Urob si sám dvojmiestny vrtuľník. Ako vyrobiť rádiom riadený vrtuľník vlastnými rukami

Preto vám dnes prezradíme, ako môžete vyrobiť helikoptéru poháňanú gumou. Tento domáci produkt je podľa nás najlepší vo svojej triede. Líši sa od predchádzajúcich (pozri ""), ako vzhľad a letové vlastnosti. Jej autorom je mladý chalan z Ruska, ktorý rád vyrába rôzne zaujímavé domáce produkty— Iľja Šeremetová.

Ak ty urobíš toto vrtuľník poháňaný gumou, môžete si byť istí, že keď ho spustíte, všetci vaši priatelia vám budú nadávať, aby ste ich nechali, aby sa pokúsili spustiť ho do letu.

Materiály a nástroje na vytvorenie vrtuľníka poháňaného gumou

Za účelom vyrobiť vrtuľník budeme potrebovať nasledujúce materiály: bambusové špízy na grilovanie, farebný papier, jedna spinka, prúžok plechovky od kávovej dózy, gumička, niť, lepidlo. A tiež nástroje: pravítko, nožnice, šidlo, nôž a kliešte.

Materiály a nástroje na vytvorenie vrtuľníka

Vyrábame vrtuľník pomocou gumeného motora

Najprv rozdeľte niekoľko bambusových špíz na polovicu. To je potrebné na uľahčenie návrhu modelu. Jeden dlhý urobí chvostový boom (22 cm špíz).

Rozdeľte špajle na polovicu

Neštiepenú necháme len jednu špíz, ktorá vydrží záťaž gumového motorčeka. Urobte to 14 cm dlhé.

Meriame 14 cm

Potom z plechu odrežeme prúžok s hrúbkou 4-5 mm a dĺžkou 7 cm, ohýbame ho kliešťami, ako je znázornené na obrázku.

Vytvorenie mechanizmu pre gumový motor

V ňom urobíme dva otvory v hornej a dolnej časti, ustupujúce od okrajov o 3-4 mm.

Vytváranie otvorov

Teraz na plech pripevníme dve špajle, ktoré sa stanú kabínou vrtuľníka, ako aj chvostovým ramenom. Na to používame lepidlo a niť.

Pripevnenie častí kabíny

Pridáme spodnú časť kabíny, aby sme to urobili, rozdelíme špíz na dve časti a pripevníme ho niťou a lepidlom.

Pripevnenie spodnej časti kabíny

Pripevňujeme aj zadnú nápravu pre kolesá.

Priviažeme nápravu pre kolesá

Teraz urobme skrutku. Za týmto účelom si z kancelárskej sponky vyrobíme upevňovací prvok na gumičku a pripevníme ju k nosnej tyči (špíz s dĺžkou 24 cm), tiež pomocou nite a lepidla.

Výroba skrutky

Z tyče sme vyrezali niekoľko krúžkov, ktoré budú ložiskami gumovo-motorového mechanizmu.

Výroba ložísk z tyče

Vložíme polotovar skrutky a na sponke urobíme háčik na gumičku.

Ohnite hák pre gumový motor

Vystrihli sme kolesá vrtuľníka zo špongie nožnicami a nasadili ich na osi, predtým sme ich namazali lepidlom.

Vytváranie koliesok zo špongie

Kabínu vrtuľníka na gumenú pneumatiku nalepíme farebným papierom.

Kabínu vrtuľníka prikryjeme papierom

Tenkým papierom prikryjeme aj chvost vrtuľníka.

Kto nesníval o tom, že bude mať vlastný vrtuľník? Napadlo to snáď každé dieťa a každý muž. Muži sú predsa veľké deti. Veľa sa hovorí o vrtuľníkoch rôzne príbehy. Napríklad dievča, ktoré nieslo manželovi v metre škatuľu s modelom tohto zariadenia, nikdy nedostalo takú pozornosť iných mužov. Prirodzene, okolie vôbec nezaujímalo dievča, ale práve tento model.

Dnes sa dá kúpiť takmer čokoľvek. Obchody ponúkajú široký sortiment rôzne modely lietadlá alebo helikoptéry. Ale dá sa ľahko kúpiť domáci vrtuľník- toto je veľmi zaujímavé. Koniec koncov, tu musíte prísť s dizajnom, premyslieť najmenšie detaily pohon a motor, urobte riadiaci systém. To je veľa práce. Väčšinou to robia technologickí nadšenci alebo inžinieri vo svojom voľnom čase. Existujú však informácie nielen o modeloch tohto lietajúceho zariadenia. Existujú veľmi skutočné lietajúce autá stelesnené v kovu.

Dnes dokonca nájdete celé subkultúry ľudí, ktorí takéto podomácky vyrobené lietadlá a helikoptéry navrhujú, vyrábajú a lietajú. Toto sú skutoční nadšenci v tejto oblasti.

Prvý vrtuľník

Pred zhotovením domáce zariadenia, musíte prísť na to, ako táto vec funguje, ako je navrhnutá, vďaka čomu stúpa do vzduchu.

Prvý vrtuľník bol zdvihnutý do vzduchu v roku 1907. Pre tých, ktorí nevedia, toto sa stalo 4 roky po prvých letoch najväčších vynálezcov, bratov Wrightovcov, na ich vlastnoručne vyrobenom lietajúcom stroji.

Vrtuľník vytvorili francúzski milovníci oblohy. Bratia Breguetovci dali svojmu lietadlu názov „vírnik“. Vážil okolo 578 kg. Benzínový motor mal výkon 45 koní. s. Zariadenie bolo vybavené štyrmi hlavnými rotormi s priemerom 8,1 m. Na každú jednotlivú vrtuľu bolo nainštalovaných ďalších 8 listov. Boli navzájom prepojené vo dvojiciach. Vrtuľník mal aj štyri otočné dvojplošníky. Ťah lietajúcej konštrukcie bol teda asi 600 kg.

Toto je, dalo by sa povedať, podomácky vyrobený vrtuľník. Veď to zbierali z improvizovaných prostriedkov. Vďaka tomu sa dokázal zdvihnúť 60 cm nad zem. Zariadenie viselo nad hladinou minútu.

Štvorročný rozdiel medzi vynálezom lietadla a vrtuľníka sa dá vysvetliť len zložitosťou konštrukcie vrtuľníka.

