Helikopteri

Helikopteri on ilma-aluksen , jonka hissi ja käyttövoima on aikaansaatu pyörivä siipi , yleisesti kutsutaan roottori , ja jota yksi tai useampi moottori.

Suurin osa helikoptereista käyttää yhtä nostoroottoria ja roottoria tai muuta vääntömomenttia estävää laitetta, muut ratkaisut ovat vastapyöriviä kaksiroottoreita, jotka on sijoitettu samalle akselille, kahdelle lähentyvälle akselille, rinnakkain tai vierekkäin.

Helikopterin Tarina alkaa alussa XX : nnen  vuosisadan, mutta edistyminen on paljon hitaampi kuin lentokone . Helikoptereiden intensiivinen käyttö Algerian ja Vietnamin sodissa ja turbomoottorien kehittäminen ovat merkittävä käännekohta todistettaessa sen siviili- tai sotilaalliset operatiiviset valmiudet.

Verrattuna kiinteä siipi lentokone , helikopteri on monimutkaisempi suunnittelu, sen ylläpito on vaativampaa, ja kustannukset per tunti lennon on korkeampi. Sen kyky nousta ja laskeutua kapealle ja valmistelemattomalle maastolle tekee siitä välttämättömän tietyille tehtäville ja toiminnoille pienemmästä kantamastaan ​​ja nopeudestaan ​​huolimatta.

Etymologia

Sana "helikopteri" keksittiin Ranskan Gustave de Ponton d'Amécourt alkaen kreikan "  έλιξ, έλικος  " tai "  kierteen  " ( "kierre", "Helix") ja "  πτερὸν  " tai "  pteron  " ( "siipi" ). Tämä termi ilmestyi ensimmäisen kerran3. elokuuta 1861Yhdistyneen kuningaskunnan patenttihakemuksessa sitten16. huhtikuuta 1862 alun perin jätetyssä todistuksessa patentin 49777 täydentämisestä 3. huhtikuuta 1861vuonna Ranskassa vain mainitaan termi "ilma". Tämä keksijä rakensi Gabriel de La Landellen kanssa pienen prototyypin helikopterista, jossa oli höyrykone , jonka kattila oli yksi ensimmäisistä alumiinin käytöstä .

Historia

Historia helikopterin alkoi jo XX : nnen  vuosisadan, kuten ilma. Mutta moottoreiden riittämätön teho ja vakausongelmat tekevät kehityksestä paljon pidemmän ja epävarman. Gyroplaneiden sulkeiden lisäksi helikopteri onnistuu todistamaan potentiaalisen tehokkuutensa toisen maailmansodan aikana . Ensimmäinen täysin hallittavissa oleva helikopteri oli Breguet-Dorand Gyroplane Laboratoire -kaksoisvastapyörivä roottori 1935, mutta ensimmäinen todella elinkelpoinen helikopteri oli Focke-Wulf Fw 61 1936. Tutkijat III e Reich kehittivät vuonna 1945 operatiivisia helikoptereita ja ovat osoittaneet potentiaalinsa tiedustelu- ja pelastusoperaatioita, mutta jälkimmäisiä käytetään edelleen hyvin vähän. Sodista 1950 mennessä Ranskan , Indokiinan , Algeria , ja Yhdysvalloissa , vuonna Koreassa ja sitten Vietnamissa vuonna 1960 / 1970 , osoitti sotilaallinen kiinnostus levinneisyys ja tukioperaatiota. Palo, panssarintorjunta-torjuntaan ja pelastus haavoittuneista.

Teknisellä tasolla turbomoottorien ulkonäkö mahdollistaa raskaampien, nopeampien ja luotettavampien laitteiden kehittämisen, mikä antaa helikopterille tärkeän paikan monien maiden asevoimissa, poliisissa, siviiliturvallisuudessa ja tullissa. Siviilitasolla tästä kulkuvälineestä ja käsittelystä hyötyvät vain muutamat etuoikeutetut ja muutama ratkaiseva toiminta, koska lentotunnit ja huolto ovat erittäin korkeita.

Nostofysiikka

Kuten lentokoneessa, ilman ja katoksen suhteellinen nopeus tuottaa mekaanisen vaikutuksen, joka antaa koneen lentää. Kuitenkin helikopterille mainitun kantokappaleen pyöriminen tuottaa suhteellisen nopeuden myös silloin, kun sen runko on paikallaan ilman massaan nähden. Tämä antaa helikopterin leijua, kun taas lentokoneeseen kohdistuu "pysähtymisnopeus", jonka alapuolella lento on mahdotonta.

Mukaan on Frouden teorian , The pienin teho W (watteina) tarvitaan pitämään helikopterilla massaa M (kg) vuonna liitolentoon on:

.

Tai

Frouden teoria perustuu erityisesti oletukseen, että ilman viskositeetti on nolla. Sen avulla voidaan ennustaa ilman kiihtyvyydelle tarvittava teho alaspäin. Tämä kiihtyvyys tuottaa "toiminta - reaktio" -periaatteen mukaisesti voiman teriin ylöspäin.

Todellisuudessa viskositeetista johtuvat häviöt, samoin kuin erilaiset muut häviöt (vääntömomentin roottorille tarvittava teho, vaihteiston häviöt jne.), Ovat noin 50% vähimmäisvoimasta. Realistinen arvio helikopterin moottoritehosta voidaan siten saada kertomalla yllä oleva kaava kertoimella 1,5.

Tavoite: Vertaa yllä olevaa kaavaa lentokoneen kaavaan, jotta päätelisi, että helikopteri tarvitsee paljon tehokkaampia moottoreita. Sitten luodaan yhteys siihen, että ensimmäiset "käytännössä käyttökelpoiset" helikopterit ilmestyivät vasta (1950-luvulla) ensimmäisten kaasuturbiinien kanssa .

