Человек всегда стремился к покорению неба. Еще на заре развития технологий изобретатели ломали головы над сложными конструкциями, которые должны были приблизить их к заветной мечте. Спустя много лет их попытки воспарить над землей все-таки увенчались успехом. И в сегодняшней статье мы поговорим о том, кто придумал и создал первый вертолет в мире, когда появились машины вертикального взлета и посадки.
Истоки вертолетостроения
Далекий предок современных летательных аппаратов был сконструирован в 400-х годах. По сути, это была обычная палка с прикрепленным к ней пропеллером. Чтобы примитивное устройство взлетело, палочку нужно было зафиксировать в ладонях и раскрутить. В результате конструкция поднималась в воздух, однако летала совсем недолго.
В 15 столетии знаменитый да Винчи (у которого была склонность к изобретениям) изобразил на холсте агрегат, отдаленно напоминающий привычные нам варианты. По его замыслу необычная машина должна была подниматься в небо с помощью пропеллерного аналога, запускаемого усилиями человека.
В отличие от художника, который только нарисовал примерное изображение летательного аппарата, Михаилу Ломоносову в 1745 году удалось сконструировать и даже самостоятельно испытать модель. Что примечательно — вполне успешно.
Задаваясь вопросом, кто изобрел 1 вертолет, когда появился его первый прототип, можно перечислить множество талантливых изобретателей. А в Советском Союзе в начале 1900-х технику представили Игорь Сикорский и Борис Юрьев.
Принцип работы
Как и самолетные крылья, лопасти машины вертикального взлета располагаются под углом к плоскости вращения винта. Но по сравнению с самолетом, у которого летательная основа является неподвижной, угловое значение установки лопастных элементов меняется в пределах до 30 градусов.
Вращение происходит с постоянной частотой. Тяга уменьшается или увеличивается в зависимости от винтового шага. Вращение передается от двигателей (одного или двух) посредством трансмиссионной системы и редуктора колонки винта. В это мгновение образуется реактивный момент, закручивающий аппарат в сторону. В противовес ему используется рулевой винт или соосная схема несущих элементов, вращающихся в противоположных направлениях.
Ведущие детали
Современный вертолет представляет собой довольно сложную конструкцию. К ее основным частям относятся:
-
Фюзеляж. Это корпус, который соединяет все составляющие вместе. А также служит вместилищем для перевозки грузов, пассажиров и, конечно же, самого экипажа.
-
Силовая установка. Сердце машины — двигатели, обеспечивающие энергопитание для вращения винтовых частей.
-
Несущий винт. Позволяет агрегату удерживаться и перемещаться в воздухе.
-
Трансмиссия. Передает мощность от движка к вращающимся элементам.
-
Рулевой винт. Уравновешивает реактивный момент, позволяет управлять полетом.
-
Система управления. Рычаги шаг-газ, педали и проводки к НВ и РВ.
-
Взлетно-посадочные устройства. Служат аппарату опорой во время нахождения на земле. Помогают взлетать, перемещаться и выполнять посадку.
Особенности управления
Пилот управляет машиной (циклическим углом атаки лопастей) с помощью вертикальной ручки. При наклоне от себя/на себя осуществляется угловое движение. Поворот влево/вправо обеспечивает вращение вокруг оси. Для изменения шага несущего винта (подъемной силы агрегата) задействуется рычаг шаг-газ. Смена курса выполняется с помощью педалей.
Плюсы и минусы
Ведущим преимуществом вертолета выступает его уникальная маневренность. Летательный аппарат способен взлетать вертикально, садиться, зависать в воздушном пространстве и перемещаться в воздухе задом. Сесть или подняться с маленькой площадки чуть больше диаметра винтовых элементов для него — не проблема.
Машины вертикального взлета применяются для перевозки грузов на внешней подвеске. Это дает возможность перемещать крупногабаритные материалы и участвовать в монтажных работах.
Из минусов стоит отметить разве что более низкие скоростные характеристики (по сравнению с самолетами), сложность управления и большой расход горючего. Что делает вертолет достаточно дорогим видом транспорта.
Классификация
Летательные аппараты данного типа принято подразделять на три разновидности: по аэродинамике, грузоподъемности и целевому предназначению. Ниже рассмотрим подробнее каждый из видов.
Схемы машин
Под ними подразумевается число несущих винтов агрегата и класс контролирующих полет устройств, задействованных для контроля движения. К основным конструкциям относятся:
Одновинтовой
Представлены моделями по аэродинамической схеме, в которых реактив компенсируется посредством РВ, образующего тягу в направлении вращения НВ.
