Helicóptero

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Un helicóptero  es una aeronave de ala giratoria de despegue y aterrizaje vertical , en la que las fuerzas de elevación y conducción (propulsión [1] ) en todas las etapas del vuelo son creadas por uno o más rotores principales impulsados ​​por uno o más motores .

Etimología

El nombre obsoleto del helicóptero - "helicóptero" - fue tomado del francés ( francés  hélicoptère ) ya a finales del siglo XIX [2] . En francés, a su vez, la palabra se creó a partir de las raíces de la lengua griega antigua ( otro griego ἕλιξ , genitivo ἕλικος "espiral, tornillo" y πτερόν "ala").

La autoría de la palabra "helicóptero" (de "giros" y "moscas") pertenece a N. I. Kamov [3] . El documento más antiguo en el que se utiliza el "helicóptero" es el Protocolo de la reunión de la Comisión Técnica del Consejo Central de OSOAVIAKhIM presidida por B. N. Yuryev , fechada el 8 de febrero de 1929. La reunión de la Comisión se dedicó a la consideración del proyecto de autogiro KASKR-1 por parte de los ingenieros N. I. Kamov y N. K. Skrzhinsky . La nueva palabra echó raíces como sinónimo de la palabra "helicóptero", reemplazándola por completo a fines de la década de 1940. La palabra " autogiro " permaneció en ruso en su significado original.

No parece cierto que la afirmación de L. A. Vvedenskaya y N. P. Kolesnikov de que “cuando inventaron un avión que no necesita una carrera antes del despegue, ya que puede elevarse verticalmente y volar desde cualquier plataforma, entonces se creó la palabra “helicóptero” para su nombre “( verticalmente + volar)” [4] , especialmente porque KASKR-1 , que es un autogiro, no podía elevarse verticalmente.

También hay una versión de que la palabra "helicóptero" fue inventada e introducida en el idioma ruso por el escritor de ciencia ficción soviético A.P. Kazantsev [5] .

Principios básicos

Al igual que el ala de un avión , las palas del rotor de un helicóptero forman un ángulo con el plano de rotación de la hélice, llamado ángulo de cabeceo. Sin embargo, a diferencia del ala fija de un avión, el ángulo de instalación de las palas del helicóptero puede variar ampliamente (hasta 30°).

Casi siempre, el rotor principal de un helicóptero está equipado con un plato cíclico , que, para el control de vuelo, proporciona un cambio en el centro de presión de la hélice en el caso de una conexión articulada de las palas, o inclina el plano de rotación de la hélice en el caso de una conexión semirrígida .

El plato cíclico suele estar rígidamente conectado a la bisagra axial para cambiar el ángulo de ataque de las palas.

En esquemas con tres o más rotores, el plato cíclico puede estar ausente.

Las palas de un helicóptero, por regla general, giran a una frecuencia constante en todos los modos de vuelo, un aumento o disminución en el empuje del rotor principal depende del paso del rotor.

El giro de la hélice se suele transmitir desde uno o dos motores a través de la transmisión y caja de cambios intermedia de la columna del rotor principal. En este caso, surge un momento reactivo, que tiende a hacer girar el helicóptero en el sentido contrario al de rotación del rotor principal. Para contrarrestar el momento del chorro, así como para el control direccional, se utiliza un rotor de cola o un esquema coaxial de rotores que giran en diferentes direcciones.

Como dispositivo de dirección, generalmente se usa un rotor de cola vertical al final del brazo de cola, con menos frecuencia se usa un rotor de cola en el canal anular - fenestron , incluso más raramente un sistema NOTAR basado en el efecto Coanda .

El sistema NOTAR consta de una pluma de cola hueca, en cuya base hay un tornillo para crear la presión necesaria, ranuras controlables a lo largo de la superficie de la viga y una boquilla giratoria para control direccional al final de la viga. El aire que sale de las ranuras controladas crea diferentes velocidades en la superficie del botalón de cola. De acuerdo con la ley de Bernoulli , en la parte de la superficie donde la velocidad del flujo de la capa de aire límite es mayor, la presión del aire es menor. Debido a la diferencia de presión de aire en los lados del brazo de cola, surge la fuerza necesaria, dirigida desde el área con alta presión hacia el área con menos presión (un ejemplo de un helicóptero de este tipo es el MD 500 ).

También hay opciones con la ubicación del rotor de cola en el ala del helicóptero , mientras que el tornillo no solo contrarresta el momento del chorro y participa en el control direccional, sino que también crea un empuje adicional dirigido hacia adelante, descargando así el rotor principal durante el vuelo.

Cuando se utiliza un esquema coaxial de hélices que giran en sentido contrario, los momentos reactivos se compensan mutuamente, mientras que no se requiere potencia adicional de los motores. Sin embargo, tal esquema complica significativamente el diseño del helicóptero.

En el caso de que el tornillo sea accionado por motores a reacción , montados en las propias palas, el momento de reacción casi no se nota.