Helikopterin yleiskokoonpano

Helikopteri voidaan yleensä jakaa rajoitettuun määrään osakokoonpanoja: lentokoneen runko, kantoalusta, voimansiirto, lennonohjaus, laivalla olevat servituutit, ilmailutekniikka, kuormat.

Lentokoneenrunko- koostuu rungon ja laskuteline.

Kantopinta käsittää, että yleisin kokoonpano, on yksi hissi roottorin ja pyrstöroottoria sijaitsee lopussa palkin takana rungon. Koristelista on joskus myös vain nostoroottoreita, parillisina, jotta ei tarvita vääntömomenttia. Lopuksi, jotta voimme olla täydellisiä, voimme mainita seuraavat harvinaisemmat kokoonpanot:

Voimalinja koostuu mäntämoottorin tai yksi tai useampi turbiineja ajo roottorit.

Ohjainten ovat vivut ja polkimet sovitettu ohjaamon. Nämä elementit kaksinkertaistuvat useimmiten lentäjälle ja perämiehelle. Tärkeimmät komennot ovat:

Lennonohjausyksikkö sisältää myös koko ohjaushytin, joka yhdistää vivut ja polkimet roottoreihin.

Käytössä board rasitteet , kaikkien järjestelmien että tarjontaa tai välittää energian tarpeen helikopterin sekä laivassa elämiseen:

Ilmailutekniikan on joukko elektronisten laitteiden (anturit, laskimet, toimilaitteet, viestintäjärjestelmä).

Hyötykuormaa sijaitsevat yleensä sivuilla helikopteri. Nämä ovat ankkureita, joiden avulla voidaan kiinnittää erilaisia ​​moduuleja, joita lentokone voi kuljettaa. Nämä voivat olla ohjuksia, havainnointikapseleita (kuiva noutopiste) tai muita polttoainesäiliöitä (märkä noutopiste).

Eri roottorikaavat

Helikopterien rakentamiseen on useita kaavoja.

Klassinen kaava

Yleisin koostuu kahdesta olennaisesta osasta:

  1. pääroottorin , jonka akseli on pystysuora, antaa hissi (jäljempänä hissi peräisin pyörimisnopeutta ja esiintyvyys terien ), lennon kääntämisen kaikkiin suuntiin: pystysuora, pituussuuntainen (eteenpäin, taaksepäin) ja sivusuunnassa. Se tarjoaa myös helikopterin nousu- ja kallistusasennon ;
  2. hännänroottori tai vääntömomentin roottori , jota helikopterilentäjät kutsuvat yleensä "RAC: ksi" ja jonka akseli on oleellisesti vaakasuora. Se estää helikopteri luistamasta pääroottorin pyörii ja antaa suuntakulman säätö . Ensimmäinen, joka käytti tätä laitetta kameraansa, oli venäläinen Boris Yuriev vuonna 1912 .
Vastapyörivät roottorit

Tämä kaava käyttää kahta päävasten pyörivää roottoria :

Roottori varustettu kaasunpoistimilla

Toinen ratkaisu on yhden roottorin käyttäminen suurten nopeuksien kaasunpoistimilla, jotka on sijoitettu siipien päihin. Tämä eliminoi vääntömomentin roottorin tarpeen, kun kaikki aerodynaamiset vastavoimat poistuvat reaktiolla. Tämä kaava on käytetty sarja, joka harvoin, koska pieni Djinn ja Société Nationale des Constructions Aéronautiques du Sud- Ouest , valmistettu 1950-luvulla.

Pääsiirtolaatikko (MGB)

Tämä vaihdelaatikko, helikopterin olennainen osa, mahdollistaa voiman siirtämisen moottoreista pääroottoriin sekä vääntömomentin roottoriin (RAC). Se on mitoitettu vastaamaan useita mekaanisia rajoituksia:

  • nopeuden vähennys (syöttö- ja lähtötehonoton välillä);
  • virtalähteen tarvikkeet;
  • kulman siirto.

Se koostuu yleensä useista hammaspyöristä, joita kutsutaan nimellä "planeetta" ja "satelliitit", joiden avulla voidaan vähentää moottorin lähtökierrosnopeutta (useita kymmeniä tuhansia kierroksia minuutissa turbiinimoottoreissa) ja siirtää tehoa pääroottoriin (yleensä noin 200 on 400  rpm riippuen roottorin halkaisija) sekä nimellä pisteluku. Tämä voimansiirto oletetaan vaihdeilla (suorat, kierteiset, episykliset vaihteet jne.). Välitetyn vääntömomentin ja käyttöominaisuuksien osalta voitelu suoritetaan paineen alaisena ja jäähdytetään jäähdyttimellä. BTP sisältää myös yhden tai useampia vapaavaihteita roottorin erottamiseksi moottorista käynnistystä varten ja myös rikkoutuessa tai automaattisen pyörimisen sallimiseksi ilman jarrua. Vapaarattaat ovat rullatyyppisiä: rullat kiilataan tasotetun käyttöakselin ja ulomman vapaarengasrenkaan väliin. Liikkeen sujuvan siirtymisen varmistamiseksi jousijärjestelmä painaa rullat ulkorengasta vasten. Jotkut valmistajat toimittavat irrotusjärjestelmän, jonka avulla rullat voidaan vapauttaa pysyvästi: tämä mahdollistaa lisävarusteiden toimittamisen ajamatta taka- ja pääroottoreita. Rakennusteollisuuteen kiinnitetään yleensä lisävarusteita, jotka vaativat mekaanista energiaa: hydraulipumppu (t), laturi (t), puhaltimen käyttö (rakennusöljyn jäähdytyspiiri) jne.

Pääroottori

Pääroottorin siipiä ajaa yleensä moottori vaihteiston avulla, jota kutsutaan sen lyhenteeksi BTP (päävaihteisto). Yritimme kuitenkin käyttää myös pakokaasujen reaktiovoimaa terien päässä kuten Djinnissä .