Dizajn

Existuje niekoľko typov vrtuľníkov. Sú rozdelené podľa typu. Sú to jednoskrutkové, koaxiálne, ako aj priečne a pozdĺžne. Prvé dve sú obzvlášť bežné. Pozrime sa, ako tieto lietajúce štruktúry fungujú. Ak viete, ako zariadenie funguje, ako aj jeho princíp činnosti, zostavenie domáceho vrtuľníka vlastnými rukami nebude ťažké, pokiaľ máte túžbu.

Jednoskrutkový obvod

Konštrukciu tvorí trup lietadla, pred ktorým je kokpit pre pilotov. Zvyšok priestoru je určený na umiestnenie cestujúcich alebo nákladu. Vpravo a vľavo vedľa podvozku sú namontované palivové nádrže. Konštrukcia obsahuje aj dva motory preplňované plynovým turbodúchadlom. Každý z nich má výkon 1500 koní. s. Vpredu, priamo nad kokpitom, sú otvory na prívod vzduchu a vzadu výfukový systém.

Najviac ťažšia časť v tomto prevedení je výkyvná doska a hlavný rotor, ako aj chvostové rameno, na ktorom je pripevnený chvostový rotor.

Koaxiálna schéma

Komponenty tohto stroja sa príliš nelíšia od predchádzajúceho typu. V priemyselných a vojenských vozidlách sú motory možno výkonnejšie. Ďalším rozdielom je prítomnosť 2 hlavných rotorov. Vrtuľníky postavené podľa tohto princípu nemajú riadiaci rotor. Sú však vybavené vertikálnym stabilizátorom.

Ako a prečo lietajú?

Ak dáte obvyklé domáci ventilátor na rázvor a bežte ďalej maximálny výkon, potom sa bude spolu so základňou pohybovať v opačnom smere ako prúdenie vzduchu. To všetko je spôsobené trakciou, ktorú vytvára prvok.

Rovnakú funkciu plní aj vrtuľa vrtuľníka. Je to posledná časť, ktorá plní hlavné úlohy zdvíhania lietadla. Skrutka tiež umožňuje pohyb stroja v horizontálnej rovine. Toto je jedna z najzložitejších častí vrtuľníka.

Rotor

Táto jednotka sa skladá z puzdra a nožov. Čepele môžu byť vyrobené vo forme pevnej konštrukcie z kovu alebo nosníka, ako aj puzdra a výplne.

Listy moderných priemyselných a vojenských vrtuľníkov sú vybavené systémami, do ktorých je plne automaticky napumpovaný vzduch, ak je nosník akýmkoľvek spôsobom poškodený. V roku 1963 nastala revolúcia helikoptér a lopatky strojov sa začali vyrábať na báze sklolaminátu. Dnes sa takéto diely používajú na väčšine vrtuľníkov po celom svete. Ak však máte prístup k produkcii rôzne prvky vyrobené z takéhoto materiálu, môže nimi byť vybavený aj podomácky vyrobený vrtuľník.

Vo väčšine prípadov boli lopatky pripevnené k náboju pomocou pántov alebo rôznych pružných prvkov. Pri konštrukcii vrtuľníkov je obzvlášť bežný trojkĺbový dizajn. Má pánt v horizontálnej rovine, ako aj vertikálny a axiálny prvok.

Keď takýto stroj letí, lopatky niekedy robia rôzne pohyby. Môžu sa otáčať okolo horizontálnej osi skrutky a meniť svoju polohu pri každej otáčke.

Čepele a pánty

Pánty sú umiestnené vo veľmi prísne definovanom poradí v určitej vzdialenosti od stredu. Najprv prichádza na rad horizontálny, potom vertikálny a na konci axiálny záves.

Načo to všetko je? Tu je to, o čo ide. Listy vrtule sa otáčajú okolo svojej osi v smere hodinových ručičiek. V polohe 90 stupňov je rýchlosť, ktorou sa lopatky pohybujú vo vzťahu k prúdom vzduchu, maximálna. Pozostáva z rýchlosti otáčania vrtule a priamej rýchlosti pohybu vzduchu smerom k autu.

Na opačnej strane daná hodnota minimálne. Pochádza z prúdenia vzduchu. Zdalo by sa, že takýto rozdiel rýchlosti nemôže pomôcť zdvihnúť lietadlo do vzduchu. Ale nie. Keďže lopatky sú k náboju pripevnené pomocou pružných prvkov, namiesto vyklápania stroja ostáva už len zmeniť uhol sklonu.

Proces zdvíhania vrtuľníka na oblohu a samotný let nastáva v dôsledku toho, že sa mení uhol nábehu lopatiek. To je synchronizované s ťahom motora. Aby bolo možné synchronizovať činnosť lopatiek a motorov, bol vynájdený takzvaný automatický uhol nábehu, alebo prvok šikmosti. Tento uzol má dosť komplexný dizajn. Preto nie je také ľahké vyrobiť si domácu dosku vrtuľníka. Hoci existujú výkresy tejto jednotky.

Urob si sám rádiom riadené helikoptéry

Len asi pred piatimi rokmi boli rádiom riadené modely pre mnohých novinkou. Ľudia behali, aby videli tento zázrak. Dnes sú takéto zariadenia ponúkané v rôznych konfiguráciách. Väčšina preferuje úplne hotové súpravy. Ale sú tam aj diely na samovýrobu.

Príprava na montáž

Ak si chcete vrtuľník zostaviť svojpomocne, mali by ste začať s viacerými jednoduché obvody. Vo väčšine prípadov ide o dva rotory na jednom podvozku. Takéto modely majú vyššiu stabilitu ako ich náprotivky v klasickom usporiadaní. Toto je ideálna možnosť pre tých, ktorí nikdy nelietali. Tiež podobné dizajny sú ideálna možnosť, ak musíte lietať v uzavretých priestoroch.

Pred zostavením domáceho mini-vrtuľníka by ste mali použiť základné pravidlá. Najprv musíte vymyslieť alebo vytvoriť schému. Potom musíte vybrať správne materiály a potrebný nástroj. Nite, a najmä kovové, je lepšie umiestniť na niťový uzáver. Je to potrebné pre bezpečnosť.

