Автомат перекоса вертолета. Общий принцип управления.

Привет, друзья!

Автомат перекоса вертолета.

Втулка несущего винта с автоматом перекоса вертолета МИ-8.

Снова вернемся к нашим вертолетам :-) , этим красивым и удивительным (несмотря на их кажущуюся сегодня обычность) аппаратам. Поговорим немного подробнее о принципах  их управления.

В статье «Как летает вертолет» я этого уже коснулся. Для того чтобы вертолет двигался поступательно, нужен перекос винта,  и создает его такой агрегат, как автомат перекоса вертолета. Вот о нем сегодня и поговорим.

Как известно для вертолета полная аэродинамическая сила — это сумма всех сил, действующих на каждую лопасть в отдельности. Силы эти я бы разделил на искусственные и на естественные.

О естественных. Каждая лопасть имеет определенный вес. Поэтому при вращении с достаточно большой скоростью на нее действует центробежная сила. Есть еще сила сопротивления и конечно подъемная сила лопасти. Вот эту самую подъемную силу вполне можно корректировать силами искусственными. А это как раз и делает автомат перекоса винта вертолета. От него к каждой лопасти протянута специальная тяга, с помощью которой изменяется угол установки лопасти, то есть по сути дела угол атаки и, как следствие, подъемная сила.

Лопасти несущего винта, описывая полный круг вокруг оси при его вращении, обтекаются встречным потоком воздуха по-разному. Полный круг – это 360º. Тогда примем заднее положение лопасти за и далее через каждые 90º полный оборот. Так вот лопасть в интервале от до 180º – это лопасть наступающая, а от 180º до 360º – отступающая. Принцип такого названия, я думаю, понятен. Наступающая лопасть движется навстречу набегающему потоку воздуха, и суммарная скорость ее движения относительно этого потока возрастает потому что сам поток, в свою очередь, движется ей навстречу. Ведь вертолет летит вперед. Соответственно растет и подъемная сила. (Для примера приведу пояснительный рисунок из «заслуженной» :-) книги об управлении вертолетом МИ-1.)

Автомат перекоса вертолета.

Изменение скоростей набегающего потока при вращении винта для вертолета МИ-1 (средние скорости полета).

У отступающей лопасти картина противоположная. От скорости набегающего потока отнимается скорость, с которой эта лопасть как бы от него «убегает» :-) . В итоге имеем подъемную силу меньше. Получается серьезная разница сил на правой и левой стороне  винта и отсюда явный переворачивающий момент. При таком положении вещей вертолет при попытке движения вперед будет иметь тенденцию к переворачиванию. Такие вещи имели место при первом опыте создания винтокрылых аппаратов.

Чтобы этого не происходило, конструктора применили одну хитрость. Дело в том, что лопасти несущего винта закреплены во втулке (это такой массивный узел, насаженный на выходной вал), но не жестко. Они с ней соединены с помощью специальных шарниров (или устройств, им подобных). Шарниры бывают трех видов: горизонтальные, вертикальные и осевые.

Автомат перекоса вертолета.

Силы, действующие на лопасть, подвешенную ко втулке винта на шарнирах.

Теперь посмотрим что же будет происходить с лопастью, которая подвешена к оси вращения на шарнирах. Итак, наша лопасть вращается с постоянной скоростью без каких-либо управляющих воздействий извне.

От до 90º скорость обтекания лопасти растет, значит растет и подъемная сила. Но! Теперь лопасть подвешена на горизонтальном шарнире. В результате избыточной подъемной силы она, поворачиваясь в горизонтальном шарнире, начинает подниматься вверх ( специалисты говорят «делает взмах»). Одновременно из-за увеличения лобового сопротивления (ведь скорость обтекания возросла) лопасть отклоняется назад, отставая от вращения оси винта. Для этого как раз и служит вертикальный шарнир.

Однако при взмахе получается, что воздух относительно лопасти приобретает еще и некоторое движение вниз и, таким образом, угол атаки относительно набегающего потока уменьшается. То есть рост избыточной подъемной силы замедляется. На это замедление оказывает свое дополнительно влияние отсутствие управляющего воздействия. Это значит, что тяга автомата перекоса, присоединенная к лопасти, сохраняет свое положение неизменным,  и лопасть, взмахивая, вынуждена поворачиваться в своем осевом шарнире, удерживаемая тягой и, тем самым, уменьшая свой установочный угол или угол атаки по отношению к набегающему потоку. (Картина происходящего на рисунке. Здесь У – это подъемная сила, Х – сила сопротивления, Vy – вертикальное движение воздуха, α – угол атаки.)

Автомат перекоса вертолета.

Картина изменения скорости и угла атаки набегающего потока при вращении лопасти несущего винта.

До точки 90º избыточная подъемная сила будет продолжать расти, однако из-за вышесказанного со все большим замедлением. После 90º эта сила будет уменьшаться, но из-за ее присутствия лопасть будет продолжать двигаться вверх, правда все медленнее. Максимальную высоту взмаха она достигнет уже несколько перевалив за точку 180º. Это происходит потому, что лопасть имеет определенный вес, и на нее действуют еще и силы инерции.

При дальнейшем вращении лопасть становится отступающей, и на нее действуют все те же процессы, но уже в обратном направлении. Величина подъемной силы падает и центробежная сила вместе с силой веса начинают опускать ее вниз. Однако при этом растут углы атаки для набегающего потока (теперь уже воздух движется вверх по отношению к лопасти), и растет установочный угол лопасти из-за неподвижности тяг автомата перекоса вертолета. Все происходящее поддерживает подъемную силу отступающей лопасти на необходимом уровне. Лопасть продолжает опускаться и минимальной высоты взмаха достигает уже где-то после точки , опять же из-за сил инерции.

Таким образом, лопасти вертолета при вращении несущего винта как бы «машут» или еще говорят «порхают». Однако это порхание вы, так сказать, невооруженным взглядом вряд ли заметите. Подъем лопастей вверх (как и отклонение их назад в вертикальном шарнире) очень незначительны. Дело в том, что на лопасти оказывает очень сильное стабилизирующее воздействие центробежная сила. Подъемная сила, например, больше веса лопасти в 10 раз, а центробежная – в 100 раз. Именно центробежная сила превращает на первый взгляд «мягкую» гнущуюся в неподвижном положении лопасть в жесткий, прочный и отлично работающий элемент несущего винта вертолета.

Однако несмотря на свою незначительность вертикальное отклонение лопастей присутствует, и несущий винт при вращении описывает конус, правда очень пологий. Основание этого конуса и есть плоскость вращения винта.

как летает вертолет

Силы, действующие на вертолет.

Теперь главная мысль :-) . В известной статье я уже говорил, что для придания вертолету поступательного движения нужно эту плоскость наклонить, дабы появилась горизонтальная составляющая полной аэродинамической силы, то есть горизонтальная тяга винта. Иначе говоря, нужно наклонить весь воображаемый конус вращения винта. Если вертолету нужно двигаться вперед, значит конус должен быть наклонен вперед.

Исходя из описания движения лопасти при вращении винта, это означает, что лопасть в положении 180º должна опуститься, а в положении 0º (360º) должна подняться. То есть в точке 180º подъемная сила должна уменьшиться, а в точке 0º(360º) увеличиться. А это в свою очередь можно сделать уменьшив установочный угол лопасти в точке 180º и увеличив его в точке 0º (360º). Аналогичные вещи должны происходить при движении вертолета в других направлениях. Только при этом, естественно, аналогичные изменения положения лопастей будут происходить в других угловых точках.

Понятно, что в промежуточных углах поворота винта между указанными точками установочные углы лопасти должны занимать промежуточные положения, то есть угол установки лопасти меняется при ее движении по кругу  постепенно, циклично.Он так и называется циклический  угол установки лопасти (циклический шаг винта). Я выделяю это название потому, что существует еще и общий шаг винта (общий угол установки лопастей). Он изменяется одновременно на всех лопастях на одинаковую величину. Обычно это делается для увеличения общей подъемной силы несущего винта.

Такие действия как раз и выполняет автомат перекоса вертолета. Он изменяет угол установки лопастей несущего винта (шаг винта), вращая их в осевых шарнирах посредством присоединенных к ним тяг. Обычно всегда присутствуют два канала управления: по тангажу и по крену, а также канал изменения общего шага несущего винта.

Тангаж означает угловое положение летательного аппарата относительно его поперечной оси (нос вверх-вниз :-) ), а крен, соответственно, относительно его продольной оси (наклон влево-вправо :-) ).

Конструктивно автомат перекоса вертолета выполнен достаточно сложно, но пояснить его устройство вполне можно на примере аналогичного узла модели вертолета. Модельный автомат, конечно, устроен попроще своего старшего собрата, но принцип абсолютно тот же :-) .

Автомат перекоса вертолета.

Автомат перекоса модели вертолета.

Это двухлопастной вертолет. Управление угловым положением каждой лопасти осуществляется через тяги 6. Эти тяги соединены с так называемой внутренней тарелкой 2 (из белого металла). Она вращается вместе с винтом и в установившемся режиме параллельна плоскости вращения винта. Но она может менять свое угловое положение (наклон), так как закреплена на оси винта через шаровую опору 3. При изменении своего наклона (углового положения) она воздействует на тяги 6, которые, в свою очередь, воздействуют на лопасти, поворачивая их в осевых шарнирах и меняя, тем самым, циклический шаг винта.

Внутренняя тарелка одновременно является внутренней обоймой подшипника, внешняя обойма которого – это внешняя тарелка винта 1. Она не вращается, но может менять свой наклон (угловое положение) под воздействием управления по каналу тангажа 4 и по каналу крена 5. Меняя свой наклон под воздействием управления внешняя тарелка меняет наклон внутренней тарелки и в итоге наклон плоскости вращения несущего винта. В итоге вертолет летит в нужном направлении :-) .

Общий шаг винта меняется перемещением по оси винта внутренней тарелки 2 при помощи механизма 7. В этом случае угол установки  меняется сразу на обеих лопастях.

Для более лучшего понимания помещаю еще несколько иллюстраций втулки винта с автоматом перекоса. Комментировать их нет смысла :-)

Автомат перекоса вертолета.

Втулка винта с автоматом перекоса (схема).

Автомат перекоса вертолета.

Поворот лопасти в вертикальном шарнире втулки несущего винта.

Автомат перекоса вертолета.

Изменение общего шага винта, лопасти поворачиваются в осевых шарнирах.

Вот пожалуй и все. Как видите, принципиально все достаточно просто. Конечно в практическом плане автомат перекоса вертолета - агрегат сложный, включающий в себя различные специальные узлы и устройства.

Автомат перекоса вертолета.

Втулка несущего винта с автоматом перекоса вертолета МИ-2.

В одной из следующих статей мы этого коснемся, а также рассмотрим как же непосредственно управляется вертолет из кабины пилота с использованием автомата перекоса и специальных органов управления.

