وقتی 1 هلیکوپتر ظاهر شد. چه کسی هلیکوپتر را ساخت؟ موفقیت در زمینه مهندسی هلیکوپتر

اولین طرح یک هلیکوپتر با توضیحات مختصر در سال 1489 توسط لئوناردو داوینچی ساخته شد. هلیکوپتر او با قدرت عضلانی به حرکت در می آمد. مشخص نیست که آیا لئوناردو دستگاه خود را آزمایش کرده است یا خیر، زیرا هیچ سندی برای شهادت این موضوع باقی نمانده است. دانشمندان مدتهاست بر این باور بودند که یک هواپیما را نمی توان با نیروی عضلانی به حرکت درآورد. اما چندی پیش چنین هلیکوپتری ساخته شد. او توانست بلند شود و پرواز کند.

سیصد سال پس از Leonardo M.V. لومونوسوف اولین مدل هلیکوپتر را ساخت. این هواپیما شامل یک بدنه و دو پروانه بود که در جهات مختلف می چرخیدند. این مدل برای بالا بردن دماسنج ها به منظور اندازه گیری دمای هوا در اتمسفر بالایی طراحی شده است. فنر ساعت به عنوان موتور عمل می کرد.

در سال 1784، مخترعان فرانسوی Lonnoy و Bienvenue از نیروی ارتجاعی یک کمان فشرده در مدل هلیکوپتر خود استفاده کردند. وزن مدل اسباب بازی آنها حدود 80 گرم بود.

در دهه 90 قرن نوزدهم. N.E شروع به ساخت یک هلیکوپتر کرد. ژوکوفسکی با شاگردانش این دانشمند معتقد بود که هلیکوپتر همیشه از مزیت صعود و فرود ایمن برخوردار خواهد بود.

و در سال 1907 هلیکوپتری ظاهر شد که توانست از زمین خارج شود. این توسط برادران فرانسوی L. و J. Breguet به همراه پروفسور C. Richet طراحی شده است.

مخترع روسی I.I. سیکورسکی در سال 1901، در کودکی، مدلی از اولین هلیکوپتر خود را با موتور روی یک نوار الاستیک ساخت. بعدها او یک مدل بزرگ با دو پروانه ساخت که به هوا رفت و چند متر بالاتر از سطح زمین پرواز کرد.

حتی در پایان قرن نوزدهم. چندین طرح هلیکوپتر پیشنهاد شد: طرح پروانه تک روتور، کواکسیال، عرضی و طولی.

نقطه ضعف طرح تک پیچ، لحظه واکنشی بود که هنگام چرخش پیچ رخ می دهد. او نه آنقدر که خود پیچ ​​را به چرخش تله کابین هلیکوپتر واداشت. برای جبران آن، نصب پیچ های دم یا استفاده از طرح کواکسیال دو پیچ پیشنهاد شد. برای اطمینان از حرکت انتقالی هلیکوپتر، استفاده از پروانه یا کج کردن محور پروانه چرخان پیشنهاد شد. همچنین پیشنهادهایی برای استفاده از بال های بالنده، چرخ های پارویی، یدک کش های زمینی و بادبان وجود داشت.

نقش ویژه ای در تاریخ صنعت هلیکوپتر جهان توسط کار در 1908-1914 اشغال شده است. دانشجوی دانشکده فنی مسکو B.N. یوریف او گروهی از دانشجویان را رهبری کرد، اعضای کمیسیون هلیکوپتر در دایره هوانوردی MTU. در سال 1911، یوریف پروژه ای را برای هلیکوپتر تک روتور با روتور دم توسعه داد. در این پروژه، یوریف توانست مشکل تعادل لحظه واکنشی را که روی گوندولا عمل می کند، حل کند. برای انجام این کار، او از یک روتور دمی استفاده کرد که روی دم هلیکوپتر نصب شده بود و توسط گیربکس موتور هدایت می شد. از آنجایی که نیروی تولید شده توسط روتور دم دارای بازوی بزرگی نسبت به مرکز ثقل هلیکوپتر بود، عمل آن لحظه واکنش را متعادل می کرد. برای چرخاندن هلیکوپتر، یوریف پیشنهاد کرد که گام پره‌های روتور دم متغیر باشد. با افزایش رانش این پیچ، می توان بر ممان واکنشی پیچ اصلی غلبه کرد و خودرو را در جهت درست چرخاند.

برای اطمینان از کنترل پذیری هلیکوپتر نسبت به محورهای طولی و عرضی، امکان قرار دادن یک ملخ در کنار و جلوی دستگاه وجود داشت. پیچ کناری رول هلیکوپتر را کنترل می کرد و پیچ جلویی ارتفاع پرواز دستگاه را تنظیم می کرد. با این حال، چنین طرحی بسیار پیچیده بود و هلیکوپتر را ناپایدار می کرد. بنابراین، یوریف روتور اصلی را به گونه ای طراحی کرد که به طور مستقل هر دو لحظه لازم برای کنترل هلیکوپتر را ایجاد کرد. برای این منظور، مخترع یک ​​swashplate ایجاد کرد. اصل عملکرد آن این بود که کنترل پرواز با تغییر زاویه شیب پره ها به صفحه چرخش انجام می شد که با تحرک تیغه ها نسبت به محورهای طولی آنها حاصل می شد. اگر تیغه از بخش های مختلف دایره توصیف شده با زوایای نصب متفاوت عبور می کرد، این امر منجر به افزایش یا کاهش رانش در این بخش ها می شد. در نتیجه، روتور در جهت مناسب چرخید.

نصب لازم تیغه ها توسط دستگاه انجام شد. این شامل دو حلقه بود که توسط یک اتصال کشویی سفت و سخت به هم متصل شده و بر روی یک کاردان روی یک تکیه گاه ثابت آویزان شده بودند. حلقه داخلی، متحرک، با میله هایی با اهرم هایی که تیغه ها را می چرخاند، به هم متصل می شد و همراه با محور پروانه می چرخید. حلقه بیرونی ثابت به میله های کنترل طولی و عرضی متصل شد. نیرو را از این میله ها به حلقه متحرک منتقل می کرد و در عین حال زاویه شیب حلقه دوم را تغییر می داد. کج شدن، حلقه متحرک باعث تغییر در زوایای نصب تیغه ها نسبت به محور طولی و ظاهر شدن یک جزء افقی از رانش اصلی روتور شد. این جزء به هلیکوپتر حرکت انتقالی می داد و آن را در جهت حرکت کج می کرد. برای چرخش، لازم بود که حلقه بیرونی را در جهت درست هدایت کنید.

برای حرکت عمودی هلیکوپتر به عنوان یک سیستم کنترل برای زمین کلی پروانه خدمت می کرد. این امر با افزایش یا کاهش همزمان زوایای نصب همه تیغه‌های روتور با بالا بردن یا پایین آوردن کاردان لغزشی صفحه سواش به دست آمد. در همان زمان، رانش موتور افزایش یا کاهش یافت.

توسعه سریع ساخت هواپیما به این واقعیت منجر شد که طراحان برای مدتی هلیکوپتر را بدون مراقبت رها کردند. تنها در سال 1923، پسکارای اسپانیایی هلیکوپتری ساخت که به مدت ده دقیقه در ارتفاع سه متری در هوا معلق بود و در مجموع 300 متر پرواز کرد.

در سال 1924، Emishen فرانسوی هلیکوپتری ساخت که در ارتفاع یک و نیم متری، حدود 120 متر، بلند شد و پرواز کرد. Emishen خود آن را کنترل می کرد. این دستگاه قادر بود در هوا معلق شود، در محل بچرخد و برعکس پرواز کند.

آی سیکورسکی موفق شد رویای کودکی خود را محقق کند. در سال 1919، او به ایالات متحده مهاجرت کرد و در آنجا شرکت خود به نام Sikorsky را ایجاد کرد. در سال 1939، مخترع اولین هلیکوپتر خود را S-46 ساخت. او محاسبات کامل دستگاه را رها کرد و درست در طول آزمایشات تغییراتی را ایجاد کرد. این هلیکوپتر طراحی ساده ای داشت: بدنه آن یک خرپا لوله فولادی بود، صندلی خلبان باز بود و در جلوی موتور 65 اسب بخاری قرار داشت. با. چرخش با استفاده از یک درایو تسمه به یک گیربکس که یک روتور اصلی سه پره را هدایت می کند، منتقل می شود. پروانه فرمان تک پره در دم روی یک تیر جعبه ای شکل نصب شده بود.

آزمایشات ناقص بودن طرح را نشان داد. به دلیل محاسبه نادرست، swashplate به خوبی کار نکرد. این امر منجر به کنترل ضعیف هلیکوپتر شد. در یک آزمایش، او واژگون شد و سقوط کرد. پس از آن، سیکورسکی طرحی را با سه روتور دم اعمال کرد. این دستگاه به خوبی کنترل می شد و سیکورسکی آن را در می 1940 به خلبانان نشان داد. هلیکوپتر آزادانه در جهات مختلف حرکت می کرد، بدون حرکت معلق بود و در جای خود چرخید، اما به جلو پرواز نکرد. پس از شناسایی و رفع نقص، عملکرد پروازی دستگاه به طور قابل توجهی بهبود یافت. به مدت دو سال، سیکورسکی طراحی را با استفاده از سیستم های کنترل مختلف تغییر داد. این به او در ایجاد هلیکوپترهای جدید کمک کرد.