Para descargar el rotor principal a alta velocidad, el helicóptero puede equiparse con un ala suficientemente desarrollada, y también se puede usar empenaje para aumentar la estabilidad direccional .

Cuando un helicóptero vuela hacia adelante, las palas que se mueven hacia adelante tienen una mayor velocidad en relación con el aire que las que se mueven hacia atrás. Como resultado, una de las mitades de la hélice crea más sustentación que la otra y surge un momento de escora adicional. En este caso, la mitad de la hélice con palas que avanzan en relación con el flujo de aire que se aproxima bajo la acción de este flujo tiende a oscilar hacia arriba en la articulación horizontal. En presencia de una conexión rígida con el plato cíclico, esto conduce a una disminución del ángulo de ataque y, en consecuencia, a una disminución de la sustentación. En la otra mitad de la hélice, las palas experimentan mucha menos presión de aire, aumenta el ángulo de instalación de las palas y también aumenta la fuerza de elevación. Este método simple reduce la influencia del momento de escora. En las palas que retroceden, bajo ciertas circunstancias, se puede observar un estancamiento del flujo , y las secciones finales de las palas que avanzan pueden superar la crisis de las olas al pasar a través de la barrera del sonido.

Además, para mejorar la estabilidad durante el vuelo, aumentar la velocidad máxima y la carga útil, se utilizan alas adicionales (por ejemplo, en el Mi-6 y parcialmente en el Mi-24  ; en este helicóptero, los pilones de las armas suspendidas actúan como adicionales). alas). Debido a la fuerza de elevación adicional en las alas, es posible descargar el rotor principal, reducir el paso general de la hélice y reducir un poco la fuerza del efecto de balanceo; sin embargo, en el modo de vuelo estacionario, las alas crean una resistencia adicional al flujo de aire hacia abajo desde el rotor principal, lo que reduce la estabilidad.

El rotor principal crea una vibración que amenaza con destruir la estructura. Por ello, en la mayoría de los casos se utiliza un sistema activo de amortiguación de vibraciones emergentes.

En caso de falla del motor, el helicóptero debe poder aterrizar con seguridad en modo de autorrotación , es decir, en el modo de autorrotación del rotor principal bajo la acción del flujo de aire que se aproxima. Para hacer esto, casi todos los helicópteros, a excepción de los de reacción, están equipados con una rueda libre que, si es necesario, desconecta la transmisión del rotor principal. El aterrizaje en modo autorrotación resulta ser controlado, pero se considera un modo de emergencia: la velocidad constante de descenso para helicópteros ligeros es de 5 m/s, y para helicópteros pesados ​​hasta 30 m/s o más.

Las características de un helicóptero dependen de la presión del aire circundante, en particular de la altitud de vuelo, la temperatura del aire y la humedad.

Partes principales de un helicóptero

Gestión

El control de balanceo y cabeceo en la mayoría de los helicópteros existentes se lleva a cabo mediante un cambio cíclico en el ángulo de ataque de las palas ( cabeceo ) del rotor principal, denominado cabeceo cíclico , mediante un plato cíclico . Al cambiar el paso cíclico, se crea un momento que inclina el helicóptero, como resultado del cual el vector de empuje del rotor principal se desvía en una dirección determinada. En los convertiplanos , el control se realiza en forma de avión. También son posibles otros métodos de control de balanceo y cabeceo, pero no se utilizan en los helicópteros existentes.

El control de guiñada varía según la configuración aerodinámica del helicóptero y se puede realizar utilizando el rotor de cola (para helicópteros del esquema clásico), la diferencia en el paso total de las hélices (para helicópteros de doble rotor), utilizando un jet boquilla (para helicópteros con sistema de chorro), así como con movimiento horizontal con la ayuda de cola vertical.

Para controlar el paso cíclico, se instala una manija vertical en la cabina del helicóptero. Su desviación adelante/atrás proporciona control en cabeceo, izquierda/derecha - en balanceo. Para cambiar el paso general del rotor principal (respectivamente, la fuerza de sustentación del helicóptero), se utiliza la manija de "paso-gas" desviada hacia arriba debajo de la mano izquierda del piloto. La guiñada se controla mediante pedales.

Es fundamental que en un helicóptero, a diferencia de los aviones, no se utilice un control directo de la potencia del motor, sino un control indirecto. Durante el vuelo, la velocidad de rotación del rotor principal cambia dentro de límites relativamente estrechos. La lógica de control de potencia puede describirse como sigue. Por ejemplo, para realizar un despegue, el piloto aumenta el paso total del rotor principal, el aumento de la resistencia del aire reduce la velocidad de la hélice, el control automático del motor detecta dicha caída de velocidad y aumenta el suministro de combustible, aumentando así la potencia. Dicho sistema está instalado en todos los helicópteros con motores de turbina de gas sin excepción, así como en la gran mayoría de los helicópteros de pistón, con la excepción de raros ejemplos de la década de 1950.

