КАКАЯ СХЕМА ЛУЧШЕ?

 На заводе хорошо,
а в трамвае —
 лучше…
В. Маяковский

 

На вопрос  о «лучшей» схеме вертолета ответил Владимир Маяковский: все схемы хороши – выбирай на вкус. Лучших и худших схем нет – есть лучшие или худшие инженеры-конструкторы. Но существуют  ниши – такие области применения, в которых определенный тип вертолета проявляет летно-технические свойства наилучшим образом.

 

Aerospatial SA 315B Lama. 

 

Можно сфантазировать рейтинг различных вертолетов в различных нишах. Взобравшись на высокую колокольню, посмотрим на реально существующиесегодня вертолеты. Их два типа: одновинтовые, с одним несущим и одним рулевым винтом, и двух винтовые — с двумя вращающимися в противоположных направлениях несущими винтами.  Второй тип имеет подтипы: соосные, с несущими винтами, расположенными один над другим на двух соосных валах; поперечной схемы, с двумя разнесенными по бокам фюзеляжа несущими винтами; продольной схемы, с двумя несущими винтами, расположенными на концах вытянутого в длину фюзеляжа; перекрещивающейся схемы, с  несущими винтами, расположенными по бокам фюзеляжа, как у поперечной схемы, но оси которых  предельно сближены и развалены на небольшой угол во избежание перехлеста лопастей.

 

                                                    LINX WESTLAND

Все, что удастся заметить с высоты, занесем в таблицу.

Свойство, преимущество, недостаток

Схема вертолета

Одновинтовая

Соосная

Поперечная

Продольная

Перекрестная

Взаимное влияние несущих винтов

Отсутствует

Нижний НВ находится в зоне обдувки верхнего НВ

Отсутствует

Задний НВ находится в зоне обдувки переднего НВ

Сильное взаимное влияние двух расположенных рядом НВ

Потери мощности на управление

15% на вращение РВ

Нет

Нет

Нет

Нет

Габариты

Минимальные по ширине 

Минимальные в длину и ширину, максимальные по высоте

Максимальные в поперечном отношении

Максимальные в продольном отношении

Минимальные в длину и ширину,

Перекрестные связи в управлении

При увеличении общего шага увеличивается крутящий момент, который нужно парировать рулевым винтом

Отсутствуют

При управлении креном возникает разворачивающий момент по курсу

При управлении углом тангажа возникает разворачивающий момент по курсу

Перекрестные связи обусловлены развалом НВ

Лобовое сопротивление

Минимальное

Повышенное

Максимальное

Повышенное

Слегка повышенное

Маневренность

Хорошая

Наилучшая

Хорошая

Неважная

Хорошая

Особенности конструкция

Наиболее простая, отличается наличием рулевого винта

Сложная конструкция редуктора и систему управления шагом лопастей

Разнесение больших масс  ВМГ на значительное удаление от фюзеляжа усложняет задачу отстройки от резонансов

Требуется повышенная жесткость фюзеляжа и вынесение заднего НВ из зоны обдува переднего НВ

Повышенная

Характерные «детские» болезни

Недостаточная прочность РВ,

попадание РВ в режим вихревого кольца, задевание РВ за наземные препятствия

Опасное сближение лопастей верхнего и нижнего НВ,

«земной резонанс»

Повышенные вибрации конструкции резонансного типа

Повышенные вибрации конструкции резонансного типа, недостаточная аэродинамическая устойчивость по курсу

Возникновение несбалансированного момента по тангажу

Распространенность, %

 свыше 93

      около 3

  В пределах статистической погрешности (в настояшее время не производятся)

      примерно 3

       менее 1

Первое предложение

1874, Ахенбах (Германия)

1816, Деген (Австрия)

 

1843, Дж. Кейли (Англия)

1863, Ландель,  Франция

1902 Макс Буркарт (Германия)

Первый управляемый полет, конструктор

1930, Черемухин

1920, Пескара

1936, Фокке

1943, Пясецкий

1938, Флетнер

 

Очевидное и несомненное достоинство одновинтового вертолета – гордое одиночество несущего винта. Ничто не нарушает условия работы одиночного винта, его КПД – максимально возможный, исключается необходимость какой либо координации его функционирования с другим несущим винтом. Те или иные достоинства других схем вертолета носят более локальный характер, а, в ряде случаев, компенсируются этим уникальным преимуществом одиночного винта. Не случайно все основные абсолютные мировые достижения принадлежат одновинтовым вертолетам:

— французскому Aerospatial SA 315B Lama, который 21 июня 1972 г. взобрался на высоту 12442 метра;
— английскому Linx Westland, 11 августа 1986 г. достигшему скорость полета 400,87 км/ч;
— американскому Hughes OH-6A, сумевшему в марте 1965 г. пролететь без посадки и дозаправки в воздухе 3561,55 км;
— российскому Ми-8, ставшему самым массовым вертолетом в мире.

Но, случается выгодной, как говорил незабвенный Остап Бендер, «потеря качества при выигрыше темпа».  При полетах в густо засоренном различными предметами воздушном пространстве, вблизи земли, с понатыканными повсюду домами, телеграфными и телефонными столбами, линиями электропередач, в горных ущельях, с посадками на не отличающиеся спокойным поведением корабельные палубы, трудно найти вертолет более подходящий, чем компактный, отлично управляемый и высокоманевренный вертолет соосной схемы.

В публикациях иногда высказываются мнения, типа, что, например, Сикорский был убежден в преимуществах одновинтовой схемы, Камов отдавал предпочтение соосной и т.д.  На самом деле, свои первые винтокрылые аппараты Игорь Сикорский выполнил по соосной схеме, а в конце жизни для скоростной машины вновь выбрал соосный вариант. «Певец» соосной схемы Николай Камов в начале карьеры признавался в любви к продольным вертолетам, сделал несколько проектов таких машин, добился выдающихся результатов, построив винтокрыл Ка-22 по поперечной схеме. Сергей Михеев, успешно выпуская соосные вертолеты,  решил научить мир строить и одновинтовые, спроектировал вертолеты Ка-60 и Ка-62 с фенестроном.  Такова «се ля ви, ком се ля ви». Как писатель вкладывает свою душу в создаваемую книгу,  так инженер- конструктор влюблен и считает лучшим то устройство, над которым в настоящий момент работает.

 

 

Добавить комментарий

WordPress SEO