Как летает вертолёт?

Материал из Большой Форум

Перейти к: навигация, поиск
Федор Федорович Менде
Дата рождения:

02.07.1939 г.

Гражданство:

Флаг СССРФлаг Украины

Учёная степень:

доктор технических наук

Сайт:

http://fmnauka.narod.ru/ http://bolshoyforum.org/forum/index.php?board=50.0

Судя по тем описаниям динамики полёта вертолёта, которые описаны, в том числе и в Википедии http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%BB%D1%91%D1%82 авторы не совсем хорошо понимают, как обеспечивается столь большая подъёмная сила винта вертолёта. Тем более, что его лопасти не идут ни в какое сравнение с темы могучими прочными крыльями, которые имеет самолёт. Эти лопасти настолько слабы, что прогибаются даже под собственным весом. И, не смотря на кажущуюся слабость, они обеспечивают громадную подъёмную силу.

У самолёта подъёмная сила, которую обеспечивают крылья, передаётся непосредственно на фюзеляж, она действует на излом, и максимальный её момент приложен к месту крепления крыльев. Поэтому крылья самолёта делаются прочными, в связи с чем их вес составляет значительную часть веса самолёта. Совсем другое дело у вертолёта, крылья, наоборот, делаются гибкими, что особенно хорошо видно, когда вертолёт находится на стоянке. Лопасти его винта при этом даже прогибаются под собственным весом. На первый взгляд может показаться, что такие лопасти-крылья вообще не могут обеспечить сколько-нибудь значительную подъёмную силу. Лопасти винта вертолёта настолько гибки, что дают им возможность при изгибе поворачиваться в плоскости проходящей через ос вращения винта и центральную линию самой лопасти. Когда винт начинает вращаться, то подъёмная сила начинает поднимать лопасть вверх, и она начинает переходить от горизонтального положения в косое по отношению к горизонтальной плоскости. Но на каждый элемент лопасти, кроме подъёмной силы, действует и центробежная сила. У этой силы имеются две составляющие. Одна направлена вдоль самой лопасти и направлена наружу (тянущая сила), вторая направлена вертикально лопасти и её направление противоположно подъёмной силе. Эти силы во время полёта всегда уравновешены. Установлению такого равновесия способствует то, что сама лопасть очень гибкая, и она приобретает такую форму, чтобы на протяжении всей траверсы лопасти эти силы были практически уравновешены. Но неуравновешенной оказывается тянущая центробежная сила, которая по сути дела хочет разорвать саму лопасть. Эта сила и приложена к оси вращения винта, и разлагаясь на составляющие, служит силой, которая направлена вверх и является подъёмной силой вертолёта. Поэтому лопасть вертолётного винта должна быть не только гибкой, но очень прочной на разрыв, поскольку тянет вверх вертолёт по сути дела центробежная сила, приложенная к отдельным элементам лопастей винта.

Свободу поворота плоскости винта в плоскости, проходящей через ос вращения винта и центральную линию самой плоскости можно обеспечить не только за счёт гибкости самой плоскости, но и путём установки соответствующих шарниров в месте крепления её к оси вращения винта.

Личные инструменты