Редактирование: Справочник автора/Вертолёты и конвертопланы

А также винтокрылы, автожиры, мультикоптеры и все остальные виды винтокрылых летательных аппаратов.

== Что из них есть что ==
* Несущий винт с двигателем, возможен также рулевой винт — вертолёт.
* Несущий винт (винты) с двигателем, тянущие винты — винтокрыл.
* Несущий винт без двигателя, тянущие винты — автожир. Именно так переводится ''Gyrocopter'' из [[DotA]].
* Винты, которые могут работать как несущие или как тянущие — конвертоплан.
* Много несущих винтов — мультикоптер.

== Типы ==
Одновинтовые вертолёты
* Классическая схема — несущий винт и хвостовой винт-стабилизатор.
* Фенестрон — то же, что и в классической схеме, но хвостовой винт заключен в кольцевой канал. Примеры — Gazelle и Ка-62.
* NOTAR — сокращение от английского No Tail Rotor, то есть «без хвостового винта». Стабилизация осуществляется за счет отвода выхлопных газов через размещенные на месте хвостового винта сопла. Отличается меньшей уязвимостью и низким уровнем шума. Пример — ряд модификаций MD-500.
* Реактивный ротор — реактивные или ракетные двигатели на кончиках лопастей, такой ротор не закручивает аппарат.
** по принципу тоже самое, но с винтовым двигателем вместо реактивного на конце лопасти, например, экспериментальный вертолёт Юрия Маринченко 1971 года

Двухвинтовые вертолёты.
* Соосная схема. Такую любит КБ Камова.
** Потенциальные проблемы: при слишком резком маневрировании или раскачке лопасти винтов перекрещиваются и немедленно друг друга срубают. В результате имеем сильные ограничения на режимы, то есть повышенные требования к подготовке пилотов.
*** На самом деле нет — перехлёст лопастей у соосной схемы менее вероятен, нежели перерубание хвостовой балки у классической. Реальные проблемы соосников — конструкция сложнее, дороже и из за значительной высоты не лезет в транспортные самолёты без разбора вала, в то время как классике нужно только снять лопасти. Когда во Франции строили «мистрали», в ТЗ было отдельной строчкой: влезают двухвинтовые «камовы».
* Поперечная схема. Несколько больших экспериментальных вертолётов. В том числе и рекордсмен по грузоподъёмности Ми-12 способный поднять основной боевой танк Т-64.
** Недостатки очевидны: вертолёт при этом и сам большой, тяжёлый, по управлению крайне специфический, пилотов для него во всём мире по пальцам пересчитать можно.
* Синхроптер — винты перекрещиваются и вращаются синхронно, чтобы не задевать друг друга.
** Реальные проблемы: синхронизация винтов. Чтобы они опять же не порубили друг друга в капусту, нужен либо синхронизирующий вал (тяжёлый, негабаритный и неудобный в обслуживании), либо сверхточная система контроля двигателей, позволяющая добиваться абсолютно одинаковых оборотов на них, что чревато катастрофой при малейшем её сбое. Кроме того, из-за взаимовлияния винтов падает мощность и возникает продольный момент, дополнительно затрудняющий пилотирование и, соответственно, требующий более высокой квалификации пилота.
* Продольная схема — обычно один винт расположен чуть выше другого. Наиболее известный представитель — СН-47 Chinook.

Тяжело гружённый вертолёт для экономии топлива может взлетать по-самолётному с разгоном, особенно часто так взлетают боевые вертолёты с полной ракетно-бомбовой нагрузкой, особенно в горной местности.

Винтокрыл — обладает как вертолётным винтом сверху, так и несущими «самолётными» крыльями для больших скоростей (вертолётный винт при этом переводится на авторотацию, чтобы не тратить зря топливо и не создавать заваливающего момента). Типичным примером можно считать [[w:Fairey Rotodyne|Fairey Rotodyne]]. Не прижились: оказались слишком сложными конструктивно и слишком тяжёлыми, чтобы конкурировать с вертолётами и самолётами в их нишах. 

Конвертоплан — конвертоплан может быть и чисто реактивным, например Мессершмидт EWR VJ 101
* с поворотным крылом — крыло поворачивается вместе с винтами
* с поворотными двигателями — крыло остаётся на месте поворачиваются двигатели вместе с винтами
* с поворотными винтами — и крыло и двигатели остаются на месте поворачиваются лишь винты
кроме того винты могут быть заключены в кольцо — импеллер, от этого возрастают самолётные характеристики, и сами винты тоже становятся и компактными и защищёнными, но падают чисто вертолётные характеристики вроде способности висеть на месте

Автожир:
* Классический (ротор без двигателя, без перекоса и без шага, взлетает горизонтально, садится диагонально)
* С раскруткой ротора (ротор с двигателем и шагом, но двигатель работает только при взлёте; взлетает и садится диагонально)

== На что вертолёту рулевой винт и какие есть альтернативы? ==

Вкратце: закон сохранения момента импульса.

