Как сделать вертолет своими руками двухместный. Как сделать вертолет с радиоуправлением своими руками

Сколько уже говорилось про вертолеты...Тем созданно уйма. А новичек приходит на паркфлайер и задает все те же самые вопросы: "какой мотор купить для 700-й тушки", "какую серву поставить на хвост HK600", "какой аккумулятор лучше будет сидеть в 500-ке", и "почему на ней лопсти от 600". В лучшем случае ему дают ссылку на форм, в худшем отправляют в гугл, но чаще всего просто игнорируют. Цель статьи разобраться что надо купить, чтобы построить вертолет с нуля...

Начнем мы пожалуй с того, что в этой статье будет обсуждаться только то, что нам хочется и что для этого надо купить. По поводу настройки и сборки будем разговаривать в других темах.

Самые частые вопросы при выборе ПЕРВОГО вертолета.

"Хочу бензиновый, большой вертолет, говорят они круто летают, какой купить?"
Отбросьте мысли о ДВС. Обычно это машины не меньше 50 класса,с калильным двигателем, а это газонокасилка с метровым несущим винтом, энергия которого сопоставима с выстрелом из крупнокалиберного ствола. Высокая сложность управления заставит вас отказаться от ремонта вертолета на всю жизнь, испортив впечатления моделизма.

"У меня много денег мне плевать на стоимость вертолета, что мне нужно чтобы летать на 700 алгине?"

При нулевых навыках пилотрования первый полет будет длиться не дольше 20 секунд. Поднимите в воздух, испугаетесь, запутаетесь в стиках и уроните модель в лучшем случае в землю, в худшем случае отрубите себе руки, пальцы и прочие части тела. Для того чтобы летать на 700 алгине Вам понадоится одна две тысячи $ и хороший хирург-травматолог.

"Могу ли я сам сделать вертолет из того что продается в автомагазинах?"

Если вы RC-вертолетчик с пятилетним стажем, слесарь 11 разряда и авиационный инженер, Вы таких вопросов не зададите. Рядовой человек не сможет сделать ЛЕТАЮЩИЙ вертолет своими руками.

"Что купить?"

Для новичка есть 2 доступных класса вертолетов: 250 и 450. Оба эти класса имеют право на нахождение у вас дома. 250-ка в сборе обойдется лишь немногим дешевле старшего 450 друга. Ей нАмного сложнее управлять, он очень провортный, шустрый и резкий вертолет, т.к. чем больше габариты, тем больше его стабильность, тем дальше его можно от себя отпускать и из-за его размеров его лучше видно, я остановлюсь на 450 модели в связи распространенностью класса, огромном количестве рем. деталей и тюнинга, и совокупности летных характеристик.Хорошо настроенная 450-я модель с стабилизацией ведет себя в водухе очень прилично, на ровне с 500-ми собратьями. Именно модель 450го класса идеальна для новичка.

С моделью мы определились, теперь переходим к деталям:

Аппаратура
Лучше всего купить аппаратуру от Turnigy. или , сказать трудно. Для новой модели аппаратуры необходимо докупить . Старую модель лучше купить с встроенным передающим модулем.Все же я рекомендую старую добрую турнигу9х. Она почти всегда в стоке, все её болячки выявленны и лечатся. Сразу для аппаратуры купите и

Цена: 2000р + 300р + 230р

Тушка
Многие поклонники фирм T-REX и ALIGN скажут что лучше стоит брать оригинал, мотивируя это тем что они надежнее, точнее в управление и приятние в воздухе. Во всем они правы кроме одного. Естественный износ деталей у новичка наступает редко, а менять поломанные детали приходится часто. Мой совет: берите копию от HK. С или приводом не имеет большого значения.Ремень может простить некотороые ошибки при приземлении на хвост, кардан лучше передает мощность на хвост, не так плавают обороты как при ременном приводе, нет "перехлеста", при приземлении на хвост лишь небольшая вероятность поломки кардана, все же чаще ломаются лопасти. Лично я выбрал именно карданный привод и вам рекомендую!