Potrebné materiály

Na výrobu takéhoto lietajúceho zariadenia budete potrebovať plast, sklolaminát, drevo, uhlík a hliník. Potrebujete tiež motor, batérie, lopatky, rotor a prevodovku pre chvost. Okrem toho budete potrebovať servá na ovládanie, elektronické komponenty, farby, lepidlo a nejaké drobnosti.

Podomácky vyrobený rádiom riadený vrtuľník v niekoľkých etapách

Teraz uvidíme, ako vyrobiť takýto model z toho, čo má každý v garáži. Montáž bude prebiehať v niekoľkých krokoch. Pozrime sa na ne.

Rám

Takže, aby sme mohli začať, potrebujeme rám. K nemu budú pripojené hlavné časti a zostavy. Táto jednotka musí mať vysokú tuhosť. Čím tuhší dizajn, tým lepšie.

Dostatočné pre hobby vybavenie plastový rám z dvoch polovíc. Ložiská a ďalšie časti budú vložené medzi tieto dve časti. Potom je potrebné polovice utiahnuť samoreznými skrutkami. Ak sa vám podarilo vyrobiť rám podľa tohto princípu, správne ho utiahnuť a upevniť, môžete si uvedomiť, že tretina všetkých prác už bola dokončená.

Motor

Ak nechcete tráviť dlhý čas výpočtom prevodových pomerov a výkonu motora pomocou špecializovaných programov, je lepšie sa uistiť, že motor spĺňa odporúčania výrobcu. Motor je pripevnený k rámu. Krútiaci moment sa bude prenášať na spojku. Za týmto účelom dodatočne nainštalujte gumovú spojku.

Spojka

Na domáci vrtuľník musíte nainštalovať systém odstredivej spojky vlastnými rukami. Mal by obsahovať zotrvačník a vačky, ako aj zvonček. Keď otáčky dosiahnu požadovanú úroveň, vačky sa od seba vzdialia a zapadnú do seba.

Rotor

Ak je model navrhnutý podľa schémy s jedným hlavným rotorom a chvostovým rotorom, potom je to veľmi jednoduchý model na realizáciu. Čo urobiť ďalej? Medzi motor a rotor musí byť namontovaná jednosmerná spojka. Je navrhnutý tak, aby sa mechanizmus mohol voľne otáčať zotrvačnosťou.

Výbuch chvosta

Táto časť môže byť vyrobená z hliníka, uhlíkových vlákien alebo uhlíkových vlákien. Tuhosť je dôležitá. Vo vnútri lúča je potrebné umiestniť remeňový pohon alebo hriadeľ, cez ktorý bude rotácia motora prenášaná na rotor na chvoste.

Ovládanie sklonu chvostového rotora

Podomácky vyrobený vrtuľník obsahuje stroj na ovládanie chvostového rotora. Takže môžete použiť dlhý ťah cez stredné vahadlá.

Podvozok

Aby bolo zariadenie stabilnejšie, musí byť vybavené podvozkom. To vám umožní zmierniť nárazy a zabrániť možnému prevráteniu stroja. Túto jednotku je možné zakúpiť alebo vyrobiť nezávisle od hliníkové potrubie a priečniky vyrobené z plastu.

Kapucňa časť

Ide skôr o dekoratívny detail, aj keď má aj nárazuvzdornú funkciu. Plast je vhodný na výrobu. Čím je ľahší, tým lepšie.

Elektronický systém

Bez gyroskopu, prijímača, batérií a serv je úsilie jednoducho odsúdené na neúspech. Podomácky vyrobený rádiom riadený vrtuľník bez vyššie uvedených dielov nevzlietne. V karosérii lietajúceho auta je namontovaná aj elektronika. Pre zaistenie bezpečnosti je možné k elektronike pridať spínač a indikátory nabitia batérie robota.

Je lepšie kúpiť ako diaľkové ovládanie hotové zariadenie. Nie každý dokáže zostaviť takéto zariadenie od začiatku. Musíte tiež pamätať na to, že dizajn lietadla by nemal mať ťažké motory alebo batérie. IN inak auto nebude lietať kvôli veľkej pohotovostnej hmotnosti.

Urobiť vrtuľník vlastnými rukami je veľmi vzrušujúca aktivita. Ale lietať s ním je skutočné umenie. Špeciálnou podívanou sú lety podomácky vyrobených helikoptér. Ak sa naučíte prístroj majstrovsky ovládať, tak určite potešíte aj ostatných.

Lopatky vrtuľníka

Všetci, ktorí s takýmito modelmi pravidelne lietajú, vedia, ako často sa tieto prvky lámu. To je bežné najmä pre začínajúcich pilotov. Chcem sa hrať s vrtuľníkom, ale neustále kupovanie týchto dielov nie je možné. Okrem toho je ich cena pôsobivá.

Štyri zvládnete za hodinu domáce čepele pre helikoptéru. Na výrobu budete potrebovať plastové karty bez embosovania, ako aj celé čepele. Celé kusy budú použité ako šablóna.

Jedna z čepelí by mala byť z profilu odstránená. Ak to chcete urobiť, môžete ho zahriať na plyne a potom ho vyrovnať na stole alebo inom predmete. Hlavná vec je nerobiť to príliš tvrdo. Potom je potrebné obkresľovať podľa šablóny, napríklad nožom. Je potrebné niekoľkokrát rezať bez tlaku a potom zakaždým zvýšiť tlak. Potom sa jemným pohybom plastová karta rozbije a potom prereže.

Takto dopadol blank. Teraz ho musíte urobiť tenším. Aby ste to dosiahli, musíte ho obrúsiť od druhej tretiny jeho veľkosti. Potom prejdeme k vytvoreniu profilu. Tu je potrebné zrolovať handru do kotúča a zahriať náš obrobok, až kým nebude mäkký. Potrebujete zahriať zo širokej strany. Potom, keď je dostatočne mäkký, môžete ho položiť na rolku látky. S cieľom prijať požadovaný profil, stačí pritlačiť obrobok na vrch továrenskou čepeľou.

Ďalšie domáce zariadenia

Nie každý preferuje podomácky vyrobený vrtuľník na diaľkové ovládanie. Niektorí technologickí nadšenci uprednostňujú montáž dosť vážnych áut. Vyzerajú takmer ako skutočné helikoptéry, no väčšina z nich je vyrobená celkom remeselne. Ale stále je to koníček.