В заключение я предлагаю вам посмотреть два ролика, которые достаточно наглядно иллюстрируют работу автомата перекоса несущего винта. Полезного просмотра и до новых встреч :-)

Фотографии кликабельны.

{lang: 'ru'}
Вам было интересно? Расскажите об этом друзьям:
Приглашаю к общению:

Related posts:

  1. Как летает вертолет.
This entry was posted in ВЕРТОЛЕТ and tagged . Bookmark the permalink.

191 Комментариев: Автомат перекоса вертолета. Общий принцип управления.

  1. Марина говорит:

    Как все это сложно все-таки…

    • admin говорит:

      На самом деле не так все это сложно, особенно если влезать во все это с интересом :-) … Хотя тема, конечно, не из самых простых…

  2. Светлана говорит:

    С первого взгляда (до прочтения статьи) все просто. После прочтения вопросов больше чем до ее прочтения. Но какое-то представление появилось.

    • admin говорит:

      А Вы задавайте вопросы, Светлана :-) … Может совместными усилиями привьем Вам любовь к технике :-) . А если серьезно, то не все это так сложно, как кажется на первый взгляд.

  3. Андрей говорит:

    Оказывается просто меняется угол атаки каждой лопасти за период оборота в зависимости от направления по горизонтали и угол атаки всех лопастей в зависимости вверх-вниз. А я думал, что ось наклоняется и мощность вверх-вниз. Все очень понятно. Спасибо!

    • admin говорит:

      Вы абсолютно верно все поняли, Андрей :-) . Определяющим является угол установки лопастей, а при изменении их общего шага еще меняется мощность двигателя ручкой “шаг-газ” из кабины пилота. Но об этом в одной из следующих статей. Заходите…

  4. Ольга говорит:

    Понравился Ваш сайт! Интересная информация! Желаю удачи Вам и продвижения Вашему сайту!

  5. геннадий говорит:

    Дааа, интуитивно, я думал что знаю принцип управления, но оказывается и рядом не стоял….спасибо просветили… думал все, что угодно, но то что лопасть меняет угол атаки за цикл-и в мыслях не было. да уж- все гениальное- просто. Век живи- век учись….

    • admin говорит:

      Не за что :-) . В ближайшее время помещу статью о непосредственном управлении вертолетом пилотом из кабины. Вы можете подписаться на обновления сайта, всегда будете знать о появлении чего-либо для Вас интересного…

  6. Сергей говорит:

    Если правильно врубился-угол атаки лопастей при полете меняется автоматически за счет горизонтальных шарниров ну и разумеется сил? А где можно найти технологию расчета аппарата (масса-силовой агрегат-винт) и технологию изготовления винта? не задумывался о том что винтик в свободном полете! и всетки не укладывается в голове то, что если винт сделать совсем легким-он должен вспорхнуть не подняв вертолет!

    • admin говорит:

      Совершенно правильно врубились :-) … Шарниры, силы (аэродинамические, вес, центробежные и т.д.), плюс еще тяги автомата перекоса, корректирующие положение лопастей. Насчет легкого винта… Они должны поднимать вертолет вне зависимости от своего веса, точнее аэродинамическая сила (родственная подъемной) будет в любом случае, пока лопасть движется в потоке. Другое дело, что если веса нет совсем, то нет и центробежной силы, а это значит, что лопасть будет подниматься вверх (под действием аэродинамической подъемной силы), поворачиваясь в горизонтальном шарнире, пока не “схлопнется”. Но это, конечно, в теории :-)
      Насчет источников расчетов и изготовления. Вопрос достаточно сложный и обширный… Не знаю даже что можно посоветовать конкретное. Вот такая книга, пожалуй, хороша: Юрьев Б. Н. Аэродинамический расчёт вертолётов. — М.: Государственное издательство оборонной промышленности, 1956. Вот по это ссылочке можно глянуть (скачать) насчет изготовления винта http://www.mirknig.com/knigi/technika/1181474318-tehnologiya-izgotovleniya-lopastey-vertoletov.html …. Вот так пока… Я постараюсь найти что-нибудь еще более удобоваримое, тогда вам сообщу….

  7. Анатолий говорит:

    Блин…… Какой интересный сайт. Я авиацией давно увлекаюсь, и если у меня возникают какие то вопросы в этой области, но смотрю интернет в основном википедию. Так вот минус ее в том, что там пишут литературным языком, и не во всем бывает разбираешься с первого раза. Например “автомат перекоса”, в википедии я так и не понял принцип работы, пока не наткнулся на этот сайт. Никогда бы не подумал, что такая нелегкая тема будет так просто и интересно преподносится, а главное все понятно и очень емко. И еще наглядно можно посмотреть – ну просто шикарно!
    Тоже самое могу сказать и про вопрос “реверса тяги”. Получил полную и исчерпывающую информацию и еще потом ролики посмотрел, как это выглядит в действительности. Отлично!
    Автору сайта большое уважение и огромное человеческое спасибо за такой ресурс!
    Развивай и дальше этот сайт!

    • admin говорит:

      Рад, что Вам понравилось :-) . Заглядывайте еще, наверняка найдете для себя кое-что интересное. Вы можете подписаться на обновления сайта. Тогда будете всегда в курсе всего нового…

  8. Сергей говорит:

    Очень доходчиво объяснили, я сам в 80тых учился на радиотехническом в Калужском Авиа Техническом Училище, и нам в ознакомительных целях преподавали аэродинамику самолетов и вертолетов, я с тех пор еще помнил как работает автомат перекоса, очень хороший был преподаватель, и кажется моделька автомата перекоса у него была, по этому все отложилось.
    Вот еще вы при этом не затронули по чему вертолет достаточно низкоскоростное устройство, и почему у малых вертолетов лопасти вращаются с бешенной скоростью, а огромных как граммпластинка, можно считать обороты винта. В этом случае чтобы окружная скорость у винтов(больших и маленьких) не привысила скорость звука на законцовке лопасти(поправьте если я не прав).
    А насчет того что в реальном полете не видно работу автомата перекоса, я подскажу. Когда показывают в некоторых фильмах как вертолет с большой скоростью приближается к вам, то видно что с одной стороны лопасть как ус стремится в верх, а с другой стороны она параллельна горизонту. Много раз видел особенно про горы когда показывают, оператор находится примерно на одной высоте с вертолетом.

    • admin говорит:

      Да, Вы правы, вопроса сверхзвукового обтекания лопастей винта я в этой статье не касался. Это потому, что не совсем в тему :-) . Немного коснулся этого в статье http://avia-simply.ru/pochemu-porshnevoj-dvigatel-ustupil-reaktivnomu/, когда упоминал о проблеме запирания воздушного винта. Но в целом, я думаю, надо мне сначала написать общую статью о сверхзвуке, а потом уже смело рассказывать о частных случаях (вертолетный винт, например). Все времени не хватает :-) . Болезнь века, что называется. Но сделаю обязательно…
      Насчет визуальной видимости наклона конуса вращения винта – это точно. Сам наблюдал это неоднократно. У нас на аэродроме полк МИ-24 (плюс МИ-8) стоял, так что насмотрелся :-) . На самом деле очень красивое зрелище…

      • pasha говорит:

        Да, время, время… Как это знакомо! Сколько проектов годами “висят” на различных стадиях проектирования-сборки! Сколько всего хочется сделать! Но где найти время на всё, да чтобы не в ущерб учёбе и работе…

  9. Сергей говорит:

    Да в догонку, что при соосном расположении винтов(там где нет у вертолета задней балки о маленького винта), все равно используется автомат перекоса, хоть винты вращаются в противоположную сторону и как бы компенсируют разные подъемные силы. как то так не могу точно вспомнить.

    • admin говорит:

      Да, это точно… Автомат перекоса используют все современные вертолеты, вне зависимости от схемы несущего винта.

      • Ddd говорит:

        А зачем же при соосной схеме автомат перекоса? Получается, что моменты от отступающих и наступающих лопастей будут компенсироваться тем, что винты вращаются в разные стороны. Получается автомат перекоса нужен только для того, чтобы наклонить конус вперед для полета вперед? А не проще было просто поставить толкающий (ну или тянущий) винт?

        • Юрий говорит:

          Все верно. В этом и заключается главное предназначение автомата перекоса – движение вперед (ну и само собой в других направлениях). Винт, конечно, можно поставить, однако это уже не будет вертолет в обычном понимании этого слова. Так нововведение сразу повлечет за собой (навскидку :-) ): значительное увеличение веса (дополнительный двигатель), значительное увеличение расхода топлива, увеличение лобового сопротивления (габаритные размеры), усложнение конструкции, снижение общей надежности и увеличение стоимости, возможные проблемы с управляемостью на малых скоростях…. Ну в общем где-то так… То есть это будет другой аппарат… Непонятно насколько жизнеспособный (съедающий, кстати, преимущества соосной схемы)…

          • Ddd говорит:

            Спасибо за ответ.
            Я думаю, что такой аппарат действительно не имеет смысла, иначе бы его уже сделали. Мне просто было непонятно, почему.
            А по поводу дополнительного двигателя – он не нужен, я ж почему предложил толкающий винт: мне казалось, что можно сделать толкающий маленький хвостовой винт из того, который при обычной (не соосной) схеме стоит перпендикулярно движению, к нему же привод от основного двигателя идет, насколько я понимаю.

          • Юрий говорит:

            В любом случае все те минусы, о которых я говорил, остаются. Если двигатель один, то это отбор мощности на толкающий винт. Что останется на несущий….? Совсем маленький винт не поставишь – скорость нужна. Плюс, кстати, особенности аэродинамики винта. Здесь ведь воздействие струи от несущего…. В общем с целесообразностью сложности :-) ….

          • Slava говорит:

            Здравствуйте.
            За статью спасибо.
            По поводу жизнеспособности машины с дополнительным толкающим винтом – прототип/демонстратор технологий уже построили, Sikorsky X2
            http://raider.sikorsky.com/x2-basics.asp
            сейчас строят уже прототип для армии.
            http://raider.sikorsky.com/raider-overview.asp

  10. дмитрий говорит:

    Спасибо! Очень интересный материал! я вообще думал, что внутри вертолёта противовес ездит и наклоняет его =) Атут вот как всё просто…)

    • admin говорит:

      Не за что, Дмитрий :-) … Как известно, “все гениальное просто”. А авиация и гениальность – две вещи, стоящие рядом, это уж точно :-)
      Заходите, буду рад. Можете подписаться на обновления сайта, тогда всегда будете в курсе всего нового, что появится на сайте.

  11. St говорит:

    Большое спасибо за статью. Все стало понятно ))

  12. Денис говорит:

    А работает ли автомат перекоса во время “зависания” вертолета на определенной высоте?