Цена: 2200р

Двигатель и регулятор.
Есть зарекомендовавший себя мотор для 450 класса. Простой, надежный, в комплекте уже есть пиньоны, если и поломается не составит труда самостоятельно перемотать намотку.
Регулятор стоит выбирать из потребностей мотора. Оптимальным выбором будет регулятор на 40А. Например отличный компактный рег с ВЕС и массой отзывов. Но он не влезет в корпус, придется вешать снаружи (мало кого это останавливает). Если же Вы эстет и хотите чтобы вид у вертолета был безупречный купите малыша. В последнее время качество сборки этой модели стало лучше, но брак всеравно присутствует. Обязательно купите разъем и термоусадку и , чтобы иметь возможность присоединить к регулятору аккумулятор.

Цена: 650р + 600р + 120р

Сервоприводы
Много и очень много вариантов существует на счет сервоприводов для тарелки перекоса.
Самое лучшее что я встречал по соотношению цена\качество это . У знакомого они отлетали 2 сезона на 3х вертолетах. Пережили порядка 20 падений и до сих пор держат ноль и уверенно отрабатывают быстрый переход в крайние положения. Возьмите на всякий случай 4 штучки. Запасная серва лишней не будет.
Для хвоста я настойчиво рекомендую раскошелится на дорогой и проверенный сервопривод. Нет ничего хуже чем выход из строя хвостовой сервы. Как вариант , . Поверьте моим словам, скупой платит дважды. Именно хвостовая серва постоянно находится в работе, за полет она испытывает колосальные нагрузки. Можно использовать и , но обязательно проверяйте их перед каждым полетом и в перерывах между аккумулятрами. Ваша внимательность ни раз вас выручит.

Цена: 720р + 1300р

Гироскоп.
Мой вам совет, для начала вполне хватит . Да, в чем-то он уступает футабавским гирикам, пусть и редко, но попадается бракованный, но за 400 рублей ничего лучше не найти. НО если у вас есть возможность, не пожалейте денег на . Она ни раз спасет кошелек от опустошительных трат на новые лопасти, промежуточные валы и главные шестерни.

Цена: 400р или 2400р

Аккумуляторы и зарядка.
Классический вариант для 450 вертолета аккумулятор емкостью 2.2А\ч. Выбирать стоит по токоотдаче для начала(полет блинчиком), за глаза хватит . Отличная батарея. Возьмите 2 или 3 штуки, ибо для нормальной тренировки одной батареи мало. Позже, когда вы подрастете и научитесь висеть, делать петли и бочки, для активного пилотажа прикупите себе аккумуляторы рангом побольше, а сейчас это пустая трата денег.
Зарядное устройство однозначто . Модели будут меняться, время будет идти вперед, а зарядное устройство, как и RC-аппаратура у вас останется на долгие годы. Не поскупитесь и купите оригинальную версию.

Цена: 900р + 900р

Инструмент
Обязательно купите и .

Цена: 150 рублей

Рем. комплект.
Ошибка многих новичков в том, что они думают что никогда не будут падать. БУДЕТЕ! И падать будете очень часто. Именно по этой причине я и выбрал 450-й кит. Цена краша колеблется в 100-400 рублей. В основном это лопасти несущего и заднего винта, главная шестерня, хвостовая балка, флайбар, а так же промежуточные и хвостовые валы. На последнем можно съэкономить купив модель с ременным приводом. Обязательно купите так называемый краш-кит. Он позволит сразу же приступить к ремонту модели в поле и через 10 минут снова летать.

Назвать это чудом китайского авиапрома все-таки нельзя. Разве что очередным достижением китайских кустарных ремесленников

Угол наклона лопастей несущего винта регулируется шпагатом. Ну, надо же с чего-то начинать?

Вертолеты — универсальный вид транспорта, но, возможно, и наиболее сложный с точки зрения механики полета. Чтобы понять масштаб победы нашего героя, давайте разберемся, что именно ему пришлось построить.

Если оставить только основные компоненты, необходимые для управления вертолетом, список получится следующий:

— Левая рука пилота держит «ручку общего управления» с дроссельным регулятором на конце, регулирующим скорость вращения лопастей несущего винта. Этот рычаг можно также двигать вверх или вниз на манер автомобильного ручника — от этого движения зависит угол наклона лопастей. Если лопасти параллельны земле, подъемная сила практически равна нулю, она увеличивается с увеличением угла наклона лопастей.