Аппаратами со струйным управлением. Здесь компенсация происходит за счет системы хвостовой балки и реактивного сопла.
Реактивными машинами. Движки у них находятся прямо на лопастных элементах. Поэтому на винтовой вал не задается мощностная нагрузка, как в агрегатах, где двигатели размещаются непосредственно в фюзеляже.
Двухвинтовой
Подразделяются на три подтипа, согласно действующим схемам:
-
продольной;
-
поперечной;
-
соосной.
В первом случае реактив компенсируется с помощью тождественных винтов, которые осуществляют вращение в разные стороны и находятся в противоположных частях корпуса.
Во втором — работа устройства организована аналогичным образом. С разницей в том, что винтовые элементы размещаются на крыльях боковых зон фюзеляжа.
В третьем — компенсация реактивного момента выполняется посредством однотипных вращающихся деталей, располагающихся на одной оси.
Многовинтовой
Представляют собой вертолетные платформы: трехвинтовые, четырехвинтовые. В соответствии с конструктивными особенностями реактив в них компенсируется за счет одинакового числа винтов, которые вращаются в противоположные стороны.
Деление на классы по взлетному весу
Классификация в этом случае подразумевает деление летательных аппаратов по весовым категориям. Все машины вертикального взлета подразделяются на:
-
Сверхлегкие — до 1т.
-
Легкие — от 1 до 4,5 т.
-
Средние — от 4,5 до 13 т.
-
Тяжелые — свыше 13 т.
Подразделение по назначению
Предназначение летной техники также является основой для ее категоризации. Здесь летательные аппараты делятся на:
-
Многоцелевые — выполняющие многочисленные операции в гражданских и военных целях.
-
Пассажирские — созданные для транспортировки пассажиров на малые дистанции.
-
Транспортные, предназначение которых — перевозка грузов.
-
Краны — специализированные модели, участвующие в монтажных работах.
-
Вертолеты-разведчики — эксплуатируемые разведывательными подразделениями.
-
Боевые (подразумевают собственную типизацию).
Вертолетные категории
В этом случае мы рассматриваем разновидности летной техники, используемой в гражданской авиации:
-
А-категория. Если у машины этого вида в момент взлета выходит из строя один из движков, ее технические характеристики дают возможность прервать подъем и спокойно приземлиться на стартовую площадку. При отказе двигателя в полете аппарат также способен совершить безопасную посадку или набрать высоту для выполнения необходимого маневра по предотвращению падения.
-
В-категория. Не относятся к предыдущему типу. Но в случае возникновения проблем с силовой установкой при отрыве от земли летно-технические параметры, опять же, позволяют неисправной машине сесть.
Каждая модель летной техники может иметь сразу два сертификата (А и В).
ICAO-классификация
Выясняя дату изобретения вертолета, в каком году придумали и создали первый агрегат, можно наткнуться на информацию про деление машин на ICAO-классы. Согласно этой градации аппараты делятся на суда легче и тяжелее воздуха.
К первой категории относятся:
-
Бездвигательные: сферический, несферический и привязной аэростаты.
-
Оснащенные движком: жесткий, полужесткий и нежесткий дирижабли.
Во вторую группу входят:
-
Планеры, гидропланеры, воздушные змеи.
-
Самолеты, винтокрылы, орнитоптеры.
FAI-классификация
Еще одно деление летной техники по весовым параметрам, но уже более подробное. Здесь линейка массы выглядит следующим образом:
-
E-1a — до 0,5 т;
-
E-1b — от 0,5 до 1 т;
-
E-1c — от 1 до 1,75 т;
-
E-1d — от 1,75 до 3 т;
-
E-1e — от 3 до 4,5 т;
-
E-1f — от 4,5 до 6 т;
-
E-1g — от 6 до 10 т;
-
E-1h — от 10 до 20 т;
-
E-1j — от 30 до 40 т.
Кто и когда изобрел самый первый в мире вертолет: история создания, идеи машин с вертикальным взлетом
Завершив с техническими характеристиками летательных аппаратов, снова вернемся к рассмотрению истории. Давайте проследим исторический путь, пройденный изобретателями в попытках создать конструкцию, способную поднять их в небо.
Геликоптер да Винчи
О нем мы уже упоминали в самом начале. По факту существовал только в виде изображения, на котором великий Леонардо представил необычное устройство с архимедовым винтом, взятым за основу, и прикрепленной к нему платформой. По замыслу художника вращая люльку, люди должны были раскручивать винтовой элемент, тем самым заставляя агрегат взлететь.
