Невтомний трудівник неба

Від нашого кореспондента в Південно-Африканській Республіці

«МИ ЛЕТІЛИ близько двох годин, коли раптом оберти двигуна почали зменшуватись — перша ознака поломки двигуна. Я відразу почав набирати висоту, намагаючись підняти вертоліт якнайвище ще перед тим, коли двигун цілком зупиниться. Коли ми піднялись на найвищий рівень, який могли, розірвався корпус муфти, розлітаючись дрібними частинками у повітрі довкола нас.

Я почав іти на стрімке зниження, але все ще летів вперед зі швидкістю 90 кілометрів за годину. Я вже зорієнтувався на місцевості, і тепер ми тримали курс на маленьку галявину, до якої легко було долетіти.

Я трохи підняв ніс вертольота на висоті 15 метрів, щоб сповільнити посадку літального апарата, і ми приземлились, гальмуючи 1,5 метра до висохлого річища».

На все це не пішло й хвилини. Щоправда, вертольоти розбиваються на останньому етапі аварійної посадки, але, як видно з цієї правдивої історії, не все втрачено, коли ламається двигун. Цей пілот успішно використав планерування вертольота, основане на автоматичному обертанні двигуна, таке планерування він багато разів робив під час тренувань.

Хоч вертоліт є безпечним і універсальним, але багато людей ніколи на ньому не літали. Навіть коли б ви не бажали короткої прогулянки вертольотом, вам, мабуть, було б цікаво дізнатись, що представляють собою ці незвичайні літальні апарати.

Де його винайшли?

У 1483 році Леонардо да Вінчі був першим, хто сконструював апарат вертикального зльоту з несучим повітряним гвинтом. Але, на жаль, авіаційні інженери кажуть, що його апарат ніколи б не піднявся у повітря! А втім, ідея вертикального зльоту продовжувала цікавити винахідників. І лише відносно недавно її успішно впровадили у життя.

У 1923 році іспанський інженер Х. де ла Сієрва у віці 27 років зробив успішний політ на своєму автожирі в Ґетафе (Іспанія). Принцип, який він використав, зробив великий внесок у теорію конструювання вертольотів. Пізніше, від 1939 до 1941 року, авіаконструктор Ігор Сікорський відіграв важливу роль у будуванні вертольотів такими, якими ми знаємо їх тепер. Але який секрет підйомної сили цього механізму?

Яким чином він літає?

Щоб звичайний літак піднявся у повітря, йому слід розігнатися на злітно-посадочній смузі. Після того як він досягає відповідної швидкості, повітря, що проходить під крилами, створює достатню підйомну силу, щоб подолати вагу літака і підняти його у повітря. Проте у вертольоті основну підйомну силу створює обертовий повітряний гвинт з лопатями, які можна уподібнити до крил. За допомогою нього він може підніматися в повітря без розбігу. Щоб вертоліт піднявся в повітря, тобто досягнув бажаної підйомної сили, лопаті повинні розрізати повітря під кутом, який називають кутом атаки. Пілот може змінювати кут атаки лопатей за допомогою ручки керування автоматом перекосу. Коли підйомна сила від лопатей перевищує вагу вертольота, тобто долає силу тяжіння,— вертоліт злітає. Зменшення підйомної сили змушує машину опускатись.

Вертоліт може переходити від стану «висіння» до руху вперед за допомогою нахилу несучого гвинта. Цей гвинт — це уявна несуча поверхня, що утворюється під час обертів його лопатей. З незначним нахилом несучого гвинта вперед повітря нагнітається не лише додолу, але й трохи позад вертольота, штовхаючи його вперед. (Дивіться малюнок внизу). Таким чином, вертоліт може летіти у будь-якому напрямі, а навіть назад, що уможливлюється нахилом несучого гвинта у бажаний бік. Пілот контролює цей рух правою рукою за допомогою штурвальної колонки, або рукоятки поздовжньо-поперечного керування.

Є ще інша проблема, яку ми повинні розв’язати перед тим, як піднятись у повітря,— реактивний момент. Що таке «реактивний момент»? Уявіть собі, що ви взуті у ковзани на роликах і намагаєтесь закрутити гайковим ключем великий болт, який у вас над головою. Коли ви повертаєте гайковий ключ в одному напрямі, то ваше тіло повертається в іншому напрямі. Це зумовлено третім законом Ньютона, тобто дії завжди відповідає рівна їй і протилежно направлена протидія. У випадку вертольота двигун обертає гвинт в одному напрямку, а корпус вертольота схильний обертатися в іншому напрямку. Найпоширеніший засіб компенсації цього руху — кермовий гвинт, або малий пропелер, вмонтований на хвості вертольота. За допомогою двох педалей керування кермом напрямку пілот може посилювати або послаблювати швидкість обертів кермового гвинта і, таким чином, контролювати рух вертольота.