پس از جنگ در اتحاد جماهیر شوروی، دفاتر طراحی M.L. Mil و N.S. کاموف. در اولی، هلیکوپترهای تک روتور توسعه یافتند، در دومی - هلیکوپترهایی که طبق یک طرح کواکسیال دو روتور کار می کنند. علاوه بر آنها، ع.س. یاکولف. اولین هلیکوپتر تولید شوروی Mi-1 بود که تولید آن در سال 1951 آغاز شد.

هلیکوپترهای مدرن مجهز به موتورهای پیستونی و جت هستند. برای افزایش کوتاه مدت قدرت در هنگام برخاستن و فرود هلیکوپتر، می توان از موتور موشک استفاده کرد. برخی از هلیکوپترها از موتورهای توربوپراپ تک شفت هواپیما و موتورهای توربوپراپ دو شفت با توربین آزاد استفاده می کردند. همچنین امکان جت درایو روتور اصلی وجود دارد که در آن نیروی محیطی توسط موتورهای جت مستقل واقع بر روی پره های روتور اصلی یا با خروج گاز از سوراخ های نازل واقع در انتهای تیغه ها ایجاد می شود.

هلیکوپتر در نیروهای مسلح برای حمل و نقل نیرو و محموله، پشتیبانی آتش برای نیروهای زمینی، شناسایی، جستجو و انهدام زیردریایی ها استفاده می شود. در اقتصاد ملی، هلیکوپتر برای حمل و نقل مسافر، بار، از بین بردن آفات محصولات کشاورزی، بارور کردن مزارع و انجام کارهای مونتاژ استفاده می شود.

استفاده انبوه از هلیکوپترها به دلیل حل دو مشکل اصلی امکان پذیر شد - سطح ایمنی پرواز لازم به دست آمد و روتور با ویژگی های پروازی بالا و شاخص های فنی و اقتصادی ایجاد شد.

آزمایشات و تحقیقات پروازی مهمترین مرحله نهایی در توسعه هلیکوپترها و معرفی آنها به تولید و بهره برداری انبوه است. تجربه داخلی و خارجی در ساخت هلیکوپتر نشان می دهد که آزمایشات و تحقیقات پروازی امکان دستیابی به چنین اطلاعاتی را فراهم می کند که با روش های دیگر به دست نمی آید.

بر اساس نتایج آزمایش‌های پرواز، دستورالعمل‌های روش‌شناختی ایجاد شده‌اند که به‌طور علمی مبتنی بر پایه و قابل اطمینان در پروازها آزمایش شده‌اند، که امکان به دست آوردن داده‌های قابل اعتماد و قابل مقایسه برای تعیین تمام ویژگی‌های عملکرد پرواز، ایجاد توصیه‌هایی برای خلبانی، محدودیت‌های حالت پرواز در شرایط مختلف را می‌دهد. تحقیقات پروازی همچنین امکان به دست آوردن توصیه های منحصر به فرد برای حل تعدادی از مشکلات علمی و فنی در مرحله طراحی هلیکوپتر را فراهم می کند.

گسترش دامنه مشکلات حل شده در یک آزمایش در مقیاس کامل منجر به این واقعیت می شود که پیچیدگی آزمایش های پرواز و در نتیجه زمان اجرای آنها به طور پیوسته در حال افزایش است. از نظر هزینه و زمان کار، آزمایشات پروازی با سایر مراحل فرآیند کلی توسعه نظری و تجربی، طراحی هلیکوپتر آزمایشی قابل مقایسه شده است.

جایگاه قابل توجهی در آزمایشات پروازی توسط تعیین ویژگی های آیرودینامیکی و پرواز هلیکوپترها اشغال شده است که برای حل آن وظایف زیر ضروری است:

شناسایی حداقل ویژگی های پروازی لازم از کل مجموعه، که امکان تعیین کامل قابلیت های حمل و نقل هلیکوپتر را با در نظر گرفتن ایمنی پرواز فراهم می کند.

تعیین روش های منطقی خلبانی، که در آن بهترین ویژگی های پرواز تحقق می یابد.

با دامنه محدودی از آزمایشات، ویژگی های پرواز را در شرایط عملیاتی مورد انتظار بدست آورید.

تعیین شاخص های بهره وری سوخت و حمل و نقل هلیکوپتر و بهترین حالت های پرواز برای این شاخص ها.

علاوه بر این، از آنجا که اصلاح هلیکوپتر بخشی جدایی ناپذیر از آزمایشات پرواز است، مشکل یک ارزیابی کمی قابل اعتماد از اثربخشی اقدامات مختلف طراحی با هدف بهبود ویژگی های پرواز هلیکوپتر ایجاد می شود.

پیچیدگی حل این مشکلات در این واقعیت نهفته است که ویژگی های پرواز به تعداد زیادی از عوامل جوی و عملیاتی بستگی دارد و بنابراین تعیین آنها در شرایط تصادفی یک آزمایش در مقیاس کامل با تغییر ساده این عوامل عملاً غیرممکن است، زیرا این امر مستلزم آن است. هزینه های کلان زمان پرواز

تجربه گسترده در آزمایش های پرواز هواپیما نشان داده است که روش هایی برای تعیین ویژگی های پرواز آنها در پرواز باید با در نظر گرفتن ویژگی های نیروگاه توسعه یابد.

در حال حاضر هلیکوپترهای دارای توربین گازی که اصطلاحاً موتورهای توربوشفت نامیده می شوند بیشترین استفاده را دارند.

روش‌های مبتنی بر تئوری شباهت رژیم‌های پروازی در آزمایش‌های پروازی هواپیما با موتورهای توربین گاز بسیار مؤثر بود. آگاهی از ویژگی های پرواز تعمیم یافته همچنین این امکان را فراهم می کند که روش های یافتن سودمندترین رژیم های پرواز را به طور قابل توجهی ساده کنید.

روش‌های آزمایش هواپیما را نمی‌توان مستقیماً برای آزمایش‌های پروازی هلیکوپترها اعمال کرد، زیرا به دلیل تفاوت‌های اساسی در آیرودینامیک و نیروگاه این دو نوع هواپیما، معیارهای شباهت حالت‌های پرواز نیز متفاوت است. با این حال، روش‌های روش‌شناختی مورد استفاده برای ایجاد مجموعه‌ای از روش‌های عملی برای تعیین ویژگی‌های پرواز در حین پرواز هواپیما با موتورهای توربین گازی در توسعه روش‌هایی برای آزمایش پرواز هلیکوپتر با موتورهای توربوشفت بسیار مفید بود. پیچ خلبانی هلیکوپتر

جایگاه مهمی در تست های پروازی هلیکوپترها، مسائل تعیین ویژگی های برخاست و فرود (TLC) است. در کنار تعیین فواصل برخاست و فرود مورد نیاز در شرایط عملیاتی مختلف، یافتن روش‌های خلبانی منطقی که بهترین عملکرد را ارائه می‌دهند نیز بسیار مهم است.

در طول تست های پروازی، توجه قابل توجهی به ویژگی های حالت های پرواز هلیکوپتر در صورت خرابی موتور می شود. روش‌های خلبانی که همزمان توسعه می‌یابند، اطمینان از فرود ایمن هلیکوپتر در حین کار در حالت‌های چرخش خودکار و با از دست دادن نسبی توان موجود را ممکن می‌سازد. نتایج تحقیقات پرواز این امکان را فراهم می‌کند که ارتفاع پرواز و محدودیت‌های سرعت لازم برای ایمنی را به درستی در نظر بگیریم، مرتبط با ماهیت تغییرات آیرودینامیک در سرعت‌های پایین، نزدیک زمین و با وجود حلقه به اصطلاح گرداب. "رژیم. در نتیجه چنین مطالعاتی، پایه هایی برای انتخاب صحیح مسیرهای برخاست و فرود بهینه گذاشته شد که به ویژه در ارتباط با توسعه و اجرای مهندسی هلیکوپتر در عمل اهمیت یافته است.

برای اولین بار، یک نمونه اولیه هلیکوپتر در حدود دهه 400 قرن ما در چین ظاهر شد. چوبی بود با ملخ کوچک. برای اینکه سازه پرواز کند، لازم بود یک چوب را در کف دستان خود نگه دارید و آن را کمی بچرخانید. در نتیجه، اسباب بازی به هوا اوج گرفت، اما دوام زیادی نداشت، به سرعت سقوط کرد.

بعداً، در سال 1475، هنرمند مشهور ایتالیایی، لئوناردو داوینچی، نقاشی کشید که با ایده ساخت یک هلیکوپتر همراه بود. این تصویر طراحی دستگاه را به تصویر می کشد که می تواند با کمک یک پروانه در موقعیت عمودی اوج بگیرد که به لطف یک فرد و قدرت عضلانی او شروع به کار کرد. البته لئوناردو خالق اولین هلیکوپتر نیست، بنابراین نمی توان نقاشی او را نادیده گرفت.