Ne on asymmetrinen tai symmetrinen profiili ja toimivat pyörimisen mukaisesti samalla periaatteella kuin siivet , joka lentokoneen . Roottorin aina pyörivät tasaisella kulmanopeudella, se on muunnelma kulman esiintyvyys terien (väliin muodostunut kulma jänteen terän ja suhteellinen tuuli ), joka aiheuttaa muutoksen käyttäytymistä roottorin. Tätä "  syklisen sävelkorkeuden  " toimintaa käytetään ohjaamaan lentokoneen asennetta . Esimerkiksi nenän ylöspäin roottorin on indusoitava ylöspäin suuntautuva momentti. Esiintyvyys teristä siis muutettu siten, että sen nosto on suurimmillaan, kun kulkee laitteen edessä, ja vähintään takana laitteen. Siipien esiintyvyys vaihtelee siis sinimuotoisesti riippuen niiden sijainnista roottorin yhdellä kierroksella. Tätä esiintyvyyden vaihtelua käytetään siksi nousun ja kallistuksen vaihteluissa. Ohjaaja ohjaa sitä syklisellä sauvalla (ekvivalentti ohjaussauvaan lentokoneessa). Toinen tapa hallita terien esiintymistä saavutetaan yleisen äänenvoimakkuuden säätövivulla (jota kutsutaan myös "  kollektiiviseksi nousuksi  "), jota ohjaa ohjaajan vasen käsi. Tiheysvaihtelu on tässä tapauksessa identtinen kaikille terille niiden sijainnista riippumatta (eteenpäin, taaksepäin jne.) Ja se mahdollistaa roottorin tuottaman yleisen nousun hallinnan (korkeuden saavuttamiseksi tai laskeutumiseksi).

Tail roottori

Pääroottorin liike tuottaa reaktiomomentin, joka pyrkii pyörittämään kennoa akselinsa ympäri ja vastakkaiseen suuntaan ( 3 e  Newtonin laki ), lukuun ottamatta reaktion käyttämää roottoria (katso helikopteri Djinn , ilmanpoisto) terän päässä). Tämän ei-toivotun vaikutuksen estämiseksi pienempi toissijainen roottori (helikoptereille, joissa on vain yksi pääroottori) on sijoitettu hännän puomin päähän pyörimällä oleellisesti pystysuorassa tasossa, jota kutsutaan  vääntömomentiksi  (tai RAC). Tämän RAC: n läsnäolo on tarpeetonta helikopterissa, jossa on vastakääntyvä periaate (esim. Kamov ), toisin sanoen se koostuu kahdesta pääroottorista päällekkäin ja pyörii vastakkaisiin suuntiin, mikä poistaa vääntömomentin. Reaktiomomentti vaihtelee pääroottorin siipien esiintymisen funktiona (tuulen vastus on sitä suurempi, kun jälkimmäisen muodostama kulma siipien soinnulla kasvaa). Käytettävän voiman on myös oltava mahdollista säätää vääntömomentin roottorilla, jota ohjataan ohjaajan  jalkoihin sijoitetuilla kahdella polkimella ("  peräsimellä ") . Riippuen suunnasta, johon ohjaaja vaikuttaa peräsimeen (painamalla vasenta tai oikeaa poljinta), se lisää RAC: n siipien esiintyvyyttä , mikä vastustaa paremmin pääroottorin vääntömomenttia ("vedä" häntä) tai se vähentää tätä ilmaantuvuutta ja jonka seurauksena se "liukastuu".

Liikkumista jäyhyyssäde on leijunnassa ohjataan nostaja. Riippuen siitä, pyöriikö pääroottori myötäpäivään kuten Ranskan, Neuvostoliiton ja Venäjän suunnittelemissa helikoptereissa; tai vastapäivään, kuten amerikkalaisen, englantilaisen, italialaisen tai saksalaisen helikopterin tapauksessa (ennen Deutsche Aerospace AG: n ja Aérospatiale -fuusiota Eurocopter- ryhmän luomiseksi ), vääntömomentin roottori sijaitsee kummallakin hännän puomin puolella tai sen hengitys suuntautuu yhteen tai toiseen suuntaan, jos se on upotettu fenestroniin .

Tavanomainen vääntömomentin roottori voidaan korvata seuraavasti:

  1. turvallisuussyistä NOTAR- järjestelmä ("  NO TAil -roottori  "), joka suorittaa saman toiminnon turbiinin kautta, jota moottori käyttää, ja puhaltaa ilman hännässä olevista rakoista ( McDonnell Douglas MD-520N ). Tällä ratkaisulla on kuitenkin haittapuoli siitä, että ei saavuteta tavanomaisemman RAC-suunnittelun tehokkuutta, mutta toisaalta vähentää sivutuulen loisvaikutuksia (absoluuttinen tai suhteellinen);
  2. Toinen ratkaisu, jotta vältetään vääntömomentin roottori, koostuu toisen pääroottorin sijoittamisesta takaosaan ja pyörimisestä ensimmäistä vastapäätä ja joka jälkimmäisen momenttia vastaan ​​( Boeing CH-47 Chinook );
  3. Kolmas mahdollisuus on käyttää kahta vasta-Pyörivä roottorit sijaitsevat vierekkäin V-roottori mastot, kuten on Flettner Fl 282 Kolibri tai K-Max päässä Kaman  ;
  4. Viimeinen ratkaisu koostuu kahden vastakkaisen pyörivän roottorin (koaksiaaliseksi) asettamisesta, kuten Kamov Ka-50: ssä . Nämä kaksi roottoria ovat vastuussa helikopterin ohjaamisesta kolmiulotteisesti terien esiintymisen ansiosta.

Vaakaohjaus

Helikopterin siirtämiseksi yhteen tai toiseen suuntaan pääroottorin nostokomponentti kallistuu hieman haluttuun suuntaan. Hissi voima , joka on kohtisuorassa tasoon nähden, joka muodostuu pyörivän roottorin nähtynä ja aiemmin pystysuora, näin ollen kallistaa ja anna helikopteri ”slide” haluttuun suuntaan. Tämä saavutetaan lisäämällä valikoivasti terien esiintyvyyttä: sillä, jolla on suurempi esiintyvyys, on myös suurempi nosto ja se pyrkii nousemaan suhteessa muihin, mikä aiheuttaa roottorin kallistuksen.