Napríklad chlapík z Nigérie, ktorý študuje na Fyzikálnej fakulte, má záujem rozobrať staré automobilové vybavenie na súčiastky a poskladať z neho skutočný podomácky vyrobený vrtuľník. Chlapík si kresby aj sám vyvíja.

O svojom ďalšom výtvore nigérijský fyzik hovorí, že auto skladal asi osem mesiacov. Toto zariadenie sa zdvihlo nad nigérijskými krajinami viac ako 6-krát. Použitým materiálom bol hliníkový šrot.

Tento plod inžinierstva je vybavený motorom z auta Honda. Motor má výkon 133 koní. s. Karoséria má sedadlá od Toyoty. Ďalšie komponenty boli z Boeingu, ktorý havaroval neďaleko.

Ďalší podomácky vyrobený vrtuľník s motorovou pílou sa stal pre väzňa príležitosťou na zinscenovanie úteku z väzenia. Je pravda, že jeho dizajn bol jednoduchý až banálny. Väzeň pripevnil k motorovej píle drevenú skrutku. Mužovi to umožnilo na takomto vrtuľníku ľahko prekonať viac ako 100 metrov.

A 82-ročný obyvateľ Rjazane sa napriek svojmu veku zaujíma o letectvo a stavbu vrtuľníkov. Sústružník, frézka a všetko ostatné veľký majster svoj prvý lietajúci stroj zostavil vo veku 30 rokov. Potom pracoval v jednej z tovární v Almaty. Tam sa stretol s pilotom, ktorý mu pomohol navrhnúť podomácky vyrobený jednomiestny vrtuľník.

Hoci má tento vrtuľník už asi 50 rokov, starý špecialista stále pokračuje v konštrukcii nových a nových strojov. Dnes sa so synom pokúša zostaviť ďalší model zariadenia. Montáž začala priamo na dvore, potom sa presunula do garáže.

V Charkove žije aj milovník helikoptér. Samozrejme, nemôžete lietať s jeho autom po zemi. Jeho helikoptéra je vybavená autopilotom a je riadená rádiom. Tento dizajn sa vyznačuje prítomnosťou autopilota. Vrtuľník môže preletieť okolo 200 bodov po vopred stanovenej trase a tiež sa vrátiť tam, odkiaľ zariadenie predtým vzlietlo.

Záver

Tak sme sa naučili, ako si vyrobiť domácu helikoptéru. Ako vidíte, so správnou úrovňou zručností a informácií môžete zostaviť slušné lietadlá.

Koľko skvelých zariadení sa teraz objavuje – nielenže to chcete, ale si to aj kúpite. Vezmime si napríklad písacie pero so vstavanou mikro-videokamerou a 8 gigabajtovou pamäťou na záznam videoinformácií na niekoľko hodín; alebo vreckový, cigaretový, širokorozsahový analyzátor frekvencie a výkonu signálu v rozsahu 1-2500 MHz... Ale to odbočím. Budeme sa baviť o rádiom ovládanom hračkárskom vrtuľníku, na ktorý som natrafil na trhovisku a nemohol som ho prejsť :)

Čo môžu Číňania vymyslieť pre zábavu? Chápem, že hračka je pravdepodobnejšia pre 10-ročné deti, ale bola vyrobená tak cool, že som nemohol odolať jej kúpe. Navyše, jeho cena je len 30. Rozbaľovanie. Veľká krabica naplnené množstvom všemožných pomocných zariadení. Samotný vrtuľník je zostavený z tenkého plastu.

Ovládací panel vrtuľníka vyrobený v štýle konvenčných diaľkových ovládačov pre rádiom ovládané autá. Podobnosť umocňuje teleskopická anténa, ktorá je po vysunutí dlhá asi pol metra. Je napájaný štyrmi AA batériami a spotrebúva prúd cca 40 mA.

Vnútro diaľkového ovládača je normálne vytlačená obvodová doska s ovládaním pohybu vrtuľníka - hore-dole, dopredu-dozadu a doľava-doprava. Otáčanie a pohyb vpred prebieha pomocou samostatného mikromotora v chvoste vrtuľníka.

Na nabíjanie 2 3,7V lítium-polymérových batérií, malý Nabíjačka s LED indikujúcou jeho prevádzkové režimy. K úplnému nabitiu dôjde už za jednu hodinu. Napriek tomu lítium polymér!

V samotnej budove rádiom riadený vrtuľník Sú tu batérie, prijímacia doska, hlavný motor s dvoma skupinami plastových zdvíhacích a pristávacích nožov a mikromotor na ovládanie smeru pohybu. Celá táto výbava sa aktivuje tlačidlom na boku kabíny.

Rozsvieti sa žltá LED, čo znamená, že všetky systémy sú v poriadku a helikoptéra je pripravená na vzlietnutie. Ak začne blikať, znamená to, že batéria je veľmi vybitá a je potrebné ju nabiť. A 100% nabitie vystačí len na 10 minút letu. Nedostatočné. Vykonávame testy na ulici. Najradšej, samozrejme, na tráve, a nie na asfalte – na to sme však s kamarátom mysleli príliš neskoro... Aktivujeme ovládací panel rádia a plynule posúvame zdvíhaciu páku dopredu. Vrtuľník v súlade s uhlom natočenia páky naberá hybnosť a vzlietne zo zeme. Super! Teraz naberáme výšku a snažíme sa ju ovládať. Zo zvyku, alebo možno kvôli vetru, helikoptéra letí tam, kam nemá, a namiesto hladkého pristátia stlačím páku hore. Vrtuľník vzlietne do ktovie akej výšky (30 metrov) a keď ho zachytí prúd vzduchu, vyletí na vozovku...

Vo všeobecnosti sa mi to páčilo, hoci som musel polorozpadnuté telo vrtuľníka oblepiť páskou ako múmia. Ale helikoptéra lieta ešte viac-menej a čo je najdôležitejšie, všetka elektronika zostáva živá. Môže to byť užitočné na niečo iné. A samozrejme som získal veľa emócií a dojmov, takže neľutujem kúpu vrtuľníka. Ale nabudúce si vyberiem serióznejší model, najmä preto, že náklady na tieto rádiom riadené vrtuľníky v obchodoch nie sú také vysoké.