اولین گام ها برای ایجاد یک دستگاه مدرن

سلف هلیکوپتر ماشین آیرودینامیکی بود که توسط لومونوسوف در سال 1745 اختراع شد. دانشمند خود این اختراع را ساخت و آزمایش کرد. در مدل لومونوسوف، می توان بسیاری از عناصر اساسی یک هواپیمای مدرن را تشخیص داد. دفعه بعد ایده ساخت یک هلیکوپتر تنها در قرن نوزدهم در سال 1875 توسط Bienvenue و Lonoy (دانشمندان فرانسوی) بازگردانده شد. به موازات آنها مهندسان زیادی در توسعه هلیکوپتر مشارکت داشتند که در نتیجه پروژه های مختلف زیادی متولد شد. متمایزترین ها: فورلانینی، پنو، دآمکور، کیلی.

تحولات قرن بیستم

در آغاز قرن بیستم، یک فرانسوی دیگر موفق شد نام خود را در لیست سازندگان هواپیما وارد کند. M. Leger موفق شد هلیکوپتری را با 2 پروانه که در مقابل یکدیگر می چرخند، توسعه دهد که توسط یک موتور الکتریکی راه اندازی شده است. این محصول توانست برای مدت کوتاهی از سطح جدا شود. این اولین مدل هلیکوپتر فعال در جهان است.

در اتحاد جماهیر شوروی، اولین هلیکوپتر توسط B.N. Yuriev در نمایشگاهی در سال 1912 به نمایش گذاشته شد. از هواپیمای شاگرد پروفسور ژوکوفسکی بسیار قدردانی شد - به سازنده مدال طلا اعطا شد. این هلیکوپتر اولین بالگردی بود که از یک تیغه مارپیچی استفاده کرد که تا به امروز از آن استفاده می شود. هواپیمایی که قادر به حرکت در یک جهت افقی و نه تنها در جهت عمودی است، توسط یک مهندس آرژانتینی به نام رائول پاتراس پسکارا ساخته شد.

اولین هلیکوپتر 736 متر پرواز کرد. این رکورد توسط طراح ماشین ایتالیایی d'Ascanio در سال 1930 شکسته شد. ایتالیایی اولین هلیکوپتری بود که توانست بیش از یک کیلومتر پرواز کند. علاوه بر آنها، بسیاری از دانشمندان برای ایجاد هلیکوپتر تلاش کردند، بنابراین با هر پروژه جدید، هواپیما بهتر و بهتر می شد.

اولین هلیکوپتر سیکورسکی تنها در سال 1939 در 14 سپتامبر به آسمان رفت. اولین دستگاه ها توسط ایگور در سال های 1908 و 1909 ساخته شد، اما آنها کم قدرت بودند و قادر به بلند کردن خلبان نبودند، بنابراین سیکورسکی علاقه خود را به آنها از دست داد و شروع به کار با هواپیما کرد. سریال تولید داخلی

اولین هلیکوپتر تولیدی اتحاد جماهیر شوروی در سال 1950 تولید شد که Mi-1 نام داشت. میل و بایکالوف در توسعه آن مشغول بودند. پروازهای آزمایشی با سرعت رو به جلو انجام شد.

مزایای هلیکوپتر

مزایای روتورکرافت آشکار است. آنها بسیار مانورپذیرتر و جمع و جورتر از هواپیماها هستند، آنها قادر به پرواز در جایی هستند که سایر وسایل نقلیه نمی توانند. هلیکوپترها در بسیاری از حوزه های زندگی ما استفاده می شوند، اما بیشترین مقیاس را در نیروهای مسلح دریافت کرده اند. حقایق زیادی وجود دارد که نشان می دهد در ابتدا این هواپیما برای ارتش ساخته شد و سپس شروع به استفاده از آن برای اهداف صلح آمیز کرد.

پیشینه طولانی

احتمالاً عجیب به نظر می رسد، اما بشر در دوران باستان به فکر ساخت دستگاهی بود که بتواند به صورت عمودی بلند شود. در چین، حدود قرن پنجم قبل از میلاد، اسباب بازی به شکل چوبی ظاهر شد که پرهایی به آن متصل شده بود. پرها از چهار طرف به انتهای چوب وصل می شدند و یک پیچ را تشکیل می دادند. با باز کردن چنین اسباب بازی در کف دست، شخص آن را رها کرد و چوب دقیقاً مانند هلیکوپترهای مدرن به پرواز درآمد.

"هلیکوپتر" داوینچی. (wikipedia.org)

نقاشی های چنین دستگاه هایی بعدها، به عنوان مثال، در رنسانس و دوران مدرن ایجاد شد. جالب است که بسیاری اختراع هلیکوپتر را به لئوناردو داوینچی نسبت می دهند، اما این یک اشتباه است.

لئوناردو واقعاً طراحی یک هواپیمای خاص را کامل کرد. این دستگاه هرگز ساخته نشد و محققان میراث داوینچی هنوز در مورد اینکه چگونه وسیله ای که توسط این متفکر بزرگ کشیده شده است، بحث می کنند. با این حال، اکنون این نظر وجود دارد که ماشین لئوناردو را نمی توان یک هلیکوپتر در نظر گرفت. به هر حال، نقاشی های داوینچی بعد از مرگ او کشف شد. میخائیل لومونوسوف، که همچنین سعی در ایجاد هواپیما داشت، از کارهای لئوناردو اطلاعی نداشت و با توسعه پروژه خود، تنها به دانش و تجربه خود متکی بود. ایده لومونوسوف این بود که ماشینی بسازد که به صورت عمودی بلند شود و توسط دو ملخ هدایت شود. این پروژه هرگز تکمیل نشد. به هر حال ، لومونوسوف اصلاً روی هواپیما کار نکرد. ماشین او شامل پرواز سرنشین دار نبود، وظیفه آن اندازه گیری های هواشناسی بود. به طور دقیق تر، اگر لومونوسوف پروژه را تکمیل می کرد و چنین دستگاهی را ایجاد می کرد، آنها وظیفه او بودند.

پروژه هلیکوپتر Ponton d'Amercourt. (wikipedia.org)

مهندس فرانسوی Ponton d'Amercourt حتی بیشتر پیشرفت کرد. او روی یک پروژه برای ماشینی کار کرد که قرار بود توسط شخصی از درون کنترل شود. طبق پروژه، چنین واحدی باید توسط دو پیچ هدایت می شد. آمرکور که در اواسط قرن نوزدهم کار می کرد، بسیار به هدف نزدیک شد و این آثار او بودند که اساس تحقیقات موفق آینده را تشکیل دادند.

پرواز عمودی

اولین پرواز عمودی موفق در تاریخ توسط برادران لوئیس و ژاک برگه و همچنین چارلز ریشت که با آنها کار می کرد انجام شد. ضمناً این پرواز سرنشین نداشت و خود دستگاه با یک افسار به هوا رفت. با این وجود، 24 آگوست 1907 است که می توان آن را روز تولد هلیکوپتر دانست.

خودروی برادران برگوئت بیش از 500 کیلوگرم وزن داشت و مجهز به دو موتور و چهار ملخ عریض بود. این وسیله تا نیم متری از زمین بلند شد و حدود یک دقیقه در هوا ماند.

چارلز ریشت. (wikipedia.org)

یک ماه بعد، برادران آزمایش را تکرار کردند و دستگاه آنها به ارتفاع یک و نیم متر رسید. Breguet و Richet تنها طراحان نبودند. همزمان با آنها، هموطنشان پل کورنو روی پروژه هلیکوپتر کار می کرد. او قرار بود اولین خلبان یک دستگاه عمودی بلند شود.

کورنو در 13 نوامبر 1907 پرواز خود را انجام داد. او 20 ثانیه در هوا ماند و ارتفاع پرواز 52 سانتی متر بود. ایده پرواز سرنشین دار مطرح شد و در این راستا بود که پیروان پیشگامان فرانسوی شروع به کار کردند.

پل کورنو. (wikipedia.org)

موفقیت دیگری در سال 1911 رخ داد و این پیشرفت توسط هموطن ما بوریس یوریف انجام شد. او طرحی برای یک swashplate ایجاد کرد، مکانیزمی برای کنترل روتور هلیکوپتر. نقاشی یک هواپیمای تک روتور با روتور دم منتشر شده است. به هر حال، مکانیسم توسعه یافته توسط یوریف هنوز در اکثر هلیکوپترهای مدرن استفاده می شود. بوریس یوریف اولین نفر از هموطنان ما نبود که به فکر ایجاد یک هلیکوپتر افتاد. اولین نفر، به احتمال زیاد، میخائیل لومونوسوف بود. در قرن هجدهم، او مدلی از هواپیما با روتور اصلی ساخت. ماشین پیشنهادی لومونسف به طور کلی بسیار شبیه به هلیکوپترهای مدرن بود، اما زمان این دستگاه ها هنوز فرا نرسیده بود.

و در سال 1932 آمد. در آن زمان بود که اولین هلیکوپتر روسی که توسط مهندس الکسی چرموکین طراحی شده بود به پرواز درآمد. این ماشین به ارتفاعات بیش از 600 متر صعود کرد - برای آن زمان یک رکورد مطلق بود.

