2 винтовые вертолеты. Схемы вертолётов
Фактически, вертолеты являются относительно новым изобретением - они начали массово использоваться только после Второй мировой войны. С тех пор инженеры постоянно пытаются улучшить эти летательные аппараты, создавая зачастую очень странные и диковинные машины.
1. Sikorsky X-Wing
Одна из разработок известного производителя вертолетов Sikorsky была более всего похожа на знаменитый истребитель повстанцев X-Wing из "Звездных войн". В середине 1970-х годов американская фирма, основанная ученым-авиаконструктором Игорем Ивановичем Сикорским, начала экспериментировать с разнообразными конструкциями вертолетов. Именно в это время для испытаний X-образного крыла по заказу NASA и армии США был построен S-72.
На первый взгляд, X-Wing выглядел как обычный вертолет, просто с очень толстыми лопастями и реактивными двигателями по бортам фюзеляжа. На взлете Х-образное крыло вращалось, как ротор обычного вертолета, позволяя S-72 взлетать вертикально. Затем после набора высоты ротор фиксировался неподвижно, работая, как крыло обычного самолета. К сожалению, для Sikorsky, разработки проекта потребовали дополнительного финансирования, но армия США решила свернуть проект.
2. Percival P.74
Во время Второй мировой войны немецкие инженеры разрабатывали различные проекты странных вертолетов и самолетов с воздушно-реактивным приводом несущего винта. Суть заключалась в том, что двигатели создавали выхлопную струю, которая подавалась к соплам на концах полых лопастей, которая далее, истекая оттуда, вращала несущий винт.
В 1950-х годов англичане попытались создать подобный экспериментальный вертолет, получивший название Percival P.74. Его особенностью являлось то, что двигатели были установлены внутри фюзеляжа. Мощности двигателя оказалось недостаточно, чтобы поднять вертолет в воздух, после чего проект был закрыт в 1957 году.
3. Kellett-Hughes XH-17
Один из самых распространенных видов вертолетов - летающие краны, которые могут поднимать тяжелые и негабаритные грузы на недоступную для обычных кранов высоту. В 1952 году Hughes Aircraft Company разработала свой первый вертолет XH-17, который на то время был крупнейшим вертолетом в мире: он был оснащен несущим винтом диаметром 39,6м и двумя турбореактивными двигателями General Electric J35, служившими нагнетателями воздуха в камеры сгорания на концовках лопастей.
В отличие от Percival P.74, горячий воздух смешивался с топливом, а затем воспламенялся. Это означает, что у ХН-17 фактически были маленькие реактивные двигатели в конце лопастей ротора. Чтобы сократить издержки, Hughes использовали детали от различных самолетов Второй мировой войны: кабина была взята от самолета CG-15, шасси - от бомбардировщика B-25, а большой топливный бак - от бомбардировщика B-29.
При испытаниях оказалось, что XH-17 представлял страшное зрелище: пламя било из сопел реактивных двигателей на концах лопастей, а звук из постоянного сгорания топлива в камерах на лопастях звучал, как одновременный выстрел 1000 артиллерийских орудий (согласно заметки в одной газете). Звук взлета XH-17 был прекрасно слышен на расстоянии в 13 километров. Эффективность агрегата оказалась удручающей.
4. Sikorsky X2
Одним из самых больших недостатков вертолетов является их маленькая скорость, которая сильно уступает скорости самолетов. В 2008 году компания Sikorsky построила экспериментальный вертолет соосной схемы с толкающим винтом, который должен был развивать скорость до 500 км/ч. В нем инженеры отказались от стандартной конструкции вертолета. Два четырехлопастных несущих винта вращались в противоположных направлениях, что само по себе не слишком уникально.
Но вместо обычного хвостового винта был установлен шестилопастной хвостовой толкающий воздушный винт. Х2 никогда не был предназначен для массового производства, но он оказался весьма успешной демонстрацией новых технологий. В 2011 году программа была свернута, а на основании отработанных новых технологий был построен военный вертолет S-97 Raider.
5. Ка-22
Советские, а позже российские инженеры спроектировали некоторые из крупнейших и самых тяжелых вертолетов в мире. В 1950 году советские ВВС хотели увеличить диапазон полета своих вертолетов. ОКБ "Камов" разработало Ка-22 - необычный винтокрыл поперечной схемы с двумя несущими винтами, а также двумя турбовинтовыми двигателями по 5 900 л.с.
