Иосиф Ольшаницкий



 

09

 

ВЕРТОЛЁТ БЕЗ ЛОПАСТЕЙ

 

 

В статье «ВЕРХОМ НА ПОМЕЛЕ» я размечтался о самых маленьких вертолётах, у которых несущие винты имеют лопасти, телескопически раздвигающиеся под действием центробежной силы, преодолевающей силу пружины растяжения, втягивающую секции лопасти одна внутрь другой после посадки вертолёта и уже при достаточно сниженных оборотах несущего винта.

 

Продолжим наши мечтания на темы аналогичные, но теперь подумаем не о самых маленьких, а, наоборот, прежде всего, о самых больших, даже о гигантских вертолётах воображаемого будущего, возможно, и не такого уж далёкого.

 

Мы уже отметили, что для уменьшения мощности, достаточной для отрыва вертолёта от земли, ротор его должен быть как можно больше. Ограничения этому накладывает расчёт деформации консоли под собственным весом, то есть провисание лопасти в  статичном ее состоянии.

Прежде чем первый в истории винтокрылой техники такой летательный аппарат тяжелее воздуха оторвался от земли, изобретатели уже предлагали каким-либо фантастическим образом делать лопасти винта, скатывающимися в рулон, - наподобие брезентовых пожарных шлангов. Внутри надувных лопастей предлагались стальные тросы, которые можно будет сматывать на барабан после посадки такого летательного аппарата. Размотать канаты предполагалось на длину, куда большую, чем она может быть у лопасти консольной конструкции.

Ничего подобного за последние лет восемьдесят после первых таких прожектов разработать не удалось. Невозможно решить проблему сохранения достаточно жёсткого аэродинамического профиля в той ещё не смотанной части сматываемой лопасти, что должна создавать подъёмную силу тогда, когда удаляется воздух из той части надувной лопасти, что надо намотать на барабан.

 

Разделить бы лопасть на отсеки, чтобы из каждого из них, последовательно, один за другим, при сматывании лопасти удалять воздух.

Так можно было бы попытаться решить эту проблему, - сохранение должной аэродинамической формы и достаточной её жёсткости во всех оставшихся отсеках, которые продолжали бы быть пока ещё несущими частями лопасти вращающегося воздушного винта.

Решить такую проблему на словах проще, чем на деле, особенно если эту задачу требуется решить для больших вертолётов, где всевозможные непомерные нагрузки на лопасть трудно и осознать-то.

 

Но мы пойдём другим путем, как сказал когда-то Володя Ульянов, будущий Вождь пролетарской революции. Зачем вообще-то нам вся глупая лопасть?! Ведь фактически полезное дело делает лишь концы лопастей при вертикальном подъёме и посадке, да при зависании вертолёта, а при горизонтальном его движении на крейсерской скорости, то лишь конец наступающей лопасти создаёт существенную подъёмную силу. Всё остальное загребает слишком мало воздуха и отбрасывает его вниз со скоростью слишком малой.

 

Форма лопасти в виде очень длинного самолётного крыла нужна только из требования обеспечить достаточную жёсткость такой консоли в статичном состоянии воздушного винта.

 

Откажемся от такого винта. Откажемся от такой лопасти.

Вернёмся к сматываемым тросам, которые пусть удерживают только конец лопасти. Ею мы будем управлять в воздухе, как кордовой авиамоделью самолёта. Больше того, наша кордовая модель будет иметь свои элементы для пилотирования этой моделью посредством подачи ей электрических сигналов через стальные тросы.

 

Для простоты понимания основной мысли представим себе детскую игрушку: фантастический вертолёт-авианосец.

У него нет лопастей. Вместо них имеются кордовые модели самолётов, причаленные к несущему валу такой машины. Эти

самолёты стоят на подставках, где им положено быть пока несущий вал такого летающего авианосца не набрал должных оборотов. После того как эти обороты достигнут требуемой частоты, кордовые модели самолётов приобретут достаточную подъёмную силу, чтобы оторваться от подставок как от палубы морского авианосца. Центробежная сила натянет тросики удержания на привязи этих кордовых моделей. Тросики удержания разматываются и отпускают самолёты на всё большее расстояние от несущего вала этой системы. Самолёты на привязи летят по кругу, натягивая тросы и наконец поднимают в воздух сам вертолёт.

 

Этими кордовыми моделями управляет компьютер по командам человека, задающим маневры пилотируемым так по радио таким вертолётом.

 

Разумеется, упоминаемые здесь самолёты не должны быть копиями самолётов с лётчиками в кабине. Эти самолёты не предназначены для выполнения разворотов, кренов, бочек и т.п. пилотажа. Им не нужна кабина для лётчика, бомбовой отсек, вооружение, топливные баки, подвески и прочая подобная всячина. Достаточно, если они будут похожи, например, на летающие блюдца или какие-то прямоугольные площадки аэродинамического профиля.

 

Пусть такой «самолёт на верёвках», как и кордовая авиамодель, имеет свой двигатель (конечно же, реактивный) и свою, всего-то какую-нибудь наипростейшую механизацию (какой-нибудь элерон, триммер, руль высоты).

 

Теперь представим себе уже не просто какую-то детскую игрушку в виде фантастического летательного аппарата.

 

Представим себе гигантский вертолёт.

У  него вместо лопастей имеются на привязи к несущей оси (уже на вала) такого воздушного винта (на сматываемых тросах, длиною метров до ста) летающие блюдца или треугольные в плане, похожие на самые скоростные истребители (очень аэродинамической формы) некие управляемые платформы.

 

Почему бы таким сателлитам не двигаться по своей орбите радиусом, допустим, метров сто, хоть со сверхзвуковой скоростью. При звуковой скорости этот сателлит на этой орбите совершает оборот за пару секунд. Такой воздушный винт не имеет проблем флятера лопастей, поскольку и самих лопастей не имеет.

Механизация такого летающего крыла, пилотируемого компьютером, позволяет избежать той проблемы лопастей несущего винта, которая называется маховое движение.

 

 

 

 

 

 

 


 
    Поставьте оценку: 
Комментарии: 
Ваше имя: 
Ваш e-mail: 

     Проголосовало: 1     Средняя оценка: 10