بوریس یوریف. (wikipedia.org)

بالگردها

در آغاز قرن بیستم، سیاره رونق هوانوردی را تجربه کرد. برای یک هلیکوپتر سخت بود که با محبوبیت هواپیما رقابت کند. علاوه بر این، اولی ها قبلاً با قدرت و اصلی به شخم زدن گستره های آسمانی می پرداختند، در حالی که دومی فقط روی کاغذ وجود داشت. بسیاری از پروژه های هلیکوپتر به سادگی حمایت مالی مورد نیاز خود را دریافت نکردند. با این حال، در سال 1922، مکانیک گئورگی بوتزات، یک مهاجر روسی که در ایالات متحده زندگی می کرد، بسیار خوش شانس بود. ارتش ایالات متحده او را مأمور ساخت یک وسیله نقلیه پایدار و قابل کنترل VTOL کرد. و Botezat چنین ماشینی را ایجاد کرد. او توانست تا ارتفاع پنج متری بلند شود و چند دقیقه در هوا ماند. از نظر علم، این قطعاً یک پیشرفت بود، اما این برای ارتش کافی نبود.

پیشرفتهای بعدی

در 24 آوریل، رائول پسکارا آرژانتینی ثابت کرد که ایده هلیکوپترها اصلا امیدبخش نیست و چنین وسایلی می توانند برای مدت طولانی در هوا بمانند. یک مهندس مکانیک با ماشین خود 736 متر پرواز کرد. موفقیت آرژانتینی به طور گسترده در مطبوعات گزارش شد و بسیار فراتر از مرزهای آمریکای جنوبی شناخته شد و انگیزه ای برای توسعه صنعت هلیکوپتر ایجاد کرد.

"پسکارا-3". (wikipedia.org)

در عرض چند ماه، Emile Emishen فرانسوی بیش از هفت دقیقه در هوا بود و در این مدت در دایره ای به طول 1100 متر پرواز کرد. در سال 1930، گروهی از مخترعان ایتالیایی هلیکوپتری را طراحی کردند که در همان فاصله، اما در یک خط مستقیم پرواز می کرد. در کشور ما اولین پرواز در سال 1932 توسط الکسی چرمخوف انجام شد. او در یک هلیکوپتر 1-EA از ارتفاع 600 متری به هوا بلند شد. سه سال دیگر می گذرد و لویی برگ، کسی که می توان او را یکی از پدران هلیکوپتر دانست، یک دستگاه فوق سریع (در آن زمان) خواهد ساخت. این دستگاه اولین دستگاهی در تاریخ خواهد بود که بر محدودیت سرعت 100 کیلومتر در ساعت غلبه می کند و یک بار برای همیشه شکاکان را گیج می کند. بعد از آن هیچ کس شک نکرد که هلیکوپترها واقعاً آینده دارند. اتفاقاً ارتش قبل از دیگران از شک و تردید دست کشید. با آغاز دهه 1930، بسیاری از مهندسان و مکانیک ها سفارشات جدی برای توسعه چنین ماشین هایی از آنها دریافت کردند.

وضعیت فعلی

تصور دنیای مدرن بدون هلیکوپتر دشوار است. آنها نه تنها برای اهداف نظامی، بلکه برای عملیات نجات، برای حمل و نقل پزشکی و البته برای سرگرمی گردشگران استفاده می شوند.

جایگاه پیشرو در جهان توسط هلیکوپترهای ساخت روسیه اشغال شده است. آنها توسط هلدینگ هلیکوپتر روسیه که بخشی از شرکت دولتی Rostec است تولید می شوند. بنابراین، شرکت دولتی موفق شد شرکت هایی را که در این صنعت کار می کردند متحد کند و صنعت هلیکوپتر روسیه را احیا کند. یکی از معروف ترین هلیکوپترهای روسی که توسط Rostec ساخته شده است، Mi-8 معروف است. این خودرو بیش از 50 سال قدمت دارد اما هنوز تقاضا برای آن کاهش نمی یابد. خب، مهم ترین دستاورد سال های اخیر ساخت هلیکوپتر Mi-28N بوده که به شکارچی شب نیز معروف است. این یک هلیکوپتر جنگی است که می تواند اهدافی را در فاصله بیش از 8 کیلومتر هدف قرار دهد. «شکارچی شب» در دنیا امتیاز بالایی دارد. از نظر تعدادی از ویژگی های رزمی، از هلیکوپتر معروف آپاچی آمریکایی پیشی می گیرد.

در 13 ژانویه 1942، هلیکوپتر سیکورسکی برای اولین بار از زمین بلند شد - اولین هلیکوپتر جهان که برای اهداف نظامی طراحی شده بود. توسعه هلیکوپترها، طراح هواپیما، ایگور سیکورسکی، در روسیه قبل از انقلاب آغاز شد و آنها را در زمانی که قبلا در ایالات متحده تبعید بود، اجرا کرد. امروز در بررسی ما از ده هلیکوپتر نظامی معروف.

هلیکوپتر چند منظوره سبک Sikorsky R-4 "Hoverfly"

اولین هلیکوپتر سیکورسکی VS-300 در سال 1939 به پرواز درآمد. طراح شخصاً ماشین را هدایت کرد. نمای VS-300 کاملاً ابتدایی بود و بدنه آن حتی یک پوسته هم نداشت. خلبان کاملاً باز روی یک صندلی کوچک نشسته بود، دقیقاً جلوی موتور. در ابتدا این هلیکوپتر مجهز به موتور لایکومینگ با قدرت 65 اسب بخار بود که یک ملخ سه پره را به حرکت در می آورد. کنترل هلیکوپتر سنگین بود، لرزش شدیدی داشت و تنها چند ثانیه در هوا دوام آورد.

سیکورسکی به توسعه خود ادامه داد و در ژانویه 1942 هلیکوپتر R-4 Hoverfly را معرفی کرد. این هلیکوپتر می تواند به سرعت 120 کیلومتر در ساعت برسد و 180 کیلومتر پرواز کند و با یک خلبان به ارتفاع 3650 متر (2800 متر - با دو خلبان) صعود کند. هدف اولین هلیکوپتر نظامی ارتباطات و امداد و نجات است. Sikorsky R-4 "Hoverfly" از سال 1942 در خدمت ایالات متحده و از سال 1945 در خدمت بریتانیا بوده است. هوانوردی نظامی این هلیکوپتر را در آلاسکا و در طول جنگ در برمه، جایی که R-4 پیشروی نیروهای آمریکایی در جنگل را تضمین می کرد، تدارکات و پیام ها را تحویل می داد و مجروحان را تخلیه می کرد. R-4 در اواخر دهه 1940 از خدمت خارج شد.

اولین هلیکوپتر تولید شوروی MI-1 بود. از نظر عملکرد پرواز، Mi-1 شبیه هلیکوپتر معروف آمریکایی Sikorsky S-51 (1949) بود. اما اگر هلیکوپتر آمریکایی در یک سری کوچک تولید می شد و برای مدت طولانی ساخته نمی شد، هلیکوپترهای Mi-1 به طور گسترده در اقتصاد ملی و نیروهای مسلح اتحاد جماهیر شوروی و همچنین سایر کشورهایی که هلیکوپتر صادر می شد استفاده می شد. .

از سال 1954 هلیکوپترهای Mi-1 در اورنبورگ و بعداً در روستوف و از سال 1957 تحت لیسانس در لهستان تولید شدند. در مجموع بیش از 2.5 هزار هلیکوپتر Mi-2 ساخته شد. در بازه زمانی 1958 تا 1968، 27 رکورد بین المللی از جمله رکورد سرعت (141.392 کیلومتر در ساعت)، رکورد ارتفاع (6700 متر) و رکورد مسافت پرواز (1654.571 کیلومتر) بر روی این هلیکوپتر به ثبت رسید. Mi-1 هنوز در بسیاری از کشورهای جهان فعال است.

Mi-8 محبوب ترین هلیکوپتر در جهان است

هلیکوپتر Mi-8 در سال 1965 به تولید رسید. تاریخچه این دستگاه از سال 1958 شروع شد، زمانی که نیکیتا خروشچف طراح میخائیل میل را به کرملین احضار کرد و پیشنهاد کرد برای خرید چندین هلیکوپتر سیکورسکی به ایالات متحده برود و مهمتر از همه، بررسی تولید و کشف توانایی های ماشین های آمریکایی.

هلیکوپتر Mi-8 مجهز به دو موتور 1500 اسب بخاری با کمپرسور 12 مرحله ای، با محفظه احتراق جریان مستقیم حلقوی و توربین محوری 2 مرحله ای بود. در صورت خرابی یکی از موتورها، موتور دیگر به طور خودکار به سمت افزایش قدرت می رفت و به همین دلیل دستگاه پرواز عمودی را بدون کاهش ارتفاع انجام می داد. علاوه بر 3 خدمه، هلیکوپتر می تواند 24 چترباز یا 28 مسافر را سوار کند و آنها را با سرعت 225 کیلومتر در ساعت به مسافتی تا 425 کیلومتر منتقل کند. حداکثر سرعت Mi-8 250 کیلومتر در ساعت است.

در ژوئن 1965، اتحاد جماهیر شوروی Mi-8 را در نمایشگاه بین المللی هوایی در Le Bourget ارائه کرد و هلیکوپتر تبدیل به یک حس واقعی شد.