Несмотря на постоянные проблемы с коробкой передач, Ка-22 был весьма впечатляющей разработкой. Он мог нести 100 пассажиров, а во время испытательных полетов побил восемь мировых рекордов в своей весовой категории. Тем не менее, вертолеты Ка-22 потерпели две аварии со смертельным исходом за один год, после чего проект был свернут.
6. Fairey Jet Gyrodyne
Реактивный Gyrodyne - довольно интересная комбинация вертолета и автожира. Чтобы использовать систему реактивного вращения ротора, Fairey оснастила свой вертолет реактивными соплами-горелками на концах лопастей двухлопастного несущего винта, в которые впрыскивалось топливо. Эта система не была уникальной среди экспериментальных вертолетов, но после подъема и набора скорости тяга на основной винт медленно снижалась, после чего ротор переходил на режим авторотации. Тяга же подавалась на два толкающих винта.
7. Oehmichen № 2
Вертолетные конструкции появились в мире авиации довольно давно. Инженеры поняли основные принципы полета вертолета и использовали большие крылья винта, чтобы обеспечить необходимую подъемную силу для своих машин. Одним из основных изобретателей первых вертолетов был французский пионер авиации Этьен Омишен. Его второй вертолет (Oehmichen No.2) был довольно странным, но смог оторваться от земли.
Он был оснащен небольшими вертикально установленными роторами, которые вращались в противоположном направлении от больших подъемных роторов. 14 апреля 1923 года Этьен побил существующий рекорд скорости подъема и полета вертолета. Но его дальнейшие эксперименты не привели к значительным улучшениям и Омишен начал строить воздушные шары.
8. De Lackner HZ-1
Поскольку вертолеты стали существенной частью военной стратегии, армии начали искать новые способы применения этой технологии. Одним из самых необычных проектов стала созданная в 1954 году летающая платформа, предназначенная для перевозки одного солдата. Lackner HZ-1 был оснащен небольшим двигателем мощностью 40 л.с., который вращал два винта, над которыми находилась небольшая площадка на одного человека. По сути, HZ-1 шестьдесят лет назад стал неким летающим сигвеем. Максимальная скорость аппарата составляла 105-110 километров в час.
9. Ка-56
Советский Союз также стремился создать одноместные сверхлегкие вертолеты, которые бы умещались в транспортировочные контейнеры цилиндрической формы диаметром не более 500 мм в собранном состоянии, а также должны были собираться одним человеком в течение 15 минут. Подобное требование возникло из-за того, что предполагалось, что вертолет должен был базироваться на надводных и подводных судах и доставляться к месту использования через торпедные аппараты. К сожалению, разработчики не смогли найти подходящего двигателя для вертолета, поэтому проект не вышел за рамки наземных испытаний.
10. Ми-12
Советский Союз был непревзойденным в создании гигантских летательных аппаратов. Ми-12 (или В-12), построенный в 1967 году, - самый тяжелый и грузоподъемный вертолет в мире. Изначально В-12 разрабатывался как крупнейший вертолет с грузоподъемностью не менее 30 тонн для перевозки компонентов межконтинентальных баллистических ракет. Максимальная взлетная масса вертолета составляла 105 тонн (при этом сам аппарат весил 69 тонн).
Это был 4-двигательный аппарат, построенный по двухвинтовой поперечной схеме. На концах ферменных консолей-крыльев находились винтомоторные гондолы с двумя газотурбинными двигателями мощностью по 6500 л.с. В 1969 году вертолет поставил мировой рекорд, подняв 44-тонный груз на высоту 2,25 км.
Сегодня воздушная техника вышла на новый уровень. И доказательством тому может быть .
МОСКВА, 12 ноя — РИА Новости, Андрей Коц. Легкие, быстрые, компактные, надежные и необычные — эти характеристики идеально подходят серии вертолетов КБ имени Камова, которая в воскресенье отмечает 70-летний юбилей. Двенадцатого ноября 1947 года в воздух поднялась первая машина знаменитого советского авиаконструктора Николая Камова — Ка-8 "Иркутянин". Это событие стало началом эпохи вертолетов с соосной схемой расположения несущих винтов. Россия до сих пор остается единственным государством в мире, наладившим массовое производство этих сложных машин. Камовские вертолеты успешно трудятся на "гражданских должностях", а также служат в частях армейской и морской авиации. О том, для чего нужна соосная схема, а также о ее главных преимуществах и недостатках — в материале РИА Новости.
