Вертолет схемы одновинтовой

Наиболее распространена схема одновинтового вертолета с рулевым винтом — небольшим вспомогательным винтом, используемым для уравновешивания реактивного крутящего момента несущего винта и для путевого управления. Рулевой винт устанавливается вертикально на хвостовой балке его тяга направлена влево, если несущий винт вращается по часовой стрелке. Плечо силы тяги рулевого винта относительно оси вала несущего винта обычно несколько больше радиуса последнего. Управление по тангажу и крену в этой схеме обеспечивается наклоном вектора силы тяги несущего винта посредством изменения циклического шага управление по высоте — изменением величины тяги несущего винта посредством изменения его общего шага путевое управление — изменением величины тяги рулевого винта посредством изменения его общего шага. Эта схема проста и требует одного механизма управления несущим винтом и одной трансмиссии для его привода. Рулевой винт обеспечивает хорошую путевую управляемость, но требует затраты мощности для уравновешивания аэродинамического крутящего момента, что увеличивает суммарную потребную мощность вертолета на несколько процентов. Недостатком одновинтовой схемы является обычно небольшой диапазон допустимых центровок он увеличивается при использовании бесшарнирного винта. Кроме того, рулевой винт, если он расположен не очень высоко на хвостовой балке, представляет некоторую опасность для наземного персонала в этом случае не исключена также возможность удара рулевого винта о землю при эксплуатации вертолета. Рулевой винт работает как вертикальное и горизонтальное оперение в потоке, возмущенном несущим винтом и фюзеляжем, что снижает его аэродинамическую эффективность и увеличивает нагрузки и вибрации. Одновинтовая схема (с рулевым винтом) наиболее подходит для вертолетов малых и средних размеров ). [c.298]

Для вертолетов обычной одновинтовой схемы колею шасси следует выбирать так, чтобы частота собственных поперечных колебаний вертолета на пробеге с неработающими стойками (работают лишь пневматики) была приблизительно на 20% выше рабочих оборотов винта [c.284]

Чаще всего конструкторы моделей вертолетов применяют одновинтовую схему. Известны и модели других схем, например продольной, но в практике авиамоделизма они встречаются еще очень редко. [c.46]

Неотъемлемой частью конструкции одновинтового вертолета схемы Б. Н. Юрьева является рулевой винт, который служит для уравновешивания реактивного момента от несущего винта. [c.27]

Современные вертолеты строят по различным конструктивным схемам одновинтовые с рулевым винтом, двухвинтовые соосные, реактивные и т. д. [c.51]

Центровка вертолета определяется по отношению к оси несуш,его винта и выражается расстоянием от нее в миллиметрах. Одновинтовые и соосные вертолеты имеют небольшой диапазон центровок например, диапазон центровок Ми-4 составляет 370 мм 300 мм впереди и 70 мм позади оси несущего винта. Вертолеты же продольной схемы имеют большой диапазон центровок. Положение ц. т. вертолета значительно влияет на управляемость и меньше на его устойчивость. При выходе центровки за предельные величины управляемость вертолета нарушается. В этом случае рули не обеспечивают удержание вертолета в требуемом положении. [c.75]

Хвостовой винт у вертолетов одновинтовой схемы предназначен для уравновешивания реактивного момента несущего винта и управления вертолетом в путевом отношении. [c.205]

Рис. 1.2. Вертолет одновинтовой схемы с двухлопастным несущим винтом.

Расположение несущего винта (или винтов) на вертолете — это, по-видимому, его главная внешняя особенность и в то же время важный фактор, влияющий на его характеристики, главным образом устойчивость и управляемость. Обычно мощность от двигателя передают на несущий винт через вал, на котором создается крутящий момент. В установившемся полете результирующие сила и момент, действующие на вертолет, должны быть равны нулю. Таким образом, передаваемый на вертолет аэродинамический крутящий момент (реакция несущего винта на крутящий момент вала) должен быть как-то сбалансирован. Способ балансировки аэродинамического крутящего момента в основном и определяет схему вертолета. Как правило, вертолет строится либо по одновинтовой схеме (с одним несущим и одним рулевым винтами), либо по схеме с двумя несущими винтами противоположного вращения. [c.23]