    • admin говорит:

      Вобщем-то он всегда в работе, пока работает двигатель и вращается винт :-) . Просто во время висения общий и циклический шаг сохраняют постоянную величину, поэтому кинематика автомата перекоса тоже неподвижна (приблизительно, конечно)…

  13. Баязит говорит:

    Я работаю на вертолетном заводе. Сотни раз видел колонку несущего винта и в сборе и в разобранном состоянии. Сам делаю многие детали для нее. Но принцип действия сей колонки не мог понять до сих пор, уяснил только сейчас. Большое спасибо за простой и доходчивый материал :)

    • admin говорит:

      Не за что :-) … Рад, что есть польза от моей писанины :-) … Заходите в гости, буду писать еще. Быть может найдете для себя что-нибудь интересное…

  14. Lesha говорит:

    Большое спасибо за доходчивый материал. Получается довольно сложная конструкция в расчетном и технологическом изготовлении. Спасибо конструкторам и техникам.

    • admin говорит:

      Не за что :-) … Заходите… А конструкция действительно сложная, но уже хорошо освоенная. Спецы (настоящие) у нас, слава богу, еще есть. Кстати, некоторые моделисты сами изготавливают узел автомата перекоса, в упрощенном, конечно, виде. Неплохо получается…

  15. kobra говорит:

    А я вот сам решил сделать эту механическую часть пока получается

  16. Георгий говорит:

    Какова частота оборотов вала несущего винта, т.е. самого винта, и в каких пределах эта частота (оборот/мин) варьерируется (с учетом числа лопастей несущего винта)? Спасибо заранее!

    • admin говорит:

      Прошу прощения за задержку с ответом…. Теоретически диапазон частот вращения несущего винта может меняться где-то от 100 до 500 об/мин. но на практике для современных вертолетов держится в районе 200 об/мин. Например, МИ-8 – 192 об/мин, Ми-24 – 240 об/мин (старичок МИ-1 – 232 об/мин). Главное влияние на частоту вращения оказывает не число лопастей, а исключение сверхзвукового обтекания концов лопастей. Понятно, что чем лопасть длинней, тем частота ниже. Для Ка-32, например, частота будет порядка 272 об/мин., МИ-26 – 132 об/мин. Большее количество лопастей утяжеляет втулку несущего винта, но позволяет сократить его диаметр.

      • Георгий говорит:

        Уважаемый коллега,
        Хочу создать 1-2 местный вертолет на рамочной основе с учетом закрытого фонаря кабины из композитного материала. Вертолет классической схемы, приблизительная взлетная масса около 470 кг, автомат перекоса жесткого типа, 3-ех лопастной винт, 4-ех поршневой бензиновый двигатель объемом 2,8 л . Кол-во лопастей из соображения уменьшения вибрации (почему и спрашивал о частоте вращения), а автомат перекоса с жестким соединением исходя из практичности аэродинамики в данном случае по сравнению с полужестким. Буду рад и признателен если поможете советами и консультациями по решению моей задачи.
        Спасибо заранее!
        С уважением, Георгий

        • Пахом говорит:

          Простите, что вмешиваюсь. Просветите, пожалуйста, разницу в автоматах перекоса с жёстким соединением и с полужёстким.

  17. of462m говорит:

    Всегда знал, что вертолет – адская машина, но не подозревал, что настолько. :) Огромное спасибо за статью. Единственное, что осталось непонятно – в чем смысл вращения лопасти на вертикальном шарнире, того самого “отставания” наступающей лопасти от остальных лопастей. Мне можно объяснять сложно. Высшее математическое образование, формул не боюсь. :) Заранее благодарен.

    • admin говорит:

      Не за что :-) . Прошу прощения за задержку с ответом…
      По поводу вертикального шарнира. Сложного, вобщем-то, ничего нет :-) . Шарнир служит для, скажем так, уменьшения нагрузок на саму лопасть, как силовых, так и вибрационных. Лопасть в горизонтальной плоскости при движении вертолета испытывает воздействие переменных сил аэродинамического сопротивления. Для наступающей лопасти они больше (плюсуется скорость полета), для отступающей – наоборот (скорость полета минусуется). Кроме того при движении лопасти в горизонтальном шарнире (взмахах), то есть периодического изменения радиуса вращения центра масс лопасти относительно оси ротора, возникают силы Кориолиса, тоже переменные в зависимости от того вверх или вниз машет лопасть. Вертикальный шарнир снимает эти нагрузки с лопасти, позволяя ей колебаться в плоскости вращения винта. Эти колебания обычно гасятся в специальных демпферах (они есть на анимационной иллюстрации). Их нужно гасить для того, чтобы избежать явления земного резонанса. Земной резонанс – явление, когда из-за движения лопастей в вертикальных шарнирах их общий центр масс отклоняется от оси вращения ротора, из-за чего втулка винта может начать колебаться в плоскости вращения винта. Если эти колебания совпадают с собственными колебаниями вертолета (частота), стоящего на шасси, то возможен резонанс всей конструкции. Чревато ее разрушением :-) … Вот как-то так… Надеюсь не очень путано :-)

  18. Михаил говорит:

    Юрий, очень интересная статья, я как любитель авиации, давно задавался вопросом работы автомата перекоса, и только прочитав Вашу статью, понял всё-таки как он работает! Кстати, сам занимаюсь авиамоделизмом, но меня больше привлекают самолёты, хотя вертолётами тоже интересуюсь. Надеюсь на то что Вы и дальше будете опубликовывать новые интересные статьи про авиацию!

    • admin говорит:

      Рад, что нравится. Заходите :-) . Вы, кстати, можете подписаться на обновления (если конечно уже не подписались), тогда будете в курсе, как появится что-то новое на сайте. А новое, конечно, будет. Насколько часто, прогнозировать не могу – туго со временем, но писать буду обязательно, тем более, что интересно самому :-) . Вот как раз сегодня к концу дня планирую выпустить статью (большую :-) , поэтому вожусь с ней долго) из серии “Дозаправка в воздухе”.
      Я, кстати, тоже больше самолетчик. Но вертолеты – это отдельная песня :-) . Классные аппараты…

  19. Азат говорит:

    Здравствуйте. Вот если бы Вы попроще,доходчиво объяснили самую простую схему управления А.П. т.е.при изменении общего шага не меняется перекос. На рисунках понять не могу.

    • admin говорит:

      Прошу прощения за задержку… Если я правильно понял Ваш вопрос, то визуально ответ на него (изменение общего шага без изменения циклического) можно посмотреть на втором видеоролике в этой статье. Примерно с 15-й секунды по 38-ю (камера 1) – это изменение общего шага без перекоса винта. Тоже самое, только с другой позиции на других камерах (в ролике). Это автомат перекоса реального вертолета. Посмотрите внимательно (весь ролик), там нет ничего сложного. Синего цвета – это тарелка автомата перекоса. Она может “ползать” вдоль оси винта вверх-вниз на специальной втулке, надетой на эту ось, это видно на кадрах ролика. Вот это самое “вверх вниз” и есть изменение общего шага через тяги. Тяги горизонтальных шарниров, с помощью которых непосредственно меняется шаг винта (установка лопастей) – кремового цвета. Они соединены с тарелкой и передвигаются вверх-вниз, когда вся синяя тарелка тоже двигается вверх-вниз по оси. То есть каждая тяга передвигается вверх-вниз на одинаковое расстояние, равное перемещению тарелки вверх-вниз по оси винта, причем в не зависимости от того, перекошена тарелка или нет. То есть каждая лопасть поворачивается в горизонтальном шарнире тоже на одинаковую постоянную величину. Это и есть изменение общего шага…. Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос :-) . Если что-то все же не ясно, пишите – разберемся…

  20. Петр Иванович говорит:

    У меня вопрос немного другого плана. Сейчас с утилизацией автомашин остается огромное количество запчастей, а конкретно, двигателей. Я беру простой двигатель от ВАЗ-2101, простой, с хорошими тяговыми свойствами, достаточно экономичный. Я пытаюсь сподвигнуть друга, технически грамотного, на создание летательного аппарата, маленький самолет (или вертолет), или хотя бы аэросани . В армии я учился 4 месяца в г.Троицк Челябинской области, в ТАТУ ГА, изучали аэросани КА-30 и А-3. Самым сложным в этой ситуации я нахожу изготовление винта и даже не знаю, продаются ли готовые. Что бы Вы посоветовали нам в данной ситуации ??

    • Сергей говорит:

      Петр Иванович, где сейчас живете? могли бы обмениваться инфой или объединить усилия. Я сам живу около Челябинска, еще в школе мы с другом строили аэросани, винт я делал из березы. Построили аэрокаляску, было лето, на базе двс д6 от велосипеда и 2 великов, а потом аэросани на базе двух спаренных пускачах от трактора, винт тоже из березы, дальше творить помешала армия а затем институт, семья… Имею вот такую сумасшедшую мечту изготовить вертолет… Тут думаю винтик из березы не покатит, но вроде как на трубном нашем лопасти катают…если что можно и в личку bizjevs@mail.ru

      • admin говорит:

        Вот класс! Вот это мне нравится :-) . Хорошо, когда единомышленники благодаря сайту друг друга находят. Чувствуется польза….

    • admin говорит:

      Прошу прощения за поздний ответ….
      Насчет винта, пожалуй, с Вами согласен. По поводу продажи готовых – вряд ли, разве что на готовый известный двигатель. У вас движок иного рода. Но вот, что называется, “по горячему”… Мне в комментариях написал Сергей (похоже он из Минска). Он занимается винтами. Правда для авиамоделизма, но там видимо все серьезно. И теория, и собственная разработка и расчет с “продувкой” (компьютерная программа) и изготовление. Свяжитесь с ним, возможно Вы там найдете для себя полезное. Его сайт el-aero.ru (указываю без www, дабы свой сайт ссылками не грузить). Там в разделе “о себе” есть все их координаты. Удачи…
      Если найду для Вас еще что-либо интересное, напишу…

    • валентин говорит:

      да там щелевой винт стоял на а3 позже вроде даже тандемный ставили можно купит а3 целиком ..много где продают правда не на ходу

  21. Азат говорит:

    Спасибо.Извините что надоедаю Вам, я не просто так спрашиваю,уже пять лет строю одноместный вертолетик,правда без всяких чертежей,путем проб и ошибок и есть успехи.Мне нужно объяснять простым языком,так как плохо знаю термины. Я имел в виду вот что, я поднимаю или опускаю шаг-газ а перекос остается неизменным ,вообще не меняется,как попроще сделать этот механизм.У меня сделано так,если конечно поймете. На втулке А.П который сидит на несушем валу и вращается с валом, ниже тарелок посажен подшипник ,на нем корпус,естественно корпус зафиксирован чтобы не вращаться, это единое целое,я это называю А.П. Далее ,к этому корпусу подсоеденена тяга от шаг-газа, и от этого же корпуса уходит еще одна тяга вниз и соединяется с прямоугольной площадочкой ,эта площадочка с одной стороны прикреплена к раме на шарнирах а к другой стороне как раз закреплена эта тяга которая идет из корпуса подшипника, И так, при поднятии или опускании общего шага эта площадочка делает то же самое и на такую же высоту.Далее, к этой площадке ГОРИЗОНТАЛЬНО подходят две тяги от ручки, и через Г образные шарниры уходят на верх к неподвижной тарелке А.П. Поэтому при поднятии опускании общего шага весь этот механизм ходит вместе и перекос остается неизменным без воздействия ручкой.Вот что я имел в виду. Хотя этот механизм работает неплохо ,хотел знать нет ли что попроще и в одном узле.С уважением Азат.Оренб.обл.