Без доворота
Первый соосный летательный аппарат КБ имени Камова К-8 "Иркутянин" больше напоминает летающий мотоцикл, нежели привычный для взгляда обывателя вертолет. Во-первых, у него отсутствует фюзеляж. Вся конструкция состоит из стальных труб, закрепленных на двух надувных цилиндрических баллонах. Пилот сидит в небольшом открытом кресле. Максимальная взлетная масса Ка-8 — всего 320 килограммов, длина — 3,7 метра, высота 2,5 метра. Скромны и летные характеристики: "Иркутянин" был способен подниматься на 250 метров максимум и разгоняться до 80 километров в час. Впрочем, за скоростью и высотой при создании "первенца" камовцы не гнались. Настоящим прорывом стали несущие трехлопастные винты, расположенные один над другим. Это конструктивное решение — визитная карточка практически всех вертолетов Ка.
"Вертолет традиционной схемы в воздухе постоянно доворачивает в ту сторону, в которую вращается его несущий винт, — рассказал РИА Новости главный редактор журнала "Арсенал Отечества" Виктор Мураховский. — Чтобы компенсировать этот момент, на хвостовую балку машины устанавливают дополнительный рулевой винт, который крутит машину в противоположную сторону. Вертолетам Камова такой привод просто-напросто не нужен. Их несущие винты вращаются в противоположные стороны. Такое решение значительно упрощает механику машины, снижает ее уязвимость. Говорят, что Ка-52 способен совершить посадку даже с отстреленным под корень хвостом".
Ка-8 в боях поучаствовать не довелось. Во-первых, он предназначен для связи и разведки. Во-вторых, эта машина была построена всего в трех экземплярах. Впервые широкой публике "Иркутянина" показали на параде в Тушино летом 1948 года. Вертолет поднялся в воздух прямо с кузова грузовика, сделал несколько проходов и благополучно приземлился. Именно тогда им заинтересовалось командование ВМФ, заказавшее Камову проект создания специализированной разведывательной машины. С тех пор вертолеты Ка долгое время оставались флотским "эксклюзивом".
Любопытный факт: само слово "вертолет" вошло в обиход именно благодаря создателям Ка-8. Перед тушинским парадом организаторы спросили Николая Камова, как представить его машину публике. Тот подумал и ответил: "вертолет". До этого момента винтокрылые летательные аппараты именовали американизмом "геликоптер".
Работа над ошибками
Прямыми потомками Ка-8 стали вертолеты Ка-10 и Ка-15, созданные на его основе. Первый появился в конце 1948 года и практически не отличался от оригинальной машины. Он получил более мощный двигатель, больший диаметр несущих винтов и радиостанцию. Кроме того, в Ка-10 была предусмотрена система катапультирования, выбрасывающая пилота назад путем складывания спинки кресла. Испытания этой машины были непростыми. Вертолет раз за разом терял винтами воздушный поток. Однажды это привело к трагедии. Летчик-испытатель Михаил Гуров поднял Ка-10 над испытательной площадкой на 200 метров, проверяя, насколько машине хватает топлива на такой высоте. Для этого он вел аппарат на номинальных оборотах. Скорости лопастей оказалось недостаточно, и вертолет упал. Гуров скончался по пути в больницу.
Впрочем, со временем Ка-10 довели до ума. В 1951 году приняли решение о строительстве военной версии вертолета. К 1953 году в строю уже было девять машин. Ка-10 удалось успешно посадить на палубу крейсера "Максим Горький" при сильном ветре, что лишний раз доказало преимущество соосной схемы: вертолет практически не болтает даже в шторм. Кроме того, военный вариант машины получил полноценную приборную панель с высотомером, спидометром, компасом, вариометром и указателем оборотов несущих винтов.
Ка-15 стал первым вертолетом Николая Камова, пошедшим в крупную серию. Всего было построено 354 машины этого типа. Ка-15 задумывался как противолодочный вертолет, но для нужд флота он получился недостаточно эффективным — сказывалась малая грузоподъемность. В итоге ВМФ разработал необычную тактику боевых троек. Первый Ка-15 нес два гидроакустических буя для обнаружения подлодок. На втором была установлена аппаратура управления и слежения. Глубинные бомбы же устанавливались на третьем. Понятно, что такой подход снижал общий боевой вес Ка-15. К тому же было несколько случаев схлестывания лопастей несущих винтов, что приводило к крушению вертолета. Вряд ли стоит винить в этом конструкторов: соосная схема в то время была малоизведанной областью. Приходилось учиться на ошибках.
