A винтокрыл или винтокрылый самолет - это летательный аппарат тяжелее воздуха, который создает подъемную силу с помощью вращающихся крыльев или лопастей несущего винта., которые вращаются вокруг мачты. Несколько лопастей ротора, установленных на одной мачте, называются ротором . Международная организация гражданской авиации (ИКАО) определяет винтокрылый аппарат как «поддерживаемый в полете реакцией воздуха на один или несколько несущих винтов».
Винтокрылые летательные аппараты обычно включают летательные аппараты, у которых один или несколько несущих винтов обеспечивать подъемную силу на протяжении всего полета, например, вертолеты, автожиры и гиродины. Составные винтокрылые летательные аппараты дополняют ротор дополнительными тяговыми двигателями, гребными винтами или статическими подъемными поверхностями.
Вертолет - это винтокрылый аппарат, роторы приводятся в движение двигателем (ами) на протяжении всего полета, чтобы вертолет мог взлетать вертикально, зависать, лететь вперед, назад и в стороны, а также приземляться вертикально. Вертолеты имеют несколько различных конфигураций одного или нескольких несущих винтов.
Вертолеты с одним приводным от вала несущим несущим несущим винтом требуют какого-либо противодействующего устройства, такого как хвостовой винт, хвостовой винт или NOTAR, за исключением некоторых редких примеров вертолетов, использующих реактивную тягу наконечника реактивного двигателя, которая почти не создает крутящего момента.
Автожир (иногда называемый гирокоптером, автожиром или вертолетом) использует ротор без двигателя, приводимый в движение аэродинамическими силами в состоянии авторотации для создания подъемной силы и пропеллера с приводом от двигателя, аналогичного таковому у самолета с неподвижным крылом, для обеспечения тяги. Хотя по внешнему виду он похож на ротор вертолета, ротор автожира должен пропускать воздух вверх и через диск ротора, чтобы вызвать вращение. Ранние автожиры напоминали самолеты с неподвижным крылом того времени, с крыльями, расположенным спереди двигателем и пропеллером в конфигурации трактора, чтобы тянуть самолет по воздуху. Автожиры последних моделей имеют двигатель и винт, расположенный сзади, в толкающей конфигурации.
Автожир был изобретен в 1920 году Хуаном де ла Сьервой. Автожир с толкающим винтом был впервые испытан Этьеном Дормой с его Автожиром Buhl A-1.
Ротор гиродина обычно приводится в движение его двигатель для взлета и посадки - парящий, как вертолет, с противовращающим моментом и движущей силой для полета вперед, обеспечиваемый одним или несколькими пропеллерами, установленными на коротких или коротких крыльях. По мере увеличения мощности гребного винта ротору требуется меньшая мощность для обеспечения тяги вперед, что приводит к уменьшению углов тангажа и колебаниям лопастей несущего винта. На крейсерских скоростях, когда большая часть или вся тяга обеспечивается гребными винтами, ротор получает мощность, достаточную только для преодоления профильного сопротивления и поддержания подъемной силы. Эффект заключается в том, что винтокрылый аппарат работает более эффективно, чем ротор свободного хода автожира на авторотации, сводя к минимуму неблагоприятные последствия срыва лопастей вертолетов на более высоких скоростях полета.
Роторный змей или гироглайдер - это винтокрылый летательный аппарат без двигателя. Как автожир или вертолет, для полета он использует подъемную силу, создаваемую одним или несколькими наборами роторов. В отличие от вертолета, автожиры и роторные воздушные змеи не имеют двигателя, приводящего в действие их роторы, но в то время как автожир имеет двигатель, обеспечивающий прямую тягу, которая поддерживает вращение ротора, роторный змей вообще не имеет двигателя и полагается либо на то, что его несут вверх и упал с другого самолета или буксировался в воздухе за автомобилем или лодкой.
Поворотное крыло характеризуется количеством лопастей. Обычно это от двух до шести на карданный вал.
Винтокрылый аппарат может иметь один или несколько роторов. Использовались различные конфигурации ротора:
Некоторые винтокрылые летательные аппараты предназначены для остановки ротора при полете вперед. так что тогда он действует как неподвижное крыло. Для вертикального полета и зависания он вращается, чтобы действовать как винтокрыл или винт, а для полета вперед на скорости он останавливается, чтобы действовать как неподвижное крыло, обеспечивая некоторую или всю необходимую подъемную силу. Также могут быть предусмотрены дополнительные неподвижные крылья для обеспечения устойчивости и управляемости, а также для обеспечения дополнительной подъемной силы.
Ранним американским предложением было преобразование Lockheed F-104 Starfighter с треугольным несущим крылом. Позднее к этой идее вернулся Хьюз. Исследовательский самолет Sikorsky S-72 прошел обширные летные испытания.
В 1986 году Sikorsky S-72 Rotor Systems Research Aircraft (RSRA) был оснащен четырехлопастным несущим винтом, известным как X-wing. Программа была отменена двумя годами позже, до того, как ротор улетел.
Более поздняя концепция «утка винт / крыло» (CRW) добавила «утка» носовой части, а также обычное хвостовое оперение, разгружающее несущее крыло и обеспечивающее управление во время прямого полета. Для вертикального и низкоскоростного полета основной аэродинамический профиль приводится в движение кончиком винта вертолета за счет выхлопа реактивного двигателя, и нет необходимости в рулевом винте .. В высокоскоростном полете аэродинамический профиль останавливается в положении по размаху, как у основного крыла трехплоскостного самолета, а выхлоп из двигателя осуществляется через обычное реактивное сопло. Два прототипа Boeing X-50 Dragonfly с двухлопастным несущим винтом были запущены с 2003 года, но программа завершилась после того, как оба разбились, не сумев успешно выполнить переход.
В 2013 году США Военно-морская исследовательская лаборатория (NRL) опубликовала метод перехода с вертикального на горизонтальный полет и связанную с ним технологию, которая, как утверждается, была запатентована, которую они называют самолетом с вращающимся крылом с торможением и ротором. Австралийская компания StopRotor Technology Pty Ltd разработала прототип корабля Hybrid RotorWing (HRW). В конструкции используется воздушный поток с высоким альфа, чтобы обеспечить симметричный воздушный поток через все лопасти ротора, требуя, чтобы он падал почти вертикально во время перехода. В августе 2013 года был продемонстрирован переход от стационарного к вращающемуся режиму полета.
Другой подход предлагает конфигурацию хвостовика, в которой подъемные поверхности действуют как винты во время взлета, а аппарат наклоняется для горизонтального полета и ротор останавливается, чтобы действовать как неподвижное крыло.
На Викискладе есть медиафайлы, связанные с Роторкрафт. |