    • admin говорит:

      Азат, я о Вас не забыл :-) . Прошу прощения за задержку. У меня тут некоторые проблемы были со временем, поэтому сайтом мало занимался. Я в ближайшие дни отвечу Вам на Ваш емэйл, надеюсь разберусь в конструкции :-) .
      С наступающим Вас Новым годом! Удачи и добра в Новом году!

  22. Азат говорит:

    Спасибо! Вас и Всех участников форума с Наступающим Новым годом,крепкого здоровья всем,ну а кто конкретно занимается С.Л.А. удачно взлететь и мягкой посадки!!!

  23. Владимир говорит:

    Добрый день.
    Вы сказали, что у реального вертолёта всё сложнее, хотя, кажется мне, наоборот:) Не могли бы вы рассказать, для чего у игрушечных моделей ещё две маленькие лопасти? Как раз такой механизм изображён в вашей статье, на нём ешё две тяги уходят вверх, к этим лопастям. Если этот механизм меняет общий шаг (позиция 7), то как он это делает? Ведь у “больших” вертолётов это происходит по-другому?
    Спасибо, за познавательную статью:)

    • admin говорит:

      :-) … Вообще-то моя действительная фраза такова: “Модельный автомат, конечно, устроен попроще своего старшего собрата, но принцип тот же”. То есть я имел ввиду, что сам механизм, изображенный на рисунке принципиально повторяет автомат перекоса больших вертолетов, без отклонения в сторону модельных особенностей :-) . Две вертикальные тяги идут в этом случае именно к основным лопастям. Просто этот механизм (именно в части, изображенной на рисунке) удобен для объяснения действия узлов. На большом вертолете он все же посложней будет и в плане количества узлов и в плане материалов и технологии.
      А что касается моделей вертолетов (особенно серьезных), то тут ситуация несколько иная. Аэродинамические силы, действующие на лопасти модели достаточно велики (относительно, конечно), а сами лопасти легки и резко реагируют на изменения аэродинамического обтекания. То есть модель обладает избыточно острой реакцией. Обычно для нормального управления требуется смягчение этой реакции, до определенного уровня, конечно. Для начинающих – один уровень, для профессионалов – другой. Чтобы этого добиться, к обычному автомату перекоса добавлена специальная система (система Белла-Хиллера, бывает и по отдельности Белла и Хиллера, но реже :-) ), частью которой является сервоось (или флайбар) со специальными серволопатками на концах. Это те самые “маленькие лопасти”, о которых Вы спрашивали. Воздействие на основные лопасти в системе Белла-Хилера передается частично напрямую от автомата перекоса, а частично через сервоось. Соотношение этих частей формирует время отклика вертолета на управление (реакцию), его устойчивость. Сама сервоось по сути дела представляет собой гироскоп, а лопатки подбираются по массе, толщине, удлинению, но в создании подъемной силы, понятно, не участвуют. И, если уж говорить строго, к автомату перекоса они отношения не имеют.
      Ну вот примерно так… Не знаю, насколько Вам было понятно, но здесь вообще-то надо писать более подробно, в комментарии всего не напишешь. Материала, думаю, на целую статью хватит. Наверное соберусь, да напишу об этом :-) …. Точно напишу :-)

      Добавлю :-) … Со всеми этими “системами” голова модели вертолета действительно кажется сложнее, по крайней мере внешне…

  24. Владимир говорит:

    Очень даже понятно, спасибо за разъяснение:) Давно заметил, что модельки очень нервно реагируют на воздействия:)
    Спасибо!

  25. ich_stranger говорит:

    Интересная статья (я правда закончил когда-то вертолётный ШМАС и что такое автомат перекоса ещё помню:). Но у Вас ничего не сказано об угле опережения автомата перекоса. Я просто столкнулся, что на некоторых сайтах, объясняющих теорию для МОДЕЛЕЙ вертолётов, говорится, что угол опережения может доходить до 90 градусов. И объясняется это, не запаздыванием наклона плоскости вращения из-за инерции лопасти, а кориолисовой силой ?! Как примеры посмотрите на en.wikipedia.org/wiki/Swashplate_(helicopter); nkj.ru/archive/articles/8107/;rmodels.ru/art_vert/20009/ (смотрите Гироскопическая прецессия). Вы знаете о чем здесь идёт речь?

    • admin говорит:

      Да, конечно :-) . Я знаю, что такое гироскопическая прецессия, и как она влияет на положение плоскости вращения винта, то есть вызывает ее дополнительное перемещение и поэтому известное запаздывание ее наклона из-за которого и имеет место, в конечном итоге, угол опережения автомата перекоса. Однако, я сознательно не включил это понятие в статью. Дело в том, что политика сайта такова, что я стараюсь максимально упрощать подаваемый материал. Вопрос автомата перекоса сам по себе не очень-то и прост, а вопрос прецессии гироскопа для многих вообще является камнем преткновения :-) , особенно в пространственном воображении. В заголовке статьи написано “Общий принцип управления”, поэтому я, так сказать, изложил самые основы. Считаю, что угол опережения АП в этой ситуации – это уже как дополнительная конструктивная особенность (достаточно, впрочем, важная). Кстати, показывая силы, воздействующие на лопасти, я ведь не указал кориолисовы силы. Тоже из соображений упрощения, хотя они конечно присутствуют.
      Видимо в дальнейшем для некоторых такого рода “упрощенных” статей, мне все же придется писать что-то типа статей-продолжений или делать дополнения, потому что люди интересуются :-)
      Насчет угла опережения…. Его присутствие объясняется именно наличием запаздывания наклона плоскости вращения несущего винта из-за гироскопической прецессии, а не кориолисовыми силами. Эти силы вызывают движение лопасти в вертикальном шарнире (вперед и назад в зависимости от направления маха лопасти – вверх или вниз).

  26. Александр говорит:

    Все очень просто, толко где купить? Самому изготовить в домашних условиях с риском для жизни.

    • admin говорит:

      На самом деле – это сложный вопрос. Мне его уже задавали неоднократно, потому что желающих хватает, а соответствующего предложения нет. Не продают у нас просто так… Многие делают именно с риском…. Увы…

  27. Джон говорит:

    А я как раз так и представлял и оказывается так оно и есть даже предпологал что есть диск оказывается был прав.ОКазывается всё просто да вот только если возьмешься делать то уже сложновато как то станет.

  28. Денис говорит:

    Здравствуйте, недавно заинтересовался устройством несущего винта. И благодаря этой статье четко усвоил устройство автомата перекоса. Но не могли бы вы еще объяснить, пожалуйста, принцип действия горизонтального и вертикального шарниров. Если это в двух предложениях не уместить, то не могли бы вы дать ссылку на наглядное объяснение и их различие в разных схемах крепления лопастей.

    • admin говорит:

      Я так понимаю Вас интересует устройсто в конструктивном плане. Глубоко отетить пока не могу, т.к. несколько ораничен в возможностях (нахожусь в отъезде). Но Вы пока можете заглянуть в википедию статья “Несущий винт”, там есть схемы крепления лопастей (агл. вариант тоже) и в гугле по этому же запросу картинки. Там есть коe-что… Приеду в первых числах марта, спишемся, если будут вопрсы :-)

      • Денис говорит:

        Да вобще, я на википедию заглянул еще первым делом, меня не схемы крепления лопастей интересуют, а предназначение вертикального и горизонтального шарниров и как они взаимодействуют со всем несущим винтом. А как они выглядят и в какой последовательности крепятся я знаю.

        • admin говорит:

          А ну понятно теперь. Можно попробоbать ответить коротко. Частично об этом написано в статье об АП. В горизонтальном шарнире лопасть поворачивается, когда “машет”. Нужно это, чтобы не грузить ее лшними изгибными напряжениями от сил, действующих в вертикальной плоскости (подъемная, вес, центробежная..) и исключить эффект переворачивания. Вертикальный шарнир – то же самое для сил в горизонтальной плоскости (сила сопротивления, кориолисова и тоже центробежная), дабы избежать лишних изгибных напржений и деформации…
          Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос… Ели нет, пишите…

          • Ivan говорит:

            Подскажите пожалуйста.
            По маханию лопасти:
            1. Может ли пилот или электроника влиять на этот угол и как, либо этот угол менятся только за счет подемной силы?
            2. Ограничена ли лопасть чем-то в шарнире, есть ли пружины или депферы или что-то такое.
            По вертикальному шарниру такие же вопросы.
            Спасибо.

          • admin говорит:

            1. Электроника (пилот) на это не влияют. это процесс объективный (рассчитанный, правда).
            2. В горизонтальном шарнире как такового ограничителя нет, однако есть ограничитель свеса лопасти при малой частоте вращения. Для вертикального шарнира существуют ограничительные демпферы. Конструкция их разная. Вот на этой фотографии неплохо они видны…

  29. Денис говорит:

    Да спасибо, и еще. От каких условий зависит угол поворота в этих шарнирах, тоесть, например, как вертикальный шарнир узнаёт, что встречное горизонтальное сопротивление избыточное и уменьшает угол? И как ГШ? (Не пилот ведь задаёт этот угол?)

    • admin говорит:

      Угол поворота в этих шарнирах на самом деле совсем невелик и формируется под действием условия равновесия сил, действующих на лопасть во время ее махов (как в статье напиcано) – это для ГШ. А для ВШ в дополнение к сказанному есть еще специальные демпферы, замедляющие ее (лопасти) отклонения и не дающие ей дергаться туда-сюда при изменении направления действия сил.

  30. Александр говорит:

    Спасибо огромное! Много нового узнал о вертолётах на вашем сайте. Я думал у них просто ось винта наклоняется….

  31. Алексей говорит:

    Здравствуйте! У меня к Вам такой вопрос. Как вертолет зависает в воздухе? Какой угол наклона у лопастей во время зависания?