"Такую схему очень сложно реализовать технически, в отличие от традиционного "одновинтового" подхода, — рассказал РИА Новости Виктор Мураховский. — Она требует большого объема научных расчетов, математики, глубокого знания аэродинамики. Винты на "камовых" располагаются близко друг к другу. Необходимо продумать, как они влияют друг на друга в полете, отработать все это на практике. С годами наши специалисты достигли очень высокого уровня. В других странах серийных машин такой конструкции просто нет — это наше ноу-хау. На Западе строят лишь какие-то опытные экземпляры, беспилотники, зонды. До массового производства дело так и не дошло".
Не только для моря
Всего для нужд Военно-морского флота КБ Камова разработало более десятка различных моделей вертолетов. На сегодняшний день в составе авиации ВМФ имеется 63 многоцелевых Ка-27 и 16 поисково-спасательных Ка-27ПС, 28 транспортно-боевых Ка-29, а также несколько машин радиолокационного дозора Ка-31. Эти вертолеты способны выполнять самый широкий круг задач: вести разведку, высаживать десант на побережье, поддерживать его огнем, спасать сбитых над морем летчиков, выслеживать подводные лодки противника и многое-многое другое. Работу соосных винтов на данных машинах удалось "отполировать до блеска" — серьезные летные происшествия с ними можно пересчитать по пальцам двух рук.
"У соосных вертолетов выше грузоподъемность и на внешней подвеске, и внутри кабины, а кроме того, габариты соосного вертолета меньше, что очень удобно при использовании, например, на нефтяных площадках, — рассказал РИА Новости Заслуженный летчик-испытатель России, старший летчик-испытатель АО "Камов" (входит в концерн "Вертолеты России") Александр Папай. — При соосной схеме управляемость вертолета выше, выше маневренность и лучше высотные характеристики, потому что вся мощность идет на основные винты. А маневренность нужна при ведении боевых действий. Соосный вертолет симметричен, у него нет в полете дополнительных кренов".
Весь накопленный за десятилетия опыт камовцы использовали при создании машин и для армейской авиации. О "Черных акулах" Ка-50 и их двухместных модификациях Ка-52 "Аллигатор" слышали, наверное, все. Бронированные и вооруженные самыми современными ракетами "летающие танки" показали себя грозной силой. Боевая эксплуатация Ка-50 в Чечне подтвердила, что вертолеты соосной схемы прекрасно себя чувствуют не только над морем, но и в горах, где боковой ветер и сложные метеоусловия могут погубить даже опытного пилота.
Все эти черты характерны и для двухместного Ка-52, дебютировавшего в Сирии. В марте 2016 года несколько "Аллигаторов" были переброшены на авиабазу Хмеймим и начиная с апреля используются в различных операциях. Обкатали на Ближнем Востоке и палубную модификацию Ка-52К, получившую обозначение "Катран". Обе машины прекрасно показали себя в не самом привычном для них климате.
На сегодняшний день в частях армейской авиации стоят на вооружении более 100 "Аллигаторов". До конца 2017 года Минобороны должно получить еще 14 машин. Наравне с милевскими Ми-28Н и Ми-35 они будут оставаться основными ударными вертолетами Российской армии в ближайшие десятилетия.
— Няп-няп, это что за треск? – Кроль задрал к небу ушастую голову. – О, винтокрыл полетел!
Фомуви тоже взглянул вверх:
— Нет, Кроль, это не винтокрыл, а классический вертолет. Даже уточним, вертолет соосный, что и прежде было явлением в мире не частым, а в последнее время встречается все реже.
— Это еще почему? – Кроль недовольно сморщил нос. – Рассказывай уже, что это за редкостная птица такая!
— Конечно, расскажу, раз тебе интересно. Познавай мир вокруг нас и кругозор расширяй.
Считается, что первое изображение вертолета появляется на рисунке великого итальянца Леонардо да Винчи, который прославился не только как художник, но и как и других конструкций. Но к практическому воплощению этой машины человечество подошло только в конце XIX века. Однако создать приемлемую конструкцию, где подъем и движение осуществлялись за счет винтов, оказалось чрезвычайно сложно. Попытки конструкторов разных стран оканчивались провалом. И хотя первый образец геликоптера подняли в воздух Франции уже в 1907 году, равноправными партнерами самолетов винтокрылые машины стали значительно позже.