Diskutujte o článku RÁDIOVO RIADENÝ Vrtuľník

Stále je nemožné nazvať to zázrakom čínskeho leteckého priemyslu. Je to len ďalší výdobytok čínskych remeselníkov?

Uhol sklonu listov hlavného rotora sa nastavuje špagátom. No niekde začať musíme, nie?

Vrtuľníky - univerzálny vzhľad dopravná, ale možno aj najzložitejšia z pohľadu mechaniky letu. Aby sme pochopili rozsah víťazstva nášho hrdinu, poďme zistiť, čo presne musel postaviť.

Ak ponecháme len základné komponenty potrebné na ovládanie vrtuľníka, zoznam bude takýto:

— Ľavá ruka Pilot drží "všeobecnú riadiacu páku" s ovládačom plynu na konci, ktorý reguluje rýchlosť otáčania listov hlavného rotora. Táto páka sa dá posúvať aj hore alebo dole na spôsob ručnej brzdy auta - od tohto pohybu závisí uhol lamiel. Ak sú lopatky rovnobežné so zemou, zdvíhacia sila je prakticky nulová, zvyšuje sa s rastúcim uhlom lopatky.

— Pravá ruka Pilot spočíva na „kruhovej ovládacej rukoväti“, vyrobenej na spôsob joysticku, ktorá umožňuje naklonenie vrtuľníka v akomkoľvek uhle. To sa dosiahne zmenou uhla sklonu listov hlavného rotora v závislosti od toho, kde sa nachádzajú tento moment. Vznikne tak sektor, v ktorom je uhol sklonu väčší – a teda aj zdvíhacia sila je väčšia.

— Nohy pilota ovládajú dvojicu pedálov, ktoré určujú uhol lopatiek chvostového rotora, ktorých hlavnou úlohou je neutralizovať krútiaci moment vznikajúci rotáciou hlavného rotora. Ten by kabínu ľahko „roztočil“, keby vrtuľník nebol vybavený ďalšou vrtuľou na chvoste. Stlačením pedálov môže pilot zvýšiť alebo znížiť ťah na chvoste auta.

Všetky tieto pedále a rukoväte dávajú pilotovi možnosť ovládať zložitú a neustále sa meniacu mechaniku letu, čo si samozrejme vyžaduje neustále sústredenie a vyrovnanosť.

Je zrejmé, že zariadenie, zostavené z troch kolies z nákupného vozíka, je zvárané kovový rám, s pokriveným motorom motocykla a drevenými vrtuľami, sa len ťažko môže vydávať za najsofistikovanejšie lietadlo na svete.

Navyše ešte nie je jasné, ako (alebo či) Wu plánuje nainštalovať naklápací mechanizmus na hlavný rotor.

Mladý muž hlási, že podomácky vyrobený vrtuľník, ktorý vynálezcu stál 2 mesiace práce a 1 600 dolárov vynaložených na náhradné diely, ho zdvihne do výšky 2 600 stôp. Čínska vláda si však nie je taká istá úspechom akcie, takže povolenie na vzlet ešte nedostalo.

vzadu V poslednej dobe Vo svete helikoptérovej techniky sa udialo niekoľko významných udalostí. Americká spoločnosť Kaman Aerospace oznámila zámer obnoviť výrobu synchroptér, Airbus Helicopters prisľúbil vývoj prvého civilného vrtuľníka typu fly-by-wire a nemecké e-volo prisľúbilo testovanie 18-rotorovej dvojmiestnej multikoptéry. Aby sme sa vo všetkej tejto rozmanitosti nezamotali, rozhodli sme sa zostaviť stručný vzdelávací program podľa základných schém vrtuľníkovej techniky.

Myšlienka lietadla s hlavným rotorom sa prvýkrát objavila okolo roku 400 nášho letopočtu v Číne, no nezašla ďalej ako k vytvoreniu detskej hračky. Inžinieri brali vážne vytvorenie vrtuľníka v r koniec XIX storočia a prvý vertikálny let nového typu lietadla sa uskutočnil v roku 1907, len štyri roky po prvom lete bratov Wrightovcov. V roku 1922 letecký konštruktér Georgy Botezat testoval vrtuľník kvadrokoptéry vyvinutý pre americkú armádu. Išlo o prvý dôsledne riadený let tohto typu zariadenia v histórii. Botezatovej kvadrokoptére sa podarilo vyletieť do päťmetrovej výšky a v lete strávila niekoľko minút.

Odvtedy prešla technika vrtuľníkov mnohými zmenami. Objavila sa trieda rotorových lietadiel lietadla, ktorý sa dnes delí na päť typov: vírnik, helikoptéra, rotorové lietadlo, tiltrotor a X-wing. Všetky sa líšia dizajnom, spôsobom vzletu a letu a ovládaním rotora. V tomto materiáli sme sa rozhodli hovoriť konkrétne o vrtuľníkoch a ich hlavných typoch. Zároveň sa za základ považovala klasifikácia na základe usporiadania a umiestnenia rotorov, a nie tradičná - podľa typu kompenzácie jalového momentu rotora.

Vrtuľník je lietadlo s rotačnými krídlami, v ktorom sú zdvíhacie a hnacie sily vytvárané jedným alebo viacerými rotormi. Takéto vrtule sú umiestnené rovnobežne so zemou a ich lopatky sú inštalované v určitom uhle k rovine otáčania a uhol inštalácie sa môže meniť v pomerne širokom rozsahu - od nuly do 30 stupňov. Nastavenie lopatiek na nula stupňov sa nazýva voľnobeh vrtule alebo praporovanie. V tomto prípade hlavný rotor nevytvára zdvih.

Keď sa lopatky otáčajú, zachytávajú vzduch a vrhajú ho v opačnom smere, ako sa pohybuje vrtuľa. V dôsledku toho sa pred skrutkou vytvorí zóna nízkeho tlaku a za ňou vysoký tlak. V prípade vrtuľníka tak vzniká vztlak, ktorý je veľmi podobný vztlaku generovanému pevným krídlom lietadla. Čím väčší je uhol inštalácie lopatiek, tým väčšia je zdvíhacia sila, ktorú vytvára rotor.

