Тема 15. Особливості вертодромів та аеродромів класу е. План заняття:

1. Вертольоти та їх злітно-посадні операції.

2. Планування вертодромів.

3. Специфіка обладнання й утримання велодромів і аеродромів спецпризначення.

1. Вертольоти та їхні злїтно-посадкові операції

Одним з основних елементів вертольота є несучий гвинт (НГ), який обертається у горизонтальній або майже горизонтальній площині. Він створює піднімальну силу і тягу, які необхідні для польоту, заміняючи за аналогією з гвинтом літака крило і тяговий гвинт. За допомогою автомата-перекосу в польоті змінюють кут установлення лопатей гвинта (його крок) і нахил його площини обертання. Внаслідок цього змінюється тяга, швидкість і напрям польоту в будь-який бік незалежно від просторового положення фюзеляжу, включаючи нерухоме висіння в повітрі.

При роботі НГ виникає реактивний крутний момент, що намагається обертати вертоліт у бік, протилежний обертанню гвинта. Цей момент урівноважують різними конструктивними заходами, наприклад, співвісними гвинтами, декількома НГ або рульовим гвинтом.

Співвісна схема містить два гвинти на одній осі, що обертаються у протилежні боки. Декілька НГ з різним напрямом обертання розміщують окремо на вертольоті у плані. Однак найбільше застосування отримали одногвинтові вертольоти. У них реактивний момент нейтралізують рульовим гвинтом, який обертається у вертикальній площині на кінці хвостової консольної балки. Змінення кроку рульового гвинта (його тяги) у польоті дозволяє вертольоту у фіксованій точці простору обертатися навколо своєї вертикальної осі на будь-який кут. У нашій країні розповсюдженні співвісні вертольоти конструкції М.І.Камова (Ка) і одногвинтові-М.Л.Міля (Мі).

Вертоліт може підніматися по похилій траєкторії або по вертикальній. Вертикальне піднімання — найбільш важкий вид польоту, при якому НГ працює в режимі осьового обдування, і його тяга з однаковою потужністю двигуна виявляється меншою ніж за косим обдуванням. Зменшення тяги погіршує шляхову стійкість і керованість вертольота. У режимі косого обдування (політ по похилій траєкторії) вертикальна складова швидкості піднімання у 1,5-2 рази більша за осьову. Умови дещо ускладнюються, коли вертоліт зависає. Висіння поблизу землі завжди необхідне перед польотом для перевірки роботи двигуна й органів керування, а також перед посадкою для уточнення її умов.

Висіння і горизонтальний політ поблизу землі викликають ефект "повітряної подушки" (ПП), яка створюється масою повітря, відбитого НГ. У результаті збільшується його повна аеродинамічна сила. Це збільшення зростає з віддаленням від землі і досягає максимуму (приріст на 10-15 %) на відстані від гвинта до землі, що дорівнює його радіусу. На відстані діаметра НГ ефект практично зникає. Його використовують стосовно ЗПО вертольота з великим завантаженням або в умовах невеликої щільності повітря. При цьому не допускаються ями, канави та інші низини, що знижують або ліквідують ефект ПП.

Як і літак, вертоліт здатний планерувати з непрацюючим двигуном на режимі авторотації НГ. Такий режим виникає через обертання гвинта набігаючим потоком повітря, тому виникає можливість відносно безпечного приземлення.

Аналогом аеродрому для вертольотів є вертодром. Він має таку ж структуру і термінологію, що й аеродром, тільки частка "аеро" замінюється на "верто". Замість вертодрому можуть обладнувати посадкові майданчики на даху будинків, платформах, на обмежених земельних ділянках при стиснених умовах. Очевидно, що на таких ділянках відсутні деякі елементи, притаманні вертодрому.

Існують три основних способи ЗПО вертольота: по-літаковому, по-вертолітному з використанням ефекту ПП і без його використання. Конкретний спосіб вибирають у кожному випадку, виходячи з розмірів і стану поверхні посадкового майданчика, наявності висотних перешкод у СПП, щільності повітря, напряму і швидкості вітру, запасу потужності двигуна і маси вертольота.

Спосіб І потребує найбільших розмірів земельної ділянки і якісне вертикальне планування її поверхні. Проте зліт по-літаковому більш економічний порівняно з рештою способів, бо дозволяє збільшити завантаження вертольота. Відносно способу ІІІ вантажопідйомність вертольота зростає майже вдвічі за способом І і в півтора рази за способом ІІ. Тому важкі вертольоти застосовують тільки спосіб І. Навпаки, вертоліт з вантажем на зовнішній підвісці може застосовувати тільки спосіб ІІІ, як і за обмежених розмірів посадкового майданчика або стиснених повітряних підходів.

Як і літаки, вертольоти поділяють на чотири класи за максималь­ною злітною масою: І клас - більше , 10 т, II - 10-5 т, III - 5-2 т і IV - мен­ше 2 т. Крім цього, вертольоти об'єднують у три групи: важкі - масою більше 15 т (Мі-6, Мі-Юк, Мі-26 та ін.), середні - масою 5-15 т (Мі-4, Мі-8, Ка-32 та ін.) і легкі - масою до 5 т (Мі-1, Мі-2, Ка-26 та ін.).