Helikopter: perangkat, jenis, sistem kontrol, tujuan

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Peristiwa 13 Januari 1942, ketika helikopter Sikorsky, yang dimaksudkan untuk tujuan militer, diangkat ke udara, dapat dianggap sebagai peluncuran penuh helikopter pertama di dunia, meskipun helikopter militer. Perancang pesawat memulai pengembangan helikopter di Rusia pra-revolusioner, melanjutkannya di pengasingan di Amerika Serikat. Sejak itu, banyak waktu telah berlalu, desain helikopter telah mengalami perubahan yang signifikan, tetapi tujuan penggunaan teknologi tetap sama.

Desain helikopter

Dalam semua skema helikopter, bagian utama yang sama dibedakan:

• Rotor utama. Menghasilkan propulsi dan mengangkat dan mengontrol helikopter. Secara struktural, terdiri dari bilah dan busing yang mentransmisikan torsi dari poros gearbox utama ke bilah.
• Sekrup ekor. Kontrol arah dari helikopter rotor tunggal mengkompensasi torsi reaktif dari rotor utama. Desainnya mencakup bushing dan bilah yang dipasang pada poros roda gigi ekor.
• Swashplate. Mengontrol pitch siklik dan kolektif dari rotor utama, mentransmisikan sinyal dari sirkuit kontrol ke engsel aksial hub, dan kemudian kepisau.
• Sistem kontrol. Helikopter dilengkapi dengan tiga sistem kontrol independen: arah, memanjang-melintang dan mengendalikan nada umum baling-baling. Sistem tersebut mencakup tuas dalam kabin, mekanisme gradien gaya, rocker dan traksi, pelat swashplate, dan booster hidraulik.
• Transmisi. Mentransmisikan daya ke baling-baling dan alat bantu dari mesin. Jumlah dan penempatan mesin, serta tata letak helikopter menentukan desain transmisi.
• Fuselage. Komponen utama helikopter melekat padanya. Dirancang untuk mengakomodasi penumpang dan kargo, bahan bakar, peralatan.
• Sayap. Menghasilkan daya angkat tambahan, mengurangi beban pada rotor utama dan meningkatkan kecepatan helikopter. Sayap juga dapat menampung peralatan, tangki bahan bakar dan ceruk untuk menyembunyikan sasis. Rotor pada helikopter transversal ditopang oleh sayap.
• Bulu. Memberikan keseimbangan, stabilitas dan pengendalian helikopter. Ini dibagi menjadi dua jenis - vertikal, atau lunas, dan horizontal, atau stabilizer.
• Helikopter lepas landas dan mendarat bagian. Dirancang untuk memarkir helikopter, memadamkan energi kinetik saat mendarat dan bergerak di tanah. Banyak helikopter memiliki roda pendarat yang ditarik saat terbang.
• Mesin helikopter. Menghasilkan daya yang dibutuhkan untuk memberi daya pada aksesori, penggerak utama, dan rotor ekor. Pembangkit listrik menggabungkan beberapa mesin dengan sistem yang memastikan operasinya stabil dalam mode yang berbeda.

Jenis helikopter

Helikopter terbagi menjadi beberapa jenis. Setiap jenis memiliki karakteristik, kekuatan dan kelemahannya sendiri.

Helikopter rotor tunggal

Jenis perangkat helikopter yang paling umum adalah mesin rotor tunggal dengan rotor ekor. Keuntungan dari desain ini terletak pada kesederhanaan - satu transmisi, satu sekrup, pengoperasian yang mudah. Sekitar 8-10% tenaga mesin digunakan untuk mengoperasikan rotor ekor saat melayang di udara, sekitar 3-4% - selama penerbangan translasi. Bobot yang relatif ringan dan desain yang sederhana mengkompensasi kehilangan daya tersebut. Kerugian dari perangkat helikopter semacam itu adalah bahaya yang mengancam personel darat dari rotor ekor.

Zhirodin

Sumbu baling-baling helikopter semacam itu, yang mengimbangi torsi, diarahkan sepanjang penerbangan. Desain ini memungkinkan Anda menciptakan daya dorong tanpa menggunakan rotor utama. Ini meningkatkan efisiensinya, karena tidak perlu memiringkannya ke depan. Sekrup kompensasi torsi dari rotor utama ditempatkan sedemikian rupa agar tidak membentuk drag dan meningkatkan daya yang disuplai ke sekrup kompensasi.

Helikopter jet

Perangkat model ini adalah cara mudah untuk memecahkan masalah torsi. Ini dihasilkan oleh motor yang terletak di ujung bilah, tetapi tidak ditransmisikan melalui poros. Hanya momen gesekan bantalan yang diteruskan ke badan pesawat.

Mesin jet menghasilkan daya dorong jet. Jenis rotor ini memiliki struktur yang sederhana, yang merupakan kelebihannya;di antara kekurangannya adalah konsumsi bahan bakar yang tinggi.

Helikopter koaksial

Dua sekrup dari helikopter koaksial, terletak satu di atas yang lain dan berputar dalam arah yang berlawanan, meredam momen yang ditransmisikan ke badan pesawat. Satu-satunya persyaratan untuk sekrup adalah torsi yang sama.

Helikopter koaksial lebih rendah dari ukuran rotor tunggal, tetapi torsi tidak diimbangi oleh daya, yang dimungkinkan karena desain helikopter.

Helikopter Rotor Transversal

Keuntungan dari helikopter semacam itu terletak pada pengurangan daya yang dibutuhkan untuk gerakan maju. Ini sangat penting dalam helikopter bermesin ganda, yang harus terus bergerak dalam arah horizontal dengan mesin mati.

Kerugian dari mesin tersebut adalah resistensi yang tinggi karena resistensi frontal dari struktur tempat rotor beristirahat. Perampingan dan perampingan struktur meningkatkan bobot helikopter.

Helikopter rotor transversal memiliki transmisi yang lebih kompleks dan dimensi yang lebih besar, meskipun dipengaruhi oleh tingkat tumpang tindih rotor. Salah satu helikopter terbesar dan terberat dari desain ini adalah Mi-12.

Helikopter rotor depan

Badan pesawat yang lapang dan kemampuan menggeser pusat gravitasi menjadi keunggulan desain helikopter ini. Muatan didistribusikan antara rotor. Transmisi yang rumit dan bobotnya yang berat adalah kelemahan utama helikopter dengan transversallokasi sekrup.

Kerugian kedua adalah berkurangnya efisiensi baling-baling, karena pancaran kerja mereka berpotongan. Dalam penerbangan ke depan, penurunan kualitas berkurang karena fakta bahwa baling-baling belakang terletak lebih tinggi dari yang depan. Berapa banyak bilah yang dimiliki helikopter dengan desain ini? Diameter baling-baling dan jumlah bilah dapat bervariasi untuk meningkatkan penanganan dan stabilitas alat berat.

Helikopter multi-rotor

Proyek helikopter multi-rotor yang dikembangkan oleh perancang pesawat melibatkan pembuatan model mesin yang berat. Karena beberapa rotor utama, kontrol disederhanakan, karena helikopter dapat diputar tentang salah satu dari tiga sumbu dengan meningkatkan daya dorong baling-baling tertentu. Skema multi-rotor helikopter berat memungkinkan Anda untuk menjaga diameter sekrup dalam batas tertentu.