В вертолете одновинтовой схемы для балансировки аэродинамического момента (и осуществления путевого управления) используется вспомогательный винт малого диаметра. Этот винт размещен на хвостовой балке несколько позади края диска несущего винта. Плоскость диска рулевого винта обычно вертикальна, а его вал горизонтален и параллелен поперечной оси вертолета ). Сила тяги рулевого винта, действующая на некотором плече относительно вала несущего винта, уравновешивает аэродинамический момент последнего. В этой схеме несущий винт создает подъемную и пропульсивную силы, а также обеспечивает управление по крену, тангажу и высоте. [c.23]

Рулевой винт вертолета одновинтовой схемы представляет собой воздушный винт малого диаметра, который предназначен для уравновешивания аэродинамического крутящего момента несущего винта и путевого управления. Выполнение обеих функций достигается тем, что сила тяги рулевого винта действует на некотором плече (обычно несколько большем радиуса несущего винта) относительно вала несущего винта. Как правило, рулевой винт является слабо нагруженным винтом с машущими лопастями, так что к нему применима изложенная в этой главе теория. Однако рулевой винт имеет особенности, вследствие которых теория несколько- видоизменяется. Во-первых, у него нет управления циклическим шагом, есть только управление общим шагом для изменения величины силы тяги. Во-вторых, угол атаки рулевого винта определяется размещением винта и углом рыскания вертолета, а не условиями равновесия сил, действующих на винт. Сопротивление или пропульсивную силу рулевого винта включают в сопротивление фюзеляжа и уравновешивают посредством несущего винта. [c.252]

На вертолете должна иметься муфта свободного хода (обгонная муфта), при которой привод двигателя от несущего винта исключается. При отказе двигателя она автоматически отключает последний от несущего винта, который, таким образом, при авторотации не тормозится двигателем. Рулевой винт вертолета одновинтовой схемы должен быть механически связан трансмиссией с несущим винтом, что обеспечивает путевое управление при отказе двигателя. [c.309]

Ввиду того что пилотажные качества вертолета на висении и при полете вперед различны, эти два режима полета анализируются раздельно. Анализ режима висения более прост вследствие осевой симметрии обтекания несущего винта на вертикальных режимах. Анализ в основном выполняется применительно к вертолету одновинтовой схемы (с рулевым винтом) для двухвинтовой продольной схемы вводятся необходимые дополнения. Еще одно важное допущение заключается в предположении о постоянстве частоты вращения несущего винта что обеспечивается действиями летчика или автоматическим регулятором частоты вращения. [c.706]

Вертолет с двумя несущими винтами по динамике имеет отличия от одновинтового. Двухвинтовой вертолет соосной схемы ведет себя как одновинтовой, у которого полностью отсутствует взаимосвязь продольного и поперечного движений. В этом случае не рулевой винт, а крутящие моменты несущих винтов создают управляющие и демпфирующие моменты по рысканию (разд. 15.1). Наиболее распространенной схемой двухвинтового вертолета является продольная, в которой несущие винты разнесены в продольном направлении на (1,5 1,8) , что соответствует перекрытию их дисков на 20—50 %. Вертолет продольной схемы на висении симметричен относительно попе- [c.739]

Двухвинтовой вертолет поперечной схемы имеет поперечную симметрию, поэтому его симметричные и антисимметричные движения на висении ив полете вперед полностью изолированы. На режиме висения его динамика в основном такая же, как и у вертолета продольной схемы, если поменять местами продольную и поперечную оси. Симметричные движения (продольное и вертикальное) для этой схемы соответствуют движениям одновинтового вертолета. Поперечное движение вертолета поперечной схемы соответствует продольному движению вертолета продольной схемы движения рыскания у них одинаковы. Перемена осей сильно влияет на характеристики управляемости, поскольку требования управляемости различны для продольного и поперечного движений. [c.740]

В создании момента тангажа на вертолете продольной схемы участвует дифференциальная тяга винтов. Момент инерции по тангажу вертолета продольной схемы больше, чем у одновинтового. Все это приводит к существенным различиям в значениях производных устойчивости для двух схем. [c.742]

Передаточная функция от продольного управления к скорости хв/Або для вертолета продольной схемы имеет один действительный нуль, настолько большой, что его влияние на переходные процессы несущественно. Передаточная функция от продольного управления к углу тангажа 0в/А6о также имеет один действительный отрицательный нуль при s = Хи, довольно малый, но не лежащий в начале координат, как в случае одновинтового вертолета. Можно сказать, что расположение полюсов и нулей передаточных функций вертолета продольной схемы в общем близко к случаю одновинтового вертолета (разд. 15.3.4.3), а корневые годографы для различных видов обратной связи аналогичны. Более высокие демпфирование и эффективность управления для вертолета продольной схемы несколько упрощают задачу пилотирования. [c.745]