Charakteristiku hlavného rotora určujú dva hlavné parametre - priemer a stúpanie. Priemer vrtule určuje vzletové a pristávacie schopnosti vrtuľníka a čiastočne aj veľkosť vztlaku. Stúpanie vrtule je pomyselná vzdialenosť, ktorú prejde vrtuľa v nestlačiteľnom médiu pri určitom uhle listu za jednu otáčku. Posledný parameter ovplyvňuje zdvih a rýchlosť otáčania rotora, ktoré sa piloti snažia udržať nezmenené po väčšinu letu, pričom menia iba uhol lopatiek.

Keď helikoptéra letí dopredu a hlavný rotor sa otáča v smere hodinových ručičiek, prúdenie vzduchu privádzaného vzduchu silnejšie pôsobí na lopatky na ľavej strane, a preto sa zvyšuje ich účinnosť. Výsledkom je, že ľavá polovica rotačného kruhu vrtule vytvára väčší zdvih ako pravá a nastáva klopný moment. Aby to konštruktéri vykompenzovali, prišli so špeciálnym systémom, ktorý znižuje uhol lopatiek vľavo a zväčšuje ho vpravo, čím vyrovnáva vztlak na oboch stranách vrtule.

Vo všeobecnosti má vrtuľník oproti lietadlu niekoľko výhod a niekoľko nevýhod. Medzi výhody patrí možnosť vertikálneho vzletu a pristátia na miestach, ktorých priemer je jedenapolkrát väčší ako priemer hlavného rotora. V tomto prípade môže vrtuľník prepravovať na externom závese veľký náklad. Vrtuľníky sa vyznačujú aj lepšou manévrovateľnosťou, pretože môžu visieť vertikálne, lietať do strán alebo dozadu a otáčať sa na mieste.

Medzi nevýhody patrí väčšia spotreba paliva ako pri lietadlách, väčšia infračervená viditeľnosť v dôsledku horúceho výfuku motora alebo motorov a zvýšená hlučnosť. Okrem toho je vrtuľník vo všeobecnosti náročnejší na ovládanie kvôli množstvu funkcií. Napríklad piloti helikoptér poznajú javy pozemnej rezonancie, flutteru, vírivého prstenca a efektu blokovania rotora. Tieto faktory môžu spôsobiť zlomenie alebo pád stroja.

Vybavenie vrtuľníka akéhokoľvek typu má režim autorotácie. Vzťahuje sa na núdzové režimy. To znamená, že ak napríklad zlyhá motor, hlavný rotor alebo vrtule sa pomocou jednosmernej spojky odpoja od prevodovky a začnú sa voľne otáčať s prichádzajúcim prúdom vzduchu, čím sa spomalí pád stroja z výšky. V režime autorotácie je možné riadené núdzové pristátie vrtuľníka a rotujúci hlavný rotor ďalej roztáča chvostový rotor a generátor cez prevodovku.

Klasická schéma

Zo všetkých typov konštrukcií vrtuľníkov je dnes najbežnejší ten klasický. Pri tejto konštrukcii má stroj iba jeden hlavný rotor, ktorý môže poháňať jeden, dva alebo dokonca tri motory. Do tohto typu patria napríklad útočné AH-64E Guardian, AH-1Z Viper, Mi-28N, transportno-bojové Mi-24 a Mi-35, transportné Mi-26, viacúčelové UH-60L Black Hawk a Mi- 17, ľahký Bell 407 a Robinson R22.

Keď sa na vrtuľníkoch otáča hlavný rotor klasická schéma vzniká reaktívny krútiaci moment, vďaka ktorému sa teleso stroja začne otáčať v smere opačnom k ​​otáčaniu rotora. Na kompenzáciu momentového použitia kormidlový mechanizmus na chvostovom výložníku. Spravidla ide o chvostový rotor, ale môže to byť aj fenestron (vrtuľka v prstencovej kapotáži) alebo niekoľko vzduchových trysiek na chvostovom ramene.

Charakteristickým znakom klasickej schémy sú krížové prepojenia v riadiacich kanáloch v dôsledku skutočnosti, že chvostový rotor a hlavný rotor sú poháňané rovnakým motorom, ako aj prítomnosť cykliky a mnohých ďalších podsystémov zodpovedných za riadenie elektráreň a rotory. Krížová väzba znamená, že keď sa zmení akýkoľvek prevádzkový parameter vrtuľa, všetci ostatní sa tiež zmenia. Napríklad, keď sa zvýši rýchlosť hlavného rotora, zvýši sa aj rýchlosť riadenia.

Riadenie letu sa vykonáva naklonením osi otáčania rotora: dopredu - stroj poletí dopredu, dozadu - dozadu, do strán - do strán. Pri naklonení osi otáčania vzniká hnacia sila a zdvíhacia sila klesá. Z tohto dôvodu, aby sa udržala výška letu, musí pilot zmeniť aj uhol lopatiek. Smer letu sa nastavuje zmenou sklonu chvostového rotora: čím je menší, tým menej je kompenzovaný reakčný krútiaci moment a vrtuľník sa otáča v smere opačnom k ​​otáčaniu hlavného rotora. A naopak.

V moderných vrtuľníkoch sa vo väčšine prípadov horizontálne riadenie letu vykonáva pomocou cykliky. Napríklad pri pohybe vpred pilot pomocou automatického stroja zmenšuje uhol lopatiek pre prednú polovicu roviny otáčania krídla a zväčšuje ho vzadu. Vztlaková sila sa teda zvyšuje vzadu a klesá vpredu, čím sa mení sklon vrtule a objavuje sa hnacia sila. Táto schéma riadenia letu sa používa na všetkých vrtuľníkoch takmer všetkých typov, ak majú cykliku.

Koaxiálna schéma

Druhá najbežnejšia konštrukcia vrtuľníka je koaxiálna. Nemá chvostový rotor, ale sú tu dva hlavné rotory – horný a spodný. Sú umiestnené na rovnakej osi a otáčajú sa synchrónne v opačných smeroch. Vďaka tomuto riešeniu skrutky kompenzujú reaktívny krútiaci moment a samotný stroj sa ukazuje byť o niečo stabilnejší v porovnaní s klasickou konštrukciou. Okrem toho koaxiálne vrtuľníky nemajú prakticky žiadne krížové prepojenia v riadiacich kanáloch.

