Śmigłowiec
Z Wikipedii
Śmigłowiec lub helikopter (gr. héliks, D. hélikos – skręcony; pterón – skrzydło) – statek powietrzny cięższy od powietrza (aerodyna), który wytwarza siłę nośną dzięki ruchowi obrotowemu wirnika lub wirników napędzanych przez silnik, a obecnie coraz częściej przez 2, a czasem nawet 3 silniki. Wirnik zbudowany jest z odpowiednio profilowanych łopat osadzonych w głowicy.
Spis treści |
[edytuj] Historia
Chociaż pierwsze projekty maszyn działających na tej zasadzie tworzył Leonardo da Vinci. Pierwszy lot śmigłowca, zaprojektowanego przez francuskiego producenta rowerów Paula Cornu miał miejsce w 1907. Najlepsze osiągi tej maszyny to lot na wysokości ok. 1,5 m przez ponad minutę), a pierwszym śmigłowcem, którego lot był w pełni sterowany, był niemiecki Focke-Wulf Fw 61 z 1936.
Za "ojca" śmigłowca powszechnie uważa się rosyjskiego (polskiego pochodzenia) konstruktora, pracującego w Stanach Zjednoczonych, Igora Sikorskiego, który w 1940 zaprojektował Vought-Sikorsky 300. Była to pierwsza działająca maszyna z jednym wirnikiem nośnym i śmigłem ogonowym, które rozwiązywało problem momentu reakcyjnego (zwanego też momentem oporowym), jaki oddziaływa na kadłub śmigłowca a pochodzący z napędu wirnika nośnego. Ten układ, zwany klasycznym, jest wykorzystywany do dziś w większości maszyn.
Pierwszym śmigłowcem, który trafił do służby, był niemiecki Flettner Fl-282 – mała, 2-miejscowa maszyna obserwacyjna i łącznikowa, której prototyp oblatano w 1941, a do 1943 zbudowano ok. 20 sztuk. Początkowo stosowana w Kriegsmarine w ochronie konwojów, potem do współpracy z artylerią. Kolejnym typem wprowadzonym na wyposażenie był Sikorsky R-4 oblatany w styczniu 1942 roku, wyprodukowany na zlecenie US Navy w ilości 131 sztuk. W 1944 znalazły one zastosowanie w Birmie do ewakuacji zestrzelonych pilotów i w 1944 zastąpione zostały przez doskonalszy Sikorsky R-6.
Śmigłowce dwuwirnikowe mogą mieć wirniki umieszczone współosiowo (na jednej osi, obracające się w przeciwnych kierunkach – układ Kamowa), lub w układzie podłużnym (z przodu i z tyłu kadłuba) który został zapoczątkowany przez konstruktora polskiego pochodzenia Franka Piaseckiego, rzadko w układzie krzyżowym, (układ Flettnera), wyjątkowo w układzie poprzecznym (np. nieudany Mi-12).
[edytuj] Sterowanie
Kombinacja ruchu postępowego i ruchu obrotowego względem osi wirnika umożliwia śmigłowcom wykonanie manewrów, do których przez wiele lat nie były zdolne żadne samoloty. Przykładowo możliwe jest poruszanie się po okręgu tak, aby nos śmigłowca zwrócony był cały czas w kierunku jednego punktu znajdującego się w środku okręgu (piruet).
[edytuj] Ruch postępowy w pionie
Odpowiednikiem lotu szybowego samolotów, który pozwala bezpiecznie wylądować samolotom z wyłączonym lub uszkodzonym silnikiem, jest (dla śmigłowców) lot autorotacyjny.
Za pomocą dźwigni skoku ogólnego i mocy pilot może zmieniać kąt natarcia wszystkich łopat jednocześnie. Ruch tej dźwigni jest sprzężony z układem regulacji mocy silnika(ów). Powoduje to, że przy zwiększaniu kąta natarcia wszystkich łopat (np. podczas startu) wzrasta też moc przekazywana na wirnik z zespołu napędowego – tak, aby utrzymywać prędkość obrotową wirnika (wirników) nośnego w potrzebnym zakresie. Dzięki powyższym dwóm czynnikom istnieje możliwość regulacji siły nośnej wirnika niezależnie od prędkości postępowej w płaszczyźnie poziomej. Śmigłowiec może zatem płynnie przemieszczać się wzdłuż osi pionowej (tzn. w górę lub w dół). Ten statek powietrzny nie potrzebuje więc długiego pasa startowego, aby wznieść się w powietrze, oraz żeby bezpiecznie wylądować. Z tego powodu o śmigłowcach mówi się jako o statkach powietrznych pionowego startu i lądowania. Śmigłowiec jest zdolny do wykonywania zawisu – stanu lotu, w którym nie jest wykonywane żadne przemieszczenie.
Pionowe wznoszenie śmigłowca wiążę się z najwyższym oporem indukowanym i wymaga dostarczenia do wirnika dużej mocy, czasem jest to moc maksymalna. Z tego też względu taki lot powinien być wykonywany w razie konieczności, wiąże się on ze zwiększonym ryzykiem wypadku jeśli dojdzie w tym czasie do (choćby częściowej) awarii zespołu napędowego.