— Правая рука пилота покоится на «ручке кольцевого управления», сделанной на манер джойстика, позволяющего устанавливать наклон вертолета под любым углом. Это достигается изменением угла наклона лопастей несущего винта в зависимости от того, в какой точке они находятся в данный момент. Таким образом, создается сектор, в котором угол наклона больше — а значит, больше и подъемная сила.

— Ноги пилота управляют парой педалей, от которых зависит угол лопастей рулевого винта, главной задачей которого является нейтрализация крутящего момента, возникающего из-за вращения несущего винта. Последний бы с легкостью «раскрутил» кабину, если бы вертолет не был снабжен еще одним винтом на хвосте. Нажимая на педали, пилот может увеличить или уменьшить тягу на хвосте машины.

Все эти педали и рукоятки дают пилоту возможность управлять сложной и постоянно меняющейся механикой полета, что, конечно, требует постоянной концентрации и собранности.

Очевидно, что устройство, собранное из трех колесиков от продуктовой тележки, сварной металлической рамы, криво прикрученным двигателем от мотоцикла и деревянных винтов вряд ли может претендовать на роль самого изысканного летательного аппарата на свете.

Более того, пока непонятно, как Ву собирается (и собирается ли вообще) устанавливать механизм наклона на несущий винт.

Молодой человек сообщает, что самодельный вертолет, обошедшийся изобретателю в 2 месяца работы и 1600$, потраченных на запчасти, поднимет его на высоту 2600 футов. Китайское правительство, впрочем, не столь уверено в успехе мероприятия, так что пока разрешения на взлет не получено.

Сколько сейчас появляется всяких прикольных девайсов - прямо не хочешь, а купишь. Взять например пишущую ручку со встроенной микровидеокамерой и 8-ми гигабайтами памяти, для записи видеоинформации в течении нескольких часов; или карманный, с пачку сигарет, широкодиапазонный анализатор частоты и мощности сигнала в пределах 1-2500 МГц... Но я отвлёкся. Речь пойдёт про радиоуправляемый игрушечный вертолёт, который попался мне на базаре, и мимо которого не смог пройти:)

Чего только не придумают китайцы для развлечения. Понимаю, что игрушка скорее для 10-ти летних, но сделано настолько прикольно, что неудержался и купил. Тем более его цена всего 30уе. Распаковываю. Большая коробка набита кучей всяких вспомогательных устройств. Сам вертолёт, собранный из тонкой пластмассы.

Пульт управления вертолётом, выполненный в стиле обычных пультов для радиоуправляемых машинок. Сходство усиливает телескопическая антенна, которая в выдвинутом состоянии имеет длинну около полуметра. Питается он от четырёх пальчиковых батареек АА и потребляет ток около 40мА.

Внутри пульта обычная печатная плата с регуляторами движения вертолёта,- вверх-вниз, вперёд-назад, и влево-вправо. Поворот и движение вперёд происходит с помощбю отдельного микромоторчика в хвосте вертолёта.

Для зарядки 2-х литий - полимерных аккумуляторов на 3,7В используется небольшое зарядное устройство со светодиодом - индикатором режимов его работы. Полный заряд происходит всего за один час. Всё-таки литий полимер!

В самом корпусе радиоуправляемого вертолёта находятся аккумуляторы, плата приёма, основной мотор с двумя группами пластмассовых лопастей подъёма-приземления и микромоторчик управления направлением движения. Всё это хозяйство активируется кнопкой сбоку кабины.

Жёлтый светодиод загорается, показывая, что все системы в норме и вертолёт к старту готов. Если он начнёт мигать - значит аккумулятор сильно разряжен и нужна подзарядка. А хватает 100%-го заряда всего на 10 минут полёта. Маловато. Испытания проводим на улице. Желательно конечно на траве, а не на асфальте - но об этом мы с товарищем подумали слишком поздно... Активируем пульт радиоуправления и плавно толкаем рычажок подъёма вперёд. Вертолёт, в соответствии с углом поворота рычажка набирает обороты и отрывается от земли. Прикольно! Теперь набираем высоту и пытаемся им управлять. С непривычки, а может от ветра, вертолёт летит куда не надо, и вместо того, чтоб плавно сажать его, жму рычаг вверх. Вертолёт взлетает хрен знает на какую высоту (метров 30) и попав в воздушный поток, летит на проезжую часть дороги...