На режиме висения характеристики продольной управляемости вертолета продольной схемы несколько лучше, чем для одновинтового ввиду больших демпфирования и эффективности управления боковая управляемость оказывается несколько хуже из-за меньшего демпфирования по рысканию и больших моментов инерции по рысканию и крену. При полете вперед вертолет продольной схемы сильно неустойчив по углу атаки из-за [c.770]

В работе [А.24] были предложены критерии боковой устойчивости и управляемости вертолетов одновинтовой и двухвинтовой продольной схем при полете вперед. Установлена необходимость устойчивости движения рыскания в полете с фиксированными педалями. Время уменьшения амплитуды вдвое для колебательного движения крена с фиксированной ручкой управления должно быть меньше длительности двух периодов, если период меньше 10 с (что соответствует относительному коэффи- [c.788]

Типовая схема управления одновинтового вертолета показана на рис. 3.8.1. [c.120]

На рис. 3.3.2 приведена кинематическая схема управления НВ также одновинтового вертолета. Характерной особенностью этой схемы является способ установки ГУ 5 основной гидросистемы, а также наличие второй группы вспомогательных ГУ 4, 7, 6, скомпонованных совместно с электрическими рулевыми машинами автопилота. Три ГУ управления НВ работают совместно при управлении общим шагом два — совместно в поперечном управлении, в продольном управлении — один. [c.120]

Рис.3.3.1. Типовая схема системы управления одновинтового вертолета

Рис. 3.10.4. Расчетные схемы угла опережения Д /.-а — вид в плане на АП и втулку одновинтового вертолета

На соосном вертолете нельзя создать необходимое опережение управления циклическим шагом, как на одновинтовом. При одинаковом наклоне обоих автоматов перекоса соосные винты будут отклоняться в разных направлениях. Это приводит к уменьшению эффективности управления, а также к нежелательному сближению лопастей верхнего и нижнего винтов. На вертолетах данной схемы необходимое опережение для каждого винта создается в цепочке управления автомат перекоса - ползушка втулки НВ (рис. 3.10.4, б). [c.157]

В результате успешных испытаний ЦАГИ 1-ЭА и 5-ЭА уже в 1934 г. появилась идея создать вертолет, более пригодный для практического применения. Вместо опробованной перспективной схемы одновинтового ччистого вертолета с рулевыми винтами предпочли выбрать принципиально новую схему. Вертолет ЦАГИ 11-ЭА проектировался в соответствии с модной тогда концепцией чгеликожира - (геликоптера — автожира), т. е. винтокрылого летательного аппарата, способного взлетать и садиться по-вертолетному, а горизонтальный полет осуществлять как автожир на авторотирующем винте. Кроме того, подобно крылатым автожирам, новый аппарат должен был иметь крыло. Предполагалось, что такая схема позволит достичь в соответствии с требованиями заказчиков скоростей, близких к самолетным. [c.401]

Параметры и размеры крыла зависят от схемы вертолет У одновинтовых вертолетов крыло предназначается для ра грузки несущего винта с целью увеличения скорости полет Чтобы не оказывать заметного влияния на балансировку верт( лета, крыло устанавливается вблизи центра масс, под несущи винтом вертолета. При этом крыло оказывается в потоке, о брасываемом несущим винтом, что существенно влияет на в1 бор параметров крыла площади, размаха, удлинения, угла з клинения, аэродинамического профиля сечения. На вертоле поперечной схемы размах крыла определяется разносом ос [c.264]

Первый отрыв от земли на вертолете был обусловлен объективным ходом развития науки и техники. Во-первых, были созданы легкие и мощные двигатели внутреннего сгоранйя (у - 3 - 5 кг/л.с.). Во-вторых, на основе результатов многолетних экспериментальных исследований и появившейся теории элемента лопасти С.К. Джевецкого были созданы несущие винты с достаточно высокими аэродинамическими характеристиками (КПД до 0,55). В-третьих, накопленный в авиации опыт позволил построить винты и другие части конструкции достаточно легкими и прочными. И, наконец, оптимальный диаметр (8 м) несущих винтов и рационально выбранная схема (четырехвинтовая) позволили осуществить кратковременные подъемы вертолета в воздух. Вскоре, в ноябре 1907 г. в воздух поднялся вертолет П. Корню двухвинтовой продольной схемы, но его успехи были скромнее. Еще более низкими были результаты, достигнутые на первых отор-ваЬшихся в 1908 г. от земли вертолетах поперечной (Г. Райт) и соосной (Дж. Уильямс) схем. Одновинтовым натурным вертолетам не удалось оторваться от земли вплоть до 1925 г. [c.91]

