Вертолёты

От мечты Леонардо да Винчи до рекордов грузоподъёмности — история и факты о винтокрылых машинах, покоривших небо

Истоки и вехи развития

Путь от древних игрушек до серийных машин — ключевые моменты истории вертолётов

~400 до н.э.
Китайские бамбуковые игрушки-пропеллеры — первый прообраз идеи вертикального полёта
1480-е
Леонардо да Винчи создаёт чертёж «воздушного винта» — концептуальный проект геликоптера
1754
М.В. Ломоносов демонстрирует модель с соосными винтами для подъёма метеорологических приборов
1907
Братья Бреге и Поль Корню осуществляют первые пилотируемые вертикальные взлёты (~0,5 м)
1911
Б.Н. Юрьев запатентовал схему одновинтового вертолёта с автоматом перекоса — основу всех современных конструкций
1939
Игорь Сикорский совершает первый полёт на VS-300, заложив стандарт классической схемы
1942
Sikorsky R-4 — первый серийный вертолёт (131 экземпляр), единственный вертолёт союзников во Второй мировой

Вертолёты в цифрах

Ключевые показатели мировой вертолётной индустрии

38 570единиц в мире🏆 Ми-12: 44 205 кг⚡ 300–600 об/мин ротор
🌍
~38 570
вертолётов в эксплуатации и на хранении (октябрь 2018)
🏆
44 205 кг
рекорд грузоподъёмности Ми-12 (1969) — не побит до сих пор
🏭
926
гражданских вертолётов поставлено в 2017 году на сумму $3,68 млрд
🥇
5 600
Robinson R44 — самая массовая модель в истории
300–600
оборотов в минуту — типичная частота вращения несущего винта

Ключевые показатели индустрии

Цифры, определяющие масштабы и возможности вертолётной авиации

38 570
вертолётов в мировом парке
На октябрь 2018 года, включая хранение
$3,68 млрд
рынок 2017
926
поставок за 2017
44 205 кг
Абсолютный рекорд грузоподъёмности
Ми-12, 1969 год, высота подъёма 2 255 м. Рекорд не побит более 50 лет
~29 дней
Кругосветный перелёт на Bell 206 (1982)
Первый беспосадочный перелёт вокруг Земли на вертолёте
2 255 м
высота рекорда Ми-12
2005
посадка на Эверест

География вертолётного парка

Распределение ~38 570 вертолётов по регионам мира (2018)

34,3%
Северная Америка
28,0%
Европа
18,6%
Азиатско-Тихоокеанский
11,6%
Латинская Америка
5,3%
Африка
1,7%
Ближний Восток

Лидеры мирового рынка

Доля производителей в поставках гражданских вертолётов (2018)

24,7%24,4%20,5%8,4%
Robinson (США)24,7%
Airbus (Европа)24,4%
Bell (США)20,5%
Leonardo (Италия)8,4%
Вертолёты России7,7%
Sikorsky (США)7,2%

Зачем нужны вертолёты

Уникальные возможности, недоступные другим видам транспорта

🛬

Вертикальный взлёт и посадка

Не требуется взлётно-посадочная полоса — достаточно площадки в 1,5× диаметр несущего винта

⏸️

Зависание на месте

Единственный летательный аппарат, способный длительно зависать — незаменимо для спасательных операций и монтажа

↔️

Полёт в любом направлении

Вперёд, назад, боком — маневренность, недоступная самолётам, критична в горных и городских условиях

🏔️

Работа в труднодоступных районах

Горы, тайга, арктические регионы — вертолёты доставляют грузы туда, где нет дорог и аэродромов

🚒

Пожаротушение и спасение

MEDEVAC, поисково-спасательные операции, сброс воды на лесные пожары — вертолёты спасают тысячи жизней ежегодно

🏗️

Воздушные краны

Монтаж тяжёлых конструкций, ЛЭП, вышек — вертолёты-краны поднимают грузы на внешней подвеске до десятков тонн

Мифы и реальность

Разбираем самые распространённые заблуждения о вертолётах

Вертолёты падают при отказе двигателя

Распространённый страх: если мотор глохнет, вертолёт камнем летит вниз

Авторотация — планер без мотора

При отказе двигателя обгонная муфта автоматически разъединяет его с винтом. Набегающий поток воздуха вращает лопасти, создавая подъёмную силу. Пилот совершает управляемую посадку — без единой лошадиной силы от двигателя

Вертолёты опаснее самолётов

Считается, что летать на вертолёте гораздо рискованнее

Человеческий фактор — главная причина

Исследования EASA показывают: после ошибок пилотирования главные причины инцидентов — отказы двигателей и трансмиссии. Специфические риски (вихревое кольцо, земной резонанс) изучаются и отрабатываются при обучении

Вертолёт может зависать бесконечно

Кажется, что зависание — самый простой и экономный режим

Зависание — самый затратный режим

Висение требует максимальной мощности двигателя для компенсации веса и нисходящего вихревого потока. Время зависания ограничено ёмкостью баков, температурными лимитами мотора и регламентом ТО

Все вертолёты невыносимо шумные

Вертолёт = грохот, от которого закладывает уши

Современные вертолёты значительно тише

С конца XX века внедрены аэродинамические профили лопастей, системы гашения вибраций и оптимизация трансмиссии. Уровень шума существенно снижен, хотя полностью устранить его невозможно из-за физики вращения винта

Как летает вертолёт

Четыре шага от двигателя до управляемого полёта

цикл подъёмной силы
1

Генерация тяги

Двигатель через трансмиссию вращает несущий винт (300–600 об/мин). Аэродинамический профиль лопастей создаёт разницу давления — подъёмную силу

2

Компенсация момента

Вращение главного винта создаёт реактивный крутящий момент. Хвостовой винт (или NOTAR/Fenestron/соосная схема) предотвращает вращение корпуса

3

Управление (4 органа)

Циклическая ручка — наклон диска винта (вперёд/назад/вбок). Коллективный рычаг — угол всех лопастей (вверх/вниз). Педали — рыскание. Дроссель — мощность

4

Фазы полёта

Зависание → переход (~30–44 км/ч, выход из нисходящего потока) → горизонтальный полёт → при отказе двигателя: авторотация (винт вращается от набегающего воздуха)

Хронология рекордов и достижений

От первых метров до покорения Эвереста — ключевые вехи вертолётостроения

1907

Первый пилотируемый вертикальный взлёт — Поль Корню, 0,3 м, 20 секунд

1924

Первый рекорд дальности — Пескара, 736 м

1930

Первый полёт свыше 1 км — д'Асканио, 1 078 м

1932

Рекорд высоты ЦАГИ 1-ЭА — 605 м (в 5 раз больше предыдущего)

1935

Первая скорость 100 км/ч (Gyroplane)

1945

Беспосадочный перелёт R-6A — 690 км

1969

Абсолютный рекорд грузоподъёмности — Ми-12 поднял 44 205 кг на высоту 2 255 м

1982

Кругосветный перелёт на Bell 206 — 29 дней

2005

Первая посадка вертолёта на вершину Эвереста (8 848 м)

2013

Мускульный квадрокоптер Atlas — висел 64,11 сек, высота 3,33 м, приз Сикорского $250 000

Итог

За чуть более чем столетие вертолёты прошли путь от неуклюжих экспериментальных конструкций до высокотехнологичных машин, способных поднимать 44 тонны и садиться на крышу мира. Они остаются незаменимыми в спасательных операциях, военной разведке, доставке в труднодоступные регионы и строительстве — там, где самолёты бессильны.

«Самолёт — это средство передвижения, а вертолёт — это инструмент» — негласная истина авиации