    • admin говорит:

      Для того, чтобы вертолет завис в воздухе нужно, чтобы сумма сил на него действующих была равна нулю. То есть вертолет не движется в горизонтальной плоскости, потому что плоскость вращения винта горизонтальна (как и тарелка автомата перекоса) и у тяги несущего винта нет горизонтальной составляющей. А ее вертикальная составляющая прямо противоположна и равна по величине весу вертолета. Все лопасти несущего винта при этом имеют один общий наклон (называемый общим шагом винта), необходимый и достаточный для того, чтобы создавать упомянутую вертикальную тягу, равную весу. Количественно такой угол зависит от типа вертолета, его массы, погодных условий, высоты полета и т.д.
      Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос. Если что-то неясно – пишите, разберемся…

      • pasha говорит:

        добавить ещё компенсацию смещения центра тяжести (относительно оси винта), а для “одновинтового” – ещё и компенсацию боковой силы от рулевого винта, а также момента на валу этого самого рулевого винта – положение автомата перекоса, думаю, должно быть несколько смещённым относительно нейтрального, при котором “Все лопасти несущего винта при этом имеют один общий наклон”

  32. Алексей говорит:

    А как можно рассчитать этот угол зная вес? Или только эксперементально?

  33. Алексей говорит:

    И еще, может не в тему здесь будет, но как рассчитывают расстояние между верхними и нижними лопостями соосного вертолета?

    • admin говорит:

      Вы, видимо, занимаетесь конструированием вертолета? Конечно, все это рассчитывается. И угол и расстояние между соосными винтами (расчеты как аэродинамические, таки прочностные и технические). А потом доводится экспериментально. Однако, тут я Вам помочь не смогу, нет у меня таких расчетных методик. Да и сам вопрос достаточно непрост. Думаю, что самодельщики действуют больше методом эксперимента, не исключая, впрочем, определенных технических и аэродинамических знаний……

  34. Алексанр Иванович говорит:

    Статья толковая.Стало всё более-менее ясно.Спасибо

  35. Евгений говорит:

    теперь я наконец-то все понял. Теперь смогу сделать вертолет.:-)

  36. Очень интересная статья, довольно познавательная. Все просто и четко и грамотно рассказано. Огромное спасибо автору статью за вложенный труд. По мимо самой статьи к ней идут отличные комментарии. как я понял желающих создать свой летательный аппарат много. Желаю им успеха в нелегком труде изобретательства.

  37. Юрий говорит:

    Спасибо! Очень интересно!!!

  38. Евгений говорит:

    Отличная статья! Давно интересовался этим устройством, наконец-то понял, как работает. Спасибо огромное!

  39. Евгений говорит:

    Я вообще не имел никакого понятия в вертолетах,и вдруг тебе на,изобрел супер автомат перекоса,не имеющего аналога в мире.Он позволит не меняя мощности двигателя повысить скорость полета и маневренность вертолета, повышаются технико-экономические показатели в целом машины.

  40. Сергей говорит:

    Видео полностью прояснило работу автомата перекоса. Лучше как говориться один раз увидеть.
    Вот только для меня осталось не понятно назначение некоторых элементов конструкции:
    - на первом видео есть одна из тяг меняющих шаг лопасти имеет дополнительное соединение со стулкой.
    - на втором видео есть два красных элемента. Верхний в дополнение к тяге меняющей шаг лопасти одной из лопастей. А нижний является одной из четырёх тяг меняющих угол наклона тарелки, но не понятно почему он имеет другую конструкцию, по сравнению с остальными тремя.

    Заранее спасибо за ответ.

  41. Oguz говорит:

    Сколько тут каментов!!!
    Посмотрел видео и стало все понятно.. хотя, пришлось два раза пересмотреть, не сразу уловил детали. Видео очень информативно, если быть внимательлным к деталям, как момент, когда лопасть обретает угол – за счет изменения угла перекоса.
    http://www.youtube.com/watch?feature=player_embedded&v=0KogvOTujFQ

    Спасибо за инфу, давно задавался вопросом, люблю вертолеты ) особенно камова.
    Всем успехов!

  42. Василий говорит:

    Спасибо админу, неплохо было бы еще узнать про аналогичное устройство на вертолетах типа КА-32 или КА-26 и как устроено управление хвостовым винтом

  43. ddn58 говорит:

    На одном из рисунков, где показано изменение общего шага, при анимации
    изображения сделана ошибка и тарелка автомата перекоса перемещается
    по валу несущего винта при отклонении качалки поперечного управления,
    хотя при её качании должен происходить наклон тарелки в поперечной
    плоскости.Тех кто действительно хочет понять устройство вертолёта это
    может ввести в заблуждение и ( чего то не понимания ).
    Перемещаться по валу автомат перекоса должен при качании рычага
    общего шага, который расположен ниже и на котором размещены качалки
    продольного и поперечного управления.

    • Юрий говорит:

      Пожалуй да… Хотя я бы не относил это на счет работы самого автомата перекоса. Изменение общего шага там показано правильно. Привод же просто схематичен. Если бы я писал эту статью сейчас, то этот рисунок пожалуй бы не использовал :-)

  44. Сергей говорит:

    Уточните, пожалуйста, по Рис. “Картина изменения скорости и угла атаки набегающего потока при вращении лопасти несущего винта.” Там указана некая скорость полета и направление. Но при этом углы атаки на заднем (0) и переднем (180) положении лопастей равны (альфа). Я, честно говоря, понял, что вертолет может двигаться вперед только если угол при заднем положении больше, чем на переднем. Объясните, пожалуйста. Спасибо!

    • Юрий говорит:

      Тот угол, который на рисунке (альфа) – это угол атаки лопасти по отношению к набегающему на конкретную лопасть потоку. А тот угол, о котором Вы говорите (больше-меньше) – это угол наклона всей плоскости вращения винта, или то же самое – наклон тарелки автомата перекоса. При таком наклоне, грубо говоря, наклоняется вся подъемная сила винта и появляется горизонтальная составляющая для движения вертолета вперед.
      Вот как-то так… Если что-то не поняли – пишите, разберемся…

      • Сергей говорит:

        Спасибо большое за ответ! Как говорится плохо быть тупым, но у меня в голове “пазл” не сложился, и я, если можно, еще поспрашиваю. “…угол атаки лопасти по отношению к набегающему на конкретную лопасть потоку” – это же установочный угол или нет?
        Если да, то Вы же писали, что “… если вертолету нужно двигаться вперед, значит конус должен быть наклонен вперед.
        Исходя из описания движения лопасти при вращении винта, это означает, что лопасть в положении 180º должна опуститься, а в положении 0º (360º) должна подняться. То есть в точке 180º подъемная сила должна уменьшиться, а в точке 0º(360º) увеличиться. А это в свою очередь можно сделать уменьшив установочный угол лопасти в точке 180º и увеличив его в точке 0º (360º).” Т.е. для наклона плоскости винта, который приводи к движению вертолета, установочный установочный угол должен быть разный (при движении вперед разным в точках 0 и 180 градусов)?

        • Юрий говорит:

          Сергей, угол атаки, тот, что на рисунке – это не установочный угол. Это, так сказать, естественный угол атаки. Рисунок этот объясняет механизм взмаха лопасти. А установочный угол формируется под воздействием тяг от тарелки автомата перекоса и под их действием для движения вперед в точке ноль угол больше, чем в точке 180. Вот вам и наклон подъемной силы вперед с получением горизонтальной тяги. Если это пока не ясно, то не надо забивать голову запаздыванием углов и таким вещам как гироскопическая прецессия, потому что это уже не относится к простому принципу прямолинейного полета вертолета с помощью автомата перекоса. Это уже добавки, выражающиеся обычно в конструктивном исполнении самого механизма.

      • Сергей говорит:

        Прівет! Де взяти цей почіпнік? Цю тарілку? Це всьо?

        • Юрий говорит:

          На этот вопрос я ответить не могу, к сожалению. Если Вы занимаетесь самостоятельным конструированием, то для изготовления таких ответственных узлов видимо надо обращаться на авиа (или ремонтные) заводы. Можно изготовить и на обычном предприятии, но при условии точного расчета и высокого качества…

  45. Сергей говорит:

    Попробовал больше вникнуть в рисунок, но по-моему еще больше запутался. Если направление полета совпадает с вектором от 0 до 180 градусов, то лопасть в точке 0 должна быть в наивысшим положением, а в 180 в самом низком, чтобы конус был наклонен (как показано на след. рисунке). Но в описании Вы говорите, что “Максимальную высоту взмаха она достигнет уже несколько перевалив за точку 180º”. Помогите, пожалуйста, разобраться.

    • ddn58 говорит:

      Сергей, нет ничего удивительного в том, что вы запутались.
      Я уже указывал автору, что нужно соблюдать точность в определениях
      и в кинематике перемещения деталей. Ваше непонимание вызвано
      простой причиной, в описании ни словом не обмолвились о таком
      физическом явлении, как гироскопическая прецессия. Суть этого
      явления в том, что при попытке отклонить ось вращения быстро
      вращающейся массы, отклонение происходит не в направлении
      приложения силы, а примерно через 90 градусов по ходу вращения,
      то есть максимальный угол атаки лопасть должна иметь за 90 градусов
      до нужной точки. Однако и это ещё не всё. Подобное решение справедливо
      лишь для двухлопастных вертолётов, если лопастей более двух, то кинематика
      их перемещения вносит в этот процесс свои коррективы и угол существенно
      изменяется на 15-20 градусов. Точно он определяется в период испытаний
      и доводки каждой конкретной модели вертолёта, по этому на реальной
      машине тарелка автомата перекоса повёрнута от продольной плоскости
      на определённый угол упреждения.

      • Юрий говорит:

        Не знаю уж что там с точностью определений, но Вы запутаете Сергея еще больше. Не при чем тут прецессия. Для объяснения основного принципа работы автомата перекоса она не нужна. Ее нужно учитывать при конкретном пилотировании и при изготовлении самого механизма. Более того, запрашиваемый Сергеем рисунок не объясняет работу автомата перекоса, он объясняет причину и механизм “взмаха”. Сергея интересует установочный угол лопасти, а это уже прерогатива тарелки автомата перекоса. Про прецессию можно говорить когда этот факт станет ясен…

  46. Андрей говорит:

    Здравствуйте. Отличная статья, автор молодец, обьясняет все просто и понятно. Знал устройство автомата перекоса и принцип работы, но все не мог понять зачем нужен вертикальный шарнир, теперь разобрался. Болшое спасибо. Из коментариев видно, что много интересующихся и решил помоч. В интернете видел пару видеороликов рабочего самодельного вертолета с автоматом по системе Белла-Хиллера с героскопом, там все наглядно демонстрируется. Может кому и пригодиться. Вот ссылка на видео полета: http://go.mail.ru/search_video?q=%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D1%8B%20%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE&fr=ws_p#s=Rutube&sig=9117148968&d=1055104778 и вторая на обзор конструкции: http://go.mail.ru/search_video?q=%D1%81%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D0%B4%D0%B5%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D1%8B%D0%B5%20%D0%B2%D0%B5%D1%80%D1%82%D0%BE%D0%BB%D0%B5%D1%82%D1%8B%20%D0%B2%D0%B8%D0%B4%D0%B5%D0%BE&fr=ws_p#s=Youtube&sig=e5fd9eb039&d=953997327

  47. Михаил говорит:

    Очень интересная статья, спасибо большое, но я не очень понял, как изменение наклона тарелки автомата перекоса не мешает её подъему вверх и вниз (картинка с подписью “изменение общего шага винта, лопасти поворачиваются в осевых шарнирах”)

    • Юрий говорит:

      Тарелка закреплена на оси винта на шаровой опоре, то есть может менять угол наклона. А сама опора скользит по оси вверх-вниз. Этот рисунок неудачен, в общем-то, все собираюсь его поменять :-) . Для лучшего понимания Вам лучше посмотреть ролики в конце статьи. Оба они сказанное неплохо иллюстрируют.

