Глядя на вертолет, мы часто воспринимаем его винты как нечто само собой разумеющееся. Но за этой, казалось бы, простотой скрывается сложная аэродинамика и инженерная мысль. Количество винтов и скорость их вращения — ключевые параметры, определяющие, как именно машина будет держаться в воздухе, маневрировать и нести полезную нагрузку. Разберемся в этих характеристиках подробнее.

✈ Сколько винтов у вертолета: основные схемы

Ответ на вопрос «сколько винтов» не так однозначен, как кажется. Вертолету необходимо не только создать подъемную силу (ее обеспечивает несущий винт), но и компенсировать реактивный момент, который стремится развернуть корпус машины в сторону, противоположную вращению винта. В зависимости от способа решения этой задачи сложились разные конструктивные схемы.

Одновинтовая схема (классическая)

Самая распространенная в мире схема, предложенная русским ученым Б.Н. Юрьевым еще в 1911 году. Здесь есть один большой несущий винт (от 2 до 5 лопастей) и небольшой рулевой (хвостовой) винт на балке. Рулевой винт компенсирует реактивный момент и позволяет управлять поворотом вертолета . Недостаток — он «съедает» до 10% мощности двигателя, не создавая подъемной силы. Примеры: Ми-8, Ми-28, Robinson R22.

Соосная схема

Визитная карточка вертолетов марки «Ка» (Камова). В этой схеме два несущих винта расположены один над другим на одной оси и вращаются в противоположных направлениях. Их моменты взаимно компенсируются, поэтому хвостовой винт не нужен. Это делает вертолет очень компактным и маневренным. Примеры: Ка-52 «Аллигатор», Ка-32.

Продольная и поперечная схемы

Используются для создания тяжелых транспортных вертолетов-гигантов. В продольной схеме два винта находятся спереди и сзади (CH-47 Chinook), в поперечной — по бокам фюзеляжа на специальных крыльях (Ми-12). Винты вращаются в разные стороны для компенсации момента.

✈ Сравнительная таблица вертолетных схем

✈ Сколько оборотов винта у вертолета?

Скорость вращения несущего винта — это всегда компромисс. Ее нужно сделать достаточно высокой, чтобы винт создавал необходимую тягу, но не слишком высокой, чтобы концы лопастей не достигли сверхзвуковой скорости. Выход на сверхзвук приводит к резкому росту сопротивления, вибрациям и потере эффективности. Поэтому инженеры стараются удержать окружную скорость концов лопастей в районе 210–220 м/с.

Сам же показатель оборотов в минуту сильно зависит от диаметра винта: чем больше винт, тем медленнее он вращается. Например, огромный винт Ми-26 делает всего около 132 об/мин, в то время как более компактный Ка-32 раскручивается до 272 об/мин.

Практические значения скорости вращения

• ✈ Тяжелые транспортные (Ми-26Т) — около 132 об/мин. Огромный восьмилопастной винт вращается неспешно, но с колоссальной силой.
• ✈ Средние (Ми-24) — 240 об/мин. Скорость вращения несущего винта боевого вертолета.
• ✈ Соосные (Ка-32, Ка-52) — 265–272 об/мин. Более высокие обороты для соосной схемы в номинальном режиме.
• ✈ Рулевой винт Ми-24 — до 2575 об/мин. Винт маленького диаметра должен вращаться очень быстро, чтобы эффективно компенсировать момент.

✈ Факторы, влияющие на скорость вращения

• ✈ Диаметр винта — чем длиннее лопасти, тем ниже скорость вращения для сохранения дозвуковых скоростей на концах.
• ✈ Режим полета — обороты могут немного меняться при взлете, висении и наборе высоты.
• ✈ Конструкция лопастей — современные стреловидные законцовки позволяют немного поднять допустимый предел скорости вращения.

Таким образом, количество винтов у вертолета может быть от одного до двух (не считая рулевого), а скорость их вращения варьируется в очень широких пределах — от тихоходных 130 об/мин у гигантов до сверхбыстрых тысяч оборотов у маленьких рулевых винтов или экспериментальных аппаратов.