A pesar de la presencia de dicho sistema de control automático, en algunos casos aún se requiere la intervención del piloto (control directo de la potencia del motor). Para esto, se encuentra un regulador de potencia (la llamada "corrección") en el mango de paso colectivo. El regulador está hecho en forma de anillo giratorio, similar al acelerador de una motocicleta. El rango de corrección es relativamente pequeño; se aplica una corrección para ajustar la potencia. Por esta razón, la perilla de paso colectivo a menudo se denomina "acelerador de paso".

En los helicópteros bimotores, también se puede instalar un sistema de control directo de motores por separado. Se utiliza como respaldo en caso de diversas fallas o emergencias.

Ventajas y desventajas

La principal ventaja es la capacidad de despegar y aterrizar verticalmente: el helicóptero puede aterrizar (y despegar) en cualquier lugar donde haya un área plana de un diámetro y medio de la hélice. También su maniobrabilidad : los helicópteros son capaces de flotar en el aire e incluso volar hacia atrás. Además, los helicópteros pueden transportar carga en una eslinga externa, lo que le permite transportar carga muy voluminosa, así como realizar trabajos de instalación.

Las principales desventajas inherentes a toda tecnología de alas giratorias, en comparación con las aeronaves , son una velocidad máxima de vuelo más baja y un mayor consumo de combustible ( consumo específico de combustible ). Como resultado, el costo del vuelo es mayor por pasajero-kilómetro o por unidad de masa de carga transportada. Además, las desventajas de los helicópteros se pueden atribuir a la complejidad de la gestión.

Los helicópteros con propulsión a chorro del rotor principal hacen que el aterrizaje en autorrotación sea mucho más difícil (cuando los motores están apagados, la gran resistencia de las góndolas del motor ralentiza rápidamente la rotación del rotor principal), así como un alto nivel de ruido y alta visibilidad. de las antorchas del motor.

Al igual que los aviones, los helicópteros tienen sus propios modos de vuelo peligrosos, modos de emergencia y características aerodinámicas especiales y únicas: por ejemplo, un anillo de vórtice, resonancia de tierra, etc. El piloto de un helicóptero debe tener conocimientos sólidos y habilidades prácticas para prevenir posibles situaciones de emergencia debido a estos. Características del helicóptero.

Clasificación

Planos de helicópteros

La clasificación de helicópteros según el método de compensación del momento reactivo del rotor principal (esquema de helicóptero) [6] es el más utilizado .

Helicóptero de un solo rotor

Helicóptero con un rotor principal .

Un helicóptero con propulsión de rotor a reacción ( helicóptero a reacción ) es un helicóptero cuyo rotor principal es impulsado por motores a reacción o toberas montadas en las palas de la hélice. En este esquema, no hay accionamiento mecánico del rotor principal y el par transmitido desde la hélice es insignificante. Para compensarlo y el control direccional, se instalan superficies de control, un pequeño rotor de cola o boquillas de dirección a chorro en el helicóptero.

Esto también incluye helicópteros experimentales con pequeñas hélices de tracción en cada pala del rotor y accionamiento del compresor del rotor principal , cuando se suministra aire comprimido a las boquillas de las palas desde el compresor ("ciclo frío") o productos de combustión a alta presión ("ciclo caliente"). ciclo").

Un helicóptero de un solo rotor con rotor de cola  es un helicóptero cuyo momento de reacción del rotor principal se compensa con un rotor de cola adicional montado en el brazo de cola (empenaje). El rotor de cola también sirve como medio de control direccional del helicóptero. Este esquema es el más extendido: la gran mayoría de los helicópteros en el mundo se construyen de acuerdo con él, por lo que a menudo se le llama esquema clásico .

Una variación de este esquema puede considerarse el uso de un rotor de cola en un helicóptero, encerrado en un anillo- fenestron .

Ejemplos: Mi-1 , Mi-2 , Mi-8 , Mi-34 , etc.

Un helicóptero con sistema de control de chorro  es un helicóptero cuyo momento de reacción del rotor principal es compensado por un sistema de toberas a lo largo y al final del brazo de cola. Este sistema fue llamado NOTAR en el exterior . (ejemplo: MD-900 )

Un helicóptero de un solo rotor con tornillos compensadores ( helicóptero combinado ) es un helicóptero de un solo rotor con dos hélices montadas en consolas transversales (ala o truss ). El momento reactivo del rotor principal se compensa con la diferencia de empuje de las hélices. Este esquema ha encontrado aplicación en la creación de helicópteros .

Un helicóptero de un solo rotor con superficies de control  es un helicóptero cuyo momento reactivo del rotor principal está compensado por superficies de control que desvían el flujo de aire del rotor principal o de cola de empuje.

