Читать «Пилотирование вертолета» онлайн - страница 2

Само название «винтокрылый» говорит о том, что крыло у вертолета выполнено в виде винта или винт заменяет собой крыло.

Известно, что всякий самолет имеет жестко закрепленное на фюзеляже крыло, которое при движении самолета в воздушной среде с достаточно большой скоростью создает подъемную силу, необходимую для полета.

Воздух при обтекании крыла движущегося самолета изменяет направление своего движения; это явление называется скосом потока (рис. 1).

Рис. 1. Схема возникновения подъемной силы у самолета

Возникающая при этом аэродинамическая сила, направленная вверх, позволяет самолету преодолеть земное притяжение и оторваться от поверхности земли. Величина этой силы Y зависит от площади и профиля крыла самолета, плотности воздуха и квадрата скорости движения самолета и может быть выражена общеизвестной формулой

Y = C_y∙S∙ρV²/2,

где S — площадь крыла в м²;

ρV²/2 — скоростной напор в кг/м²;

C_y — коэффициент подъемной силы.

Следовательно, самолет может летать, двигаясь только поступательно. Из формулы видно, что с уменьшением скорости полета резко уменьшается подъемная сила крыла.

При некоторой скорости полета, называемой минимальной, полет еще возможен, но на скорости ниже минимальной полет самолета уже невозможен, так как подъемная сила крыла при этом будет меньше веса самолета.

Поэтому перед взлетом самолет должен совершать разбег для достижения необходимой скорости. Приземление самолета происходит также с определенной поступательной скоростью.

Современные самолеты, имеющие максимальные скорости полета, приближающиеся к скорости звука, а тем более превышающие ее, обладают достаточно большими минимальными скоростями, вследствие чего для обеспечения взлета и посадки этих самолетов требуются взлетно-посадочные полосы длиной до 4 км.

Винтокрылые летательные аппараты — автожир и вертолет — в отличие от самолета имеют крылья не жестко закрепленные к фюзеляжу, как у самолета, а в виде лопастей винтов, вращающихся в горизонтальной плоскости. Следовательно, принцип получения подъемной силы у винтокрылых аппаратов тот же, что и у самолета: перемещение профилированного крыла относительно воздушной среды.

Такое конструктивное изменение летательного аппарата при одинаковом принципе создания подъемной силы позволяет получать подъемную силу, необходимую для полета, у неподвижного летательного аппарата при вращении его винта.

Наличие вращающихся крыльев — несущего винта — у вертолета (к автожирам, как мы увидим далее, это относится в меньшей степени) по сравнению с неподвижным жестко закрепленным крылом у самолета сообщает ему совершенно новое качество — возможность производить взлет и посадку без разбега и пробега, неподвижно висеть в воздухе и двигаться в любую сторону.

Остановимся на различиях между вертолетом и автожиром. Внешне эта летательные аппараты очень похожи, так как имеют одинаковые несущие винты.

Двигатель вертолета при помощи силовой передачи — трансмиссии — вращает несущий и рулевой винты (на одновинтовом, вертолете). Несущий винт, отбрасывая вниз с какой-то скоростью определенную массу воздуха, создает тягу, направленную вверх. Если диск несущего винта вертолета наклонен вперед, то и его тяга, всегда перпендикулярная к диску винта, наклонится вперед («рис. 2).