Аэродромическая машина Ломоносова
Эту идею обрисовал русский ученый-академик. Он внес предложение по созданию летательного аппарата, предназначенного для исследовательских целей. Что характерно, изобретение Михаила Васильевича во многом похоже на современные модели техники. Однако в тот момент для реализации проекта у него не оказалось возможностей. До наших дней сохранились лишь образные описания автора.
Вертолет на перьевой основе
Оригинальное решение, которое было воплощено на практике французскими испытателями Лонуа и Бьенвеню. В конце 18 столетия они продемонстрировали миру агрегат с двумя винтами, выполненными из птичьих перьев. Где винтовые элементы осуществляли вращение за счет закрученной струны.
Первые научные исследования
Конец 19 века для многих стран ознаменовался эпохой открытий и технологического прорыва. Так, например, наш соотечественник Михаил Рыкачев активно занимался изучением характеристик несущего винта и силы подъема. В результате исследований он пришел к выводу, что подъемная мощность зависит не только от скорости, с которой вращаются лопастные детали. Но и от угла их установки по оси.
Механизм управления несущим винтом
В начале 20 столетия тогда еще будущий академик Борис Юрьев изобрел нестандартную систему контроля движения летательного аппарата — автомат перекоса. Суть предложения заключалась в том, что шаг лопастных деталей в момент вращения должен был подвергаться изменению. И ученый разработал специальное устройство, позволяющее корректировать угол установки лопастей. Данную механику активно используют и в современном вертолетостроении.
В каком году появился первый в мире вертолет, когда изобрели машины с управляемым горизонтальным полетом
На начальном этапе стремительного технического прогресса изобретатели ломали голову над тем, как поднять агрегат в воздух. Чуть позже начали задумываться о возможности контролировать технику во время пребывания в воздушном пространстве.
Изобретение Генри Берлинера
Этот американский ученый придумал решение по управлению аппаратом. Его задумка заключалась в том, чтобы прикрепить к боковым частям корпуса судна пару винтовых элементов на поперечной балке. В хвостовой области крепился еще один винт, отклоняющий машину вперед/назад. Однако на практике изобретательская новинка не прижилась. Коптер не отличался хорошей устойчивостью, управлять им было крайне затруднительно.
Летный механизм Георгия Ботезата
Наряду с американцем, собственные разработки вел русский эмигрант. Именно он является создателем известного всем квадрокоптера — четырехвинтового вертолета. Управление устройством осуществлялось за счет контроля шага винтов. Но к сожалению, весовые характеристики летающего корабля не позволили ученом продержаться в отрыве от земли более 2 минут.
Так кто же все-таки был первооткрывателем
Как можно убедиться из материала, представленного выше, определить истинного родоначальника машины вертикального взлета невозможно. Поэтому продолжаем перечислять достижения в этой сфере и рассказывать о ведущих деятелях науки.
Создатель (изобретатель) первого вертолета с автоматом перекоса
Эту механику впервые внедрил аргентинский ученый Рауль Пескар. Собственноручно сконструированный агрегат он представил в 1921 году. Летательный аппарат представлял собой модель с двумя соосными винтовыми элементами, выполняющими вращение в противоположном направлении.
Автожиры
Компактные устройства, оборудованные несущим винтом. В современном вертолетостроении — это сверхлегкие модели. Чаще всего одноместные или двухместные.
Иностранный прототип
Здесь первенство принадлежит испанцу Хуану де ла Сиерва. Он разработал необычный агрегат, одновременно похожий на самолет и вертолет. Источником вдохновения для разработчика послужил трагический случай с крушением аэроплана. Тогда в попытках предупредить последующие падения изобретатель создал схему, по которой летательное судно оснащалось дополнительно несущим винтом.
Советский автожир
В СССР созданием аналогичных машин занимались Камов и Скржинский. Свое детище они именовали как «Красный инженер». Именно эти ученые в процессе конструирования дали категории машин вертикального взлета название — вертолет.
Рекордсмен из ряда «геликоптеров»
Первый официально зафиксированный рекорд в мире установил деятель из Италии — Корредино де Асканио. В далеком 1930 г. он сумел поднять летательный аппарат на высоту 18 м. При этом продержался на нем в воздухе без малого 9 минут, пролетев в общей сложности чуть больше километра.