  • Helicóptero con rotor principal jet drive B-7

  • Helicóptero con rotor de cola Mi-8

  • Helicóptero MD 900 con sistema de chorro NOTAR

  • Helicóptero combinado (giroavión) Eurocopter X3

  • Helicóptero con superficies de control Piasecki X-49A

Helicóptero de dos rotores

Helicóptero con dos rotores .

Un helicóptero transversal de dos rotores ( helicóptero transversal ) es un helicóptero que tiene dos rotores principales que giran en direcciones opuestas y están ubicados en el eje transversal del helicóptero. Para ello, los rotores se instalan en los extremos del ala o truss . Los momentos reactivos de los rotores en este esquema son de signo opuesto y se equilibran entre sí en el ala (truss).

Un helicóptero longitudinal de dos rotores ( helicóptero longitudinal , obsoleto: helicóptero en tándem ) es un helicóptero con dos rotores contrarrotantes ubicados en el eje longitudinal del helicóptero. Para ello, los rotores se instalan en el morro y la cola del helicóptero. Debido a las peculiaridades de la influencia mutua de los rotores en vuelo nivelado, el rotor trasero suele estar más alto que el delantero. Los momentos reactivos de los rotores en este esquema son de signo opuesto y se equilibran entre sí en el fuselaje del helicóptero.

Una variación de este esquema es el uso de dos rotores que giran en la misma dirección. Los momentos reactivos aquí se compensan inclinando los ejes de las hélices.

Un helicóptero coaxial de dos rotores ( helicóptero coaxial , helicóptero coaxial ) es un helicóptero que tiene dos rotores principales que giran en direcciones opuestas y están ubicados en el mismo eje uno encima del otro. A menudo, estos rotores se consideran de un solo diseño y se denominan rotores coaxiales . Los momentos reactivos de los rotores en este esquema son de signo opuesto y se equilibran entre sí en la caja de cambios principal del helicóptero.

Helicóptero de doble rotor con palas cruzadas ( sincropter ) - un helicóptero que tiene dos rotores principales que giran en direcciones opuestas y están ubicados con una superposición significativa con una pequeña inclinación de los ejes de rotación. La inclinación de los ejes de giro de los tornillos en el plano transversal hacia el exterior y la sincronización del giro de los tornillos asegura el paso seguro de las palas de un rotor principal sobre el cubo del otro. Los momentos de reacción de los rotores en este esquema no se equilibran completamente entre sí en la caja de cambios principal del helicóptero. Un ligero momento en el tono es compensado por el sistema de control.

Helicóptero multirotor

Un helicóptero con tres o más rotores .

Un helicóptero de tres rotores  es un helicóptero con tres rotores principales dispuestos en un plano triangular. El par reactivo de los rotores en el caso de su rotación unidireccional se compensa inclinando los ejes de rotación de los tornillos [7] .

En el caso de que dos rotores giren en la misma dirección y el tercero en la dirección opuesta, aparece un par de tornillos que giran en diferentes direcciones, cuyo momento reactivo total está mutuamente equilibrado. Para compensar el momento de reacción del tornillo no emparejado restante, basta con inclinar solo su eje de rotación.

Una variación de este esquema es un helicóptero de tres rotores con un pequeño rotor de cola . Este esquema es esencialmente un helicóptero de doble rotor del esquema transversal con un rotor de cola horizontal de cola (trasero). En este esquema, el rotor de cola es mucho más pequeño que los otros dos rotores principales, que crean la sustentación principal. El rotor de cola sirve como elevador ya veces como timón . Los momentos de reacción de los rotores en este esquema no están completamente balanceados, pero el efecto del rotor de cola es insignificante.

Un helicóptero de cuatro rotores ( cuadricóptero ) es un helicóptero con cuatro rotores principales ubicados en los extremos de las alas o trusses . Debido a la dirección opuesta de rotación en cada par (delantero y trasero) de los rotores, el momento de reacción de los pares de hélices se equilibra en las alas (trusses).

Clasificación de peso al despegue

  • Ultraligero: helicópteros con un peso de despegue de hasta 1000 kg;
  • Ligero: helicópteros con un peso de despegue de 1000 a 4500 kg;
  • Medio: helicópteros con un peso de despegue de 4500 a 13000 kg;
  • Pesado: helicópteros con un peso de despegue de más de 13,000 kg.

La división de helicópteros medianos y pesados ​​es diferente en Rusia y en el extranjero. Por lo tanto, algunos helicópteros pueden clasificarse en Rusia como medianos y en el extranjero como pesados.

En algunos casos, se puede utilizar una clase adicional de helicópteros superpesados ​​(por ejemplo: helicóptero Mi-12 ).