Проведём такой эксперимент. Встанем на гимнастический круг (на вертушку на детской площадке тоже можно, но эффект поменьше будет) и делаем повороты туловищем. Видно, что круг — и ноги на нём — поворачивается в обратную сторону. Кто знаком с фигурным катанием — можете исполнить «[https://www.youtube.com/watch?v=SRwHAtvn8BU скобку]».

Наши руки — винт. Наши ноги — фюзеляж. Так что видим: если мотор применяет силу, чтобы протаскивать лопасти сквозь воздух, обратная сила раскручивает фюзеляж. Вот и приходится тормозить эту раскрутку — традиционно рулевым винтом.

Что ещё может быть вместо рулевого винта?
* Два и более несущих винта. Их моменты импульса взаимокомпенсируются.
* Несимметричные тянущие винты (в винтокрылах).
* Реактивный винт: на концах реактивные или ракетные двигатели (на экспериментальных вертолётах). Вертолёт получается шумный, дымный, сложный, прожорливый и слепит пилота — поэтому от такой схемы отказались.
* Аэродинамическая компенсация на эффекте пограничного слоя (NOTAR — NO TAil Rotor). Единственная компания, применяющая NOTAR в серийных вертолётах,— «Хьюз» (ныне в составе «Макдоннел-Дуглас»). В СССР были неудачные эксперименты на переделанном Ка-26.

Детскому вертолётику на верёвочном стартере рулевой винт не нужен, так как нет мотора. Единственная сила, которая вращает фюзеляж — трение в подшипнике, на него хватает и большого киля.

== Автомат перекоса ==

Обычному детскому вертолётику на верёвочной тяге автомат перекоса не нужен. Он взлетает строго вверх и садится на авторотации куда хозяин пошлёт. Но если хочется лететь в какую-то определённую сторону, приходится выкручиваться. Автомат перекоса позволяет в динамике изменять положение лопастей несущего винта. При этом сохраняется не абсолютный наклон лопастей (первая — на 5 градусов круче, третья — на пять мягче), а их относительный наклон (то есть, например, круче всегда та лопасть, что смотрит вперёд, задняя — всегда мягче). В результате появляется возможность управлять вектором тяги без поворота оси винта.

Как это работает на практике? Начнём с самого простого. Пилот садится в вертолёт, запускает двигатель, прибавляет газу и вертолёт поднимается в воздух. Если он идеально вывешен — то есть центр тяжести находится строго под центром винта — то, поднявшись, он зависает в воздухе, лишь немного дрейфуя под действием лёгкого ветерка. Что дальше? Пилот поворачивает ручку в своей кабине, и лопасти начинают поворачиваться относительно втулки. Вы думали, лопасти намертво прикреплены к оси винта? Нет, они могут поворачиваться вдоль своей оси, и сейчас они именно это и делают — слегка покачиваются, с той же частотой, что вращается винт, ложась на воздух с одной стороны круче, чем с другой. При этом подъемная сила на одной стороне вертолёта падает, а на другой — возрастает. Вертолёт наклоняется и начинает со всё возрастающей скоростью двигаться в сторону, куда наклонён. Понемногу сопротивление воздуха компенсирует разгон, и скорость выравнивается. При необходимости нарушить сложившийся статус кво, вектор тяги снова изменяется, меняется крен вертолёта, и вслед за ним меняется скорость.

Кстати, именно поэтому одним из самых сложных упражнений по пилотированию вертолёта является висение — зависание над одной точкой. Ведь для парирования любого отклонения нужно несколько действий: перекос лопастей в сторону возврата, парирование возникшего крена (с созданием горизонтальной скорости), обратный крен, и парирование обратного крена над точкой висения и с гашением скорости. При этом ещё и о высоте нельзя забывать.

== Мультикоптер ==
В зависимости от количества лучей с винтами называется трикоптер, квадрокоптер, гексакоптер, октокоптер.

На каждом из лучей — винт фиксированного шага (никакого автомата перекоса) со своим мотором. Иногда — по два встречных винта на луч.