В общем мне понравилось, хотя пришлось полурассыпавшийся корпус вертолёта обматывать скотчем как мумию. Зато вртолёт ещё более менее летает, а главное - вся электроника жива осталась. Может на что-то ещё пригодится. Ну и конечно получил массу эмоций и впечатлений, так что о покупке вертолёта не жалею. Но в следующий раз выберу модель посерьёзнее, тем более, что стоимость этих радиоуправляемых вертолётов в магазинах не такая уж и высокая.

Обсудить статью ВЕРТОЛЁТ НА РАДИОУПРАВЛЕНИИ

Наверное многие слышали про легкие двухместные вертолеты "Беркут", что выпускает в Тольятти ООО КБ "Беркут". Так вот, на этом тема вертолетостроения в Тольятти далеко не исчерпана. Одноместный вертолет собственной конструкции собирает в своем гараже Дмитрий Дмитриев в свободное от работы время. На вопрос, что побудило его занятся таким необычным делом, Дмитрий сказал, что у него всегда была тяга к конструированию и изобретательству, а также захотелось разрушить миф о том, что вертолет собрать гораздо сложнее, чем автомобиль. По словам Дмитрия, в России уже несколько десятков человек собирают в домашних условиях вертолеты, вместе они общаются в интернете и делятся друг с другом советами.

01. За основу своего вертолета Дмитрий взял американский вертолет Exec-162

02. Ёще совсем недавно вертолет Дмитрия был полностью собран (только без лопастей, которых пока нет). Дмитрий испытывал его на улице и обнаружив некоторые конструктивные недоработки, решил разобрать его и довести до ума.

03. Большинство деталей вертолета Дмитрий изготовил сам.

04. Самое сложное, по его словам, это найти нужный материал, никто не хочет работать с частным лицом, фирмы обычно продают материалы оптом.

05. Задний винт.

06. Двигатель- ВАЗ 2111

07. После испытаний Дмитрий решил облегчить двигатель, снять ресивер, поставить короткий впускной трубопровод и более легкий глушитель.

08. Привод центральных винтов и глушитель.

09. У Дмитрия есть знакомые в автомастерской, которая модернизирует двигатели для спортивных машин, там он изготавливает сложные детали.

10. У Дмитрия нет специального образования, связанного с авиастроением, до всего доходит сам, находя нужную литературу и общаясь с единомышленниками в интернете.

11. О практическом применении вертолета Дмитрий пока ещё не думал, на данный момент ему больше нравится сам процесс сборки.

12. Немного деталей

14. Тут же, в гараже обнаружилась ещё одна интересная вещь- бокс для подводной съемки, сделанный Дмитрием не то из пароварки, не то из соковыжималки.

15. Помимо сборки вертолета Дмитрий ещё увлекается дайвингом и немного фотографирует.

16. На сборку вертолета уже ушло семь лет, но Дмитрий не торопится, всё делает основательно, но, по его словам, "без фанатизма", не забывая о семье.

28. Кто-то штампует в гаражах детали для космических ракет, а Дмитрий собирает вертолёт и мечтает о своем первом полете.

Не забываем нажимать на кнопочки соц. сетей, поддержим Дмитрия и пожелаем ему творческих успехов.
Если у вас есть интересное увлечение и вы хотите рассказать о нем, напишите, или позвоните мне (

За последнее время в мире вертолетной техники произошло несколько значимых событий. Американская компания Kaman Aerospace объявила о намерении возобновить производство синхроптеров, Airbus Helicopters пообещала разработать первый гражданский вертолет с электродистанционным управлением, а немецкая e-volo - испытать 18-роторный двухместный мультикоптер. Чтобы не запутаться во всем этом разнообразии, мы решили составить краткий ликбез по основным схемам вертолетной техники.