      • Михаил говорит:

        Спасибо большое, все понял)

      • Дмитрий говорит:

        То есть тарелка автомата не закреплена на валу и постоянно испытывает трение об него?

        • Юрий говорит:

          Не зафиксирована. Трения нет (если не считать вертикальные перемещения тарелки, и то здесь по валу перемещается опора). Тарелка расположена на шаровой опоре и сама представляет из себя “подшипниковую систему”. Посмотрите ролик.

  48. Vadim говорит:

    я не понял самого главного, когда вертолет летит вперед и у него разная сила действует на лопасти справа и слева ( то что в первой части статьи ), так вот вращение лопастей в шарнирах происходит как бы автоматически или искусственной силой? чтобы заставить вертолет лететь вперед или в сторону из состояния покоя, я понял что нужна искусственная сила (которую дает автомат тяги), а вот когда вертолет уже летит вперед и нужно просто компенсировать разную силу на лопасти слева и справа от вертолета, вот про это вопрос.

    • Юрий говорит:

      Вращение лопастей (наступающей и отступающей) в горизонтальных шарнирах происходит в результате действия естественной силы (то есть как Вы сказали автоматически). Чтобы заставить вертолет двигаться вперед при помощи автомата перекоса (не автомат тяги – у Вас описка, видимо) создается сила искусственная. Здесь управляющее воздействие от автомата перекоса изменяет величину угла атаки лопастей в нужный момент на необходимую величину, поворачивая их в осевых шарнирах. И когда вертолет уже летит вперед, то картина остается принципиально той же. Все так же действует естественная сила и лопасти “порхают”, поворачиваясь на нужную величину в горизонтальных шарнирах и компенсируя переворачивающий момент. Может быть количественно что-то поменяется (какие-то углы отклонения лопастей) из-за воздействия автомата перекоса, но принципиально все то же, как если бы вертолет не летел вперед….

  49. Анатолий говорит:

    На сколько эффективно управление моделью вертолета МИ-12 за счет изменения угла наклона несущих винтов, а не использования автомата перекоса. Из-за габаритов нет возможности установить рулевые машинки в крыльях.

    • Юрий говорит:

      Совершенно точно сказать не смогу, нет расчетов, но думаю, что эффективность должна быть на уровне. Ведь формально наклон несущего винта – это наклон плоскости его вращения, что в принципе и делает автомат перекоса.

    • Юрий говорит:

      Ну, формально говоря, при использовании автомата перекоса (циклический шаг) происходит наклон плоскости вращения винта, что теоретически тождественно наклону оси винта (при неизменных углах атаки лопастей). Так что эффективность должна присутствовать. Только не ясно что делать с вертикальным взлетом за счет изменения общего шага. Это ведь тоже автомат перекоса…

      • Анатолий говорит:

        Управление тягой винтов за счет изменения оборотов. А смущает гироэффект при изменении угла.

      • Евген говорит:

        Юрий,вертикаль – рычаг общего шага когда все 5 лопастей подвергнуты одному углу атаки , без рычага будет как биби ездить.Если у кого то есть желание расскажу подробно о рычаге и более тех.языком

  50. Алексей говорит:

    Спасибо за статью очень познавательно. Возник вопрос а как осуществляется тримирование (имею ввиду как на самолете тримеры руля направления, элеронов и тд) или они отсутствуют?

    • Юрий говорит:

      Триммирование на вертолете есть и осуществляется одновременно в продольном и поперечном отношении. Только классический самолетный триммер воздействует на управляющую аэродинамическую поверхность, а вертолетный – специальное электромеханическое пружинное устройство, соединенное с ручкой управления и разгружающее ее от усилий…

  51. Марат Тарасов говорит:

    Все написано доступным языком.Более проще уже не объяснить,советую всем новичкам начинать с аэродинамики самолета там все проще.Я окончил СПбГУГА в 1980г(Ордена Ленина Академия ГА).Летал 33 года штурманом на самолетах Ан-24,Ан-26,Ту-134,Ту-154. Когда Боинги и Аэрбасы вытеснили советскую технику и штурманы и бортинженеры остались без работы.Переучился на вертолет Ми-26Т.Последние 2 года повезло поработать на самом большегрузном и мощном вертолете.Тема кто опытнее и лучше пилоты самолетов или вертолетчики.По-моему каждые в своем деле професионалы.Если летчики смелые и отважные то вертолетчики просто героические люди. Условия труда совсем другие в заполярье по буровым и по точкам.

  52. Евгений говорит:

    Есть еще более продвинутый автомат перекоса,у которого каждая лопасть кроме вращения совершает и колебания в сторону вращения.Это дает экономию силового агрегата и повышение летно-технических характеристик вертолета.Патент № 2490172

  53. Юрий говорит:

    Работая в геологии,летал на МИ-1,МИ-4,МИ-8.На Чукотке ,На МИ-4 пилоты давали =порулить= над тундрой(вместе работали не один год). С тех пор влюблен в машину МИ.Конечно разъясняли ,устройство,назначение узлов…Например ,смысл совмещения =шага и газа= в одном… Сайт Ваш очень интересный,спасибо.

  54. Somik говорит:

    Если вертолет тянет вверх винт, значит весь вертолет висит на оси двигателя? Какой же прочности этот подвес? И если лопасть подвешена и на вертикальном шарнире, значит вертолет висит и на этих шарнирах?

    • Юрий говорит:

      Ну так в общем-то и есть :-) … И прочность достаточна для этого. Тот же реактивный двигатель на самолете тоже подвешен на узлах небольших, а тяга, вес и нагрузки при эволюциях ого… По поводу шарниров. Не вертикальный, а горизонтальный и здесь надо иметь в виду, что лопасть при вращении из-за центробежной силы превращается, по сути дела, в монолит, то есть в балку с одним защемленным концом.

    • Юрий говорит:

      Поскольку машина(в т.ч.двигатель) и ось в полете одно целое,то разрывная нагрузка невелика. Другое дело_плоскость НВ.На этой плоскости всех лопастей в совокупности, висит все. Вопрос у меня ,может кто знает? На МИ-1,в кабине,с левой стороны от пилота,небольшой штурвальчик.В течении полета пилот ,левой рукой постоянно его вращает,то в одну сторону ,то в другую.Может кто знает,что это за агрегат? Спасибо. (Никакое знание не бывает бесполезным. Цитата)

  55. Евген говорит:

    Доброго времени суток!!Ребята нужна помощь,работаю на АРЗ,слесарь по ремонту агригатов!!подскажите где можно найти технологию сбори АП 8-1940-000 и 8-1950-000,МИ-8 Т МТ МТВ 1-2,билютени не обяз.

    • Юрий говорит:

      В ближайшие два-три месяца буду делать форум. Там всякие такие темы обязательно будут присутствовать. Легче будет искать. Сейчас пока сайт в облегченной форме, который уже сам себя перерос и требует модернизации….

  56. Евген говорит:

    Somik за счет центробежной силы лопасти при вращении давление дают на РПЛ ВНВ (Рычаг поворота лопасти втулки несущего винта) а вот когда вертолет на земле то ЛОПАСТИ ОБЯЗАТЕЛЬНО должны фиксироватся,если этого не делать то при ветре может повредить РЫЧАГ ПОВОРОТА ЛОПАСТИ ВНВ,и погнуть ТЯГИ ПОВОРОТА ЛОПАСТИ на АП (автомат перекоса) у нас такое было,итог колосальный штраф и в рмеонт АП и ВНВ.

  57. pasha говорит:

    Давно мечтаю собрать что-нибудь летающее. Некоторое время назад восхитился простотой квадроптеров (как мне кажется это максимально достижимая простота конструкции для летающего аппарата вообще: четыре одинаковых двигателя с чередующимся направлением вращения и две пары простых винтов безо всякой механики) и всё управление сводится к сумме и разности оборотов этих винтов: канал тяги – на все 4, тангаж и крен соответственно перенос оборотов левы-правый борт и нос-корма, вращение – с одной диагонали на другую. Всё остальное выполняет электроника, куда более простая в проектировании, расчёте, изготовлении, чем тот же аппарат перекоса – сложный механический узел. Понять его работу несложно, но вот рассчитать и изготовить…
    Интересно, почему такая простая конструкция (квадроптер) не получила широкого распространения за пределами моделизма? В чём её недостатки перед обычными вертолётами?

    • Юрий говорит:

      Вопрос наверное не для комментария :-) ,объемный. Давно всем обещаю сделать форум при сайте, надеюсь скоро сделаю. Там будет проще все это обсудить…

      • Майк говорит:

        Плюсую к вопросу!))

        З.ы. спасибо за материал. Думал аналогично многим, что вектор тяги меняется изменением угла оси несущего винта :) )

  58. Олег говорит:

    Случайно наткнулся на ваш сайт, искал принцип работы несущего винта, прочитал статью практически все вопросы отпали. Спасибо, форум на Вашем сайте не помешал бы, так и просится.

    • Юрий говорит:

      Форум – это обязательно. Тут просто отсутствие времени – больной вопрос. Но думаю к концу июня он будет готов….

  59. ярослав говорит:

    блин!а не проще было бы менять угол вращения оси винта,да и износ меньше был был бы,для движения нужно просто наклонить ось в сторону движения на несколько секунд,потом выровнять.чем больше угол наклона тем выше набор скорости и саму скорость можно регулировать

    • Юрий говорит:

      С технической стороны не проще. Ось вращения – это часть двигателя (по сути дела), воспринимающая на себя все нагрузки и находящаяся в жесткой (силовой ) кинематической связи с трансмиссией и двигателями. Гораздо проще работать с автоматом перекоса, нежели пытаться наклонять целый движок….

  60. Денис говорит:

    Добрый день,все очень понятно написано,спасибо! Меня мучает один вопрос: Как автомат перекоса работает на авторотации?

    • Юрий говорит:

      Формально также. Фактически пилоту нужно в момент перехода на авторотацию установить угол атаки лопастей на нужную величину, которая имеет достаточно узкий интервал возможных значений, чтобы сам режим авторотации сохранялся. А далее управления как такового нет уже.

  61. ярослав говорит:

    да не двигалтель наклонять!а ось винта!сцеп старой доброй крестовиной,под машину загляни

    • Юрий говорит:

      Такой винт называется “несущий винт на кардане”. На самом деле он есть, но применим только на легких вертолетах из-за жесткого крепления лопастей. Для тяжелых и маневренных (военных) вертолетов нагрузки на комлевую часть лопасти слишком велики.

