boyunca hikayeler helikopterlere düzenli olarak taşıyıcı sistemin çeşitli tasarımları sunuldu, ancak bunlardan yalnızca biri klasik hale geldi ve daha sonra önemli bir gelişme gösterdi. Pervane tahriki, kanat tasarımları, işlevleri vb. İçin farklı seçenekler sunan diğer çözümler bununla rekabet edemedi. Çoğunlukla, cesur bir projenin böyle bir sonucu, nesnel eksikliklerden ve sorunlardan kaynaklanıyordu.
Teknik klasikler
Klasik helikopter planı oldukça basit birkaç çözüm sağlar. Makinenin gövdesine, ana ve kuyruk rotoruna tork sağlayan bir dişli kutusu olan bir elektrik santrali yerleştirilmiştir. Büyük çaplı ana pervane, kaldırma ve / veya manevrada bir değişiklik sağlayan ve aynı zamanda geniş en-boy oranına sahip birkaç kanadına sahip bir eğik plaka temelinde inşa edilmiştir.
Bu tasarım nispeten basittir, iyi geliştirilmiştir ve mevcut gereksinimleri karşılamak için kolay yeniden inşa ve ölçeklendirmeye uygundur. Ek olarak, boru hatlarındaki bağlantıların kapatılması ihtiyacı veya üst üste binen kanatların riski gibi bazı dezavantajlardan yoksundur.
Ka-52 ile savaş. Koaksiyel şema, belirli çekincelerle, klasik olanın bir gelişimi olarak düşünülebilir. Rusya Federasyonu Savunma Bakanlığı fotoğrafı
Bununla birlikte, dezavantajları da vardır. Klasik planın helikopteri, rotor kanatlarının etrafındaki akışın özellikleriyle ilişkili yatay uçuş hızı üzerinde sınırlamalara sahiptir. Bazı modlarda, girdap halkası gibi başka olumsuz olaylar meydana gelebilir. Tek bir ana rotorla, kuyruk rotorunu yerleştirmek için uzun ve güçlü bir kuyruk bomu tasarlamanız gerekir.
Klasik şemanın geliştirilmesi, çeşitli yatak sistemlerinin uzunlamasına, enine veya başka bir şekilde yerleştirildiği çok rotorlu helikopterlerin ortaya çıkmasına neden oldu. Geleneksel görünüme sahip iki vidanın tek bir burç üzerine monte edildiği koaksiyel bir şema yaygınlaştı. Ayrıca, klasik destek sistemi ve bazı birimleri, çeşitli alternatif tasarımların temelini oluşturdu.
Jet pervanesi
Tek rotorlu helikopter, reaktif tork problemiyle karşı karşıyadır ve bunun üstesinden gelmek için çeşitli çözümler önerilmiştir. Otuzlu yıllarda, jet tahrikli bir rotor fikri birkaç ülkede neredeyse aynı anda ortaya çıktı. Böyle bir pervane, gövde içindeki motora bağlı değildir ve buna göre onu ters yönde dönmeye zorlamaz.
Monino Müzesi'nde deneysel bir B-7 helikopteri. Arka kanatta bir AI-7 turbojet motor görülebiliyor. Fotoğraf Wikimedia Commons
Jet rotoru, kanatların uçlarında kendi motorlarının varlığı ile ayırt edilir. Pervane, kompakt bir turboprop veya ramjet motorla çalıştırılabilir. Ayrıca, uçak gövdesindeki bir gaz türbini motorundan nozullara veya kanattaki yanma odasına sıkıştırılmış gazların tedarik edildiği tasarımlar da bilinmektedir.
Jet rotor fikri, ellili ve altmışlarda çok ilgi gördü; farklı ülkelerde bir dizi pilot proje geliştirilmiştir. Dornier Do 32 veya B-7 ML tipi hafif araçlar olarak sunuldular. Mile ve Hughes XH-17 ağır nakliye helikopteri. Ancak, bu örneklerin hiçbiri küçük ölçekli üretimin ötesine geçmedi.