Clasificación por finalidad

Los helicópteros civiles se pueden dividir en los siguientes tipos:

Los helicópteros militares difieren condicionalmente en:

Categorías de helicópteros

Se establecen las siguientes categorías para los helicópteros civiles en etapa de certificación [8] :

  • Categoría A  : el rendimiento del helicóptero en caso de falla de un motor en cualquier punto de la trayectoria de despegue le permite detener el despegue y realizar un aterrizaje seguro en la pista ( despegue detenido ) o continuar el despegue y ascender ( despegue continuo ). Además, las características del helicóptero en caso de fallo de un motor en cualquier punto de la trayectoria de aterrizaje le permiten realizar un aterrizaje seguro (aterrizaje continuado ) o detener el aterrizaje y entrar en ascenso ( aterrizaje abortado ). Esta categoría se refiere a helicópteros multimotor. Para la certificación, se recomienda para helicópteros con un peso de despegue de más de 9080 kg y que transporten más de 9 pasajeros.
  • Categoría B  : helicópteros que no pertenecen a la categoría A. En caso de que falle un motor durante el despegue o el aterrizaje, las características de rendimiento del helicóptero garantizan un aterrizaje seguro (despegue corto, aterrizaje continuo).

Un helicóptero puede ser certificado en ambas categorías.

Clasificación OACI (por clase de aeronave )

Clasificación FAI

Todos los helicópteros están clasificados como E-1.

Para un reflejo más correcto de las características de los helicópteros de diferentes pesos de despegue, se han introducido subclases adicionales:

  • E-1a - con un peso de despegue de hasta 500 kg;
  • E-1b - con un peso de despegue de 500 a 1000 kg;
  • E-1c - con un peso de despegue de 1000 a 1750 kg;
  • E-1d - con un peso de despegue de 1750 a 3000 kg;
  • E-1e - con un peso de despegue de 3000 a 4500 kg;
  • E-1f - con un peso de despegue de 4500 a 6000 kg;
  • E-1g - con un peso de despegue de 6000 a 10000 kg;
  • E-1h - con un peso de despegue de 10 000 a 20 000 kg;
  • E-1j - con un peso de despegue de 30 000 a 40 000 kg.

Antecedentes

Primeras ideas

La primera mención de un aparato de despegue vertical apareció en China alrededor del año 400 d.C. mi. El dispositivo era un juguete en forma de palo con plumas en forma de tornillo unido al extremo de este palo, que debía desenroscarse en las palmas de las manos para crear sustentación y luego soltarse [9] .

Se conocen proyectos de varios aviones que no son helicópteros, empezando por el avión de Leonardo da Vinci ( 1475 ) y siguiendo, por ejemplo, el autogiro de Juan de la Sierva ( 1920 ).

Dispositivo físico operativo

Independientemente de la idea de un avión Leonardo da Vinci , cuyas obras se encontraron mucho más tarde, M.V. Lomonosov intentó crear un avión de despegue vertical, que debería haber sido proporcionado por hélices gemelas (en ejes paralelos ), sin embargo, este dispositivo no implicaba vuelos tripulados - el objetivo principal de este dispositivo era la investigación meteorológica - todo tipo de mediciones a diferentes alturas (temperatura, presión, etc.). De los documentos se puede entender que esta idea no se implementó, al mismo tiempo se puede concluir que este fue el primer prototipo real de un helicóptero. El científico solo logró hacer un dispositivo físico para demostrar el principio del vuelo vertical [10] [11] [12] [13] . Esto es lo que se dice en las actas de la conferencia de la Academia de Ciencias (1754, 1 de julio; traducida del latín) y en el informe de M. V. Lomonosov sobre el trabajo científico en 1754 (1755):

No. 4 ... El muy respetado asesor Lomonosov mostró una máquina inventada por él, a la que llama aeródromo [respiración de aire], que debe usarse para presionar el aire [lanzarlo hacia abajo] con la ayuda de alas movidas horizontalmente en varias direcciones por la fuerza del resorte, con el que generalmente se suministran los relojes, por lo que la máquina se elevará a las capas superiores del aire, para poder examinar las condiciones [estado] del aire superior por medio de máquinas meteorológicas [instrumentos] adjuntos a esta máquina aerodinámica. La máquina estaba suspendida de una cuerda estirada sobre dos poleas y se mantenía en equilibrio mediante pesos suspendidos del extremo opuesto. Tan pronto como comenzó el resorte, [la máquina] se elevó en altura y luego prometió lograr la acción deseada. Pero esta acción, según el inventor, se incrementará aún más si se aumenta la fuerza del resorte y si se aumenta la distancia entre los dos pares de alas, y la caja en la que se coloca el resorte se hace de madera para reducir peso. Él [el inventor] prometió ocuparse de esto... /
No. 5... Hizo un experimento en una máquina que, levantándose por sí sola, podía llevar consigo un pequeño termómetro para saber el grado de calor a la altura, que, aunque fue aligerado por más de dos carretes, sin embargo, al final no se muestra al deseado.

— "Aeronáutica y aviación en Rusia hasta 1917" [catorce] Proyecto d'Amecourt

En 1853-1860, en Francia, G. Ponton d'Amecourt desarrolló un proyecto para una máquina voladora: el "aeronef". Se suponía que el aeronef se elevaría con la ayuda de dos hélices coaxiales impulsadas por una máquina de vapor.