در طول 50 سال از وجود این دستگاه، بیش از 12 هزار Mi-8 از تغییرات مختلف تولید شده است. آخرین اصلاح نظامی این هلیکوپتر - Mi-8AMTSh "Terminator" برای مبارزه با اهداف زرهی سطحی، زمینی، متحرک و ثابت کوچک، حمل و نقل نیروها، محموله های نظامی، مجروحان، برای از بین بردن پرسنل دشمن و همچنین طراحی شده است. برای عملیات تخلیه و کار جستجو و نجات.

در نوامبر سال 1986 هلیکوپتر کا-31 شوروی از زمین بلند شد که هیچ مشابهی در صنعت هلیکوپتر جهان ندارد. ویژگی اصلی آن امکان انجام گشت راداری است. این هلیکوپتر می تواند بر روی کشتی ها ساخته شود یا می توان از آن در نسخه زمینی برای حل وظایف دفاع هوایی برای نیروهای زمینی استفاده کرد.

یک مجتمع رادیویی الکترونیکی بر روی Ka-31 نصب شده است که امکان انجام یک پرواز خودکار هلیکوپتر را در هر شرایط آب و هوایی و آب و هوایی در طول یک مسیر برنامه ریزی شده برای شناسایی و گرفتن حداکثر 20 هدف برای ردیابی خودکار فراهم می کند. در عین حال، هلیکوپتر اطلاعات اهداف را از طریق یک کانال ارتباطی از راه دور به نقاط کنترل منتقل می کند.

هلیکوپتر امروزی از نظر ویژگی های رزمی آن مشابهی ندارد. این هواپیما قادر است اهداف هوایی از نوع «هواپیمایی-بالگردی» را در بردهای طولانی در ارتفاعات پروازی بسیار پایین شناسایی کند. از هلیکوپتر نیز برای شناسایی کشتی های سطحی و اسکورت آنها استفاده می شود. هلیکوپتر کا-31 مستقر در کشتی قادر است از تشکل‌های کشتی‌های جنگی که خارج از منطقه هواپیماهای آواکس و رادارهای ساحلی فعال هستند در برابر حملات هوایی محافظت کند. Ka-31 در حال حاضر در روسیه و هند در خدمت است.

کا-50 "کوسه سیاه"

هلیکوپتر کا-50 شوروی، که نمونه اولیه آن در تابستان 1982 به هوا پرواز کرد، به اولین هلیکوپتر جهان با صندلی اجکتی تبدیل شد و خلبان را در هر حالت پروازی نجات داد. ایمنی خلبان در این خودرو جایگاه ویژه ای داشت: کابین خلبان با استفاده از صفحات فلزی فاصله دار کاملاً زره پوش است که جرم کل آن بیش از 300 کیلوگرم است. آزمایشات نشان داده است که هنگام برخورد گلوله‌های کالیبر 12.7 میلی‌متری و ترکش‌های گلوله‌های 20 میلی‌متری به کنار خودرو، حفاظت خلبان تضمین می‌شود.

آزمایشات این هلیکوپتر در نهایت محرمانه نگه داشته شد. آزمایشات در نزدیکی مسکو و در معرض دید بسیاری از افراد کنجکاو انجام شد. بنابراین ، متخصصان دفتر طراحی اقدامات استتار اصلی را انجام دادند: آنها وسیله نقلیه جنگی را به وسیله نقلیه حمل و نقل تبدیل کردند و پنجره ها و درهای اضافی را با رنگ زرد روشن به طرفین بدنه اضافه کردند.

اولین غسل تعمید آتش هلیکوپتر کا-50 در عملیات ضد تروریستی ارتش روسیه در چچن در ژانویه 2001 انجام شد. این ماشین قادر به انجام ماموریت های جنگی در سخت ترین شرایط کوهستانی است و نسبت قدرت به وزن و قدرت مانور را در نبرد نشان می دهد.

Mi-26 بزرگترین هلیکوپتر ترابری چند منظوره جهان است که در هوانوردی غیرنظامی و نظامی استفاده می شود. اولین Mi-26 در سال 1977 به پرواز درآمد. تا به امروز، این هلیکوپتر که خلبانان آن را "گاو پرنده" نامیده اند، بزرگترین هلیکوپتر در جهان است. این می تواند تا 20 تن محموله را به هوا حمل کند و نه تنها در داخل هواپیما، بلکه بر روی یک زنجیر خارجی نیز وجود دارد. برای بارهای سنگین، یک وینچ ارائه شد که بارهای تا وزن 500 کیلوگرم را بلند می کند. این هلیکوپتر می تواند 82 چترباز یا 60 برانکارد را به همراه مجروحان در خود جای دهد. حداکثر سرعت خودرو 295 کیلومتر در ساعت است.

Sikorsky UH-60 "Black Hawk"

هلیکوپتر قرن بیست و یکم به عقیده بسیاری، هلیکوپتر Sikorsky UH-60 Black Hawk است که 40 سال پیش ساخته شده است. با ظرفیت حمل 1500 کیلوگرم بر روی عرشه یا تا 4000 کیلوگرم بر روی یک زنجیر خارجی، 14 جنگنده را سوار می کند. امروزه نسخه زمینی اولیه UH-60 و 2 نسخه ضد زیردریایی - SH-60F "Ocean Hawk" و SH-60B "Sea Hawk" وجود دارد. همچنین خطی از هلیکوپترهای حامل، هلیکوپترهای پشتیبانی آتش، خودروهای عملیات ویژه، نسخه های آمبولانس و پارازیت ها وجود دارد. Sikorsky UH-60 به عنوان هلیکوپتر مقر ژنرال ها و مقامات عالی رتبه استفاده می شود. امروزه این هلیکوپتر به طور فعال صادر می شود.

هلیکوپتر تهاجمی بوئینگ AH-64 "آپاچی"

هلیکوپتر نمادین آپاچی در عملیات طوفان صحرا به شهرت رسید، جایی که به گفته مقامات ناتو، با موفقیت با تانک ها مبارزه کرد و نمونه اولیه یک کلاس کامل از هلیکوپترهای رزمی مدرن شد. این بالگرد به طور مرتب توسط نیروی هوایی ارتش اسرائیل استفاده می شود. این بالگرد مجهز به 16 موشک ضد تانک هلفایر، سامانه موشکی استینگر برای نبرد هوایی و یک توپ 30 میلی متری داخلی است.

کارشناسان می گویند که امروز یک چالش آشکار برای آپاچی از نظر ویژگی های عملکرد پرواز توسط شکارچی شب روسی Mi-28N پرتاب شد. و در سال 2002، نسخه صادراتی Mi-24 با سیستم های اویونیک مدرن نیروی هوایی DPRK یک آپاچی کره جنوبی را از یک کمین سرنگون کرد. کره جنوبی این ضرر را به رسمیت شناخت و از ایالات متحده خواست که یک پارک رایگان از آپاچی های خود ایجاد کند. اختلاف تا امروز حل نشده است. هلیکوپترهای آمریکایی حتی منبع الهام طراحانی شدند که این مجموعه را خلق کردند.

"Huey" (Iroquois) - نمادی از جنگ ویتنام

هلیکوپتر Huey همراه با ناپالم به نمادی از جنگ ویتنام تبدیل شد. این هلیکوپترها برای ارتش آمریکا "خانه" بودند - آنها آنها را به مواضع خود تحویل دادند، آذوقه و مهمات آنها را تامین کردند، تجهیزات آوردند و آنها را از میدان جنگ تخلیه کردند.

طبق آمار، در طول 11 سال جنگ، Hueys 36 میلیون سورتی پرواز انجام داد. اگر در نظر بگیریم که 3 هزار وسیله نقلیه به پایگاه بازنگشته اند، معلوم می شود که برای 18 هزار سورتی پرواز، 1 ضرر غیرقابل جبران داشته است. نتیجه بی نظیر است! و این در حالی است که هیوی اصلاً رزرو نداشت.

Mi-24 "Crocodile" - هلیکوپتر هیبریدی

Mi-24 یک هلیکوپتر ترابری و جنگی شوروی است که اولین پرواز آن در سال 1969 انجام شد. او در ناتو رمز "هیند" (Hind) را دریافت کرد و کارشناسان آمریکایی حکمی صادر کردند: Mi-24 یک هلیکوپتر نیست.

اگرچه از نظر ظاهری Mi-24 شبیه یک هلیکوپتر است و به عنوان یک هلیکوپتر استفاده می شود، اما از نظر فنی یک هیبریدی است. او نمی تواند از "پچ" خارج شود. ستون های بصری نامتناسب آن در واقع بال هستند. Mi-24 به عنوان "خودروی جنگی پیاده نظام پرنده" ساخته شد. و طراحان موفق شدند یک هلیکوپتر زرهی سنگین را به یکی از سریعترین هلیکوپترهای جنگی در جهان تبدیل کنند (سرعت تا 320 کیلومتر در ساعت).

"تمساح" در جنگ در کوه های پامیر، در تنگه های قفقاز، در جنگل های استوایی آفریقای استوایی و در بیابان های داغ آسیا شرکت کرد. در افغانستان شکوه نظامی نصیب او شد. این روتورکرافت منحصر به فرد به نمادی از آن جنگ تبدیل شده است. یکی از مجاهدین افغان در گفت و گو با یک شبکه خبری آمریکایی درباره تمساح گفت: ما از روس ها نمی ترسیم، اما از هلیکوپترهای آنها می ترسیم. Mi-24 تنها هلیکوپتری در جهان است که یک هواپیمای جنگی (جنگنده F-4 فانتوم) را در یک نبرد هوایی ساقط کرد.