В.К. Ревин. Проект, 1910. Крестьянин Василий Кузьмич Ревин, проживавший в Уфе, в 1910 г. прислал в ГИУ проект и деревянную модель привязного одновинтового вертолета схемы Вельнера . Двухлопастный несущий винт должен был приводиться во вращение посредством маленьких винтов, установленных по концам его лопастей. Рассматривающий проект К.А Антонов подверг критике данную схему, ибо данное использование мощности мотора посредством винтов, а не прямо на лопасти геликоптера, является невыгодным. Предложение не разработано... . [c.138]

Разработка вертолета R-4 дала сильный толчок развитию вертолетостроения в США. В течение следующих нескольких лет было начато проектирование и производство многих других подобных аппаратов. После второй мировой войны вертолетострое-ние достигло значительного конструктивного и технического прогресса, причем производство стимулировало дальнейшее совершенствование вертолетов. Л. Белл (США, фирма Белл хели-коптер компани , 1943 г.) построил вертолет одновинтовой схемы с двухлопастным несущим винтом типа качалки, снабженным гироскопически стабилизирующим стержнем, который был предложен Артуром Янгом (США) в 30-х годах. В 1946 г. вертолет [c.33]

Кроме затрат мощности на отдельный несущий винт имеются еще дополнительные потери. Потери на аэродинамическую интерференцию несущих винтов и винта с фюзеляжем составляют значительную часть располагаемой мощности, особенно у вертолетов продольной схемы. У вертолетов одновинтовой схемы нужно учитывать также потери на рулевой винт. Расчет характеристик рулевого винта осложнен тем, что этот винт работает в следе несущего винта и фюзеляжа. Интерференция уменьшает эффективноеть рулевого винта особенно увеличиваются его нагрузки и вибрации. При маневрировании по рыскаиию рулевой винт может даже попасть в режим вихревого кольца, вследствие чего ухудшается управление и значительно усиливаются вибрации. Характеристики рулевого винта можно рассчитать, учитывая, что его сила тяги задана аэродинамическим моментом несущего винта, т. е. Гр. в = Q/lp. в, где /р. в — плечо рулевого винта относительно вала несущего винта. Так как потребная мощность рулевого винта составляет малую часть общей мощности, а потери на интерференцию нужно как-то оценить, часто прибегают к весьма приближенным формулам. Потери на интерференцию между частями вертолета и потери на рулевой винт можно также учесть в общем к. п. д. т]. При этом нужно рассчитать только затраты мощности на несущий винт, а полная потребная мощность определяется умножением этих з атрат на коэффициент 1/т]. Если принять в расчет потери в силовой установке и в трансмиссии, а также потери на интерференцию и рулевой винт, то на режиме висения в типичном случае ti составляет 0,80 0,87. При полете вперед т], как правило, больше, поскольку потери на интерференцию и на рулевой винт уменьшаются. [c.270]

В работе [296] показано, что одновинтовая схема может быть оптимальной и для тяжелых вертолетов. По такой схеме построен,. например, новый отечественный тяжелый вертолет Ми-26 с полетной массой 52 т. — Прим. rupee. [c.298]

При использовании двух или более несущих винтов, вращающихся в противоположные стороны, компенсация крутящих моментов обеспечивается самой схемой вертолета, и не требуется никаких дополнительных устройств, уравновешивающих такой момент и потребляющих мощность. Однако аэродинамические потери, вызываемые взаимным влиянием несущих винтов, а также несущих винтов и фюзеляжа, снижают общую эффектйвность двухвинтовых схем почти до уровня одновинтовой схемы. Двухвинтовые вертолеты сложнее по конструкции из-за удвоения систем управления и трансмиссий. Для больших вертолетов сопутствующие этому увеличение массы и усложнение технического обслуживания компенсируются тем, что при данной полетной массе вертолета и нагрузке на ометаемую поверхность могут быть использованы винты меньшего диаметра, чем в случае одновинтового вертолета, что позволяет уменьшить массу винтов и трансмиссии. [c.299]