Los proyectos de Kuzminsky

Pavel Dmitrievich Kuzminsky creó varios proyectos para dispositivos más pesados ​​que el aire, ninguno de los cuales, sin embargo, se implementó en la práctica. Uno de los proyectos, conocido como "Russolet", con dos tornillos cónicos espirales verticales "Russoids", o "tornillos Russoidal", a juzgar por los bocetos en las "Notas de la Sociedad Técnica Rusa ", era en realidad un helicóptero de dos rotores, aunque según otras fuentes, un tornillo estaba dirigido hacia arriba y el otro hacia adelante [15] .

Esquema de un solo tornillo

Antes de la invención del plato cíclico , se suponía controlar el vuelo de un helicóptero con la ayuda de superficies desviables (timones) o con la ayuda de hélices laterales adicionales. Con la ayuda del plato cíclico, fue posible controlar el helicóptero directamente desde el rotor principal . El 18 de mayo de 1911, el destacado ingeniero B. N. Yuryev publicó " un diagrama de un helicóptero de un solo rotor con un rotor de cola y un plato cíclico automático " . Hasta ahora, este mecanismo se usa en la mayoría de los helicópteros. En 1912, Yuryev construyó el primer modelo de un helicóptero de un solo rotor con rotor de cola. Sin embargo, debido a la falta de dinero, no pudo patentar sus inventos y continuar con el desarrollo.

Primeros éxitos

La razón principal de la aparición de los helicópteros que podían despegar desde tierra fue el uso de un motor de gasolina como planta de energía , que tiene más potencia en relación a una máquina de vapor con menos peso.

Vuelo vertical

El primer vuelo vertical de la historia tuvo lugar el 24 de agosto (según otras fuentes, 29 de septiembre) de 1907, y duró un minuto (el vuelo se realizó con correa, sin piloto y no controlado). El helicóptero, construido por los hermanos Louis y Jacques Breguet (Louis & Jacques Bréguet) bajo la dirección del profesor Charles Richet , despegó a 50 cm de altura, el aparato tenía una masa de 578 kg y estaba equipado con un motor Antoinette con potencia de 45 cv. Con. El autogiro tenía 4 rotores con un diámetro de 8,1 m, cada tornillo constaba de ocho palas , conectadas en pares en forma de cuatro alas giratorias de biplano. El empuje total de todas las hélices fue de 560-600 kg. La altitud máxima de vuelo estacionario de 1.525 m se alcanzó el 29 de septiembre. También hay constancia de que en 1905 el francés M. Leger creó un aparato con dos hélices que giraban en sentido contrario, que podía despegar del suelo durante algún tiempo [16] .

Primer piloto

La primera persona en volar en helicóptero fue el mecánico de bicicletas francés Paul Cornu. El 13 de noviembre de 1907 logró, en un helicóptero diseñado por él, elevarse verticalmente en el aire hasta una altura de 50 cm y permanecer en el aire durante 20 segundos. El principal logro de Cornu fue un intento de hacer que el helicóptero fuera manejable, para lo cual el inventor instaló superficies especiales debajo de los tornillos que, reflejando el flujo de aire de los tornillos, le dieron al dispositivo un cierto margen de maniobrabilidad. Pero este helicóptero también estaba mal controlado.

Vuelo controlado de forma sostenible

En 1922, el profesor Georgy Botezat , que emigró de Rusia a los Estados Unidos después de la revolución, construyó el primer helicóptero de control estable por orden del ejército de los EE. UU., que podía despegar con una carga a una altura de 5 m y estar en vuelo durante varios minutos.