Tietyllä terällä sen pyörimisen aikana sen esiintyvyys vaihtelee tietyn kulman mukaan alussa kasvaa ja palaa sitten samaan arvoon, kun terä on suorittanut täyden käännöksen. Koska jokaisella kierroksella terät kokevat toistuvasti muuttuvansa esiintymisensä, näitä tilanmuutoksia kutsutaan syklisiksi vaihteluiksi ja tästä syystä näitä muutoksia aiheuttavaa komentoa kutsutaan "sykliseksi äänenkorkeuskomennoksi", jota ohjaa ohjaajan oikeus. käsi (katso pyyhkäisylevyä käsittelevä artikkeli ). Lisäksi tällä tavoin kallistettu nostovoima pitää saman arvon ja näkee sen pystysuoran komponentin, joka palvelee tehokkaasti lentokoneen nostamista, vähenemistä, mikä saa sen uppoamaan. Tämä kompensoidaan lisäämällä hieman terien yleistä esiintyvyyttä (vasen käsi), mikä vaatii myös korjauksen peräsimen tasolla .

Terät ovat animoidumpia kuin kahden tyyppiset liikkeet roottorin täydellisen pyörimisen aikana: lyönti (englanniksi "  räpyttely  ") pystysuunnassa ja reitti (englanniksi "  lyijy / viive  ") vaakasuunnassa. Nämä ovat terän juoksevan osan kulmaiset siirtymät suhteessa terän juureen, joka on kiinnitetty roottorin navan tasolle. Nämä liikkeet johtuvat eteenpäin suuntautuvan lennon aikana kohdistuneista aerodynaamisista voimista: hissin epäsymmetria on hissiero, joka esiintyy roottorilevyn etenevän puoliskon ja vetäytyvän puoliskon välillä. Se johtuu siitä, että lentosuunnassa suhteellinen tuuli lisätään etenevän terän pyörivään suhteelliseen tuuleen ja vähennetään vetäytyvän terän tuulesta. Hännän ohittavan ja helikopterin oikealla puolella etenevällä terällä on ilman nopeus, joka saavuttaa maksiminsa kellon kello 3-  asennossa . Terän jatkuessa ilman nopeus alennetaan olennaisesti ilman kiertonopeuteen lentokoneen nenän yläpuolella. Nenästä lähdettäessä ilman nopeus laskee vähitellen saavuttaakseen minimiarvonsa klo 9. Ilman nopeus kasvaa sitten vähitellen ja saavuttaa jälleen pyörimisnopeuden kulkiessaan hännän yli. Terän murtumisen estämiseksi taipuisissa kohdissa se on varustettu erityisillä nivelillä ja pysäyttimillä tai iskunvaimentimilla. Modernit komposiittimateriaalista valmistetut terät poistavat nämä liitokset. Ensimmäinen helikopteri ilman liitoksia oli Bo 105 on Ludwig Bölkow .

Suurin nopeus

Kun helikopteri liikkuu eteenpäin, lentokoneen vasemmalla puolella olevat terät liikkuvat vastakkaiseen suuntaan ja oikealla puolella olevat liikkuvat samaan suuntaan. Vasemman puolen siipien suhteellinen nopeus suhteessa ympäröivään ilmaan pienenee helikopterin nopeuden kasvaessa, kun taas oikea puoli kiihtyy. Oikealla puolella oleva nostin on siis suurempi kuin vasen puoli. Pysyäkseen vakaana, terien hyökkäyskulmaa muokataan käyttämällä pyyhkäisylevyä , liikkeen suunnasta riippuen. 400 km / h: n jälkeen ei kuitenkaan enää ole mahdollista lisätä terien ilmaantuvuutta helikopterin tasapainottamiseksi  terän kulun takana olevan "  rajakerroksen erottelun " vuoksi, eikä näin ollen ole enää mahdollista. kompensoida hissin epätasaisuudet. Käyttö vastakkain pyörivien roottorien ja siivet, jotka ottavat yli tietyn nopeuden mahdollistavat ylittää tämän rajan.

Pilotointi

Luotsausmekaniikka

Käyttövoiman hallinta

Tässä aerodynaamisessa toiminnassa on kaksi komponenttia:

  • vetää joka on vastus etenemistä. Sen vaikutuksesta helikopterin roottoriin syntyy vääntömomentti, joka saa laitteen kääntymään akselinsa ympäri, minkä vuoksi tarvitaan vääntömomenttia.
  • hissi , joka nostaa laitteen ja ohjaa ilma.

Laitteen ohjaus perustuu sitten tämän hissin hallintaan.

Lentokoneissa läppiä voidaan käyttää muuttamaan siipien nostoa helikopterissa ylöspäin ... kuten tuuliturbiinien kohdalla , me muokkaamme sävelkorkeutta ja siten siipien kallistusta. On kuitenkin eroa. Jos tasossa toimitaan erikseen jokaisella ohjauspinnalla , helikopterilla ohjataan terän nostoa sen sijainnin (atsimuutin) mukaan laitteen akseliin nähden. Tämä on lentolevyn , lennonohjauslaitteen pääosan, rooli.

Lentävä lento

Vakionopeudella ajettavan helikopterin roottori, helikopterin pystysuuntaiset liikkeet saadaan muuttamalla pelkästään terien korkeutta. Lennon tässä vaiheessa siipien nosto pysyy samana roottorin yhden kierroksen aikana. On asento, jossa kokonaisnosto on täsmälleen vastoin lentokoneen painoa: helikopteri voi pysyä paikallaan. Jos se on matalampi, laite menee alas. Jos se on korkeampi, se nousee.