  62. ИСМАИЛ говорит:

    как поднимает лопасть многотонный вертолет при вращении винта 100-200об мин ведь плотность воздуха кубметре 2х килограмм нету у меня при полосе атаки лопасти 2см очень маленькая подъемная сила получаеться. И еще как получаеться набегание воздушного потока на лопасть ведь при движении перед лопасть наклонен по отношении горизонту вниз сверху идет засасывание снизу выброс Спасибо

    • Юрий говорит:

      Первый Ваш вопрос из раздела “знаю, что такое подъемная сила, но все равно не могу понять как эта махина летает”. Любимая шутка моего друга – авиатехника :-) . Просто подъемной силы, которая образуется при вращении лопастей с такой скоростью (и в таком воздухе) оказывается достаточно для преодоления силы тяжести… Вот и все :-) ..
      Что касается второго вопроса, то здесь надо рассматривать не положение лопасти к горизонту, а положение ее по отношению к набегающему потоку, в результате которого формируются необходимые условия для создания подъемной силы (угол атаки в частности). Здесь имеет место сложное движение, в котором учитывается движение вертолета (относительно трех осей) и движение самой лопасти (вращение), плюс еще быть может ветер и т.п. В результате сложения (векторного) всех скоростей получаем суммарный вектор скорости набегающего на лопасть потока, который обычно расположен в диапазоне, необходимом для полета…

  63. Даниил говорит:

    на Ми-26: При наборе высоты 600 метров и более ( по давлению 760 мм. рт. ст.) происходит колебание оборотов несущего винта на увеличение с 88 % до 91%, колебание Мкр=±10%, без колебании оборотов турбокомпресора и изменения температуры двигателей.
    Что может быть причиной?

  64. Владимир говорит:

    “— Потрясающе! — удивился Малыш. — Но позвольте! Вы ведь летели с положительным тангажем.

    — Чего? — Карлсон открыл рот от неожиданности и чуть не подавился.

    — Ну… Вы летели головой вверх, слегка наклонившись вперед. При этом пропеллер должен был тянуть вас вверх и назад. Почему же вы летели вперед, а не назад?.. А можно посмотреть на твой пропеллер?

    — Конечно. — Карлсон развернулся.

    — С ума сойти! Я так и думал, — сказал Малыш, осмотрев пропеллер.

    — Что, хороший пропеллер? — польщенно спросил Карлсон.

    — Так я и думал, что это не пропеллер, — сказал Малыш. — Пропеллер не мог бы так работать, потому что твоя спина экранировала бы основной поток воздуха, и вся энергия растрачивалась бы на создание турбулентности.

    — Эй, ты чего? — Карлсон надулся. — Это лучший в мире пропеллер!

    — Не сердись! Конечно, это замечательный пропеллер! — поспешно сказал Малыш. — Только это не совсем пропеллер. У него очень интересная система перекоса лопастей. Вектор тяги лежит в плоскости вращения, а точка приложения силы смещена влево. Таким образом, подъемная сила направлена от ног к голове, вдоль спины, а не перпендикулярно, как я вначале подумал. А точка приложения силы смещена влево — потому что она действует на те лопасти, которые в данный момент двигаются вниз…

    — Ты чего ругаешься? — обиделся Карлсон. — Тоже мне, специалист нашелся.

    — Ну конечно! — Малыш хлопнул себя по лбу. — Я–то пытался мысленно построить механику твоего полета через укороченное действие, используя лагранжеву механику. Но, похоже, гамильтонов подход здесь будет гораздо нагляднее. Главное, суметь записать гамильтониан, а дальше…

    — Ты, кажется, собирался рассказывать мне сказку! — снова надулся Карлсон.

    — Ну вот, ты опять обиделся! — огорченно сказал Малыш. — Просто мне кажется, что такой пропеллер, как у тебя, неизбежно вызовет дополнительный вращающий момент. У тебя же нет хвостового винта, как у вертолета. И тебя будет уводить в сторону по курсу. Я никак не могу понять, как ты компенсируешь этот момент. Он должен разворачивать тебя, и в какой–то момент ты неизбежно свалишься в штопор.

    — Постой! Я понял! Я все понял! — воскликнул Малыш, бросаясь к окну. Карлсон заложил крутой вираж и повернул обратно.

    — Ну что ты понял? — спросил Карлсон, бухнувшись на диван. — Что гостей надо развлекать, а не нести всякую чепуху?

    — Я понял, как ты компенсируешь это вращение! — крикнул Малыш. — Ты в полете все время махаешь рукой. На эту выставленную в сторону руку давит поток воздуха и борется с вращением. Чтобы лететь, ты должен все время махать рукой. Карлсон здорово разозлился.

    — Опять ты за свое! — мрачно сказал он. — Ничего я никому не должен! Я махаю всем рукой и кричу «Э–ге–гей!», потому что я веселый и приветливый мужчина в самом расцвете сил. Но таким занудам, как ты, я даже махать рукой теперь не буду.

    — Если моя теория верна… — начал было Малыш, но Карлсон уже вылетел в окно. Малыш увидел, как Карлсон, набирая скорость, рефлекторно дернул правой рукой, но сдержался. Тут его повело в сторону. Он попытался выправиться и снова чуть не махнул правой рукой, но немедленно схватил ее левой и прижал к туловищу. Карлсона повело сильнее, и внезапно развернуло боком к направлению полета. Он сдался и отчаянно замахал рукой, но было поздно. Поток воздуха перевернул его, и, беспорядочно кувыркаясь, Карлсон полетел вниз.

    — Су–у–к–а–а–а–а–а! — донесся до Малыша последний крик Карлсона, и Малыш увидел, как Карлсон на полной скорости врезался в бетонный столб, прокатился по земле и неподвижно замер, раскинув руки и ноги. Вокруг его головы расплывалось большое кровавое пятно. Малыш вздохнул и вернулся к книжке. Но ему опять не дали спокойно почитать.

    — Малыш! — раздался голос папы. Малыш обернулся.

    — Малыш, это ты брал гидродинамику Ландау и Лифшица? — мягко спросил папа, входя в комнату. — Она стояла на полке и закрывала собой пятно на обоях, а теперь ее нету.

    — Это я, я положил ее на тумбочку, — прошептал Малыш. — Мне было не дотянуться, чтобы поставить ее обратно на полку.

    — Малыш, Малыш. — Папа ласково потрепал Малыша по голове. — Ну зачем ты берешь такие книжки? Все равно ты до них еще не дорос! И картинок в ней почти нету.”
    К сожалению автор мне не известен.
    Спасибо за интересные статьи!

    • Юрий говорит:

      И Вам спасибо :-) … Где вы это интересно взяли? Я вот думаю может собирать что-либо подобное, да выложить на сайте под отдельной рубрикой… для забавы…..

      • Владимир говорит:

        Друзья кинули по вотсапу. Когда слёзы подсохли, вспомнил Вашу статью про автомат перекоса. :)
        Текст рассказа сокращен. А рассказ называется “Последний полёт Карлсона”. Любой поисковик находит его “на раз”.

    • Александр говорит:

      Замечательная статья,спасибо))

  65. Владимир говорит:
  66. Алексей говорит:

    Как я люблю небо!Как я жалею что не выучился на пилота!я летал только пассажиром.А теперь самолет улетел!Мне -60.Всю жизнь добывал нефть.И только заимел кучу болезней.Ребята!Поднимайтесь в НЕБО!

  67. владимир говорит:

    Произошёл плавный загиб 3-5 градусов по передней кромке в плоскости вращения (только одной лопасти) НВ Ми-2 на расстоянии 1/3 от шарнира втулки. Следы механического воздействия на лопасти отсутствуют. Есть ли информация о подобных случаях и непонятна физика явления. Какая – либо вибрация отсутствует. Если можно, ответьте в личку

  68. вася говорит:

    Здравствуйте Сергей! Спасибо за полезную статью. Было интересно. Как Вы думаете, для водной среды, исходя из подобия аэродинамики и гидродинамики, можно ли построить “подводные вертолеты” с автоматом перекоса, которые могут передвигаться с помощью одного винта небольших размеров, вращающегося с малой скоростью? Принципы движения подводных аппаратов, мне в общих чертах известны.Законы Архимеда, гидродинамики и особенности водной среды тоже. Но я мало задумывался над тем, почему в подводной среде до сих пор не используются удачные “вертолетные” решения . Мне кажется, что они могли бы быть использованы и под водой, причем в различных и самых неожиданных областях. Что Вы думаете по этому поводу?

    • Юрий говорит:

      Здравствуйте! Только меня Юрий зовут :-) … Думаю, что теоретически можно именно потому, что аэродинамика и гидродинамика подобны. Но практически, именно потому что подобны, а не идентичны, вряд ли целесообразно. Но пофантазировать, может и попытаться что-то реализовать на практике наверное было бы полезно, особенно, как Вы говорите, в неожиданных областях…

    • pasha говорит:

      Как вариант, можно сделать квадроптер – четыре гребных винта, установленных по углам аппарата с тягой, направленной вниз (аппарат с небольшой положительной плавучестью, тобы при отключении двигателей не тонул, а всплывал). Но в любом случае тут нужна приличная мощность и энергоёмкость, что для неядерных подводных силовых систем является проблемой. В случае с АПЛ вероятно роль играют соображения скрытности и горизонтальной скорости. Хотя интересен был бы вариант атомного подводного “самолёта” – который погружается на подводных крыльях.

  69. Александр говорит:

    Спасибо за статью! Большая просьба, объясните пожалуйста этот момент: “Однако при взмахе получается, что воздух относительно лопасти приобретает еще и некоторое движение вниз и, таким образом, угол атаки относительно набегающего потока уменьшается.”

    • Юрий говорит:

      Лопасть при “взмахе” движется вверх. Это по принципу обратимости то же самое, если бы лопасть была неподвижна, а воздух относительно нее двигался вниз. Таким образом получается треугольник скоростей (он на рисунке слева) для набегающего на профиль лопасти воздуха. В этом треугольнике короткий катет – это и есть условная скорость движения воздуха вниз (Vy), а гипотенуза – суммарная или действительная скорость воздуха относительно лопасти при ее взмахе. Из-за появления Vy наклон этой самой гипотенузы (суммарной скорости) относительно профиля лопасти (а это и есть угол атаки) уменьшается, т.е. уменьшается угол атаки.

  70. Сергей говорит:

    До учебы в ХАИ думал, что наклоняется именно ось винта. Изучив на препарированных вертолетах в подробностях автомат перекоса, устройство редуктора и крепление оси винта в нем, осознал – как я заблуждался. Еще забавляла схожесть работы ручки “шаг-газ” (в частности “газ”) с ручкой газа на мотоцикле.

