Георгий Тиняков: Пилотирование вертолета

Рассмотрим, как устроен несущий винт одновинтового вертолета. Он состоит из втулки и трех шарнирно подвешенных к ней лопастей.

Втулка винта изготовлена из высококачественной стали и укреплена на верхнем выходном валу главного редуктора при помощи шлиц и специальной гайки.

Каждая лопасть подвешена к втулке на трех шарнирах. Горизонтальный шарнир (с горизонтальной осью) обеспечивает колебания лопасти в вертикальной плоскости.

Колебания лопасти относительно горизонтального шарнира ограничиваются верхним и нижним упорами. Верхнего упора лопасть никогда не касается, а на нижний она опирается при неподвижном винте, поэтому этот упор иногда называют ограничителем свеса лопасти (рис. 39).

Рис. 39.Подвеска лопасти:

1 — горизонтальный шарнир; 2— нижний упор; 3— вертикальный шарнир; 4— фрикционный демпфер; 5— осевой шарнир; 6— поводок автомата-перекоса

Вертикальный шарнир обеспечивает колебания лопасти в горизонтальной плоскости, вернее в плоскости вращения. Колебания лопасти в плоскости вращения ограничиваются передним и задним упорами. Кроме того, для гашения колебаний лопасти в плоскости вращения на вертикальном шарнире установлен фрикционный демпфер. Дело в том, что жесткость лопасти в этой плоскости гораздо большая, чем в вертикальной, и при отсутствии демпфера возможны удары лопасти об ограничители, что неизбежно привело бы к ее поломке, особенно при раскрутке трансмиссии, когда центробежная сила лопасти очень мала.

Осевой шарнир дает возможность поворачивать лопасть относительно ее продольной оси, изменяя при этом установочный угол, или, как принято говорить, ее шаг.

Повороты лопасти относительно осевого шарнира выполняются поводковым механизмом автомата-перекоса.

Основной силовой деталью лопасти является стальной лонжерон, представляющий собой тонкостенную трубу переменного сечения, изготовленную из высококачественной стали.

На этой трубе при помощи специальных розеток-хомутиков закреплены деревянные нервюры. К нервюрам приклеивается покрытие, состоящее из особой фанеры, которая сверху покрывается авиаполотном и окрашивается.

В носовой части лопасти проходит мощный носовой стрингер из облагороженной древесины и установлен специальный металлический противовес, исключающий возникновение флаттера лопасти при больших скоростях (рис. 40). На поверхности передней кромки установлен противообледенитель.

Рис. 40.Устройство лопасти несущего винта:

1 — лонжерон; 2— розетка; 3— нервюра; 4— носовой стрингер; 5— противовес; 6— обшивка; 7— хвостовой стрингер

Задняя кромка лопасти для уменьшения жесткости лопасти в плоскости вращения разрезана в двух местах. Эти разрезы заклеены кожей и называются кожаными замками.

Рулевой винт вертолета только на висении работает так же, как винт самолета, т. е. в осевом потоке. В поступательном же полете рулевой винт обдувается косым потоком.

Чтобы при этом винт работал нормально и в его конструкции не возникали бы дополнительные опасные напряжения, его лопасти подвешены ко втулке шарнирно — каждая на двух шарнирах.

По аналогии с несущим винтом можно сказать, что лопасти рулевого винта имеют горизонтальные шарниры, позволяющие его лопастям совершать колебания в плоскостях, перпендикулярных к плоскости вращения винта, и осевые шарниры, которые дают возможность изменять установочные углы лопастей.

Лопасти рулевого винта изготовлены целиком из дерева, лонжерон и передняя кромка — из облагороженной древесины, а задняя, хвостовая часть — из специально облегченного заполнителя. Сверху лопасть оклеена фанерой, полотном и несколько раз окрашена.

Лопасти несущего и рулевого винтов такой конструкции исключительно надежны в работе и дешевы в изготовлении. Единственным их недостатком является подверженность воздействию влаги, поэтому на вертолетах последних конструкций лопасти винтов изготавливаются цельнометаллическими.

Управление одновинтового вертолета состоит из трех систем: управления несущим винтом, управления рулевым винтом и управления двигателем.