Käännöslento

Helikopterin etenemiseen vaaditaan voima, jolla on vaakasuora komponentti. Jos siipien nosto kasvaa, kun ne kulkevat roottorin takana, niiden kiertotaso kallistuu eteenpäin kiertävän liitoksen ansiosta, joka yhdistää jokaisen terän kiertoakseliin, ja hissin kallistuksella saadaan tarvittava vaakasuora komponentti. Siellä on kuitenkin edelleen pystysuora pääkomponentti, joka vastustaa painoa, joka sallii ylläpitämisen ilmassa, ja ajo-vaakakomponentti tuottaa eteenpäin suuntautuvan liikkeen, joten kiihtyvyys nopeuteen, jossa kokonaisvastus (vastus eteenpäin suuntautuvaan helikopteriin) tasapainottuu tehokomponentti.

Periaate on sama halutusta ajosuunnasta riippumatta.

Erityistapaus: varkaus moottorivian sattuessa

Mikäli vika moottorin (s), helikopterin lentäjä on puolestaan purettava autorotation , tässä on kyse lennon nimenomaan helikopteri mutta myös AUTOGYRO. Tätä liikkeitä voidaan verrata lentämiseen.

Jos moottori (t) ei enää pyöri, roottoreita ei enää käytetä. Roottorit voivat edelleen pyöriä vapaarattaan ja pääroottorin läpi puhaltavan suhteellisen tuulen ansiosta ( Frouden laki ). Koska terät kääntyvät edelleen, helikopteri ei putoa kuin kivi, sen putoaminen hidastuu ja jopa hallitaan, vain sen vaaka- ja pystysuuntaiset nopeudet ovat edelleen liian suuret, ohjaaja suorittaa erilaisia ​​toimenpiteitä tuodakseen helikopterin kokoonpanoon mahdollistaa tasaisen laskeutumisen.

Moottorivian sattuessa helikopterin ohjaajan on suoritettava seuraavat toimet:

Autototating Ohjaajan kannalta tämä tarkoittaa yleisen nousun laskemista nopeasti (tarvittaessa täydelliseen matalan nousun pysäyttämiseen) ja sitten roottorin nopeuden ylläpitämistä sallitulla alueella (ilmoitettu vastaavassa mittarissa) lentokoneen valmistajan lentotodistuksen mukaisesti. Tämän on oltava alle sallitun pääroottorin nopeuden. Laskeutuminen Sitten on tarpeen ylläpitää vaakanopeutta, joka on luokkaa 50 - 70  kt laskeutumisen aikana. Lentäjä voi ottaa haluamansa nopeuden aerologian ja maaston mukaan. (Uppoamisnopeus voi silti nousta 1500–2000  jalkaan / min ). Sen jälkeen ohjaajan on valittava sopiva laskeutumissektori laskeutumiseen mieluiten vastatuulikomponentilla (toisin sanoen etusektorituulella enemmän tai vähemmän). Lasku Maankorkeudessa riippuen useista tekijöistä (helikopterin tyyppi, laskeutumisnopeus, todellinen nopeus ja myös haluttu lopullinen nopeus), hänen on vedettävä yleistä nousuvipua noston lisäämiseksi ja laskeutumisnopeuden vähentämiseksi. , on sitten tarpeen suorittaa soihtu nostettaessa konetta. Leimahtaa mahdollistaa pienentää (tauko) vaakasuora nopeus voidakseen tehdä lasku joko liukui turvallisesti tai laskeutui tasaiselle jos maa tai ympäristölle ei salli liukastui touchdown. Viimeinen vaihe Jatka 3–10 jalan (eli 1–3 metrin) korkeudella nollaa tai hyvin positiivista asennetta ja tue konetta yleiskorkeudella kosteaan kosketukseen maan kanssa muuttamalla roottorin kineettinen energia ylläpitovoimaksi . Autorotointitaide on tämän äänenvoimakkuuden säädön annostuksessa: suoritettu liian korkealla, laite joutuu ilman roottorin käännöksiä, joten ilman nostoa ja vaaraa lyödä maahan voimakkaasti, suoritetaan liian myöhään tai annostellaan huonosti ja laite osuu maalla suurella pystysuoralla nopeudella ja voi vaurioitua vakavasti tai jopa tuhoutua.

Käyttää

Helikopterilla on huomattava etu ilmaan nähden  : sen kyky suorittaa tasainen lento (ylläpitää kiinteää asemaa lennon tai pysähtymisen aikana), jonka avulla se pääsee paikkoihin, joihin hänen kollegansa kiinteä siipi ei pääse, jonka pitäisi melkein aina käyttää raitaa. Vastineeksi helikopteri tarvitsee paljon tehokkaamman moottorin noustaakseen maasta, mikä rajoittaisi sen kantokykyä.

Helikopterin mielenkiintoisuudet ovat sen kyky nousta ja laskeutua pystysuunnassa, mahdollinen pääsy kapeisiin paikkoihin ja mahdollisuus liikkua hitaasti ja kaikilla akseleilla (erityisesti sivusuunnassa ja taaksepäin). Siksi helikopteri on varustettu ohjattavuudella, joka on sovitettu tiettyihin erityistilanteisiin.

Siviilikäyttöön

Kaikkea, mikä ei ole nimenomaan sotilaallista, kutsutaan "siviilitoiminnaksi". Siksi ne sisältävät yksityisten helikoptereiden ja matkustajaliikenne- tai lentotyöyritysten lisäksi niin kutsuttuja "päällekkäisiä" siviili-ilmailutoimintoja, kuten:

