Билет 26. 1. ЛА тяжелее воздуха , принципиальные отличия самолетов от вертолетов

1. ЛА тяжелее воздуха, принципиальные отличия самолетов от вертолетов.
(ЛА) - устройство для передвижения в атмосфере или космич. пространстве. Различают ЛА легче воздуха и тяжелее воздуха. У ЛА легче воздуха (аэростат, дирижабль) аэроста-тич. подъёмная сила образуется из-за разности плотностей газа, заполняющего оболочку ЛА, и атм. газа; у ЛА тяжелее воздуха подъёмная сила создаётся крылом (самолёт, планёр), несущим винтом (вертолёт) или тягой реактивного двигателя (.космический аппарат, ракета).
Летательный аппарат тяжелее воздуха - летательный аппарат, подъемная сила которого в полете создается за счет аэродинамических сил.

Отличия: в том за счет чего создается подъемная сила в вертолете и самолете. У самолета двигатель и крыло, у вертолета несущий винт.

Главным достоинством вертолётов является их маневренность: вертолёты способны к вертикальному взлёту, вертикальной посадке, зависанию в воздухе и даже к полёту «задом наперёд». Вертолёт может приземлиться (и взлететь) в любом месте, где есть ровная площадка размером в полтора диаметра винта. Кроме того, вертолёты могут перевозить груз на внешней подвеске, что позволяет транспортировать очень громоздкие грузы, а также выполнять монтажные работы.
К недостаткам вертолётов по сравнению с самолётами можно отнести более низкую скорость, сложность в управлении, высокий расход топлива и, как следствие, высокую стоимость полёта.

2. Конструкция и работа предкрылков и закрылков.

3. Преимущества и недостатки схемы вертолета с 1 несущим винтом.
Если говорить об отдельном агрегате, который более, чем какие-либо другие, спо собен сделать летательный аппарат не обычным, так это несущий винт. Схема такого устройства, принцип действия кото рого первоначально представляли как дви жение посредством «ввинчивания в воздуш ную среду», была разработана Леонардо да Винчи около 1500г. Однако, подобно другим идеям механического по лета, потребовалось несколько столетий для появления необходимой для ее реализа ции технической базы.
Первые потенциально работоспособные конфигурации вертолета появились в 1907-1909 гг., после чего начинает разви ваться экспериментальное вертолетостроение. В следующие десятилетия лишь очень небольшому числу экспериментальных вер толетов удавалось оторваться от земли и на непродолжительное время зависать в воздухе. Вплоть до 1937 г. ни одному из построенных вертолетов не удалось прео долеть влияние земли или совершить дей ствительно управляемый полет. Именно в 1937 году, нацисткой верхушке Германии был продемонстрирован вертолёт поперечной схемы располажения винтов, машина произвела вполне управляемый полёт внутри стадиона, но от использования её, как оружия возмездия, отказались. Появле ние в 1940 г. принципиально нового проек та вертолета VS-300 Игоря Сикорского (ко торый начал работать над вертолетами в 1907 г.), дало толчок быстрому развитию этого направления авиационной техники. В настоящее время вертолеты различных ко» фигурации стали широко распространенны ми летательными аппаратами.

ДОСТОИНСТВА

Основным достоинством несущего винта является то, что он создает подъемную силу, которая не зависит от поступатель ного движения летательного аппарата. Ве личина мощности на единицу массы (тяговооруженность) для вертолета остается приблизительно такой же, как и для обыч ного самолета. Удельная нагрузка на кры ло вертолета не определяется площадью крыла (роль которого в данном случае играют лопасти) и зависит от удельной нагрузки на сметаемую винтом площадь. Эта величина равна массе летательного аппарата, отнесенной к площади, ометаемой винтом.
Следующим важным достоинством вер толета является его способность неподвиж но висеть над выбранной точкой мест ности, что имеет важное значение при на блюдении, загрузке или разгрузке в таких местах, где самолеты не могут совершать посадку и т. п. О специфике применения вертолетов можно написать целые книги.
Не требуя поступательной скорости на взлете и некоторых режимах полета, верто лет обычно не имеет крыла и поверхностей управления. Управление полетом осущест вляется при помощи несущего винта или нескольких винтов, которые отклоняются в требуемом направлении по командам пилота.

НЕДОСТАТКИ

Как и при любом специализированном применении, достоинства несущего винта сопровождаются существенными недостат ками. Основным недостатком винта явля ются сложность его конструкции и, следо вательно, высокая стоимость разработки и эксплуатации. Несущий винт вертолета не связан непосредственно с двигателем, как это имеет место у самолетов, а приводится через сложную систему редукторов и валов. Лопасти винта крепятся к валу с по мощью сложного шарнира, обеспечиваю щего свободное движение ротора относи тельно вала в вертикальном, боковом и осевом направлениях для изменения шага.
Ресурс основных подвижных узлов вер толета значительно меньше, чем у анало гичных узлов самолетов. Стоимость 1 ч эксплуатации вертолета настолько высока, что небольшие коммерческие вертолеты обычно доставляются к месту работы со своих баз при помощи грузовиков, а не перегоняются по воздуху.
Другим специфическим недостатком вер толетов, с которым столкнулись уже пер вые разработчики, является тенденция фю зеляжа вращаться (в схеме с одним несущим винтом). Для парирования этого эф фекта уже на первых экспериментальных вертолетах использовалось четное число винтов с противоположным направлением вращения.
Конструктивно решить эту проблему можно двумя путями: применением двух расположенных на некотором расстоянии несущих винтов с противоположным на правлением вращения (иногда они распола гаются с взаимным перекрытием или за зором) или противоположным вращением двух винтов, расположенных на одной оси (соосная схема). Недостатками обеих схем являются повышенные масса, стоимость и сложность конструкции.
Эта проблема оригинально была реше на в вертолете Сикорского, построенном по схеме с одним несущим винтом, на ко тором он применил хвостовой рулевой винт с регулируемым шагом и поперечной горизонтальной осью, отклоняемой по тан гажу относительно нейтрального положе ния. При этом винт работал подобно рулю направления самолета, создавая знакопере менную силу, которая не только парирова ла момент разворота корпуса вертолета, но и обеспечивала путевое управление. Основ ным недостатком схемы вертолета с хвос товым винтом является отдача части мощ ности силовой установки рулевому винту, тогда как на вертолетах с нескольки ми несущими винтами вся располагаемая мощность силовой установки расходуется на создание подъемной силы.