Кстати, именно французское слово «геликоптер », происходящее от греческих «винт» и «крыло», породило первоначальное русское название этой техники – винтокрыл. Однако позднее оно было вытеснено более удачным «вертолет» (от слов «вертеться» и «лететь»), а в просторечии и вовсе «вертушка». Название «винтокрыл» сохранилось лишь за определенным типом этих летательных аппаратов, в конструкции которых сочетаются и винты, и крылья.
Винтокрыл объединяет в себе достоинства и недостатки и самолетов, и вертолетов. С одной стороны, благодаря крыльям, он быстро движется в горизонтальном направлении, как самолет. И в то же время может, благодаря винтам, зависать в воздухе и осуществлять вертикальные взлет и посадку, как вертолет. С другой стороны, в любом режиме создается дополнительное сопротивление, что снижает эффективное использование мощности двигателей, скорость и маневренность аппарата. Именно поэтому более распространенными являются другие типы вертолетов.
Проект винтокрыла Ка-34.Поперечная схема.Соосные несущие винты. Соосные же тянущие винты на ТВД.
Одна из первых и наиболее часто применяемая конструкция – одновинтовая с рулевым винтом . В этом случае над фюзеляжем вертолета крепится большой винт, дающий подъемную и тяговую силу, а на хвостовой балке – рулевой винт меньших размеров, компенсирующий реактивный момент и позволяющий управлять машиной в воздухе. Однако этот винт забирает на себя часть мощности двигателя, ухудшает характеристики основного винта, весьма уязвим при полетах на малой высоте и опасен на земле.
Желая уйти от этих недостатков, конструкторами был создан фенестрон – вертолет, рулевой винт которого помещен в кольцо. Но и такая схема имеет свои недостатки. Прежде всего, большой вес и габариты хвостовой балки, что делает нецелесообразной ее применение на тяжелых вертолетах.
Eurocopter EC145T2 снабжен «фирменным» фенестроном.
Один из самых современных типов – . В его хвостовой балке устанавливаются мощный вентилятор и реактивные сопла, регулирующие потоки воздуха и давление. Благодаря отсутствию рулевого винта, этот тип вертолетов является самым бесшумным и безопасным.
Вертолет со струйной системой управления.
Существуют одновинтовые реактивные вертолеты , весьма простые по своей конструкции. Однако они были слишком шумные и давали низкую скорость при большом расходе топлива. Кроме того, возникали сложности с их безопасным управлением. Поэтому в настоящее время серийного производства реактивных вертолетов не ведется.
Реактивный вертолет Добльгофа V-1 (Германия, 1942 год). Одноместный, одновинтовой. Двигатель «Вальтер-Микрон», 60 л.с. Полетная масса 285 кг. Максимальная скорость 80 км/ч.
Реактивный вертолет XV-9a «Хьюз» (США. 1965 год). Одновинтовой, два двигателя «Дженерал-электрик» YT64-6, турбореактивные, используемые как генераторы газа. Диаметр несущего винта 16,7 м. Полетная масса около 8300 кг. Расчетная максимальная скорость 277 км/ч. Расчетная продолжительность полета 2 ч.
Другой тип – вертолеты с двумя несущими винтами . Чтобы компенсировать реактивный момент, возникающий при вращении лопастей, они вертятся в противоположном направлении. Такие винты могут быть установлены продольно , в передней и хвостовой части вертолета. Такая схема существенно увеличивает габариты и грузоподъемность машины без потери в ее управляемости. За это подобные аппараты иногда называют «летающими вагонами».
Другой вариант – поперечная схема , когда несущие винты вынесены на специальные балки-крылья по бокам фюзеляжа. При этом в хвостовой части по-прежнему размещается рулевой винт.
И, наконец, соосная схема , которая являлась визитной карточкой советских вертолетов конструкторского бюро Камова. Вертолет именно такого типа, Кроль, пролетал сейчас над нами. В этом случае два несущих винта располагаются непосредственно друг над другом. Впервые такое расположение было задумано и запатентовано англичанином Генри Брайтом еще в 1859 году. Но доработать его и вывести на серийный уровень производства удалось только советским конструкторам.