Turvallisuus ja apuKuljetusMuu käyttö
  • maatalouden levitys (lannoitteen tai veden leviäminen vaikeasti saavutettaville pinnoille);
  • taistella heinäsirkkoja vastaan  : ilmakehän dispersiotuotteet hyönteisten poistamiseksi (yleensä Afrikassa);
  • koulu (kouluttaa yksityisiä lentäjiä ja ammattilaisia ​​tai ylläpitää pätevyyttä ja taitoja);
  • tekniset lennot: huoltolennot, topografiset / sähköiset mittauslennot (jälkimmäisissä tapauksissa laite on sitten varustettava erityisesti tämän tyyppisiin tutkimuksiin); keinotekoinen lumivyöryjen laukaisu ;
  • ilmavalokuvalennot tai valokuva- tai videoraportit ( maa taivaalta katsottuna , Koti tai Pariisi-Dakar ja Tour de France , Beijing Express );
  • työskennellä vaikeasti saavutettavissa paikoissa (esim. vuoret, saaret): pylväiden voimajohdot hiihtohisseihin, korkeuspaikat (esim. suojat, hissiasemat), henkilöstön apu rakennustöissä
  • voimajohtojen tai tuuliturbiinien seuranta  ;
  • asemien kalibrointiin käytettyjen tietojen tallentaminen suurtaajuisten aaltojen säteilyä varten  ;
  • erityisiä kaivosetsintälaitteita voidaan tarvita tämän tyyppiseen tehtävään);
  • seismiset avustukset öljytutkimuksessa.

Sotilaskäyttö

Asejoukoissa erityyppisiä helikoptereita käytetään moniin tarkoituksiin: tiedustelu, panssarintorjunta , ilma-alusten sota , maan joukkojen tai muiden helikoptereiden tukisuojaus, joukkojen tai laitteiden kuljetus, lääketieteellinen evakuointi, pelastus sähköinen sodankäynti, sukellusveneiden vastainen sodankäynti jne.

Alkaen toisen maailmansodan ja Korean ja Indokiinan , sotilashelikopterit ensisijaisesti ollut tukea rooli tykistön havainto ja lääketieteellisen evakuointi. Vuodesta 1950-luvun puolivälistä, kiitos edistyksestä Ranskan Algeriassa ja Howze hallituksen  vuonna Yhdysvalloissa , helikopteri laajensi käyttöä aseellisia taktisia liikenteen, tunnetuin esimerkki on varmasti UH-1 Huey käytetty laajasti amerikkalaiset Vietnamissa . Samalla kun sen aseistuksesta tuli entistä tärkeämpää, sen tehtävät laajenivat ja 1960-luvun puolivälissä näimme Huey- alustasta rakennetun AH-1 Cobra -mallin, joka oli tulipalojen tukemiseen tarkoitettu hyökkäyshelikopteri . Lopulta 1970- ja 1980-luvuilla syntyi Neuvostoliiton ja sitten amerikkalaisten kehittämä ohjaushelikopteri, jolla oli mahdollisuus tavanomaiseen sotaan Euroopassa. On taisteluhelikopterin (tai ilmataistelun) kulta-aika, joka sitten puuttuisi ratkaisevasti "pystysuoraan vaippaan", joka mahdollistaisi vihollisen ottamisen pihteihin.

Vuonna Ranskassa The valo ilmavoimat armeijan (ALAT) kokoaa yhteen noin 70%: n helikopterit Ranskan armeijan ja on olennainen osa maan armeijan tämän maan, joka palvelee lähinnä tukea joukkojen Ranskassa. Maahan, onko taistelussa (esimerkiksi panssarintorjunnassa) tai tarjonnassa. Sen pääkomponentti on helikopteripohjainen, jonka eri rooleja ovat maavoimien ( säiliöt ja jalkaväki ) valaistus, tykistön kohteiden tunnistaminen, vastakkaisten valovoimien sitoutuminen sekä sotilaiden pudottaminen ja palauttaminen. vihollisen alueilla. Määrällisesti sen laivasto edusti vuonna 2015: 285 helikopteria (26  Cougar , 51  Tigre (67 suunniteltu), 75  SA.330 Puma , 110  SA.341 Gazelle , 8  Caracal ja 15  NH90 Caiman (suunniteltu 74).

Vastaava summa Yhdysvaltain armeijan on Yhdysvaltain armeijan Aviation Branch , The Heeresfliegertruppe ja Luftbewegliche prikaatin 1  (de) entisen Nationale Volksarmee ja nykyisen Saksan Bundeswehrin ja armeijan Air Corps on brittiarmeijan .

Määräykset

Helikoptereihin sovelletaan erityisesti lentoturvallisuutta ja ilmatilan hallintaa koskevia määräyksiä.

Ranska

Ranskassa julkisen liikenteen helikoptereiden käyttö edellyttää toimilupaa ja lentotoimintalupaa (AOC) Euroopan parlamentin ja neuvoston asetuksen (EY) N: o  965-2012 mukaisesti.5. lokakuuta 2012. Lentotoimintalupa ei koske sellaisten helikoptereiden käyttöä, joissa on alle kolme matkustajaa paikallisilla lennoilla.

Euroopassa

Euroopassa Euroopan lentoturvallisuusviraston (EASA) julkaisema uusi eurooppalainen asetus , joka tunnetaan nimellä "eurooppalainen AIR OPS -asetus (965/20012)", säätelee helikopterilla tapahtuvaa julkista matkustajaliikennettä (voimassa28. lokakuuta 2014). Turvallisuussyistä se erityisesti kieltää yksimoottorisia helikoptereita lentämästä asutuilla alueilla, joilla ei ole "välittömiä keräilyalueita". Valtuutetut helikopterit ovat sellaisia, jotka on varustettu kahdella "korkean suorituskyvyn" moottorilla, jotka kykenevät varmistamaan "toiminnan suorituskykyluokassa 1", toisin sanoen DGAC: n mukaan "sellaisella suorituskyvyllä kuin esimerkiksi, jos voimansiirto epäonnistuu moottorissa. pahimmassa tapauksessa helikopteri voi joko maa-alueella käyttökelpoinen etäisyys hylätyn lentoonlähdön tai jatkaa lentoa turvallisesti sopivalle laskualueelle, riippuen siitä, milloin vika” .