Cronología

  • 1908  - 1912  - mientras estudiaba en el Instituto Politécnico de Kiev , I. I. Sikorsky diseñó y construyó 6 helicópteros
  • El 24 de abril de 1924, el ingeniero argentino Raúl Pateras Pescara estableció el primer récord mundial de distancia en un Pescara No. 3  - 736 m.
  • El 4 de mayo de 1924, el ingeniero francés Etienne Emishen voló su helicóptero 1100 m a lo largo de una ruta triangular cerrada. El vuelo duró 7 minutos 40 segundos.
  • En 1930, una máquina italiana diseñada por d'Ascanio voló 1078 m, convirtiéndose en el primer helicóptero en cubrir una distancia de más de 1 km.
  • El 14 de agosto de 1932, A. M. Cheryomukhin estableció un récord mundial no oficial de altitud de vuelo de 605 m en el primer helicóptero soviético TsAGI 1-EA .
  • El 21 de diciembre de 1935, el helicóptero coaxial Gyroplane diseñado por Louis Breguet y Rene Doran alcanzó por primera vez una velocidad de 100 km/h.
  • En 1936, el ingeniero alemán Focke creó el helicóptero Focke-Wulf Fw 61 [17]
  • El 14 de septiembre de 1939, I. I. Sikorsky arrancó del suelo el helicóptero VS-300 de su propio diseño.
  • El 4 de marzo de 1940, el Gobierno de la URSS emitió un Decreto sobre la creación de un nuevo helicóptero, cuyo desarrollo fue iniciado por OKB-3 MAI bajo el liderazgo de I. P. Bratukhin . El 27 de julio de 1940, se aprobó el diseño preliminar del helicóptero, que recibió la designación 2MG "Omega" (helicóptero bimotor del esquema transversal).
  • En 1942, el helicóptero alemán Flettner Fl 282 (con rotores de ejes cruzados, o sincropter ) despegó del crucero Cologne, convirtiéndose en el primer helicóptero basado en portaaviones.
  • El 14 de enero de 1942 tuvo lugar el primer vuelo del helicóptero Sikorsky R-4 . Double R-4, creado sobre la base de VS-300, se convirtió en el primer helicóptero de producción del mundo.
  • En diciembre de 1942, despegó el primer ejemplo de un pequeño helicóptero Bell-30 monoplaza diseñado por Arthur Young . A partir de este helicóptero, de hecho, comenzó la historia de la compañía Bell Helicopter .
  • En la primavera de 1943, el WNF-342 de Friedrich Doblhof , el primer helicóptero a reacción del mundo , realizó su primer vuelo .
  • En abril de 1944, el teniente del ejército estadounidense Carter Harman realizó la primera evacuación de víctimas del mundo en el teatro de operaciones de Birmania en un helicóptero R-4 .
  • En julio de 1945, un helicóptero del ejército R-6A realizó un vuelo sin escalas de 690 km de longitud (el 2 de marzo de 1944 se establecieron récords no oficiales en el mismo helicóptero para una distancia de vuelo en línea recta de 623 km y una duración de vuelo de 4 horas 55 minutos).
  • El 7 de septiembre de 1965 se realizó el primer vuelo del helicóptero estadounidense AH-1 Cobra  , el primer helicóptero de ataque especialmente diseñado del mundo.
  • El 6 de agosto de 1969, el piloto de pruebas V.P. Koloshenko en un helicóptero superpesado Mi-12 levantó una carga de 44.205 kg a una altura de 2.255 m, estableciendo un récord mundial de capacidad de carga para helicópteros, que no ha sido superado hasta el día de hoy. .
  • En septiembre de 1982, Ross Perot y Jay Coburn completaron el primer vuelo alrededor del mundo en un helicóptero Bell 206, que duró 29 días.
  • El 26 de mayo de 2005, un helicóptero pilotado por el piloto francés Didier Delsalle alcanzó el punto más alto de la Tierra, el Monte Everest .
  • En agosto de 2009, un grupo de pilotos rusos realizó el primer vuelo a través del Atlántico en helicópteros ligeros Robinson R44 .

En el Imperio Ruso

Igor Sikorsky construyó dos helicópteros en el Imperio Ruso [18]  - en 1908 y 1909. El helicóptero despegó, pero no fue lo suficientemente fuerte para levantar al piloto. Por lo tanto, Sikorsky perdió interés en el helicóptero y comenzó a diseñar un avión. Sikorsky volvió a los helicópteros solo en 1938, tratando de mantener a flote la empresa Sikorsky Aircraft . El primer prototipo que voló con éxito del helicóptero Sikorsky Vought-Sikorsky 300 ( S-46 ) voló en 1939, y el Sikorsky R-4 en serie voló en 1942 y se produjo a partir de 1944.

En la URSS

"Grupo de helicópteros"

En 1926, en la RSFSR , se creó un "grupo de helicópteros" en TsAGI , encabezado por A. M. Cheryomukhin . Fruto del trabajo de este grupo fue el primer helicóptero controlado TsAGI 1-EA , que realizó su primer vuelo en septiembre de 1930 . La central TsAGI- 1EA incluía dos M-2 RPD de 120 hp cada uno. Con. cada. Peso de despegue - 1145 kg. El vuelo tuvo lugar a una altitud de 10-12 m sobre el suelo. Más tarde, se lograron récords mundiales en este dispositivo: altura de vuelo: 605 m (5 veces más que antes), duración: 14 minutos, alcance máximo: 3 km, velocidad de vuelo: 21 km / h. Para las primeras pruebas de vuelo, se propuso sujetar el helicóptero a un cable horizontal para evitar que el helicóptero vuele a una altura de más de unos pocos metros y eliminar el riesgo de accidente si cae desde una altura.

primera serie

El primer helicóptero soviético en serie: Mi-1 desarrollado por Design Bureau bajo el liderazgo de M. L. Mil . En 1948, el piloto de pruebas MK Baikalov realizó el primer vuelo con velocidad de avance en el Mi-1.

En 1950, se completaron las pruebas estatales, el helicóptero entró en producción en masa .