Впервые идея летательного аппарата с несущим винтом появилась около 400 года нашей эры в Китае, однако дальше создания детской игрушки дело не пошло. Всерьез инженеры взялись за создание вертолета в конце XIX века, а первый вертикальный полет нового типа летательного аппарата состоялся в 1907 году, спустя всего четыре года после первого полета братьев Райт. В 1922 году авиаконструктор Георгий Ботезат испытал вертолет-квадрокоптер, разработанный по заказу Армии США. Это был первый в истории устойчиво управляемый полет техники такого типа. Квадрокоптер Ботезата сумел взлететь на высоту пяти метров и провел в полете несколько минут.

С тех пор вертолетная техника претерпела множество изменений. Появился класс винтокрылых летательных аппаратов, который сегодня делится на пять типов: автожир, вертолет, винтокрыл, конвертоплан и X-крыло. Все они отличаются конструкцией, способом взлета и полета, управлением несущим винтом. В этом материале мы решили рассказать именно о вертолетах и их основных типах. При этом за основу была взята классификация по компоновке и расположению несущих винтов, а не традиционная - по типу компенсации реактивного момента несущего винта.

Вертолет является винтокрылым летательным аппаратом, у которого подъемная и движущая силы создаются одним или несколькими несущими винтами. Такие винты располагаются параллельно земле, а их лопасти устанавливаются под определенным углом к плоскости вращения, причем угол установки может изменяться в достаточно широких пределах - от нуля до 30 градусов. Установка лопастей на ноль градусов называется холостым ходом винта или флюгированием. В этом случае несущий винт не создает подъемной силы.

Во время вращения лопасти захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению винта. В результате перед винтом создается зона пониженного давления, а за ним - повышенного. В случае вертолета так возникает подъемная сила, которая очень похожа на образование подъемной силы фиксированным крылом самолета. Чем больше угол установки лопастей, тем большую подъемную силу создает несущий винт.

Характеристики несущего винта определяются двумя основными параметрами - диаметром и шагом. Диаметр винта определяет возможности вертолета по взлету и посадке, а также отчасти величину подъемной силы. Шаг винта - это воображаемое расстояние, которое воздушный винт пройдет в несжимаемой среде при определенном угле установки лопастей за один оборот. Последний параметр влияет на подъемную силу и скорость вращения ротора, которую на большей части полета летчики стараются держать неизменной, меняя только угол установки лопастей.

При полете вертолета вперед и вращении несущего винта по часовой стрелке, набегающий поток воздуха сильнее воздействует на лопасти с левой стороны, из-за чего возрастает и их эффективность. В результате левая половина окружности вращения винта создает большую подъемную силу, чем правая, и возникает кренящий момент. Для его компенсации конструкторы придумали - это особая система, которая уменьшает угол установки лопастей слева и увеличивает его справа, выравнивая таким образом подъемную силу по обе стороны винта.

В целом, вертолет имеет несколько преимуществ и несколько недостатков перед самолетом. К преимуществам относится возможность вертикального взлета и посадки на площадки, диаметр которых в полтора раза превосходит диаметр несущего винта. При этом вертолет может на внешней подвеске перевозить крупногабаритные грузы. Вертолеты отличаются и лучшей маневренностью, поскольку могут висеть вертикально, лететь боком или задом-наперед, поворачиваться на месте.

К недостаткам же относятся большее, чем у самолетов, потребление топлива, большая инфракрасная заметность из-за горячего выхлопа двигателя или двигателей, а также повышенная шумность. Кроме того, вертолетом в целом сложнее управлять из-за ряда особенностей. Например, летчикам вертолетов знакомы явления земного резонанса, флаттера, вихревого кольца, эффекта запирания несущего винта. Эти факторы могут приводить к разрушению или падению машины.

У вертолетной техники любых схем существует режим авторотации. Он относится к аварийным режимам. Это означает, что при отказе, например, двигателя несущий винт или винты при помощи обгонной муфты отсоединяются от трансмиссии и начинают свободно раскручиваться набегающим потоком воздуха, тормозя падение машины с высоты. В режиме авторотации возможна управляемая аварийная посадка вертолета, причем вращающийся несущий винт через редуктор продолжает раскручивать рулевой винт и генератор.

