Motorové rotorové lietadlo

Zobraziť detaily

Prírodné vedy » Fyzika

Vytlačiť Uložiť

Autor: ivana123
Typ práce: Referát

Dátum: 22.01.2014
Jazyk: Slovenčina

Rozsah: 750 slov
Počet zobrazení: 2 603

Tlačení: 275
Uložení: 276

Motorové rotorové lietadlo

1. Vrtuľník v klasifikácii lietadiel
Vrtuľník patrí medzi rotorové lietadlá s pohonom. Klasifikácia lietadiel definuje vrtuľník ako lietadlo ťažšie ako vzduch. Vrtuľník (spolu s vírnikom) patria medzi rotorové lietadlá. Vrtuľníky sa ďalej členia na pozemné vrtuľníky, vodné vrtuľníky a obojživelné vrtuľníky.

2. História vrtuľníka
• Taliansky umelec a učenec Leonardo da Vinci urobil náčrtok jednoduchého vrtuľníka asi pred 500 rokmi, lietajúci stroj však podľa neho nebol nikdy skonštruovaný.
• Už v roku 1984 vypracoval návrh vrtuľníka s pohonom ľudskej sily slovenský vynálezca a konštruktér Ján Bahýľ. V januári 1906 na neho dostal tzv. popis patentu, avšak ďalší osud jeho vrtuľníka nie je známy. Vďaka administratívnym problémom nie je prvenstvo Jána Bahýľa všeobecne uznávané.
• Prvý zdokumentovaný pilot vrtuľníka na svete bol Paul Cornu francúzsky vynálezca. Stroj zhotovil sám a prevažne z častí bicykla. Dňa 13. novembra 1907 sa posadil za riadenie a vzniesol sa na 20 sekúnd do výšky 30 centimetrov. Pri ďalších pokusoch sa mu podarilo dosiahnuť závratnú výšku 2 metre.
• Prvé rotorové lietadlo schopné riadeného letu skonštruoval v 20. rokoch Španiel Juan de la Cierva Tento vírnik ktorý nazval autogiro, mal nad trupom rotor, ktorý nemal vlastný pohon a roztláčal sa náporom vzduchu pri pohybe dopredu, ktorý zabezpečoval motor s vrtuľou v prednej časti stroja[1].
• Vývoj vrtuľníkov sa počas medzivojnového obdobia uberal viacerými smermi. Nemeckí konštruktéri Henrich Focke a Gerd Achgelis sa zaoberali vývojom dvojrotorových vrtuľníkov, čo vyústilo v roku 1936 k vytvoreniu prvého plne kontrolovateľného vrtuľníka Focke-Wulf Fw 61 s dvoma hlavnými (nosnými) rotormi vedľa seba. Rotory mali opačný zmysel otáčania, čím sa vyrovnával ich reakčný moment.
• Prvý úspešný, plne ovládateľný jednorotorový vrtuľník VS-300 skonštruoval vynálezca ruského pôvodu Igor Sikorksy v roku 1939 v Spojených štátoch amerických. Sikorsky použil jeden hlavný rotor a na vyrovnávanie reakčného momentu, ktorý by inak otáčal vrtuľníkom v zmysle pohybu hlavného rotora inštaloval v chvostovej časti vyrovnávací rotor. Vyrovnávací rotor bol poháňaný hlavným motorom cez dlhý hriadeľ. Sikorského konštrukcia bola revolučná najmä tým, že bola podstatne spoľahlivejšia, jednoduchšia, a preto sa považuje za prvý moderný vrtuľník.
• Moderné vrtuľníky, vyrábané od polovice 50. rokov sa líšia najmä použitím turbovrtúľových a neskôr turbínových motorov, ktoré sú výkonnejšie a spoľahlivejšie.

3. Súčasnosť
• 3.1 Kamov KA-50
• V súčasnosti najmodernejší bojový vrtuľník je Kamov KA-50. Ako jediný na svete dokáže urobiť aj premet do boku.Unikátom je aj možnosť katapultáže pilota v kritickej situácii z kabíny smerom nahor a to po predchádzajúcom odstrelení oboch rotorov v akejkoľvek rýchlosti a v akejkoľvek výške, teda i na zemi.

• 3.2 AH-64 Apache
• Ako jediný sa vyrovná Vrtuľníku Kamov KA-50. Aj keď do americkej výzbroje bol zavedený už v roku 1984, s určitými úpravami stále patrí medzi najlepšie vrtuľníky sveta.

4. Princíp letu vrtuľníka
Helikoptéra ma namiesto pevných krídel otáčavý rotor s niekoľkými listami, ktoré majú rovnaký profil ako krídlo lietadla. Rotor je poháňaný motorom helikoptéry a umožňuje nielen pohyb, ale aj riadenie letu v rôznych smeroch. Vztlak potrebný na to, aby sa helikoptéra dostala do vzduchu, vzniká rýchlym otáčaním rotoru vo vzduchu. Helikoptéra môže štartovať, letieť aj pristávať zvislo. Rýchlym otáčaním rotoru by mal trup helikoptéry snahu otáčať sa v opačnom smere. Aby sa tomu zabránilo, je na chvoste helikoptéry umiestnený pomocný vyrovnávací rotor, ktorý svojím pôsobením zabraňuje nežiadúcemu otáčaniu trupu. Niektoré typy helikoptér majú dva rotory otáčajúce sa proti sebe a preto nepotrebujú vyrovnávajúci rotor.

5. Sily pôsobiace na vrtuľník
• tiažová sila zapôsobená zemskou gravitáciou- najdôležitejšia sila, ktorá na stroj stále pôsobí
• vztlaková sila zaisťovaná otáčaním sa hl. rotora
• prepulsná sila
• reakčný moment pôsobiaci proti smeru otáčania nosného rotoru
• moment vyrovnávacieho rotoru - vyrovnáva reakční moment nosného rotoru a moment zotrvačnosti
• aerodynamický odpor (tvarový)

6. Riadenie vrtuľníka
Veľkosť vztlaku závisí jednak od rýchlosti otáčania listov a taktiež od ich nábehu (sklonu). Zväčšením nábehu sa zväčší vztlak a naopak. Hlava rotoru je zkonštruovaná tak, aby pilot mohol nastavovať nábeh listov dvomi spôsobmi:
• - nábeh listov sa mení rovnako a súčasne – tzv. kolektív
• - nábeh listov je možno nastavovať individuálne – tzv. cyklika

7. Motor vrtuľníka
• motor helikoptéry sa skladá z :
– vstupné ústrojenstvo: zabezpečuje usmernenie prúdu vzduchu na lopatky kompresora
– kompresor: zabezpečuje stlačenie vzduchu a jeho dopravu do spaľovacej komory
– spaľovacia komora: zabezpečuje premenu chemickej energie paliva na tepelnú a kinetickú energiu plynov
– turbína kompresora: zabezpečuje premenu vnútornej energie plynov na mechanickú prácu
– volná turbína: prenáša pomocou reduktora krútiaci moment na rotor
– výstupný systém: odvádza splodiny von z motora