Вертолеты Ка-25, Ка-15, Ка-26 на площадке возле здания фирмы «Камов»
Такая схема имеет свои очевидные преимущества:
- минимальные размеры лопастей и самой кабины по сравнению с другими типами вертолетов;
- минимальные требования к площади взлета и посадки, что делает их наиболее пригодными в качестве спасательных и корабельных вертолетов;
- компактность конструкции и простота управления (один пилот – фирменная особенность всех вертолетов ОКБ «Камов»);
- максимальная аэродинамическая симметрия и сопротивляемость силе ветра, что улучшает эффективность вертолета в сложных погодных условиях.
Возможно, именно благодаря таким качествам, соосную схему имеют многие вертолеты на пульте управления . В сочетании с автоматом перекоса такое расположение винтов делает почти невесомую модель способной слушаться дистанционных команд, летая в произвольном направлении и вертикально, и горизонтально (например, боком). Эта конструкция позволяет даже новичку избежать краха радиоуправляемого вертолета в первом же полете.
Замечу, что ни одна другая страна так и не смогла освоить серийный выпуск соосных вертолетов, выпускавшихся в СССР с 1947 года. Жаль, но сейчас идет речь о том, что продолжать их производство не могут уже и в России, и секреты конструкции могут быть безвозвратно утрачены.
На смену соосным аппаратам пришли вертолеты с перекрещивающимися лопастями
, придуманные американскими конструкторами. По сути, они обладают теми же достоинствами и недостатками, что и машины предыдущего типа. Однако их производство считается менее сложным, чем соосных.
Существуют и многовинтовые вертолеты , у которых устанавливается 3 и более несущих винтов. Именно такими были прообразы нынешних винтовых аппаратов на заре их развития. По этому же пути идут производители радиоуправляемых моделей вертолетов. Эта схема придает машине значительный вес, но не требует установки автомата перекоса, позволяя без него сохранять равновесие. Таким образом, многовинтовая схема позволяет существенно удешевить модель.
Любопытный немецкий проект создания электрического многовинтового вертолёта (английский термин multicopter или multirotor). 21 октября 2011 г. прототип под названием E-Volo Volocopter VC1 совершил первый полет с человеком на борту.
— Надо же, как все интересно, няп! – Кроль увлеченно подвигал ушами. – Я-то считал, что вертолет – это что-то вроде недоделанного самолета. А оказывается, у них совсем другие возможности! Почему же мы так редко их видим?
— А вот это, мой друг, вопрос, который, полагаю, не имеет точного ответа, — вздохнул Фомуви. – Возможно, кто-то из тех, от кого это зависит, думают подобно тебе. А ведь на самом деле создание и практика применения вертолетов – одна из самых замечательных страниц истории России, которой по праву стоит гордиться. И машины эти заслуживают того, чтобы занимать достойное место и сегодня в самых разных областях применения.
Во всех средствах массовой информации уже засветился этот вертолетик,который можно было детально рассмотреть во время Airventury 2010 в ошкоше.Это не первая попытка сделать такой аппарат,но технологии позволили сделать его серийным только сейчас.
Про Стрекозу я прочитал, кроме их официального сайта,где кстати очень мало информации,в журнале Популярная механика.А увидел и сфотографировал на Ошкоше.
В-7:
В середине 1950-х конструкторы ОКБ имени М. Л. Миля приступили к поиску путей дальнейшего увеличения грузоподъемности винтокрылых летательных аппаратов. Одним из наиболее приоритетных направлений в те годы считалось создание винтокрылых машин с приводом несущего винта (НВ) от реактивных двигателей, установленных на концах лопастей.
Ожидалось, что отсутствие механической трансмиссии не только упростит и облегчит конструкцию вертолета, но и значительно повысит его весовое совершенство. Из всех видов реактивного привода наиболее экономичным представлялась установка с ТРД.
Конструкторы рассматривали эскизный проект сверхтяжелого вертолета-крана с несущим винтом диаметром около 60 м, но прежде чем приступить к его более тщательной проработке М. Л. Миль решил построить маленький опытный четырехместный вертолет, на котором опробовать данную концепцию и приобрести необходимый опыт. В декабре 1956 г. правительство издало постановление о разработке опытного вертолета В-7 с реактивным приводом несущего винта. Проектирование и строительство винтокрылого аппарата, самого маленького и легкого из когда-либо построенных милевцами, двигалось очень быстро. В декабре 1957-го рабочее проектирование было в основном закончено и в опытном производстве 329-го завода заложили сразу серию из пяти машин. Ведущим конструктором по В-7 назначили сначала А. В. Кочкина, а затем Г. Г. Лазарева.