Вертолет соосной схемы имеет два противоположно вращающихся несущих винта, которые установлены на соосных валах. Винты разнесены в вертикальном направлении, чтобы обеспечить возможность поперечного махового движения лопастей. Управление по тангажу и крену в такой схеме осуществляется посредством циклического шага, а управление по высоте — с помощью общего шага, как и в одновинтовой схеме. Для путевого управления используется дифференциальный крутящий момент несущих винтов. В соосной схеме усложняются управление несущими винтами и трансмиссия, зато не требуется валов, соединяющих несущие винты, как в других двухвинтовых схемах. Путевое управление с помощью дифференциального крутящего момента является несколько вялым. Эта схема вертолета компактна, несущие винты имеют небольшой диаметр, а рулевой винт отсутствует. Близок к вертолету соосной схемы синхроп-тер, т. е. двухвинтовой вертолет с перекрещивающимися винтами конструктивно он несколько проще, поскольку валы винтов не соосны, а разнесены на небольшое расстояние в поперечном направлении. [c.300]

Уравнения движения. Движение вертолета на режиме висения разделяется на вертикальное и продольно-поперечное. При этом продольное и поперечное движения могут анали-, зироваться по отдельности. Такое разделение вполне корректно для двухвинтовых вертолетов соосной схемы изолированными также являются поперечное движение вертолета продольной схемы и продольное движение вертолета поперечной схемы. Для одновинтового вертолета (с рулевым винтом) основные характеристики управляемости в продольном и поперечном движениях получены при раздельном их анализе, хотя в разд. 15.3.6 рассмотрена и полная модель вертолета с учетом взаимосвязи этих движений. [c.716]

Производная момента Путевого управления Nq для вертолета продольной схемы ниже, чем для вертолета с рулевым винтом, вследствие большего момента инерции фюзеляжа. Для шарнирных винтов, кроме того, эффективность путевого управления пропорциональна нагрузке на винты. Демпфирование по рысканию для типичного вертолета продольной схемы составляет около половины от демпфирования, создаваемого рулевым винтом, и зависит от нагрузки на винты. Производная Nr уменьшается еще более из-за увеличенного момента инерции. В результате время затухания вдвое t /2 составляет около 7 с, т. е. намного больше, чем для одновинтового вертолета. Вообще говоря, между движенйем рыскания и продольным движением вертолета продольной схемы существует взаимосвязь. Так, дифференциальный общий шаг создает момент рыскания, поэтому при отклонении продольного управления для выдерживания заданного курса необходимо координированное отклонение педалей. [c.746]

В работе [L.72] путем направления потока воздуха на диск винта, работающего на режиме висения, имитировалось поле скоростей вихря, взаимодействующего с лопастью. При этом исследовались случаи вихря, параллельного лопасти (что соответствует вертолету продольной схемы), и вихря, перпендикулярного лопасти (случай вертолета одновинтовой схемы). Установлено, что как по спектрам шума, так и по зависимостям от времени такое моделирование хорошо отражает основные черты возникающих в полетах хлопков лопастей. Сделан вывод, что причиной хлопков лопастей является взаимодействие лопастей с концевыми вихрями движущихся перед ними лопастей или винтов. Эксперименты по моделированию хлопков и теория, развитая для оценки шума от них, показали, что уровень звукового давления пропорционален четвертой степени концевой скорости и квадрату интенсивности вихря, т. е. (Q7 )Продолжение исследований [L.58] предполагаемых механизмов возникновения хлопков (нестационарные нагрузки, обусловленные срывом или взаимодействием лопасти с вихрем, а также образование ударных волн в местных сверхзвуковых зонах при больших концевых скоростях или в вихревых зонах) показало, что наиболее вероятным является взаимодействие вихря с лопастью. Поскольку интенсивность Г концевого вихря пропорциональна T/pNQR , энергия шума, вызванного взаимодействием лопасти с вихрем, определялась соотношениями Wв [ QRYT ]/N A. Найдено, что величина Wb хорошо отражает субъективную оценку силы хлопка. Автор продолжил эти исследования [L.61], [c.866]

Вильдгрубе Л. С., Влияние корпуса вертолета одновинтовой или соосной схемы на оптимальную для режима висении форму лопастей несущего виита. —Ученые записки ЦАГИ, 1972, т. П1, № 4. [c.1000]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...