Väčšina renomovaného výrobcu koaxiálne vrtuľníky je ruská spoločnosť"Kamov". Vyrába lodné viacúčelové vrtuľníky Ka-27, útočné Ka-52 a transportné Ka-226. Všetky majú dve skrutky umiestnené na rovnakej osi, jednu pod druhou. Stroje koaxiálnej konštrukcie, na rozdiel od vrtuľníkov klasickej konštrukcie, sú schopné napríklad vyrobiť lievik, to znamená lietať okolo cieľa v kruhu a zostať od neho v rovnakej vzdialenosti. V tomto prípade zostáva luk vždy otočený smerom k cieľu. Riadenie natočenia sa vykonáva brzdením jedného z hlavných rotorov.

Vo všeobecnosti sa koaxiálne vrtuľníky ovládajú o niečo ľahšie ako konvenčné, najmä v režime vznášania. Ale sú tu aj niektoré zvláštnosti. Napríklad pri vykonávaní slučky za letu sa môžu lopatky spodného a horného rotora prekrývať. Navyše, v dizajne a výrobe je koaxiálny dizajn zložitejší a drahší ako klasický dizajn. Najmä vďaka prevodovke, ktorá prenáša otáčanie hriadeľa motora na vrtule, ako aj kotúču otáčania, ktorý synchrónne nastavuje uhol lopatiek na vrtuliach.

Pozdĺžne a priečne diagramy

Tretím najobľúbenejším je pozdĺžne usporiadanie rotorov vrtuľníkov. V tomto prípade sú vrtule umiestnené paralelne so zemou na rôznych osiach a sú od seba vzdialené - jedna je umiestnená nad prednou časťou vrtuľníka a druhá je nad chvostom. Typickým predstaviteľom strojov tohto typu je americký ťažký transportný vrtuľník CH-47G Chinook a jeho modifikácie. Ak sú vrtule umiestnené na koncoch krídel vrtuľníka, potom sa toto usporiadanie nazýva priečne.

Dnes neexistujú sérioví zástupcovia priečnych vrtuľníkov. V rokoch 1960-1970 vyvinula konštrukčná kancelária Mil ťažký nákladný vrtuľník V-12 (známy aj ako Mi-12, hoci tento index je nesprávny) s priečnym dizajnom. V auguste 1969 prototyp B-12 stanovil rekord v nosnosti medzi vrtuľníkmi, keď zdvihol náklad s hmotnosťou 44,2 tony do výšky 2,2 tisíc metrov. Pre porovnanie, najťažší vrtuľník na svete Mi-26 (klasická konštrukcia) dokáže zdvihnúť bremená s hmotnosťou až 20 ton a americký CH-47F (pozdĺžna konštrukcia) dokáže zdvihnúť bremená s hmotnosťou až 12,7 tony.

Vo vrtuľníkoch s pozdĺžnou konštrukciou sa hlavné rotory otáčajú v opačných smeroch, čo však len čiastočne kompenzuje reakčné momenty, a preto musia piloti počas letu počítať s výslednou bočnou silou, ktorá stroj vychýli z kurzu. Bočný pohyb je určený nielen sklonom osi otáčania rotora, ale aj rôzne uhly inštalácia lopatiek a riadenie natočenia sa vykonáva zmenou rýchlosti rotora. Zadný rotor pozdĺžnych vrtuľníkov je vždy umiestnený o niečo vyššie ako predný rotor. Deje sa tak s cieľom eliminovať vzájomné ovplyvňovanie ich prúdov vzduchu.

Navyše pri určitých rýchlostiach letu pozdĺžnych vrtuľníkov môže niekedy dôjsť k výrazným vibráciám. Napokon sú pozdĺžne vrtuľníky vybavené zložitou prevodovkou. Z tohto dôvodu nie je toto usporiadanie skrutiek veľmi bežné. Vrtuľníky s pozdĺžnym dizajnom sú však menej náchylné na vzhľad vírového prstenca ako iné stroje. V tomto prípade počas zostupu vzdušné prúdy, vytvorené skrutkou, sa odrážajú smerom nahor od zeme, skrutkou sú utiahnuté a opäť poslané dole. V tomto prípade sa zdvíhacia sila hlavného rotora výrazne zníži a zmena rýchlosti rotora alebo zvýšenie uhla lopatiek nemá prakticky žiadny vplyv.

Synchroptera

Dnes možno vrtuľníky postavené podľa schémy synchroptera klasifikovať ako najvzácnejšie a najzaujímavejšie dizajnový bod strojové videnie. Do roku 2003 ich výrobu realizovali len o americká spoločnosť Kaman Aerospace. V roku 2017 plánuje spoločnosť obnoviť výrobu takýchto áut pod označením K-Max. Synchroptery by sme mohli klasifikovať ako priečne vrtuľníky, keďže hriadele ich dvoch rotorov sú umiestnené po stranách tela. Osi otáčania týchto skrutiek sú však umiestnené navzájom pod uhlom a roviny otáčania sa pretínajú.

Synchropter, podobne ako vrtuľníky s koaxiálnym, pozdĺžnym a priečnym dizajnom, nemajú chvostový rotor. Rotory sa otáčajú synchrónne v opačných smeroch a ich hriadele sú navzájom spojené tuhou mechanický systém. Tým sa zaručene zabráni kolíziám čepele, keď rôzne režimy a rýchlosti letu. Synchropter prvýkrát vynašli Nemci počas druhej svetovej vojny, no sériovú výrobu v USA od roku 1945 realizovala firma Kaman.

Smer letu synchroptéra je riadený výlučne zmenou uhla listov vrtule. V tomto prípade v dôsledku kríženia rovín otáčania vrtúľ, a teda pridania zdvíhacích síl v miestach kríženia, dochádza k momentu klopenia, to znamená zdvihnutia provy. Tento moment je kompenzovaný riadiacim systémom. Vo všeobecnosti sa verí, že synchrotér sa ľahšie ovláda v režime vznášania a pri rýchlostiach nad 60 kilometrov za hodinu.

Medzi výhody takýchto vrtuľníkov patrí úspora paliva vďaka eliminácii chvostového rotora a možnosť kompaktnejšieho umiestnenia jednotiek. Okrem toho sa synchroptéry vyznačujú veľkou časťou pozitívne vlastnosti koaxiálne vrtuľníky. Medzi nevýhody patrí mimoriadna zložitosť mechanického tuhého spojenia hriadeľov skrutiek a systému ovládania výkyvnej dosky. Vo všeobecnosti to robí vrtuľník drahším v porovnaní s klasickou konštrukciou.