[edytuj] Ruch postępowy w płaszczyźnie poziomej
Dzięki okresowej zmianie kąta natarcia łopat (sterowanie okresowe), nachyleniu wirnika śmigłowce mogą poruszać się dowolnie w kierunkach przód-tył oraz prawo-lewo ruchem postępowym, tzn. bez wykonywania obrotu względem osi wirnika głównego (kabina pilota jest cały czas zwrócona w tym samym kierunku np. na północ). Pilot wykonuje ten manewr poprzez odpowiednie wychylenie drążka sterowniczego.
Wychylenie drążka sterowniczego w lewo powoduje zwiększenie kąta natarcia na łopatach nacierających, a zmniejszenie na łopatach powracających. Patrząc na śmigłowiec z góry, przy wirniku obracającym się przeciwzegarowo łopaty nacierające znajdują się po prawej stronie osi podłużnej kadłuba śmigłowca. Wówczas prawa część wirnika wytwarza większą siłę ciągu w porównaniu z lewą częścią, co jest źródłem pochylenia śmigłowca w lewą stronę wraz pojawieniem się wypadkowej siły zwróconej poziomo w lewo, odpowiadającej za poziomy ruch śmigłowca w tym kierunku. Analogicznie zachowuje się śmigłowiec, gdy wychylimy drążek w każdym innym kierunku lewo-prawo oraz przód-tył włączając wszystkie kierunki pośrednie.
[edytuj] Ruch obrotowy względem osi wirnika głównego
Ruch obrotowy w układzie klasycznym realizowany jest poprzez zmianę skoku śmigła ogonowego. Zmianę tę śmigłowiec realizuje w wyniku sterowania orczykiem (pedałami) przez pilota. Śmigłowiec nie wykonuje żadnego ruchu obrotowego względem osi wirnika głównego (lub wykonuje ruch obrotowy ze stałą prędkością kątową) jeżeli siła ciągu śmigła ogonowego równoważy moment siły pochodzący z napędu wirnika nośnego.
[edytuj] Eksploatacja
Śmigłowiec jest maszyną, w której duża ilość elementów konstrukcji jest poddawana obciążeniom zmiennym co do siły i kierunku. Obciążenia te powodują szkodliwe drgania i naprężenia, a w efekcie zmęczenie materiału. Z tego względu wiele elementów śmigłowca wymaga kosztownych prac serwisowo-naprawczych, co sprawia, że jego eksploatacja jest dużo kosztowniejsza niż samolotu. W razie zaniedbań w zakresie przeglądów i remontów śmigłowca może dojść, na skutek zmęczenia materiału, do pęknięcia któregoś z istotnych elementów (np. łopaty wirnika głównego), co może być przyczyną poważnego w skutkach wypadku.
Śmigłowiec, dla wykonania tej samej pracy użytecznej wymaga – w stosunku do samolotu – dużo więcej energii, jest zatem również droższy w bieżącej eksploatacji.
[edytuj] Zastosowanie
Pomimo bardziej złożonego sterowania, wyższych kosztów zakupu i eksploatacji w porównaniu z samolotami, śmigłowce ze względu na swoje unikalne własności (głównie możliwość pionowego startu i lądowania, zawis) znalazły swoje miejsce w grupach ratowniczych, wojsku i wszędzie tam, gdzie istnieje konieczność lądowania na niewielkiej powierzchni oraz płynnego lotu na niewielkiej wysokości, w trudnych i niedostępnych warunkach terenowych, a także w trudnych warunkach atmosferycznych. Być może w przyszłości wzrośnie również transport cywilny.
[edytuj] Zobacz też
- Śmigłowce produkowane i konstruowane w Polsce
- Ugrupowanie bojowe śmigłowców
- Wiatrakowiec
- Wiroszybowiec
[edytuj] Linki zewnętrzne
| Daleki widok z Sea Towers |
|
Do najwyższego budynku mieszkalnego w Polsce już wprowadzają się pierwsi mieszkańcy. Budowa dwóch wież Sea Towers - niezwykłego kompleksu, być może nowej wizytówki Gdańska, jest na finiszu.
|
| PiS ma pomysł na kryzys |
|
Prawo i Sprawiedliwość przedstawi dziś propozycje dotyczące działań w czasie kryzysu gospodarczego - zapowiedział w radiowej "Trójce" prezes PiS Jarosław Kaczyński. - Co uczynić, aby Polska gospodarka ucierpiała możliwie jak najmniej - dodał.
|
| Na połoninach wciąż zimno i wieje wiatr |
|
W Bieszczadach powyżej górnej granicy lasu w czwartek rano wiał silny wiatr, a termometry wskazywały 13 stopni mrozu - poinformował ratownik dyżurny bieszczadzkiej grupy GOPR, Andrzej Łukaszczuk.
|
| RMF: Co dalej z magazynami krwi pępowinowej? |
|
Do tej pory krew była przyjmowana przez firmę Activision Life. Magazynowała ją w banku warszawskiego Centrum Onkologii. Umowa została jednak zerwana, ponieważ firma od dwóch lat nie płaci centrum.
|
| Kurski: Premier troszeczkę się leni |
|
To kompromitacja. Gdy napięcia gazowe się dzieją, gdy wali się energetyka w Europie, pan premier Tusk jeździ sobie na nartach. A Polska czeka - mówił w Kontrwywiadzie RMF FM Jacek Kurski.
|