Deneyimli helikopter Hughes XH-17. Ana motorlar, kanadın ucundaki (ön planda) yanma odalarına hava sağlamaktan sorumluydu. Fotoğraf YAŞAM / oldmachinepress.com
Jet pervanesiyle ilgili temel sorun, göbeğin karmaşıklığıdır. Bunun aracılığıyla, aktarım ve sızdırmazlık araçları gerektiren hareketli bıçağa sıkıştırılmış gaz ve / veya yakıt sağlanmalıdır. Bıçağın kendisine, tasarımına yeni gereksinimler getiren şu veya bu türden bir motor yerleştirmek gerekir. Bu yeteneklerle sağlam bir tasarım oluşturmanın çok zor olduğu kanıtlandı ve beklenen faydalar çabayı haklı çıkaramadı.
Çapraz bıçaklar
Otuzlu yıllarda, sözde bir plan önerildi. synchrocopter. Bu konsept, göbekleri kamber dışa doğru minimum mesafeye yerleştirilmiş iki kanatlı rotorun kullanımını önermektedir. Pervaneler birbirine doğru dönmelidir ve dişli kutusunun özel tasarımı kanatların üst üste binmesini engeller.
Senkrokopter taşıyıcı sistemi, klasik şema ile aynı modlarda gerekli asansörü oluşturabilir ve uçuşu sağlayabilir. Genel itme ve kaldırma kapasitesini artırma avantajına sahiptir ve itme vektörlerinin genişlemesi havada asılı kalma ve diğer modlarda stabiliteyi artırır. Bu durumda iki pervanenin reaktif momentleri birbirini dengeler ve direksiyon sistemi ihtiyacını ortadan kaldırır.
Bununla birlikte, senkrokopterler yaygın olarak kullanılmamaktadır. Otuzlu yıllarda, bu tür ekipmanlar Alman Flettner şirketi tarafından üretildi ve 1945'ten beri bu konu diğer ülkelerde ele alındı. Amerikan şirketi Kaman Aerosystems'in helikopterleri en iyi bilinenleridir. Belirli bir zamana kadar, senkrokopterler talep edildi, ancak sonra yön soldu - şimdi seride sadece bir örnek var. Her zaman, bu sınıftaki en fazla 400-500 seri makine üretilmedi.
Helikopterler Kaman K-Max havacılık USMC. Fotoğraf Wikimedia Commons
Bir senkron helikopterin ana dezavantajı, birbirine yakın iki pervaneye tork sağlayan dişli kutusunun karmaşıklığıdır. Aynı özelliklere sahip tek bir rotor tahriki çok daha kolay hale gelir. Ek olarak, bir çift iki kanatlı pervanenin sınırlı itme potansiyeli vardır. Bu nedenle, modern "ağır" senkron helikopter Kaman K-Max 2700 kg'dan fazla kaldırmaz ve bu bakımdan klasik planın birçok helikopteri için kaybeder.
Döndür ve dur
Dönen bir pervane ile sabit bir kanadı birleştirme fikri bilinmektedir. Bu durumda, ana rotorun dönüşü kalkış ve hızlanma için kullanılır. Belli bir hızda pervane durmalı ve kanatları sabit bir kanat haline gelmelidir. Bu, yüksek bir uçuş hızı geliştirmeyi mümkün kılar, ancak yeni çözümlerin geliştirilmesini ve uygulanmasını gerektirir.
Örnek olarak, yetmişli yılların ortalarından beri S-72 helikopterini tamamlamak için geliştirilen Sikorsky X-Wing projesini düşünün. İkincisi, küçük bir süpürmenin gelişmiş bir kanadı ile donatılmış, ana ve kuyruk rotorlu bir helikopterdi. Gövdenin yanlarında, şafta güç sağlayan (pervaneler için) ve jet itişi (yüksek hızlı uçuş için) oluşturan bir çift gaz türbini motoru vardı.