А вот,что было у капиталистов:
Впервые идею персональных вертолетов с ракетными двигателями, работающими на перекиси водорода, реализовал Гилберт Мэгилл (Gilbert Magill) в начале 1950-х годов. Он работал в рамках военного контракта на разработку одноместного воздушного транспортного средства, простого в управлении. Его вертолет Pinwheel использовал в качестве топлива 90%-ную перекись водорода и мог развивать скорость до 161 км/ч. Дальность полета составляла 32 км, а «потолок» - 4570 м.
Примерно в то же время американский инженер Евгений Глухарев (сын русского иммигранта) работал над созданием вертолетного ранца на базе того же принципа. Его аппарат мог поднять в воздух 104 кг (включая собственный вес), развивал максимальную скорость около 90км/ч и мог находиться в воздухе до 18 минут. Топливом служил пропан.
В настоящее время идеи Мэгилла развивает компания SwissCopter, которой принадлежат патенты на его разработки. У одноместного Dragonfly есть более крупный собрат - двухместный ракетно-винтовой аппарат Atlas с закрытой кабиной. Частные лица могут заказать такие аппараты уже сейчас. В планах SwissCopter - постройка беспилотных вертолетов с ракетными двигателями.
Dragonfly(переводиться:Стрекоза)
Dragonfly
Хвостовой винт:
Конструкторы вертолета при разработке системы путевого управления планировали обойтись хвостовым оперением в индуктивном потоке, но сопровождавшие разработку В-7 исследования моделей в аэродинамической трубе показали необходимость сохранения рулевого винта. Его установили сзади фюзеляжа, на короткой трубчатой ферме. Таким образом, избежать установки на вертолет трансмиссии не удалось.
В-7
А вот у Стрекозы: Так как двигатели расположены на законцовках лопастей, нет необходимости противостоять реактивному моменту. Небольшой винт в хвостовой части служит лишь для того, чтобы облегчить управление вертолетом в воздухе. Управлять машиной довольно просто. После того, как двигатели раскручивают винт до скорости 750 об/мин, пилот просто тянет за рычаг, как и в обычном вертолете, чтобы набрать высоту. Справиться с управлением можно одной рукой.
Dragonfly
Двигатель:
Успешное воплощение идеи вертолета с реактивным приводом НВ зависело, в первую очередь, от разработки достаточно легких и малогабаритных двигателей, способных надежно работать при воздействии центробежных сил и больших перегрузок, а также надежных систем топливопитания и управления ими.
За создание ТРД взялся только главный конструктор А. Г Ивченко. Под его руководством разработали ТРД АИ-7 с центробежным компрессором и одноступенчатой турбиной. Для уравновешивания гироскопических моментов ТРД оснастили тремя маховиками, вращавшимися в сторону, противоположную турбине. Решение было простейшим, но как показали дальнейшие события, не правильным.
Двигатели АИ-7 поступили на 329-й завод в декабре 1959-го, когда вертолет уже собрали. Сразу после первого запуска ТРД возникли трудности с силовой установкой: двигатель не выходил на рабочие обороты и не развивал заданную тягу, перегревалась маслосистема. Причиной малых оборотов была большая потребная мощность для вращения маховиков. Поэтому их пришлось снять с двигателей.
Для улучшения охлаждения в ОКБ спроектировали уникальный трубчатый маслорадиатор, установленный вокруг воздухозаборника. Теперь АИ-7 стал развивать расчетную тягу, но все нагрузки от гироскопического момента перешли на несущую систему вертолета.
В-7
А у стрекозы:Два маленьких двигателя (всего 20 см в длину и весом 680 г каждый), работающих на перекиси водорода, установлены на законцовках лопастей. Но пусть небольшой размер не вводит вас в заблуждение – «малыш» способен развивать скорость более 185 км/ч.
Мощность каждого двигателя – 102 л.с. Итак, 204 «лошадки» перемещают аппарат массой всего 100 кг. При этом все, что двигатель выбрасывает в атмосферу – это водяной пар.