Классическая схема

Из всех типов вертолетных схем сегодня самой распространенной является классическая. При такой схеме машина имеет только один несущий винт, который может приводиться в движение одним, двумя или даже тремя двигателями. К этому типу, например, относятся ударные AH-64E Guardian, AH-1Z Viper, Ми-28Н, транспортно-боевые Ми-24 и Ми-35, транспортные Ми-26, многоцелевые UH-60L Black Hawk и Ми-17, легкие Bell 407 и Robinson R22.

При вращении несущего винта на вертолетах классической схемы возникает реактивный момент, из-за которого корпус машины начинает раскручиваться в сторону, противоположную вращению ротора. Для компенсации момента используют рулевое устройство на хвостовой балке. Как правило им является рулевой винт, но это может быть и фенестрон (винт в кольцевом обтекателе) или несколько воздушных сопел на хвостовой балке.

Особенностью классической схемы являются перекрестные связи в каналах управления, обусловленные тем, что рулевой винт и несущий приводятся одним и тем же двигателем, а также наличием автомата перекоса и множества других подсистем, ответственных за управление силовой установкой и роторами. Перекрестная связь означает, что при изменении какого-либо параметра работы воздушного винта, поменяются и все остальные. Например, при увеличении частоты вращения несущего винта возрастет и частота вращения рулевого.

Управление полетом осуществляется наклоном оси вращения несущего винта: вперед - машина полетит вперед, назад - назад, вбок - вбок. При наклоне оси вращения возникнет движущая сила и уменьшается подъемная. По этой причине для сохранения высоты полета летчику необходимо менять и угол установки лопастей. Направление полета задается изменением шага рулевого винта: чем он меньше, тем меньше компенсируется реактивный момент, и вертолет поворачивает в сторону, противоположную вращению несущего винта. И наоборот.

В современных вертолетах в большинстве случаев управление полетом по горизонтали осуществляется при помощи автомата перекоса. Например, для движения вперед летчик при помощи автомата уменьшает угол установки лопастей для передней половины плоскости вращения крыла и увеличивает - для задней. Таким образом сзади подъемная сила увеличивается, а спереди - уменьшается, благодаря чему изменяется наклон винта и появляется движущая сила. Такая схема управления полетом применяется на всех вертолетах почти всех типов, если на них установлен автомат перекоса.

Соосная схема

Второй по распространенности вертолетной схемой является соосная. В ней рулевой винт отсутствует, зато есть два несущих винта - верхний и нижний. Они располагаются на одной оси и вращаются синхронно в противоположных направлениях. Благодаря такому решению винты компенсируют реактивный момент, а сама машина получается несколько более устойчивой по сравнению с классической схемой. Кроме того, у вертолетов соосной схемы практически отсутствуют перекрестные связи в каналах управления.

Наиболее известным производителем вертолетов соосной схемы является российская компания «Камов». Она выпускает корабельные многоцелевые вертолеты Ка-27, ударные Ка-52 и транспортные Ка-226. Все они имеют по два винта, расположенных на одной оси друг под другом. Машины соосной схемы, в отличие от вертолетов классической схемы, способны, например, делать воронку, то есть выполнять облет цели по кругу, оставаясь на одном и том же расстоянии от нее. При этом носовая часть всегда остается развернутой в сторону цели. Управление рысканием осуществляется подтормаживанием одного из несущих винтов.

В целом управлять вертолетами соосной схемы несколько проще, чем обычными, особенно в режиме висения. Но существуют и свои особенности. Например, при выполнении петли в полете может случиться перехлест лопастей нижнего и верхнего несущего винтов. Кроме того, в проектировании и производстве соосная схема более сложна и дорога, чем классическая схема. В частности из-за редуктора, передающего вращение вала двигателя на винты, а также автомата перекоса, синхронно устанавливающего угол лопастей на винтах.

Продольная и поперечная схемы

Третьей по популярности является продольная схема расположения несущих винтов вертолета. В этом случае винты располагаются параллельно земле на разных осях и разнесены друг от друга - один находится над носовой частью вертолета, а другой - над хвостовой. Типичным представителем машин такой схемы является американский тяжелый транспортный вертолет CH-47G Chinook и его модификации. Если винты располагаются на законцовках крыльев вертолета, то такая схема называется поперечной.