Механически мультикоптер чрезвычайно прост — настолько прост, что продаётся в игрушечном магазине. На мультикоптер можно навесить громоздкую камеру, и она не будет мешать винтам. Но почему мультикоптер сделали только в 2000-е годы?{{spoiler| Да просто потому что до появления литиевых аккумуляторов тяговооруженность больше единицы (когда двигатель с запасом топлива/аккумулятором может поднять в воздух хотя-бы самого себя)имели только бензиновые двигатели, а их и в паре-то трудно заставить работать, не то, что в большем количестве.}}

Большие вертолёты по квадрокоптерной схеме делали с самого зарождения вертолётов. Впрочем, быстро выяснились недостатки: множество ДВС и сложная трансмиссия не добавляли надёжности, машина получалась громоздкая, да и к авторотации мультикоптер неспособен (нет автомата перекоса). Концепты беспилотных электрических квадрокоптеров появились в открытой печати в 1980-е годы, но с тогдашним развитием электроники они так и остались концептами. Требовались мощные аккумуляторы, хорошие датчики. И самое главное и ключевое — механическая стабилизация, отработанная на радиоуправляемых моделях, не подходит, нужна электронная. Только в 2000-е годы удалось решить эти проблемы.

Вы спросите: трикоптер? Но ведь тот самый момент импульса там не скомпенсирован? Есть два простых варианта: либо шесть винтов на трёх лучах, либо наклоняемый задний винт. Однако можно добиться компенсации реактивного момента и на трёх равных винтах хитрой синхронизацией автоматов перекоса. Именно так это было реализовано на советском сверхтяжёлом вертолёте Ми-32 (проектные работы были завершены, но ни одной машины так и не построили).

'''Бикоптер''' — как и у обычного мультипоптера, шаг винта нерегулируемый, как и у конвертоплана, наклон винтов изменяемый.

Практически все мультикоптеры — маленькие беспилотные аппараты. Аппараты, на которых может летать человек, существуют в единственных экземплярах как опытные образцы. Напомню причины: сложность при работе от ДВС, большой размер, невозможна авторотация при аварийной посадке (см. ниже)

== Монокоптер ==
Традиционно — этим словом называют вертолёт с однолопастным винтом по принципе семечка-крылатки, например, Chrysalis 1914 года

А нетрадиционно так называют свои творения фанаты радиоуправляемых мультикоптеров построившие свою вариацию NOTAR на основе мультикоптера. Поскольку винт как и у мультикоптера не регулируемый, то управляют им наклоняя винт. Альтернативный вариант — не NOTAR, для компесации вращения под винт ставят аэородинамические рули перенаправляющие поток воздуха, компенсируя вращение и управляя полётом — по факту получается нечто вроде вертолёта соосной схемы в котором вращается только один винт не имеющий автомата-перекоса, а второй неподвижный и выполняет функции автомата-перекоса.

== Аварийная посадка ==
{{Q|При выполнении посадок на незнакомые площадки, покрытые глубоким снегом, для обеспечения благополучного приземления рекомендуется, зависнув на малой высоте, высадить одного из членов экипажа, который, убедившись, что под снегом нет ям или больших неровностей, даст сигнал о возможности посадки. Проверку поверхности площадки в этом случае удобно производить с помощью рейки длиной 1–1,5 м.|Подполковник Г. А. ТИНЯКОВ «Пилотирование вертолета», 1957г. о предотвращении аварий}}
[[Файл:Dangerous Helicopter Landing.jpg|thumb|Опасная посадка вертолёта — неопытный пилот может не заметить в клубах снега и зацепить винтом провода, а то и сам столб, и разбиться]]
Благодаря авторотации вертолёт способен сесть и при полностью отказавшем двигателе <ref>Для сравнения: некоторые самолёты при отказе двигателя могут планировать, но многие из них для такого слишком тяжелы. Так, самолёт сельхозавиации или [[w:Планёр Гимли|пассажирский авиалайнер]] можно кое-как посадить и при отказе всех двигателей, а вот истребитель или спортивный пилотажный самолёт — нет.</ref>. Для этого надо '''в первые же секунды''', пока вертолёт ещё летит прямо, установить ручкой «шаг-газ» минимальный шаг винта. Энергия уйдёт на раскрутку винта (что требует некоторого запаса высоты), и вертолёт сядет.

Типичная авария вертолёта с крушением происходит из-за того, что при посадке на необорудованную площадку вертолёта могут подняться клубы пыли (или снега зимой), которые могут закрыть обзор пилоту, так что вертолёт при посадке может задеть дерево или скалу, или ещё что-нибудь, и рухнуть. Потому там где нет нормально оборудованной площадки вертолётчики любят садиться по-самолётному, чтобы клубы пыли оставались позади не успевая закрыть обзор.

Квадрокоптеры и им подобные не способны к авторотации, ибо не имеют вертолётного автомата перекоса, и при остановке двигателей камнем падают вниз.

А вот автожир к авторотации не просто способен — это его первый и главный режим работы. Поэтому он считается одним из самых безопасных летательных аппаратов.

== Примечания ==
<references/>

{{Nav/Справочник автора}}
[[Категория:Справочник автора]]
{{Nav/Транспорт}}