronglemez-elosztó központot kapott, amely csak közös hangmagasságú felmosólemezzel van felszerelve. Függőlegesen szimmetrikus profilú téglalap alakú pengéket használtunk. A penge elülső és hátsó szélén nyílások voltak a sűrített levegő kivezetésére a külső kompresszorból. A Coanda -hatásnak köszönhetően a levegőnek meg kellett hosszabbítania a penge profilját, elősegítve ezzel az emelést. A levegőellátás módjától függően a penge forgás közben és álló helyzetben egyaránt hatékonyan működhet.
Az X-Wing rendszert sikeresen tesztelték egy szélcsatornában, és még egy tapasztalt S-72-re is telepítették. Azonban nem sokkal a tervezett járatok előtt, 1988 -ban a NASA és a DARPA elrendelte a munka leállítását. A várt előnyökkel együtt a szokatlan hordozórendszer túl bonyolult volt. Ezenkívül a projekt több mint 10 évig húzódott, és költségei meghaladták a megengedett határt. Emiatt az X-Wing koncepciót nem fejlesztették tovább.
Lencse repülés közben
Jelenleg a francia Conseil & Technique cég egy szokatlan hordozórendszerrel rendelkező könnyű légi taxi helikopter koncepcióján dolgozik. A légcsavar javasolt kialakítása a hagyományoshoz képest vesztes a felszállás és leszállás módban létrehozott emelés szempontjából, de különbözik az egyszerűségtől és a vízszintes repülés során megnövelt tolóerő képességétől. A zajcsökkentés képessége is szerepel.
Az eredeti légcsavar lencsés korongra épül, amely a söpört terület 70% -át foglalja el. Javasoljuk, hogy szerelje fel a légszárny rövid pengéit az élek mentén. A takarótányér elhelyezésének lehetőségét nem jelentik be; a kipörgésgátló a sebesség változtatásával hajtható végre.
A tesztek kimutatták, hogy a vízszintes repülés során a tárcsás rész jelentős emelőerőt hoz létre, ami miatt a szerkezet egésze jellemzői tekintetében megkerüli a hagyományos kialakítású légcsavart. Ezenkívül lehetőség volt arra, hogy a támadási szöget 25 ° -ra állítsuk az áramlás leállása nélkül. A fejlesztés alatt álló repülőgép a számítások szerint akár 200 km / h sebességet is képes lesz elérni.
A Conseil & Technique cég projektje még a kutatás és a tervezés fejlesztési szakaszában van. Valószínűleg a közeljövőben tesztelni fogják a maketteken, majd megjelenhet egy teljes értékű tapasztalt többrotoros helikopter. Nem ismert, hogy ez az alternatív kivitel képes lesz -e minden feladatot megoldani és helyet találni a légi közlekedési iparban.
Alternatívákat keres
A helikopterek hosszú évtizedei és aktív működése megmutatta a hordozórendszer klasszikus kialakításának minden előnyét. Az alternatív sémák létrehozására irányuló kísérletek, amelyek minimális hasonlóságot mutatnak vele, még nem koronázták meg különleges sikerrel. A tudósok és a mérnökök azonban nem hagyják abba a munkát, és továbbra is ígéretes ötletek után kutatnak.
Jelenleg egy újabb ilyen jellegű projekt készül, amelynek eredményei a közeljövőben kiderülnek. Ugyanakkor nyilvánvaló, hogy az új csapágyrendszerek egyike sem lesz képes érezhetően hatni az általános állapotra, és a klasszikus séma és fejlesztésének különböző változatai megtartják helyüket a repüléstechnikában. Az új fejlesztések azonban - kellő tökéletesség mellett - megtalálhatják a saját területüket, ahol előnyeik a legmegfelelőbbek és legnyereségesebbek.