Серийных представителей вертолетов поперечной схемы сегодня не существует. В 1960-1970-х годах конструкторское бюро Миля разрабатывало тяжелый грузовой вертолет В-12 (также известен, как Ми-12, хотя этот индекс неверен) поперечной схемы. В августе 1969 года прототип В-12 установил рекорд грузоподъемности среди вертолетов, подняв на высоту 2,2 тысячи метров груз массой 44,2 тонны. Для сравнения самый грузоподъемный в мире вертолет Ми-26 (классическая схема) может поднимать грузы массой до 20 тонн, а американский CH-47F (продольная схема) - массой до 12,7 тонны.

У вертолетов продольной схемы несущие винты вращаются в противоположных направлениях, однако это компенсирует реактивные моменты лишь отчасти, из-за чего в полете летчикам приходится учитывать возникающую боковую силу, уводящую машину с курса. Движение в стороны задается не только наклоном оси вращения несущих винтов, но и разными углами установки лопастей, а управление рысканием производится за счет изменения частоты вращения роторов. Задний винт у вертолетов продольной схемы всегда располагается чуть выше переднего. Это сделано для исключения взаимного влияния от их воздушных потоков.

Кроме того, на определенных скоростях полета вертолетов продольной схемы иногда могут возникать значительные вибрации. Наконец, вертолеты продольной схемы оснащаются сложной трансмиссией. По этой причине такая схема расположения винтов распространена мало. Зато вертолеты продольной схемы меньше других машин подвержены возникновению вихревого кольца. В этом случае во время снижения воздушные потоки, создаваемые винтом, отражаются от земли вверх, затягиваются винтом и снова направляются вниз. При этом подъемная сила несущего винта резко снижается, а изменение частоты вращения ротора или увеличение угла установки лопастей эффекта практически не оказывает.

Синхроптер

Сегодня вертолеты, построенные по схеме синхроптера, можно отнести к самым редким и наиболее интересными с конструктивной точки зрения машинами. Их производством до 2003 года занималась только американская компания Kaman Aerospace. В 2017 году компания планирует возобновить выпуск таких машин под обозначением K-Max. Синхроптеры можно было бы отнести к вертолетам поперечной схемы, поскольку валы двух их винтов расположены по бокам корпуса. Однако оси вращения этих винтов расположены под углом другу к другу, а плоскости вращения - пересекаются.

У синхроптеров, как у вертолетов соосной, продольной и поперечной схем, рулевой винт отсутствует. Несущие же винты вращаются синхронно в противоположные стороны, а их валы связаны друг с другом жесткой механической системой. Это гарантированно предотвращает столкновение лопастей при разных режимах и скоростях полета. Впервые синхроптеры были изобретены немцами во время второй мировой войны, однако серийное производство велось уже в США с 1945 года компанией Kaman.

Направлением полета синхроптера управляют исключительно изменением угла установки лопастей винтов. При этом из-за перекрещивания плоскостей вращения винтов, а значит сложения подъемных сил в местах перекрещивания, возникает момент кабрирования, то есть подъема носовой части. Этот момент компенсируется системой управления. В целом же, считается, что синхроптером проще управлять в режиме висения и на скоростях больше 60 километров в час.

К достоинствам таких вертолетов относится экономия топлива за счет отказа от рулевого винта и возможность более компактного размещения агрегатов. Кроме того, синхроптерам характерна большая часть положительных качеств вертолетов соосной схемы. К недостаткам же относится необычайная сложность механической жесткой связи валов винтов и системы управления автоматами перекоса. В целом это делает вертолет дороже, по сравнению с классической схемой.

Мультикоптер

Разработка мультикоптеров началась практически одновременно с работами над вертолетом. Именно по этой причине первым вертолетом, совершившим управляемый взлет и посадку стал в 1922 году квадрокоптер Ботезата. К мультикоптерам относят машины, как правило имеющие четное количество несущих винтов, причем их должно быть больше двух. В серийных вертолетах сегодня схема мультикоптеров не используется, однако она чрезвычайно популярна у производителей малой беспилотной техники.