او در هوا سلطنت کرد. در طول این مدت، سرعت و ظرفیت حمل وسایل نقلیه بالدار چندین برابر افزایش یافت، که از تخته سه لا دست و پا چلفتی "Whatnots" به مردان خوش تیپ قدرتمند جت تبدیل شد که پیشرفته ترین دستاوردهای فنی تفکر بشر را در خود جای داده است.

با این حال، با وجود تمام محاسن، هر هواپیما یک اشکال مهم دارد - برای اینکه در هوا بماند، باید دائما و با سرعت کافی در یک صفحه افقی حرکت کند، زیرا بلند کردن بال های آن مستقیماً به سرعت حرکت بستگی دارد. . از این رو نیاز به اجرای برخاست و فرود است که هواپیما را به فرودگاه متصل می کند.

در همین حال، اغلب نیاز به چنین هواپیمایی وجود دارد که دارای نیروی بالابری باشد که به سرعت پرواز بستگی ندارد، بتواند به صورت عمودی بالا برود و فرود بیاید و علاوه بر این، بتواند در هوا "معروف به شناور" شود. این طاقچه، پس از یک جستجوی طولانی طراحی، توسط یک روتورکرافت - یک هلیکوپتر اشغال شد.

هلیکوپتر با داشتن تمام خصوصیات پروازی ذاتی در یک هواپیما، علاوه بر این، دارای تعدادی ویژگی خاص قابل توجه است: می تواند از مکانی بدون پرواز اولیه برخاسته، بدون حرکت در هوا در ارتفاع مورد نظر آویزان شود، به تدریج در هوا حرکت کند. در تمام جهات، چرخش ها را در هر جهت مانند زمان حرکت رو به جلو و در حین شناور کردن انجام دهید. در نهایت، او می تواند روی یک سکوی کوچک بدون دویدن بعدی فرود بیاید.

ایجاد دستگاهی که مجموعه ای از این ویژگی ها را داشته باشد کار بسیار دشواری است زیرا تئوری هلیکوپتر بسیار پیچیده تر از تئوری هواپیما است. سالها تلاش بسیاری از طراحان طول کشید تا اینکه هلیکوپتر در هوا احساس اطمینان کرد و توانست نگرانی های حمل و نقل هوایی را با هواپیما در میان بگذارد.

اولین روتورکرافت (بالگردها و اتوژیروها) تقریباً همزمان با اولین هواپیما ظاهر شد. در سال 1907، هلیکوپتر چهار ملخی فرانسوی Breguet and Richet برای اولین بار توانست از زمین بلند شود و فردی را از بالای آن بلند کند. پس از آن، طرح های مختلفی از هلیکوپترها توسط مخترعان بسیاری ارائه شد.

همه آنها دارای یک طرح پیچیده چند روتور بودند که در آن چندین پیچ برای نگه داشتن دستگاه در هوا و چندین پیچ دیگر برای فشار دادن آن در جهت درست کار می کردند. طرح تک روتور (که در زمان ما 90٪ از هلیکوپترها به آن تعلق دارند) در ابتدا توسط هیچ کس به طور جدی مورد توجه قرار نگرفت.

و آیا او واقعی بود؟ دستگاه را با یک پیچ به هوا بلند کنید - بی حرکت، هر کجا که رفت. اما چگونه به آن یک حرکت انتقال افقی بدهید؟ چگونه آن را مدیریت کنیم؟ مخترعانی که به خوبی در آیرودینامیک آشنا بودند به یکی دیگر از اشکالات عمده طرح تک روتور اشاره کردند - وجود یک لحظه واکنشی. واقعیت این است که وقتی روتور اصلی از موتوری که به طور سفت و سخت به گوندولا متصل است رانده می شد، دومی مجبور بود نه به اندازه خود پروانه که (در جهت مخالف) بدنه دستگاه را بچرخاند.

به نظر می رسید که فلج کردن لحظه جت تنها زمانی امکان پذیر است که چندین روتور اصلی که در جهت مخالف می چرخند در طراحی هلیکوپتر استفاده شود. علاوه بر این، این پیچ ها می توانند به طور جداگانه از یکدیگر (طرح های طولی و عرضی) و در همان محور - یکی در زیر دیگری (طرح هم محور) قرار گیرند. مزایای دیگر طرح چند پیچ ​​نیز به ذهنم خطور کرد. از این گذشته ، با داشتن چندین پیچ کنترل ، هدایت ماشین در جهت درست آسان تر بود.

اما به زودی مشخص شد که هرچه یک هلیکوپتر ملخ بیشتری داشته باشد، مشکلات بیشتری دارد - محاسبه یک دستگاه حتی با یک ملخ کار بسیار دشواری بود، و معلوم شد که تأثیر متقابل بسیاری از ملخ ها غیرممکن است. حداقل در ربع اول قرن بیستم، زمانی که آیرودینامیک تنها گام‌های اولیه را برداشت و تئوری ملخ تازه شروع به شکل‌گیری کرد).

سهم قابل توجهی در غلبه بر بسیاری از این مشکلات توسط مخترع روسی بوریس یوریف انجام شد. او مهمترین اکتشافات خود را زمانی انجام داد که دانشجوی مدرسه عالی فنی مسکو بود و یکی از اعضای فعال حلقه هوانوردی دانشمند مشهور روسی ژوکوفسکی بود.

یوریف که به یک طرح تک روتور علاقه مند بود، اول از همه این سوال را از خود پرسید: چگونه حرکت رو به جلو هلیکوپتر را در جهت درست بگوییم؟ اکثر مخترعان در آغاز قرن بیستم، همانطور که قبلا ذکر شد، مطمئن بودند که برای این کار لازم است دستگاه را نه تنها به روتورها، بلکه به پروانه ها نیز مجهز کنند. با این حال، یوریف با آزمایش بسیاری از مدل‌های مختلف دریافت که با کج کردن محور اصلی روتور، می‌توان سرعت پرواز افقی خوبی را بدون ساخت یک ملخ رانش افقی خاص به دست آورد.

حرکت انتقالی هلیکوپتر را می توان با کج کردن بدنه دستگاه به جلو نیز به دست آورد. در آن در این حالت ، نیروی پروانه بزرگ به دو نیرو - بالابر و رانش تجزیه می شود و دستگاه شروع به حرکت به جلو می کند. و هر چه شیب دستگاه بیشتر باشد، سرعت پرواز نیز بیشتر خواهد بود.

مشکل بعدی این بود که چگونه می توان گشتاور واکنشی را که بر روی ناسل عمل می کند متعادل کرد. یوریف پیشنهاد کرد که این امر می تواند به راحتی با یک ملخ کوچک که در دم هلیکوپتر قرار دارد و توسط یک دنده سبک هدایت می شود به دست آورد. با توجه به اینکه نیروی ایجاد شده توسط روتور دم به بازوی بلند (نسبت به مرکز ثقل دستگاه) وارد می شد، عمل آن به راحتی ممان واکنشی را جبران می کرد.

محاسبات نشان داد که این 8 تا 15 درصد از قدرت موتور را می گیرد. یوریف پیشنهاد ساخت بیشتر تیغه ها را داد این پروانه گام متغیر با افزایش یا کاهش زاویه شیب این پره ها نسبت به صفحه چرخش، امکان افزایش یا کاهش رانش این پروانه وجود داشت. با رانش زیاد، روتور دم باید بر ممان واکنشی روتور اصلی غلبه کرده و گوندولا را در جهت درست بچرخاند.

اما بزرگترین مشکل ایجاد یک سیستم کنترل قابل اعتماد بود. خلبان باید وسایلی را در اختیار داشت که به او اجازه می‌داد به سرعت جهت ماشین را نسبت به هر سه محور آن تغییر دهد: یعنی آن را در هر جهتی نسبت به محور عمودی بچرخاند، بدنه را به بالا و پایین کج کند و همچنین آن را به سمت راست و چپ بچرخانید. مشکل چرخش با یک روتور دم کوچک حل شد.

برای این، همانطور که قبلا ذکر شد، کافی بود که تیغه های آن بچرخند و متصل شوند مکانیزم چرخاندن آنها با سکان. اما چگونه می توان از کنترل پذیری نسبت به محورهای طولی و عرضی اطمینان حاصل کرد؟ ساده ترین وسیله، دستگاه دو روتور دم دیگر است که روی کنسول ها در فاصله ای از مرکز ثقل دستگاه قرار می گیرند و هلیکوپتر را در جهت لازم برای خلبان می چرخانند.

در اینجا، پیچ 1 برای جبران لحظه واکنشی عمل می کند و همچنین به عنوان یک سکان عمل می کند. پروانه 2 می چرخد ​​و از نظر عملکرد شبیه به هواپیماهای تابدار بال های هواپیما است و پروانه 3 به عنوان نوعی آسانسور عمل می کند. اما این سیستم علاوه بر پیچیدگی بیش از حد، دارای این عیب نیز بود که هلیکوپتر را در پرواز بسیار ناپایدار می کرد. یوریف شروع به فکر کردن به این سوال کرد: آیا می توان روتور اصلی را به گونه ای تنظیم کرد که خود او دو لحظه لازم برای کنترل هلیکوپتر را ایجاد کند؟ جستجو برای آن در سال 1911 با اختراع یکی از قابل توجه ترین دستگاه ها در تاریخ یک هلیکوپتر - ایجاد یک swashplate - به پایان رسید.

