Агрегаты вертолета, КСС вертолета

Агрегаты вертолета. Каждый агрегат имеет свое функциональное назначение.

Каркасные агрегаты вертолета (фюзеляж, оперение, крыло) представляют собой конструкции, воспринимающие нагрузки от аэродинамических сил и сил, приходящих от установленных в нем агрегатов и систем, возникающих на различных режимах полета.

Несущий винт (НВ) представляет собой кинематическое устройство, обеспечивающее создание аэродинамических сил и моментов для движения, балансировки и управления вертолетом.

Механическое управление предназначено для передачи усилий пилота с целью изменения аэродинамической нагрузки на исполнительных органах управления (лопасти винтов, консоли стабилизатора).

Трансмиссия (приводы) распределяет мощность двигателей по потребителям — НВ, рулевому винту (РВ), энергетическим системам (гидравлической, электрической, системе теплообмена и т.п.), трансформируя ее в соответствии с потребными крутящими моментами.

Шасси воспринимает нагрузки при посадке и маневрах на ВПП.

Таким образом, основные агрегаты вертолета различают как по функциональному назначению, так и по условиям их работы. Поэтому формирование их КСС и ККС имеет свои специфические особенности в методике конструирования.

Двигатели, агрегаты гидросистемы, маслосистемы, электросистемы в практике вертолетных ОКБ относятся к готовым изделиям, создаваемым на специализированных предприятиях.
Общим критерием оценки целесообразности выбранной КСС и ККС является полное соответствие функциональному назначению и удовлетворение выбранным критериям оптимизации (минимальная масса и стоимость эксплуатации, надежность, эксплуатационная эффективность и т.п.).

Рассмотрим несколько примеров удачных решений из перечисленных основных агрегатов вертолета.

Вертолет MD-500  первоначально создавался как легкий военный вертолет для наблюдений и связи. Одной из дополнительных задач ставилась задача переброски четырех солдат на короткие расстояния.
Особое внимание обращалось на простоту конструкции и низкую стоимость изготовления вертолета и его эксплуатации.

Проектировщики применили очень лаконичную силовую схему фюзеляжа, состоящую из двух поперечных силовых шпангоутов, разделяющих фюзеляж на несколько отсеков: кабину для двух членов экипажа, отсек для полезной нагрузки (сидя на корточках там помещались четыре солдата), топливный отсек в нижней части фюзеляжа, моторный отсек в хвостовой части и отсек редуктора несущего винта. Нетрудно заметить, что все сосредоточенные силы: тяга несущего винта, нагрузка от полозков шасси и т.п. — воспринимаются самым рациональным способом.

Для вертолета Ка-50 силовая схема фюзеляжа представляет собой конструкцию в виде «ствола», образованного четырьмя плоскими поверхностями, пронизывающими фюзеляж по всей длине (в виде ствола), и расчлененного силовыми диафрагмами (шпангоутами) на ряд функциональных отсеков. Внешние обводы фюзеляжа (кроме хвостовой балки) не несут каких-либо нагрузок, кроме аэродинамических и инерционных от собственной массы, и могут легко видоизменяться. Такое решение позволило коренным образом упростить проблемы доступа к агрегатам при сборке, ремонте и обслуживании при обеспечении необходимой прочности и жесткости конструкции.

Введение испанским инженером Хуаном де ла Сиерва шарниров во втулку ротора (несущего винта) носило принципиальный характер. В истории развития идеи вертолета именно это решение позволило обеспечить реальные полеты на несущем винте при достаточно низких прочностных характеристиках имевшихся тогда материалов.

Прогресс в материаловедении в последние годы позволил отказаться от подшипников качения, всегда ограничивающих долговечность такого нагруженного и ответственного агрегата, каким является втулка несущего винта. В качестве примера можно привести конструкцию втулки вертолета MD-500 (пластинчатые торсионы из высокопрочной стали) ( 1.1.2), втулку вертолета Во-105 ( 1.1.3), втулку вертолета Ми-28 с эластомерными подшипниками ( 1.1.4).
 

Фирма «Камов» традиционно формирует силовые гидроусилители системы управления в виде одного общего модуля. Такое решение позволяет упростить трассыгидро систем и повысить их надежность. Наиболее интересным конструктивным решением такого модуля является блок РС-60Ф для вертолета Ка~32А со сдвоенными бустерами в каждом канале управления ( 1.1.5).
Предложение российского инженера Б.Я. Жеребцова сделать гидравлические стойки амортизаторов шасси вертолетов двухкамерными также носило принципиальный характер. Именно это решение дало в руки конструкторов инструмент для решения проблемы «земного» резонанса ( 1.1.6).

Агрегаты и узлы техники