Дело в том, что в мультикоптерах используются винты с неизменяемым шагом винта, причем каждый из них приводится в движение своим двигателем. Компенсация реактивного момента производится вращением винтов в разные стороны - половина крутится по часовой стрелке, а другая половина, расположенная по диагонали, - в противоположном направлении. Это позволяет отказаться от автомата перекоса и в целом значительно упростить управление аппаратом.

Для взлета мультикоптера частота вращения всех винтов увеличивается одинаково, для полета в сторону - вращение винтов на одной половине аппарата ускоряется, а на другой - замедляется. Поворот мультикоптера производится замедлением вращения, например, винтов, крутящихся по часовой стрелке или наоборот. Такая простота конструкции и управления и послужила основным толчком к созданию квадрокоптера Ботезата, однако последующее изобретение рулевого винта и автомата перекоса практически затормозило работы над мультикоптерами.

Причиной же, по которой сегодня не существует мультикоптеров, предназначенных для перевозки людей, является безопасность полетов. Дело в том, что в отличие от всех остальных вертолетов, машины с несколькими винтами не могут совершать аварийную посадку в режиме авторотации. При отказе всех двигателей мультикоптер становится неуправляемым. Впрочем, вероятность такого события невысока, однако отсутствие режима авторотации является главным препятствием для прохождении сертификации на безопасность полетов.

Впрочем, в настоящее время немецкая компания e-volo занимается разработкой мультикоптера с 18 роторами. Этот вертолет предназначен для перевозки двух пассажиров. Как ожидается, он совершит первый полет в ближайшие несколько месяцев. По расчетам конструкторов, прототип машины сможет находиться в воздухе не больше получаса, однако этот показатель планируется довести по меньшей мере до 60 минут.

Следует также отметить, что помимо вертолетов с четным количеством винтов существуют и мультикоптерные схемы с тремя и пятью винтами. У них один из двигателей расположен на отклоняемой в стороны платформе. Благодаря этому осуществляется управление направлением полета. Впрочем, в такой схеме становится сложнее гасить реактивный момент, поскольку два винта из трех или три из пяти всегда вращаются в одном направлении. Для нивелирования реактивного момента некоторые из винтов вращаются быстрее, а это создает ненужную боковую силу.

Скоростная схема

Сегодня наиболее перспективной в вертолетной технике считается скоростная схема, позволяющая вертолетам летать на существенно большей скорости, чем могут современные машины. Чаще всего такую схему называют комбинированным вертолетом. Машины этого типа строятся по соосной схеме или с одним винтом, однако имеют небольшое крыло, создающее дополнительную подъемную силу. Кроме того, вертолеты могут быть оснащены толкающим винтом в хвостовой части или двумя тянущими на законцовках крыла.

Ударные вертолеты классической схемы AH-64E способны развивать скорость до 293 километров в час, а соосные Ка-52 - до 315 километров в час. Для сравнения, комбинированный вертолет - демонстратор технологий Airbus Helicopters X3 с двумя тянущими винтами может разгоняться до 472 километров в час, а его американский конкурент с толкающим винтом - Sikorksy X2 - до 460 километров в час. Перспективный разведывательный скоростной вертолет S-97 Raider сможет летать на скоростях до 440 километров в час.

Строго говоря, комбинированные вертолеты относятся скорее не к вертолетам, а к другому типу винтокрылых летательных аппаратов - винтокрылам. Дело в том, что движущая сила у таких машин создается не только и не столько несущими винтами, сколько толкающими или тянущими. Кроме того, за создание подъемной силы отвечают и несущие винты, и крыло. А на больших скоростях полета управляемая обгонная муфта отключает несущие винты от трансмиссии и дальнейший полет идет уже в режиме авторотации, при которой несущие винты работают, фактически, как крыло самолета.

В настоящее время разработкой скоростных вертолетов, которые в перспективе смогут развивать скорость свыше 600 километров в час, занимаются несколько стран мира. Помимо Sikorsky и Airbus Helicopters такие работы ведут российские «Камов» и конструкторское бюро Миля (Ка-90/92 и Ми-X1 соответственно), а также американская Piacesky Aircraft. Новые комбинированные вертолеты смогут совместить в себе скорость полета турбовинтовых самолетов и вертикальные взлет и посадку, присущие обычным вертолетам.

Фотография: Official U.S. Navy Page / flickr.com