اصل کار این دستگاه بسیار ساده است. هر تیغه پروانه یک دایره را در حین چرخش توصیف می کند. اگر تیغه های روتور اصلی نسبت به محورهای طولی خود متحرک باشند، به طوری که بتوانند زاویه شیب را نسبت به صفحه چرخش تغییر دهند، در این صورت می توان حرکت هلیکوپتر را به راحتی کنترل کرد.

در واقع، اگر بخشی از دایره مشخص شده توسط آن از تیغه با زاویه نصب بزرگ عبور کند، و دیگری بخش - با کمتر، پس بدیهی است که رانش از یک طرف بیشتر و از طرف دیگر کمتر خواهد بود و روتور اصلی (و همراه با آن کل ماشین) در جهت مربوطه می چرخد.

Swashplate فقط نصب لازم تیغه ها را فراهم کرد. برای انجام این کار، یک حلقه روی محور اصلی روتور روی یک تعلیق گیمبال نصب شد که به کمک لولا، بند ها به اهرم هایی که تیغه ها را می چرخانند وصل می کردند. حلقه همراه با محور پروانه چرخید. از دو طرف با حلقه ثابتی که آزادانه روی آن نشسته بود پوشیده شده بود. این آخرین حلقه را می‌توان آزادانه با استفاده از میله‌های فرمان بچرخاند و در دو صفحه هر گونه شیب داشته باشد.

در این حالت، حلقه داخلی نیز در حالی که به طور همزمان در داخل حلقه ثابت می چرخد، کج می شود. به آسانی ببینید که در این حالت حلقه داخلی یک نوسان کامل در یک دور ایجاد می‌کند که به نوبه خود باعث نوسان هر تیغه مرتبط با آن می‌شود: همه آنها زاویه نصب را از مقداری حداقل به حداکثر در طول چرخش تغییر می‌دهند. این زاویه ها به شیب حلقه ثابت مرتبط با اهرم های کنترل بستگی دارد.

اگر خلبان نیاز داشت ماشین خود را به هر سمتی بچرخاند، باید حلقه بیرونی صفحه سواش را به آن سمت نشانه می‌رفت. در این حالت زاویه شیب هر تیغه مستقل از تیغه های دیگر تغییر می کرد. اما ساخت آن آسان بود تا در صورت لزوم، سواشپلیت بتواند به طور همزمان زاویه نصب را برای همه تیغه ها تغییر دهد. به عنوان مثال، در صورت خرابی موتور در حالتی به نام چرخش خودکار، هنگامی که تحت تأثیر جریان هوا، پروانه هلیکوپتر در حال سقوط به طور خود به خود شروع به چرخش کرد و مانند یک چتر نجات عمل کرد، لازم بود.

در همان زمان، به نظر می رسید که هلیکوپتر در حال برنامه ریزی است (در طبیعت، این تأثیر را می توان در ریزش دانه های افرا مشاهده کرد). برای انجام این کار، کافی بود که گیمبال swashplate را در امتداد محور پروانه (از بالا به پایین) بچرخانید. با بالا بردن یا پایین آوردن صفحه سواش، خلبان بلافاصله تمام تیغه های پروانه را در یک جهت چرخاند، در نتیجه زاویه نصب را افزایش یا کاهش داد یا آن را منفی کرد (یعنی قابلیت چرخش در جهت مخالف، که دقیقاً همان چیزی بود که در حین چرخش خودکار لازم بود). .

بنابراین، تا سال 1911، بوریس یوریف، دانشجوی 22 ساله مدرسه عالی فنی مسکو، کل طرح را به طور کلی توسعه داد. هلیکوپتر تک روتور او نتوانست آن را ثبت اختراع کند، زیرا پول آن را نداشت. در سال 1912، طبق پروژه یوریف، دانش آموزان مدرسه عالی فنی مسکو یک مدل غیر پرنده در اندازه کامل یک هلیکوپتر را مونتاژ کردند. در نمایشگاه بین المللی هوانوردی که در همان سال در مسکو برگزار شد، به این مدل یک مدال طلای کوچک اهدا شد. با این حال، مدرسه بودجه لازم برای ساخت ماشین کار را نداشت. جنگ جهانی اول که بلافاصله پس از آن آغاز شد و سپس جنگ داخلی، یوریف را برای مدت طولانی از کار روی پروژه خود منحرف کرد.

در همین حال، مدل‌های هلیکوپترهای مولتی روتور همچنان در کشورهای دیگر ظاهر می‌شوند. در سال 1914 ساخت هلیکوپتر او انگلیسی مامفورد. این اولین پروازی بود که با سرعت ترجمه پرواز کرد. در سال 1924، Emishen فرانسوی برای اولین بار هلیکوپتر خود را در یک دایره بسته پرواز کرد. در همان زمان ، یوریف با گرفتن سمت رئیس بخش آیرودینامیک آزمایشی TsAGI ، سعی کرد طرح تک روتور خود را پیاده کند.

تحت رهبری او، الکسی چرموکین اولین هلیکوپتر شوروی 1-EA را ساخت. این دستگاه دارای دو پیچ دم و دو موتور رون با قدرت هر کدام 120 اسب بخار بود. هر همچنین برای اولین بار مجهز به یک سواشپلیت شد. اولین آزمایش در سال 1930 نتیجه درخشانی را به همراه داشت. هلیکوپتری که توسط چرموخین خلبانی می شد با اطمینان از زمین بلند شد و به راحتی تا ارتفاع چند صد متری اوج گرفت و آزادانه هشت را در هوا توصیف کرد. و سایر ارقام پیچیده

در سال 1932 چرموخین با این هلیکوپتر به ارتفاع 605 متر پرواز کرد و به این ترتیب رکورد جهانی مطلق را به نام خود ثبت کرد. با این حال، این هلیکوپتر هنوز بسیار دور از کامل بود. او ناپایدار بود. روتور اصلی سفت و سخت ساخته شده بود (تیغه ها چرخ فلایویل را تغییر ندادند) که باعث شد کار آن رضایت بخش نباشد. متعاقباً مدل های دیگری توسعه و ساخته شدند. در سال 1938، تحت رهبری ایوان پاولوویچ براتوخین، اولین هلیکوپتر دو روتور شوروی 11-EA طرح عرضی ایجاد شد.

اما به طور کلی، در دهه 1930، صنعت هلیکوپتر از حمایت دولتی در اتحاد جماهیر شوروی برخوردار نبود. در آن زمان این نظریه بسیار رایج شد که طبق آن هواپیما هم از نظر سرعت و هم از نظر ظرفیت حمل به طور غیر قابل مقایسه ای کاملتر از هلیکوپتر است و هلیکوپتر فقط یک اسباب بازی گران قیمت است. فقط در سال 1940 ، یوریف با دشواری بسیار موفق شد مجوز ایجاد یک دفتر طراحی ویژه را که او ریاست آن را بر عهده داشت ، بدست آورد. به زودی با کارهای آموزشی فراوان ، رهبری بخش را به ایوان براتوخین سپرد. یک سال بعد، جنگ آغاز شد و ایجاد یک هلیکوپتر عالی دوباره برای مدت نامعلومی به تعویق افتاد.

در آن زمان آلمان پیشرو در صنعت هلیکوپتر بود. طراح با استعداد هاینریش فوکه در دهه 30 چندین هلیکوپتر عرضی دو روتور کامل ساخت. در سال 1937، رکوردهای جهانی در هلیکوپتر FW-61 او ثبت شد: ارتفاع - 2439 متر، سرعت - 123 کیلومتر در ساعت و برد - 109 کیلومتر پرواز. در سال 1939، هلیکوپتر جدید فوکه به ارتفاع 3427 متر رسید و در سال 1941 دستگاه FA-223 او در یک سری کوچک به فضا پرتاب شد. جنگ به توسعه آن پایان داد، اما موفقیت Focke-Wulfs برای مدت طولانی توجه طراحان را به طرح عرضی جلب کرد.

این واقعیت که طرح تک روتور با این حال خود را در صنعت هلیکوپتر به عنوان غالب و عظیم تثبیت کرد. شایستگی متعلق به طراح هواپیمای آمریکایی ایگور سیکورسکی است. (از اصالتا روسی بود، در سال 1919 به آمریکا مهاجرت کرد و در سال 1923 شرکت خود را به نام سیکورسکی در اینجا تاسیس کرد.) سیکورسکی در طول زندگی خود چندین مدل هواپیما ساخت، اما ساخت یک هلیکوپتر برای او شهرت جهانی به ارمغان آورد. این او بود که برای اولین بار طرح کلاسیک تک پیچ یوریف را به کمال رساند.