Desde 1952, el Mi-1 comenzó a producirse en la planta de helicópteros de Kazan , lo que marcó el comienzo de la producción a gran escala de helicópteros en la URSS.

En mayo de 1954, el helicóptero se puso en funcionamiento en la Aviación Civil.

El 8 de enero de 1956, el Mi-1 realizó su primer vuelo en la Antártida .

En la URSS, la producción de helicópteros alcanzó más de 900 helicópteros por año. .

Helicópteros de propulsión muscular

En julio de 2013, el cuadricóptero Atlas ultraligero de propulsión muscular ganó el premio Sikorsky de 250.000 dólares , flotando en el aire durante 64,11 segundos y alcanzando una altura de 3,33 m, mientras permanecía dentro de un cuadrado con un lado de 9,8 m [19] [20 ] [21] [22] .

Véase también

Notas

  1. ↑ 1 2 Enciclopedia "Aviación". - M. : Editorial científica "Gran Enciclopedia Rusa", 1994. - 736 p.
  2. ↑ Diccionario etimológico de la lengua rusa. T. 1. Ed. N. M. Shansky. - M., 1972. Aquí se da la forma "Helicóptero", que es bastante inusual. En el libro "Pronunciación literaria rusa y estrés" (ed. por R. I. Avanesov y S. I. Ozhegov. - M., 1959) se prescribe la forma "helicóptero, -a [ te ] y helicóptero permisible , -a [ te ] ".
  3. ↑ Savinsky Yu. E. Kamov. Biografía creativa del diseñador de helicópteros - M .: "Polygon-press", 2002 ISBN 5-94384-012-5
  4. ↑ Vvedenskaya L. A., Kolesnikov N. P. Etimología. Tutorial. - San Petersburgo: "Peter", 2004. - S. 107.
  5. ↑ Rossiyskaya Gazeta 05/07/2012
  6. ↑ Yuriev, 1956 , pág. 88.
  7. ↑ Yuriev, 1956 .
  8. ↑ Reglas de aviación, Parte 29 (AP-29) "Estándares de aeronavegabilidad para helicópteros de categoría de transporte"
  9. ↑ A History of Helicopter Flight Archivado el 13 de julio de 2014.
  10. ↑ Materiales para la biografía de Lomonosov. Recopilado por el extraordinario académico Bilyarsky. San Petersburgo. En la imprenta de la Academia Imperial de Ciencias. 1865
  11. ↑ Trabajos de M. V. Lomonosov en el campo de la creación de un avión más pesado que el aire (en el sitio web de Eroplan)
  12. ↑ Helicópteros (Der Beginn - Die Hubschrauber - Seite)
  13. ↑ Lomonosov "Aerodynamics" (Lomonosov "Aerodynamic" - Todos los helicópteros del mundo)
  14. ↑ Se dan citas de A. S. Bilyarsky según el libro "Aeronáutica y aviación en Rusia hasta 1917". Colección de documentos. Bajo la dirección general de V. A. Popov. M.: Editorial estatal de la industria de defensa. 1856
  15. ↑ Helicópteros de la Rusia  prerrevolucionaria // t-library.ru. Archivado desde el original el 5 de julio de 2019.
  16. ↑ B. Spunda. Modelos de helicópteros voladores. - M., 1988. - S. 7-8.
  17. ↑ Helicópteros Fokke-Ahgelis Fokke-Ahgelis Flugzeugbau GmbH
  18. ↑ Sikorsky II Vía aérea  - M.: Vía rusa. — N.-Y.: YMCA Press, 1998
  19. ↑ Konstantin Jodakovsky. El helicóptero de propulsión muscular ganó oficialmente el Premio Sikorsky . 3Dnews.ru (12 de julio de 2013).
  20. ↑ Mijaíl Karpov. Este helicóptero en bicicleta permaneció en el aire durante dos minutos y se llevó el premio Sikorsky . Computerra (12 de julio de 2013).
  21. ↑ Los ingenieros de la U of T hacen historia con el primer helicóptero propulsado por humanos . ctvnews.ca (11 de julio de 2013). Archivado desde el original el 15 de julio de 2013.
  22. ↑ ¡AeroVelo recibió oficialmente el premio AHS Sikorsky! . aerovelo.com (11 de julio de 2013). Archivado desde el original el 15 de julio de 2013.

Literatura

  • Cálculo aerodinámico de helicópteros / Yuryev B. N. - M .: Editorial Estatal de la Industria de Defensa, 1956. - 560 p.: il.
  • Savinsky Yu. E. Los herederos del ingeniero da Vinci . - Plataforma de publicación independiente CreateSpace, 2012. - 460 p. — ISBN 978-1475107234 .
  • Pivovarov Yu. F. Helicópteros de combate como parte de la aviación del ejército nacional. 1951-1972. // Revista de historia militar . - 2008. - Nº 3. - P.13-16.

Enlaces

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