Прогресс в СССР
Спустя 2 года после рекордных показателей знаменитого итальянца советские авиаконструкторы смогли его превзойти. В 1932 испытатель-ученый Черемухин взлетел на сконструированной отрядом разработчиков машине на 605 метров. В послевоенное время советские инженеры продолжили свои изыскания в вертолетостроении и добились впечатляющих результатов на этом поприще.
Машины Советского Союза
Теперь поговорим немного об отечественных судах. Ведь достижения наших изобретателей в этой сфере действительно превосходят многие мировые аналоги.
История вертолетостроения: когда был изобретен первый вертолет серии Ми
Михаил Миль стал основоположником выпуска целой серии летательных аппаратов вертикального взлета. Ниже коротко опишем преимущества его разработок.
Ми-1
Модель появилась в конце 1940-х. Это была первая версия серии. Она отличалась меньшим весом, по сравнению с американским аналогом. Отчего летала значительно выше и быстрее. Легендарная машина стала первопроходцем в развитии винтокрылой авиации СССР.
Ми-4
Военный транспортник, чей первый взлет был проведен в 1953 году. Сжаты период, за который был сконструирован данный представитель летной техники, обуславливалась стремительным прогрессом американских авиастроителей.
Ми-10
Задумываясь о том, в какой стране изобрели первый вертолет, какое название дали машине, стоит помнить о достижениях советских ученых-инженеров. Именно они в 1060 создали уникальный летающий кран для перевозки крупногабаритных грузов на большие дистанции.
Ми-12
Даже на сегодняшний день эта модель является крупнейшим летательным аппаратом. Грузоподъемность отечественного гиганта составляет 44 тонны. Однако рекорд установлен на 44205 кг при подъеме на высоту 2255 м.
Ми-8
Наиболее распространенный агрегат с 1961 г., модельные версии которого выпускаются заводами-авиастроителями до сих пор. Способен поднимать на борт до 36 человек или 4000 кг груза. Конструировался как пассажирский, но нашел применение в военной сфере.
Ми-24
Военный вертолет, получивший статус «специального» в 1969. Прошел полевые испытания в ряде боевых действий, включая афганские события.
Ми-26
Еще один гигант от отечественного вертолетостроения. Впервые был выпущен в 1977, не теряет актуальности и на сегодняшний день. Благодаря увеличенному объему топливных баков, способен преодолевать свыше 2000 км без дозаправки.
Исторический полет: когда взлетел первый вертолет Николая Камова
Имя этого конструктора авиатехники получило не меньшую известность. Под его руководством была создана еще одна легендарная серия машин.
Ка-8 «Иркутянин»
Эта версия появилась в 1947 году. Небольшой одноместный агрегат без кабины отличался способностью приземляться в самых труднодоступных местах. Компактные габариты позволяли сажать его на площадке размером с небольшую комнату.
Ка-15
Вертолет-разведчик, разработанный в 1953 для военных целей. Тестировался на судах морфлота. Устойчив к штормовому ветру и постоянной качке. Благодаря компактности, идеально подходит для работы на авианосцах.
Ка-22
Этот летательный аппарат конструировался специально для перевозки баллистических ракет. К сожалению, технические характеристики не оправдали ожиданий разработчиков. После гибели двух экипажей было принято решение о снятии модели с производства.
Ка-25
Специальная противолодочная машина, которая впервые поднялась в воздух в 1965 году. Нашел применение в боевых целях за счет способности подолгу зависать в воздушном пространстве на одном месте, осуществлять бомбардировки и определять положение подводных лодок противника с помощью гидроакустики.
Ка-26
Вертолет-универсал. В зависимости от конфигурации меняет предназначение. Может выполнять спасательные функции, задействоваться при тушении пожаров, работать в качестве крана, грузового или пассажирского судна.
Ка-50 «Черная акула»
Уникальный военный аппарат. Рассчитан на одного пилота, управление автоматизировано. Обладает непревзойденной устойчивостью и маневренностью. Фюзеляж противостоит пулевым проникновениям даже большого калибра.
Сегодня мы изучили историю изобретения и развития вертолетов, узнали, кто построил первый агрегат и в какой стране. Однако технический прогресс не стоит на месте. Ученые-инженеры разрабатывают новые модели летательной техники, раз за разом превосходя своих предшественников. Ну а тем, кто не занимается разработкой сложных конструкций, но всем сердцем любит небо, мы рекомендуем заглянуть на наш сайт «Полетомания» – в каталоге предсталены сертификаты, по которым можно полетать на современных летательных аппаратах.