سیکورسکی اولین هلیکوپتر S-46 (VC-300) خود را در سال 1939 ساخت. او بلافاصله ایده تعیین تمام پارامترهای دستگاه را با محاسبات رها کرد و تصمیم گرفت هلیکوپتری ایجاد کند که در آن تغییرات طراحی به راحتی در طی آزمایشات پرواز انجام شود. ماشین او ظاهری کاملاً ابتدایی داشت: یک بدنه ساده به شکل یک خرپا لوله فولادی مونتاژ شده بود، خلبان آشکارا روی یک صندلی کوچک جلوی موتور نشست. پیشرانه از یک موتور کوچک 65 اسب بخاری. از طریق تسمه ها به جعبه دنده منتقل می شد که از آن یک روتور اصلی سه پره و سه لولایی رانده می شد که طراحی ساده ای داشت. روتور دم تک پره دم روی یک تیر جعبه ای شکل بلند نصب شده بود.

در حال حاضر اولین آزمایش‌ها نقص‌های طراحی متعددی را نشان دادند. Swashplate بسیار ضعیف کار کرد، زیرا زمان بندی آن اشتباه بود. به همین دلیل هلیکوپتر به خوبی فرمان فرمان را اطاعت نکرد و هنگام بلند شدن تکان می خورد. در نهایت واژگون شد و به شدت شکست. سپس سیکورسکی اسکلت را رها کرد و سه پیچ دم را معرفی کرد (به این ترتیب طرح اولیه یوریف که در بالا ذکر شد متوجه شد).

در این طراحی هلیکوپتر هندلینگ خوبی از خود نشان داد. در ماه مه 1940، سیکورسکی به طور علنی فرزندان خود را در بریجپورت در مقابل خلبانان آمریکایی به نمایش گذاشت. ماشین او تأثیر زیادی بر حاضران گذاشت: هلیکوپتر آزادانه بالا و پایین، به پهلو و عقب حرکت می کرد، بی حرکت معلق بود و در جای خود چرخید. هلیکوپتر فقط یک اشکال داشت - سرسختانه نمی خواست به جلو پرواز کند.

چند ماه طول کشید تا دلیل «لجبازی» او مشخص شود. مشخص شد که گردابه های هوای ایجاد شده توسط روتور اصلی تأثیر زیادی بر عملکرد روتورهای دم داشته است، به طوری که در سرعت بالا از کار کردن خودداری می کنند. با خارج شدن روتورهای دم از برد روتور اصلی، قابلیت مانور و کنترل VS-300 بلافاصله به طور قابل توجهی بهبود یافت. به طور کلی VS-300 برای سیکورسکی اهمیت زیادی داشت. در طول پروازهای آزمایشی دو ساله، چندین سیستم کنترل، انواع پروانه ها و سازه ها بر روی آن آزمایش شد و شکل هلیکوپتر مشخص شد. تعداد بهبودهای ساختاری انجام شده در مدل اصلی به قدری قابل توجه بود که تا سال 1942 تنها صندلی خلبان، بدنه مرکزی، مخزن سوخت و دو چرخ ارابه فرود اصلی از هلیکوپتر قبلی باقی مانده بود. به لطف این آزمایشات، ساخت هلیکوپترهای زیر تا حد زیادی تسهیل شد.

به زودی، فرماندهی نیروی هوایی ایالات متحده به سیکورسکی دستور داد تا یک هلیکوپتر نظامی بسازد که بتواند از آن برای تنظیم آتش و ارتباطات استفاده می شود. نمونه جدید VS-316 (S-47) نام داشت. خرابی‌های متعدد در اولین ماشین، طراح را متقاعد کرد که برای یک مدار تک‌پیچ کاملاً لازم است که صفحه swashplate وجود داشته باشد. این بار ماشین با دقت زیادی طراحی شد که موفقیت مدل را از پیش تعیین کرد. در ژانویه 1942، آزمایش های پروازی هلیکوپتر تمام شده آغاز شد. در ماه آوریل، این خودرو قبلاً به ارتش نشان داده شده بود.

خلبان آزمایشی چارلز موریس که در راس آن نشسته بود، توانست توانایی های عظیم هواپیمای بال چرخشی را به نمایش بگذارد. روی سر تماشاگران حیرت زده معلق شد، بلند شد و دوباره در جای قدیمی خود فرود آمد - درست در فرورفتگی های چرخ ها، به جلو، عقب، به طرفین حرکت کرد، در جای خود چرخید. سپس کیسه نخی حاوی تخم مرغ را با لوله مخصوصی بلند کرد و به جای دیگری برد و بدون اینکه حتی یک عدد پاره شود پایین آورد. شیرین کاری های دیگری نیز نشان داده شد، به عنوان مثال، فرود و صعود یک مسافر بر روی یک نردبان طناب به هلیکوپتری که در بالای زمین معلق بود.

حالا این البته تعجب آور نیست، اما در آن زمان یک کنجکاوی بود و تا هسته شگفت زده ژنرال های عالم دنیوی یکی از رؤسای بلندپایه حاضر فریاد زد: "این چیز می تواند هر کاری که یک اسب می تواند انجام دهد!" و بری خلبان آزمایشی معروف انگلیسی اعتراف کرد: "ما در معجزه حضور داشتیم." در پایان، موریس سرعت کروز را نشان داد - حدود 130 کیلومتر در ساعت، 1500 متر از سطح زمین بلند شد و سپس با موتور خاموش در چرخش خودکار فرود آمد.

در می 1942، VS-316 توسط ارتش ایالات متحده با نام XR-4 پذیرفته شد و به تولید انبوه رسید. در مجموع 130 هلیکوپتر از این دست ساخته شد. در سال 1944، آنها برای اولین بار در شرایط جنگی در برمه آزمایش شدند. جنگ اینجا در جنگل بود و هلیکوپتر تنها وسیله نقلیه مناسب برای تامین نیروها بود. جنگنده های ژاپنی یک شکار واقعی را برای "تبلیغ های گردان" با سرعت کم آغاز کردند، اما نتوانستند حتی یک مورد را شلیک کنند - در کوچکترین خطر، هلیکوپتر به زمین فشار آورد، بین درختان پنهان شد و بنابراین به راحتی از نبرد فرار کرد.

در سال 1943، شرکت سیکورسکی یک هلیکوپتر جدید XR-5 را منتشر کرد که با سرعت و سرعت بسیار بیشتر متمایز بود. ظرفیت حمل. برای اولین بار یک موتور هلیکوپتر ویژه برای آن ساخته شد. در مجموع 65 دستگاه از این ماشین ها ساخته شد، زیرا وزارت دفاع سفارشات خود را به دلیل پایان جنگ لغو کرد. در همین حال، در سال 1944، سیکورسکی قبلاً یک مدل جدید آماده کرده بود - S-49 (در مجموع 229 دستگاه تولید شد).

پس از جنگ، هلیکوپترها به سرعت در سراسر جهان گسترش یافتند. سیکورسکی مدت زیادی انحصار تولید خود را حفظ نکرد ، زیرا فقط در ایالات متحده 300 شرکت شروع به توسعه مدل های خود از روتورکرافت کردند. با این حال، سیکورسکی مزایای مهمی نسبت به آنها داشت - طراحی به خوبی تثبیت شده و تولید تثبیت شده.

با وجود رقابت، شرکت او نه تنها رونق گرفت، بلکه تولید را نیز گسترش داد. او در سال 1946 مدل S-51 را توسعه داد (در مجموع 554 وسیله نقلیه تولید شد) که بیشترین کاربرد را هم در حوزه نظامی و هم در حوزه اقتصادی پیدا کرد. این هلیکوپتر اولین هلیکوپتری بود که به خلبان خودکار مجهز شد که کنترل را تا حد زیادی تسهیل کرد.

با این حال، بزرگترین موفقیت به هلیکوپترهای S-55 Chickasaw (1949) و S-58 Seabat (1954) رسید. تنها در کارخانه سیکورسکی، 1828 قطعه هلیکوپتر از مدل اول و 2261 هلیکوپتر از مدل دوم مونتاژ شد. علاوه بر این، بسیاری از شرکت ها در کشورهای مختلف مجوز تولید آنها را گرفته است. در سال 1952، دو فروند S-55 اولین پرواز را از طریق اقیانوس اطلس (با یکی از سوخت گیری روی عرشه یک ناو هواپیمابر) از آمریکا به اروپا انجام دادند. اس-58 به عنوان بهترین هلیکوپتر نسل اول شناخته شد. همچنین به "آواز قو" خود سیکورسکی تبدیل شد. در سال 1957، این طراح 68 ساله از رهبری شرکت کنار رفت.

در این سالها، توسعه هلیکوپترها در اتحاد جماهیر شوروی به سرعت در حال انجام بود. پس از جنگ، یوریف موفق به سازماندهی دو دفتر طراحی جدید شد: میخائیل میل، که متعهد به توسعه یک هلیکوپتر تک روتور شد، و نیکولای کاموف، که یک طرح کواکسیال را انتخاب کرد. دفتر طراحی یاکولف نیز به کار طراحی این هلیکوپتر پیوست. براتوخین کار خود را بر روی هلیکوپترهای عرضی ادامه داد.

در سال 1946، هلیکوپتر G-3 او ظاهر شد. در سال 1947 او اولین هلیکوپتر Ka-8 Kamov خود را تولید کرد. اما هنگامی که در پایان دهه 40 مسابقه ای برای بهترین مدل شوروی اعلام شد، هلیکوپتر Mil Mi-1 برنده شد که بر اساس طرح تک روتور یوریف ایجاد شد. در سال 1951 به تولید رسید.