    • Юрий говорит:

      Есть такое дело :-) , действительно похоже… По поводу наклона оси – на самом деле существуют и так называемые карданные оси, по типу вала в автомобиле. Однако, применяются они мало и на “несерьезных” вертолетах. Автомат перекоса рулит :-)

  71. Сергей говорит:

    Подскажите пожалуйста где можно было бы заказать разработку (адаптацию) трансмиссии вертолета для собственного проекта?

    Благодарю заранее.

  72. Аза говорит:

    Очень познавательная статья. Вот интересно, винты на вертолетах достаточно гибкие и длинные, успевает ли “довернуть” кончики винтов до заданных улов за пол оборота?

  73. Даниил говорит:

    Извините, но вы чуть-чуть неправильно нарисовали картинку об изменении общего шага винта. Вы двигаете рычаг крена вертолёта влево. Изменяя положения этого рычага вы лишь наклоняете тарелку автомата. Нужно тянуть более массивный рычаг, идущий на картинке сразу же за тем что “дёргаете” вы. Тогда изменится установочный угол всех трёх лопастей (общий шаг винта) и вертолёт взмоет вверх.
    А так, спасибо за статью, три года назад она мне очень помогла.

    • Юрий говорит:

      Вполне вероятно так и есть. Дело в том, что рисунки здесь не мои, взяты из инета. На рычаги я, когда писал (а это было уже давно :-) ) не обратил внимания. Главное для меня было показать одновременное увеличение угла атаки всех лопастей. Это на рисунке видно. Но в целом, конечно, иллюстрация некорректная, это понятно. Спасибо за подсказку, постараюсь подискать что-нибудь поудачнее…

  74. Владимир Сатушев говорит:

    очень интересный материал…….можете рассказать так-же доступно о устройстве соосного ротора вертолёта ??? и как соосник выполняет пируэт ?? т.е. вращается вокруг своей оси , у него же нет хвостового ротора…..

    • Юрий говорит:

      Думаю, что могу, но нужно подготовиться :-) … Материал не простой, хотя и тот же принцип. А насчет пируэта – это просто. На висении поворот осуществляется за счет изменения общего угла установки лопастей винтов – на одном уменьшается, на другом увеличивается. При этом меняется загрузка лопастей, а значит прилагаемая мощность и следовательно реактивный момент на винтах – вертолет поворачивается в сторону большего момента…

  75. Юрий говорит:

    Спасибо за статью, очень полеполезная информация, может и не по теме, просто мне пришлось столкнуться с конструкцией вертолетных лопастей и я был поражен сложностью их конструкции. Моя соседка по саду отдала мне две лопасти за ненадобностью (муж у нее работает на аэродроме) ,я сначала хотел их использовать для грядки. Я удивился на сколько они легкие, одну лопасть я смог спокойно поднять, длина ее более 6 метров. Подумав, я решил использовать одну из них в качестве верхней несущей балки сдвижных ворот. Когда отпиливал все лишнее, удивлялся, как сложно и капитально все устроено, оказывается там даже нагревательные элементы установлены, видимо, против обледенения, оставил только силовую балку, проверил на прочность края поставил на кирпичи и встал на середину, балка практически ни сколько не прогнулась. Ворота получились отличные, Хотел спросить у вас, для чего заканчивается воздух в полость балки (для этого там есть специальный ниппель) .Спасибо.

    • Юрий говорит:

      Да, все действительно так. И просто и сложно в одно и то же время. К тому же очень прочно. Лонжерон (или, как Вы говорите, балка) имеет чаще всего трубчатую конструкцию. Так как в процессе эксплуатации нагрузки велики, то возможно возникновение усталостных трещин в материале лонжерона, что грозит разрушением лопасти. Поэтому часто, для контроля, во внутреннюю полость лонжерона, которую герметизируют, закачивается воздух до определенного давления. В процессе эксплуатации, если давление падает, значит появились трещины и лопасть необходимо менять.

  76. Александр говорит:

    Здравствуйте Юрий!С удовольствием просмотрел тему.Мечта о постройке вертолета время от времени возвращается и будоражит…Хотел спросить если угол атаки изменять положением поперечной оси винта т.е. автомобильная ступица и полуось..что Вы об этом думаете?

    • Юрий говорит:

      Видимо вы имеете в виду ШРУС (шариковые). Мне кажется автомобильные шрусы предназначены для передачи крутящего момента (что хорошо), но значительно хуже воспринимают осевые нагрузки, что плохо, ведь осевая нагрузка – это подъемная сила.

      • Александр говорит:

        Юрий,Вы абсолютно правы относительно ШРУСа,но подшипники в ступице конические роликовые и противоположно направленные.Именно на них и приходится осевая нагрузка(разнонапрвленая)То есть через ШРУС мы передаем крутящий момент,осевая нагрузка на подщипниках ступицы (подать туда смазку не проблема),саму ступицу мы поворачиваем тягами ,меняя угол оси НВ относительно горизонтальных осей собственно вертолета.К сожалению я не умею на этом сайте прикреплять рисунки(эскизы),если оставите почту отправлю Вам эскиз.С уважением,Александр.

        • Юрий говорит:

          Рисунки не нужны, итак все понятно. Я имел в виду обычные радиальные или радиально-упорные шариковые подшипники, которые стоят на большинстве автомобилей. Чисто схематически идея понятна, но практически можно ли это осуществить – не знаю. Не слышал ранее о такой конструкции….

  77. Дмитрий говорит:

    Здравствуйте. То есть получается, что шарнир тарелки автомата перекоса не закреплен на валу и может подниматься вверх? Соответственно, он держится только на тяге?

    • Юрий говорит:

      Да может… И должен. Тарелка располагается на шаровой опоре, которая, в свою очередь, передвигается по валу (оси винта). Тарелка “держится” на шаровой опоре (подшипнике, если хотите). А тяги (не одна обычно) формируют ее положение в пространстве….. На ролике в статье это все показано…

      • Дмитрий говорит:

        Юрий, спасибо Вам за внимание на мой вопрос. Но я имел ввиду немного другое. видео и картинки я смотрел, общий принцип мне, думаю, понятен. Меня очень интересуют детали. Если есть возможность, разъяснить мне…
        Тяги управления крепятся на внешнюю часть тарелки АП (неподвижная), та, в свою очередь, через подшипниковое соединение, к внутренней части тарелки АП, которая вращается вместе с валом и через рычаги закреплена со втулками винтов. Они вращают ее или она вращается вследствие крепления к валу, что означало бы жесткое крепление? Далее, внутренняя часть тарелки АП жестко закреплена на внешней части шарикового подшипника? Внутренняя часть подшипника закреплена на валу. Каким образом? Выходит, что если там нет жесткого крепления и подшипник может передвигаться по валу вверх-вниз, то между ним и валом имеется еще что-то? Если нет, то смысл в нем? При таком строении достаточно, наверное, было бы просто не иметь его, а тарелку АП крепить к тягам? Надеюсь не слишком скомкано изложил), спасибо)

  78. Александр говорит:

    Я и сам не слышал)))просто пришло в голову..Думаю боковая составляющая не даст большой скорости а вот маневренность и ..мягкость маневра..пес его знает,надо пробовать.Двигатель+редуктор+ступица+винт.Я живу во Владивостоке,возможность преобрести двигатель б\у с компьютером недорого есть, а вот винт..Да и хочется все сделать самому))Творческая составляющая как предчуствие Радости.А вернуться к готовой схеме можно всегда.С уважением,Александр.

  79. Дмитрий говорит:

    Юрий, спасибо Вам за внимание на мой вопрос. Но я имел ввиду немного другое. видео и картинки я смотрел, общий принцип мне, думаю, понятен. Меня очень интересуют детали. Если есть возможность, разъяснить мне…
    Тяги управления крепятся на внешнюю часть тарелки АП (неподвижная), та, в свою очередь, через подшипниковое соединение, к внутренней части тарелки АП, которая вращается вместе с валом и через рычаги закреплена со втулками винтов. Они вращают ее или она вращается вследствие крепления к валу, что означало бы жесткое крепление? Далее, внутренняя часть тарелки АП жестко закреплена на внешней части шарикового подшипника? Внутренняя часть подшипника закреплена на валу. Каким образом? Выходит, что если там нет жесткого крепления и подшипник может передвигаться по валу вверх-вниз, то между ним и валом имеется еще что-то? Если нет, то смысл в нем? При таком строении достаточно, наверное, было бы просто не иметь его, а тарелку АП крепить к тягам? Надеюсь не слишком скомкано изложил), спасибо)

  80. Сергей говорит:

    як мени питпысатыся наваш сайт?

    • Юрий говорит:

      В колонке справа, под “рубриками”, есть заголовок “Новые статьи для Вас”. Под заголовком можно внести свои данные и подписаться на обновления сайта.

  81. Василий говорит:

    в принципе ни чего сложного нет, создать такую конструкцию для самодельных СЛА не представляется проблематикой, но ЗАКОН надо соблюдать, сделайте заказ, пока согласование с верхами и т.д. и т.п. короче конструктив сдох

  82. Артур говорит:

    Кажется есть очепятка : лопасть в жесткий, прочный и отлично работающий элемент несущего винта вертолета вертолета :D два раза слово вертолета

  83. Павел говорит:

    Интересно! Вы в комментариях писали, что автомат перекоса используется во всех типах вертолетов. А имеет ли смысл использовать такое устройство в квадрокоптерах? Насколько я понимаю конструкцию коптеров, направление движения регулируется управлением мощности каждого отдельного винта. Объясните пожалуйста так ли это.

    • Юрий говорит:

      Нет, не имеет смысла. Вы правильно заметили, квадрокоптер управляется путем изменения тяги каждого винта в отдельности или группы винтов. Вот по этой ссылочке есть неплохие иллюстрации на этот счет htp://ardupilot-mega.ru/wiki/arducopter/what-is-a-multicopter-and-how-does-it-work.html (только вставьте букву “t” в http – я ее убрал)… Говоря о “всех типах” я конечно не имел в виду квадрокоптер. Он уже не совсем вертолет в традиционно понимании этого слова :-)

  84. юрии говорит:

    продаю втулку несушего винта легкого вертолета прогресивную на торсионах

  85. юрии говорит:

    телефон по втулке 0980777071 украина

  86. Василий говорит:

    у меня вопросик, часто летаю на самолетах, вертолетах. Как то раньше не обращал внимания, но на вертолетах МИ-8 в разных модефикациях рулевой винт установлен у каких-то с левой стороны хвоста, у каких то с правой, с чем это связано?

    • Юрий говорит:

      Это связано с мероприятиями по повышению эффективности рулевого винта при модернизации Ми-8Т (винт справа по полету) до версий Ми-8МТ, МТВ, АМТ (винт слева). Направление винта изменено на противоположное с тем, чтобы использовать полезное взаимодействие лопастей РВ с потоком от несущего винта, что позволяет повысит тяговую эффективность РВ. Решение это компромиссное, потому как там много и других факторов различного действия учитывается.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>