X-Wing taşıyıcı sistemi, yalnızca ortak bir adıma sahip bir eğik plaka ile donatılmış bir disk kaplama göbeği aldı. Dikey olarak simetrik profilli dikdörtgen bıçaklar kullandık. Bıçağın ön ve arka kenarında, sıkıştırılmış havanın kompresörden dışarıya salınması için açıklıklar vardı. Coanda etkisinden kaynaklanan havanın, bıçağın profilini "uzatması" ve kaldırma kuvveti oluşturmasına yardımcı olması gerekiyordu. Hava besleme yöntemine bağlı olarak, bıçak rotasyonda ve sabit bir konumda eşit derecede etkili bir şekilde çalışabilir.
X-Wing sistemi bir rüzgar tünelinde başarılı bir şekilde test edildi ve hatta deneyimli bir S-72 üzerine kuruldu. Ancak, planlanan uçuşlardan kısa bir süre önce, 1988'de NASA ve DARPA çalışmayı durdurma emri verdi. Beklenen tüm faydalarla birlikte, alışılmadık taşıyıcı sistem çok karmaşıktı. Ek olarak, proje 10 yıldan fazla uzadı ve maliyeti izin verilen sınırı aştı. Bu nedenle, X-Wing konsepti daha fazla geliştirilmemiştir.
Uçuş sırasında lens
Şu anda, Fransız Conseil & Technique şirketi alışılmadık bir taşıyıcı sisteme sahip hafif hava taksi helikopteri konsepti üzerinde çalışıyor. Pervanenin önerilen tasarımı, kalkış ve iniş modlarında oluşturulan kaldırma açısından geleneksel olana göre kaybeder, ancak daha fazla basitlik ve yatay uçuşta daha fazla itme yaratma yeteneği bakımından farklılık gösterir. Gürültüyü azaltma yeteneği de belirtilmiştir.
Farklı modlarda X-Wing vida çalışması. Sikorskyarchives.com
Orijinal pervane, taranan alanın% 70'ini kaplayan bir merceksi disk temelinde inşa edilmiştir. Kanatların kısa kanatlarının kenarları boyunca monte edilmesi önerilmektedir. Swashplate yerleştirme olasılığı bildirilmemiştir; hız değiştirilerek çekiş kontrolü yapılabilir.
Testler, yatay uçuş sırasında, yapının bir bütün olarak geleneksel tasarımlı pervaneyi karakteristikler açısından atladığı için disk kısmının önemli bir kaldırma oluşturduğunu göstermiştir. Ek olarak, akışı durdurmadan hücum açısını 25 ° 'ye getirmek mümkündü. Hesaplamalara göre geliştirilmekte olan uçak, 200 km / s hıza ulaşabilecek.
Conseil & Technique'den merceksi pervaneli konsept "hava taksi"
Conseil & Technique firmasının projesi halen araştırma ve tasarım geliştirme aşamasındadır. Muhtemelen, yakın gelecekte maketler üzerinde testlere tabi tutulacak ve ardından tam teşekküllü deneysel çok rotorlu bir helikopter görünebilir. Bu alternatif tasarımın tüm görevleri çözüp havacılık sektöründe yer bulup bulmayacağı bilinmemektedir.
Alternatifler arıyorum
Helikopterlerin uzun yıllara dayanan varlığı ve aktif operasyonu, taşıyıcı sistemin klasik tasarımının tüm avantajlarını göstermiştir. Asgari benzerliği olan alternatif şemalar yaratma girişimleri henüz özel bir başarı ile taçlandırılmadı. Ancak, bilim adamları ve mühendisler çalışmayı bırakmazlar ve gelecek vaat eden fikirleri aramaya devam ederler.
Bu türden başka bir proje şu anda yaratılıyor ve sonuçları yakın gelecekte netleşecek. Aynı zamanda, yeni rulman sistemlerinin hiçbirinin genel durum üzerinde gözle görülür bir etkiye sahip olamayacağı ve klasik şemanın ve gelişiminin çeşitli varyantlarının havacılık teknolojisindeki yerini koruyacağı açıktır. Bununla birlikte, yeni gelişmeler - yeterli mükemmelliğe tabi olarak - avantajlarının en uygun ve karlı olacağı yerde nişlerini bulabilirler.