Пристрій контролювання, який ми розглянемо наприкінці,— важіль керування двигуном. Пілот повинен постійно контролювати кількість обертів двигуна і здійснювати необхідні поправки у його роботі. Саме тахометр, що безупинно перевіряв кількість обертів двигуна, показав пілотові початок можливої поломки двигуна ще до того моменту, коли двигун цілком вийшов з ладу. У сучасних вертольотах з газо-турбінними двигунами майже весь цей контроль здійснюється за допомогою системи регулювання швидкості обертів двигуна.

Зберігає час і... життя!

Небезпідставно вертоліт називають невтомним трудівником неба. Наприклад, у серпні 1979 року під час регати яхтсменів коло острова Інґліш Фастнет почався сильний шторм. Загинуло 15 чоловік; цю подію назвали «найгіршою катастрофою в історії спорту на яхтах». Кількість жертв була б ще більшою, якби не команда рятівників на вертольотах. В одному з випадків пілот повинен був стежити за хвилями і синхронно піднімати або опускати вертоліт, щоб вони його не збили. В одному газетному повідомленні цей вертоліт порівняли до «рятівного коливання між гребнями хвиль, що сягали заввишки 13 метрів».

Велетенські нафтові танкери, які обгинають мис Доброї Надії на півдні Африки, можуть поновити свій провіант, запасні частини для ремонту і навіть змінити команду судна за допомогою вертольота, отже, їм не потрібно заходити в порт. Але пілот вертольота повинен здійснювати складні маневри. Він робить так, щоб вертоліт «завис» у повітрі над вертольотним майданчиком, пристосовуючись до руху судна вперед на мінімальній швидкості. Потім він повинен пристосуватись до хитавиці судна, щоб приземлитись якомога м’ягше.

Яке відчуття від літання вертольотом?

Здатність вертольота до маневреності захоплює любителів літання, тому що в інших літальних апаратах її немає. Надзвичайне враження справляє на людину його здатність «висіти», повільно рухатись назад або рухатись у певному напрямку чи обертатись на 360 градусів довкола своєї осі на відстані близько півметра від землі. Відсутність у вертольота руху вперед при зльоті створює враження більшої безпечності польоту, а незабаром, під час самого польоту, людина може зосереджувати всю свою увагу на природу, особливо коли вертоліт мчиться ледве не торкаючись землі.

Проте на початку пілоту-стажисту буде важко керувати вертольотом, оскільки апаратура керування дуже чутлива і сам вертоліт менш стійкий, ніж простий літак. Коли пілот освоїться з керуванням вертольота, то він це робитиме з меншими зусиллями, ніж у літаку, мабуть, завдяки простій техніці зльоту і посадки.

Сьогодні вертоліт оснащений за останнім словом техніки — він є справжнім невтомним трудівником неба. Щоправда, коли його порівнювати до таких створінь Єгови, як бабки або колібрі, то він виглядає незграбним механізмом. Та все ж вертоліт — дивовижний літальний апарат. А тепер, оскільки ви вже більше дізнались про вертоліт, мабуть, бажатимете покататись на ньому!

[Ілюстрація на сторінці 12]

Схема літального апарата вертикального зльоту Леонардо да Вінчі.

[Відомості про джерело]

Bibliothèque de l’Institut de France, Paris

[Ілюстрація на сторінці 12]

Вертоліт для приміських рейсів.

[Ілюстрація на сторінці 13]

Рятування на воді вертольотом британських військово-повітряних сил.

[Відомості про джерело]

З ласки Ministry of Defense, London

[Ілюстрація на сторінці 13]

Часто поліція користується вертольотами.

[Схеми/Ілюстрації на сторінці 13]

(Повністю форматований текст дивіться в публікації)

Штурвальна колонка контролює кутом несучого гвинта, котрий задає напрям польоту.

Несучий гвинт.

Вертоліт «висить» у повітрі.

Політ назад.

Політ уперед.

Ручка керування автоматом перекосу.

Штурвальна колонка.

Педалі керування кермом напрямку.