Multikoptéra

Vývoj multikoptér začal takmer súčasne s prácami na vrtuľníku. Z tohto dôvodu bol v roku 1922 prvým vrtuľníkom, ktorý vykonal riadený vzlet a pristátie, kvadrokoptéra Botezata. Multikoptéry zahŕňajú stroje, ktoré majú zvyčajne párny počet rotorov a malo by ich byť viac ako dva. V produkčných vrtuľníkoch sa dnes konštrukcia multikoptér nepoužíva, no medzi výrobcami malých bezpilotných prostriedkov je mimoriadne obľúbená.

Faktom je, že multikoptéry používajú vrtule s konštantným stúpaním a každá z nich je poháňaná vlastným motorom. Reaktívny krútiaci moment je kompenzovaný otáčaním skrutiek v rôznych smeroch - polovica sa otáča v smere hodinových ručičiek a druhá polovica, umiestnená diagonálne, v opačnom smere. To vám umožní opustiť dosku cykliky a vo všeobecnosti výrazne zjednodušiť ovládanie zariadenia.

Pri vzlietnutí multikoptéry sa rýchlosť otáčania všetkých vrtúľ zvyšuje rovnako, pri lete do strany sa rotácia vrtúľ na jednej polovici zariadenia zrýchľuje a na druhej spomaľuje. Multikoptéra sa otáča spomalením otáčania napríklad skrutiek otáčajúcich sa v smere hodinových ručičiek alebo naopak. Táto jednoduchosť konštrukcie a ovládania bola hlavným impulzom pre vznik kvadrokoptéry Botezata, no následný vynález chvostového rotora a cykliky prakticky spomalil prácu na multikoptérach.

Dôvodom, prečo dnes neexistujú multikoptéry určené na prepravu ľudí, je bezpečnosť letov. Faktom je, že na rozdiel od všetkých ostatných vrtuľníkov, stroje s viacerými rotormi nedokážu núdzovo pristáť v režime autorotácie. Ak zlyhajú všetky motory, multikoptéra sa stane neovládateľnou. Pravdepodobnosť takejto udalosti je však nízka, ale chýbajúci režim autorotácie je hlavnou prekážkou pri absolvovaní certifikácie bezpečnosti letu.

V súčasnosti však nemecká spoločnosť e-volo vyvíja multikoptéru s 18 rotormi. Tento vrtuľník je určený na prepravu dvoch pasažierov. Očakáva sa, že prvý let uskutoční v najbližších mesiacoch. Podľa výpočtov konštruktérov bude prototypové vozidlo schopné zostať vo vzduchu maximálne pol hodiny, ale toto číslo sa plánuje zvýšiť aspoň na 60 minút.

Treba si tiež uvedomiť, že okrem vrtuľníkov s párnym počtom vrtúľ existujú aj konštrukcie multikoptér s tromi a piatimi vrtuľami. Majú jeden z motorov umiestnený na plošine, ktorá sa dá vyklápať do strán. Vďaka tomu je riadený smer letu. V takejto schéme je však ťažšie potlačiť reaktívny krútiaci moment, pretože dve z troch alebo tri z piatich skrutiek sa vždy otáčajú v rovnakom smere. Na vyrovnanie reakčného krútiaceho momentu sa niektoré vrtule otáčajú rýchlejšie, čo vytvára zbytočnú bočnú silu.

Schéma rýchlosti

V súčasnosti je v technológii vrtuľníkov najperspektívnejšia vysokorýchlostná schéma, ktorá umožňuje vrtuľníkom lietať výrazne vyššou rýchlosťou, než dokážu moderné stroje. Najčastejšie sa táto schéma nazýva kombinovaný vrtuľník. Stroje tohto typu sú postavené v koaxiálnom prevedení alebo s jednou vrtuľou, ale majú malé krídlo, ktoré vytvára dodatočný zdvih. Okrem toho môžu byť vrtuľníky vybavené tlačným rotorom v chvoste alebo dvoma sťahovákmi na koncoch krídel.

Útočné vrtuľníky klasickej konštrukcie AH-64E sú schopné dosiahnuť rýchlosť až 293 kilometrov za hodinu a koaxiálne vrtuľníky Ka-52 - až 315 kilometrov za hodinu. Pre porovnanie, kombinovaný technologický demonštrátor Airbus Helicopters X3 s dvoma ťažnými vrtuľami dokáže zrýchliť na 472 kilometrov za hodinu a jeho americký konkurent s tlačnou vrtuľou Sikorksy X2 na 460 kilometrov za hodinu. Sľubný vysokorýchlostný prieskumný vrtuľník S-97 Raider bude schopný letieť rýchlosťou až 440 kilometrov za hodinu.

Presne povedané, kombinované vrtuľníky sa nevzťahujú na vrtuľníky, ale na iný typ lietadla s rotačným krídlom - rotorové lietadlo. Faktom je, že hnaciu silu takýchto strojov nevytvárajú len a nie tak rotory, ale tlačné alebo ťahacie. Okrem toho sú rotory aj krídlo zodpovedné za vytváranie vztlaku. A ďalej vysoké rýchlosti Riadená jednosmerná spojka počas letu odpojí rotory od prevodovky a ďalší let prebieha v režime autorotácie, v ktorom rotory pôsobia v podstate ako krídlo lietadla.

V súčasnosti niekoľko krajín sveta vyvíja vysokorýchlostné vrtuľníky, ktoré budú v budúcnosti schopné dosiahnuť rýchlosť cez 600 kilometrov za hodinu. Okrem vrtuľníkov Sikorsky a Airbus takéto práce vykonáva ruský Kamov a konštrukčná kancelária Mil (Ka-90/92, respektíve Mi-X1), ako aj americké lietadlo Piacesky Aircraft. Nové hybridné vrtuľníky budú schopné kombinovať rýchlosť letu turbovrtuľových lietadiel a vertikálne vzletové a pristávacie schopnosti bežných vrtuľníkov.

Foto: Oficiálne U.S. Stránka námorníctva / flickr.com