Двигатели вертолета используют принцип простого разложения перекиси водорода, без использования дополнительных химикатов. Впрочем, один недостаток у конструкции все же есть – как и любой другой вертолет, «Стрекоза» достаточно прожорлива. Полтора часа полета означают заправку 16,5 галлонов топлива, что по цене $4 за галлон влетает в копеечку.
Те в отличии от наших реактивных двигателей: у них ракетные!!!
Dragonfly
В-7:
Основу конструкции составлял цельнометаллический каплевидный фюзеляж полумонококовой клепаной конструкции. В верхней части силовых шпангоутов монтировалась на болтах литая плита. К фланцу плиты крепился редуктор, состоявший из вала НВ (на его оси смонтировали втулку несущего винта с лопастями и автомат перекоса) и приводов агрегатов. К переднему торцу плиты присоединялся кронштейн с качалками управления и гидроусилителями. По бокам фюзеляжа находилось три двери.
Dragonfly:
Тут с конструкцией все проще. А вот цена составляет 120 тыс долларов сша!!! У одноместного Dragonfly есть более крупный собрат - двухместный ракетно-винтовой аппарат Atlas с закрытой кабиной.
В-7:
В кабине помимо летчика могли разместиться три пассажира или носилки с больным и сопровождающий медработник. Под полом находился топливный бак. Помпа подавала горючее в топливный регулятор, затем в коллектор вала НВ и оттуда центробежная сила гнала керосин к ТРД на концах двухлопастного несущего винта.
Dragonfly:
Сиденье пилота размещено между двумя баками для топлива, в которых помещается 70% всего объёма топлива.Двигатели потребляют около 40 литров топлива в час, машина может находиться в воздухе примерно 90 минут.
В-7:
Лопасти прямоугольной формы имели стальной лонжерон с деревянным каркасом и фанерной обшивкой. Они крепились к втулке посредством осевых и общего горизонтального шарниров. В носке лопастей были проложены две трубки топливопитания. Электропроводка проходила внутри лонжерона. Вверху на конце вала НВ монтировался токосъемник приборов силовой установки.
На В-7 конструкторы впервые применили шасси полозкового типа.
В созданных лопастных двигателях применялось два вида запуска: с помощью съемного электростартера на двигателе АИ-7 и воздушный запуск на МД-3. Сжатый воздух из фюзеляжа через несущую систему подавался на лопатки компрессора двигателя МД-3, раскручивая его. Схема очень удачная, ведь для размещения сжатого воздуха можно использовать трубы лонжеронов лопастей НВ.
В ходе работ конструкторы столкнулись с непреодолимыми на то время техническими сложностями (в частности, в работе ТРД и нагрузкам на несущий ротор).
Теперь виды Dragonflyйа
Это баки с топливом:
Перекись водорода в сочетании с катализатором на протяжении десятилетий используется в качестве топлива для различных транспортных средств – от автомобилей с ракетными двигателями до ракетных ранцев. Dragonfly использует перекись водорода в концентрации 50-70%.
Одна из ручек управления:
Наклон винта (и, следовательно, направление полета) регулируется с помощью перемещения того же рычага. если рычаг перемещается влево или вправо, в работу вступает небольшой хвостовой винт, который помогает Dragonfly развернуться. А вот педалей здесь нет вовсе.
Механизм хвостового винта
справа это приборная панель
Выхлоп двигателей вертолета Dragonfly представляет собой водяной пар.
Технические данные вертолета DF1:
* при обычном объёме топлива можно до 50 минут передвигаться в воздухе со скоростью 65км/ч (с дополнительными баками - до 100 минут)
* максимальная скорость - 185км/ч
* скорость подъёма - 700м/мин
* максимальная высота подъёма - 4000 метров
* вес - 106 кг
* подъёмный вес - 227 кг (включая топливо и пилота).
Технические данные вертолета В-7:
Назначение: Лёгкий
Первый полёт: 1962 года
Производитель: ОКБ М. Л. Миля
Размеры:
Диаметр несущего винта: 11.60 м
Длина фюзеляжа: 6.23 м
Высота с вращ. винтами: 2.91 м
Масса
Пустой: 730 кг
Норм. взлётная: 835 кг
Макс. взлётная 1050 кг
Силовая установка
Двигатель: 2 ТРД АИ-7
Мощность: 2 х 56 л.с.
Характеристики
Экипаж: 1 чел.
Пассажиров: 3 чел.