Vuonna 2014 Ranskassa olisi käytössä noin tuhat siviilihelikopteria, joissa on 50  % kaksimoottorisia moottoreita, ja näiden helikoptereiden joukossa käytetään Ranskan helikopteriliiton (UFH) mukaan 480 konetta (joista kolme neljäsosaa on yksimoottorisia). (80 yrityksen toimesta) siviililiikenteelle, tästä johtuen vaikeudet, erityisesti Pariisin alueen ylilennot.

Talous

Toiminta-alue

Helikopterit työllistävät suuren määrän ihmisiä ympäri maailmaa, jotka työskentelevät rungon, turbiinien, aluksella olevien instrumenttien tai koneiden markkinoinnin parissa.

Niinpä esimerkinomaisesti, yhtiön Airbus helikopteri , maailman johtava helikoptereita, työllistää lähes 16000 ihmistä varten liikevaihto 4,8 miljardia euroa vuonna 2010 (verrattuna 3,8 miljardia vuonna 2006)., Sikorsky Aircraft Corporation on 14000 työntekijää vuonna 2007 3,2 miljardia euroa vuonna 2006, Turbomeca 6200 henkilöä 950 miljoonan euron liikevaihdolla, Bell Aircraft Corporation työllistää 10 200 työntekijää vuonna 2010 3,241 miljardin dollarin liikevaihdolla ja AgustaWestland saavutti 3,5 miljardin euron liikevaihdon vuonna 2009 14 300 työntekijällä. Vuonna 2001 Eurocopterin maailmanmarkkinaosuus Yhdysvalloissa oli 40% ja 30%. Eurocopterin maailmanmarkkinaosuus siviili- ja julkisilla markkinoilla oli 52%, selvästi edellä ensimmäisiä kilpailijoitaan Bellia, Agustaa, Boeingia ja Sikorskyä.

Vuonna 2012 Eurocopter hallitsi siviilihelikopterimarkkinoita, ja se tarvitsi 44 prosenttia maailman siviili- ja parapelikopterimarkkinoiden (poliisi- ja hätäpalvelut) toimituksista arviolta 750 helikopterilla (Bellin 25% ja Italian Agusta Westland 16% ). . Sotilamarkkinoilla (698 lentokoneen markkinoilla) amerikkalainen Sikorsky on johtava edellä venäläisiä valmistajia, joilla kullakin on 24% ja Eurocopterilla 18% markkinaosuus.

Helikopterimarkkinat edustavat keskimäärin 1600 toimitusta vuodessa. Vuoden 2010 lopussa maailmanlaajuiset helikopterimarkkinat hajoavat kaavamaisesti: 40 prosenttia puolustusosassa, 11 prosenttia liikelentotoiminnassa, 7 prosenttia poliisivoimissa, 4 prosenttia kaasuteollisuudessa ja öljyssä ja 4 prosenttia lääketieteellisessä evakuoinnissa. Eurocopter toimitti asiakkailleen 588 helikopteria vuonna 2008, kun vastaava luku oli 488 vuonna 2007 ja 558 vuonna 2009. Sen pääkilpailijan, amerikkalaisen Sikorsky, myynti kasvoi 50% vuonna 2007 4,8 miljardiin dollariin.

Erään mahdollisen tutkimuksen mukaan Rolls Royce , turbiini valmistaja , lähes 16000 uutta helikoptereita tulee liikenteeseen yli seuraavan 10 vuoden aikana arviolta määrä $ 141 miljardia koneiden ja 13,3 miljardia Turbiinien. Siviilimarkkinat edistävät kasvua, kun toimitusten odotetaan kasvavan 50% (9095 laitetta tuotettu) arvoltaan 31,5 miljardia dollaria. Helikopterien maailmanlaajuinen kysyntä johtuu offshore-öljyalustojen tai yritysasiakkaille tarkoitettujen lentokoneiden helikopterien kysynnästä.

Vuoden 2013 alkupuolella helikopterimarkkinoilla havaituista suuntauksista voidaan havaita öljy- ja kaasuteollisuuden jatkuva voimakas kysyntä liikennehelikoptereille, jatkuva kysyntä ensiapupalvelumarkkinoilla ja lopulta leasingmarkkinoiden syntyminen. Las Vegasissa järjestetty Heli-Expo 2013 -näyttely vahvistaa helikopterimarkkinoiden hyvän terveyden, johon finanssikriisi oli vaikuttanut pahasti vuosina 2009 ja 2010.

Tärkeimmät valmistajat

Helikopteriesitykset

Taide

Maalaus ja valokuvaus

Hieman maalattuja helikoptereita on enemmän valokuvattu. Tässä suhteessa helikoptereista on monia esimerkkejä. Kuuluisien valokuvien joukossa on Hubert van Es , helikopterit katolla , jotka edustavat Saigonin evakuointia Huey- helikoptereissa Yhdysvaltain reitin aikana vuonna 1975.

Elokuva

Jotkut helikopterikeskeisistä elokuvista ja sarjoista sisältävät:

Filatelia

Helikopterit ilmestyvät moniin postimerkkeihin ympäri maailmaa, missä ne on joskus painettu osana sarjaa, kuten Kampucheassa vuonna 1966.

Mallin tekeminen

Helikopterit ovat herättäneet mielenkiinnon mallikoneiden harrastajista . Kokeneiden lentäjien käsissä olevat radio-ohjattavat helikopterit pystyvät saavuttamaan erinomaisia ​​tuloksia (lento- tai 3D- taitolento ), jotka eivät ole mahdollisia luonnollisen kokoisten helikoptereiden kanssa.

Messut ja näyttelyt

Marsilla

Nerokkuus helikopteri tai Mars Helikopteri Scout (MHS) on pieni helikopteri vajaat kaksi kiloa kehitetty Yhdysvaltain avaruusjärjestö NASA, joka on tarkoitus toteuttaa kokeiluluonteisesti planeetan maaperästä. Mars aikana Mars 2020 operaatio käynnistettiin 30. heinäkuuta 2020 Atlas V -raketilla, joka laskeutui 18. helmikuuta 2021.

Huomautuksia ja viitteitä

  1. Thierry Le Roy, "Helikopteri: lupaava keksinnön XIX : nnen  vuosisadan. », In Pour la Science ( ISSN  0153-4092 ) , Les Geniès de la Science, n o  31, toukokuu 2007 heinäkuun
  2. Jules Verne 80 päivässä: Michel Meurger, “La Légende de la science”, s.  23 , Tiede- ja teollisuuskaupunki (CSI), 2005 [PDF]
  3. (in) Jacques Breguet Gyroplane Laboratoire , Century of Flight.
  4. Kiireelliset toimenpiteet, vuoristopelastus, erikoiskäsittely  jne. .
  5. Kahden vastapyörivän roottorin tai kahden roottorin tapauksessa hännänroottoria ei tarvita
  6. (in) Jurjev helikopterilla , kaikki maailman Helikopterit ja Rotorcraft
  7. Tunnistamisen merkit: Ilman hännän roottoria , helicopassion.com (katso arkisto)
  8. (fi-USA) David Grossman : "  Miksi helikopterit eivät ole nopeampi?  » , Suosittu mekaniikka ,9. helmikuuta 2018(katsottu 6. elokuuta 2020 )
  9. Animaatio ulkoisella sivustolla
  10. Helikopteri, täydentävä liikkumistarjous Suur-Pariisin houkuttelevuuden lisäämiseksi , Pariisin kauppakamarin raportti, heinäkuu 2011
  11. Étienne de Durand , Benoit Michel, ja Elie Tenenbaum, Helikopteri sodankäynnin: tulevaisuus ilman liikkuvuuden ja ilmataistelun , Strateginen suunta n o  32, kesäkuu 2011
  12. asetus (EU) N: o  965-2012, 5. lokakuuta 2012 , Euroopan unionin virallinen lehti , 25. lokakuuta 2012 [PDF]
  13. Julkinen liikenne helikopterilla , ekologia-, kestävä kehitys- ja energiaministeriö, 11. joulukuuta 2008 (päivitetty 12. maaliskuuta 2015)
  14. Uusi eurooppalainen asetus huolestuttaa helikopterioperaattoreita , Bruno Trévidic, Les Échos , 5. elokuuta 2014
  15. Ranskan helikoptereiden valmistajien paniikkituuli , Le Monde , 31. lokakuuta 2014
  16. Suuri määrä helikoptereita on kielletty lentämästä Pariisin yli - Fabrice Gliszczynski, La Tribune , 27. lokakuuta 2014
  17. Eurocopter osuvat jättipottiin Las Vegasissa , La Tribune , 11. maaliskuuta 2013
  18. Bell Helicopter: helikopterimarkkinat ovat nousussa , La Presse Affaires , 29. marraskuuta 2010
  19. Eurocopter ennustaa siviilimarkkinoiden elpymisen vuoteen 2011 mennessä , L'Expansion , 20. tammikuuta 2010
  20. Rolls Royce aikoo tuottaa 16000 helikopteria vuoteen 2017 mennessä , UsineNouvelle.com, 27. helmikuuta 2008

Bibliografia

  • Yves Debay , taisteluhelikopterit , Pariisi, historia ja kokoelmat,1996( ISBN  978-2-908182-51-4 )
  • Henri-James Marze ( Eurocopter Ranska), Jean-Jacques Philippe ( Onera ), hiljainen helikopteri, jatkuva tutkimusohjelma, todellisuutta huomenna , vuonna Nouvelle Revue Aéronautique et Astronautique , n O  2,Kesäkuu 1994( ISSN  1247-5793 )
  • (en) J. Gordon Leishman, helikopterien aerodynamiikan periaatteet , Cambridge New York, Cambridge University Press ,2006, 864  Sivumäärä ( ISBN  978-0-521-85860-1 , lue verkossa )
  • Georges Doat , helikoptereiden ohjaaminen , Levallois-Perret (Hauts-de-Seine, Altipresse,2006, 159  Sivumäärä ( ISBN  978-2-911218-43-9 )
  • Jean Courvoisier , helikopteri: ohjaajan käsikirja , Pariisi, Chiron Ed,1999( ISBN  978-2-7027-0610-7 )
  • kollektiivi, Helikoptereiden atlas , Paris Issy-les-Moulineaux, Atlas Glénat,2002, 235  Sivumäärä ( ISBN  978-2-7234-3368-6 )
  • Patrice Gaubert , Luc Jérôme, Rémy Michelin ja Philippe Poulet, Hélicoptères, ranskalaisten kiertosiipien suuri eepos , Les Echelles, Mission Spéciale roductions,2009, 125  Sivumäärä ( ISBN  978-2-916357-28-7 )
  • René Mouille , Kopista roottorin napoihin: melkein muovista valmistetut helikopterit , julkaisussa Revue aerospatiale , erikoisnumero 20 vuotta Aerospace ,tammikuu 1990
  • Bernard Bombeau , Hélicoptères: la genèse, Leonardo da Vincistä Louis Breguetiin , Toulouse, Privat ,2006, 358  Sivumäärä ( ISBN  978-2-7089-9205-4 )
  • Kenraali Michel Fleurence, eversti Bertrand Sansu et ai. ( Pref.  Yleistä ilmavoimien Jean-Paul Palomeros), historia autogiro- ja helikopteri yksiköiden Ranskan ilmavoimien , Vincennes, Association HELICOPTERES Air,2012, 667  Sivumäärä ( ISBN  978-2-7466-3439-8 , OCLC  870299330 )
  • Komentaja M.Lamé, pystylento ja itsenäinen hissi, helikopterit - gyropterit - lentokone-helikopteri , Pariisi, Teknisen ja teollisen elämän kirjasto,1926( lue verkossa )
  • Alain Ernoult, hullu siivistä ,lokakuu 2016, 311  Sivumäärä ( ISBN  978-2-7324-7698-8 ) , sivut 276-285

Liitteet

Aiheeseen liittyvät artikkelit

Ulkoiset linkit