Středa 4. října 2023, svátek má František
  • schránka
  • Přihlásit Můj účet
  • Středa 4. října 2023 František

A TOTO VÍTE? Jak se jednorotorový vrtulník obejde bez vrtulky vzadu

Vyrovnávací rotor klasického jednorotorového vrtulníku je náchylný na poškození a navíc i potenciálně životu nebezpečný. Podívejme se, jak se konstruktérům jednorotorových vrtulníků dařilo vyrovnávacímu rotoru vyhýbat.
Část 1/5

Vrtulník SO.1221 Djinn se systémem Cold tips se vyráběl sériově.

Otázka Proč některé jednorotorové vrtulníky nemají vyrovnávací vrtulku?

Stručná odpověď

Důvody, proč některé jednorotorové vrtulníky nemají vyrovnávací vrtulku, mohou být tři. Buď mají vyrovnávací rotor nahrazený jiným řešením se stejnou funkcí, které nemusí být na první pohled patrné. Nebo jejich pohonná soustava nevytváří reakční moment. Nebo nejde o úplně „čistokrevný“ vrtulník.

Možnost svislého vzletu a přistání zajímala konstruktéry hned po zvládnutí řízeného letu. První úspěšný pokus o vzlet se uskutečnil již v roce 1906. Rychlejšímu vývoji vrtulníku bránilo zpočátku několik okolností: absence dostatečně výkonné pohonné jednotky, vyřešení systému řízení a kompenzace reakčního momentu.

Reakční moment vzniká v důsledku třetího Newtonova zákonu o akci a reakci, který říká, že každá akce vyvolává stejně velkou reakci opačného směru. V praxi to znamená, že když se roztočí hřídel motoru (lhostejno zda spalovacího nebo elektrického), což je akce, reakce má tendenci otáčet „pouzdrem“ motoru stejně velkou silou na opačnou stranu. Kdo by měl pochybnosti, ať si zapne doma například ruční vrtačku.

U vrtulníků se děje totéž mezi rotorem a „zbytkem“ vrtulníku. Dokud stojí na zemi, je většinou třecí odpor podvozku větší než reakční síla, takže se prakticky nic neděje. V okamžiku odlepení od země se stane totéž, jako byste vrtačku pustili z ruky. Trup vrtulníku se začne otáčet opačným směrem než rotor. Existují v zásadě čtyři způsoby, jak tomu zabránit:

  • Použít dva rotory, jejichž reakční moment se vyrovná. Na jejich vzájemné poloze příliš nezáleží. Mohou být vedle sebe (transverse), za sebou (tandem), nad sebou (coaxial) nebo se prolínat (synchrocopter). Musí se otáčet opačným směrem.
  • Použít jeden hlavní rotor a na dostatečně dlouhé páce vyrovnávací rotor, který vytváří sílu a kompenzuje reakční moment. Laicky řečeno, je to jako by malé letadélko táhlo ocas vrtulníku proti směru otáčení hlavního rotoru.
  • Použít jiný systém, který funkci vyrovnávacího rotoru nahradí.
  • Použít takový pohon, který reakční moment nevytváří.

Nás budou zajímat poslední dvě varianty a jejich praktická uplatnění.

Bez rotoru již v názvu

NOTAR vrtulník MD 900 Explorer

Asi nejběžnější systém je NOTAR (No Tail Rotor), který má absenci ocasního rotoru přímo v názvu. NOTAR vyvinula firma Hughes s cílem snížit hlučnost a zvýšit bezpečnost vrtulníků. Její OH-6 Cayuse a celá řada MD-500 jsou malé vrtulníky, používané ozbrojenými silami k průzkumu, kde piloti často využívají úkryt mezi stromy. Civilní verze se používají při opravách vysokých vedení nebo při záchranářských pracích. Ve všech těchto případech je omezení hladiny hluku a snížení rizika poškození ocasního rotoru nebo ohrožení lidí na zemi kolizí s ocasním rotorem vítané.

Systém NOTAR není tak jednoduchý, jak na první pohled vypadá. Využívá dva principy: trysku, do které proudí vzduch z dmychadla, a Coandův efekt. Otočná tryska je dobře patrná na konci tlustého ocasního nosníku a její funce je celkem prostá, proud vzduchu působí stejně jako vyrovnávací rotor a „tlačí“ ocasní nosník proti nebo po směru působení reakčního momentu. Tah trysky se reguluje změnou geometrie lopatek dmychadla.

Méně patrné jsou dvě podélné štěrbiny na pravé straně nosníku. Jimi proudí vzduch z dmychadla směrem dolů, strhává vzduch proudící kolem vnější strany nosníku a vytváří přídavnou sílu. Tento efekt, kdy proud kapaliny „kopíruje“ zakřivený povrch, popsal rumunský vědec a vynálezce Henri Marie Coanda již v roce 1910. Přesto trvalo firmě Hughes odladění celého systému tři roky. Nyní patří vrtulníky MD-520N, MD-600N a MD-900 Explorer mezi nejtišší na světě. V Německu postavila firma Jung v roce 2008 prototyp vrtulníku, lehký vrtulník Youngcopter Neo, také využívající systém NOTAR. Do výroby se však nedostal.

Schéma funkce NOTAR, červeně je vyznačen proud vzduchu způsobený Coandovým efektem.

Eliminace reakčního momentu proudem vzduchu z boční trysky není žádná novinka. Již v roce 1945 byl v Británii zalétaný experimentální vrtulník Cierva W.4 "Drainpipe“. Ohřátý vzduch od ventilátoru zajišťujícího nucené chlazení motoru, byl vedený ocasním nosníkem k zahnuté trysce na levé straně. Vychylováním pedálů pilot reguloval geometrii lopatek ventilátoru a tím i tah trysky. Vrtulník byl zničen při nehodě v roce 1946.

  • Nejčtenější

Čtvero zásad, jak pořídit fotovoltaickou elektrárnu bez strachu z požáru

Fotovoltaické elektrárny na střechách rodinných domů rostou jako pověstné houby po dešti a v souvislosti s tím se...

Nobelovu cenu za fyziologii a lékařství získal vývoj mRNA vakcíny

Ve švédském Stockholmu začalo v pondělí udělování Nobelových cen. Jako první byla vyhlášena cena za fyziologii a...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

KVÍZ: Zbraně na obranu republiky. Čím naše armáda disponovala v roce 1938

Znáte nejen letadla a tanky, ale i další zbraně československé armády, kterými na podzim 1938 mohla bránit ohroženou...

Usnadní práci všem. Balík nástrojů od Microsoftu vám provětrá počítače s Windows

Premium Balík aplikací PowerToys se skládá ze škály užitečných nástrojů a funkcí. Lze je využít k usnadnění a optimalizaci...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Ani výbuch všech „atomovek“ se nevyrovná síle dopadu druhohorní planetky

Před 66 miliony let, na konci křídy, skončila jedna geologická éra a také jedna skupina obratlovců. Dinosauři, až na...

Čórky, fet a štěnice. Strávili jsme noc v ghettu Mojžíř, první české no-go zóně

Premium Chodníky jsou rozebrané, dlažební betonové kostky vytrhané, tráva udupaná na prach. Okolo kontejnerů na odpad jsou kupy...

Kšeft za 100 miliard. Gangy vykrádají v Americe obchody, bránit jim se trestá

Premium Bylo jich asi sto, přijeli desítkami aut jako loupeživá karavana a během pár minut vybílili luxusní obchody v centru...

Fakt sorry, on je dokonalý. Český skaut o vstupu talentu, který přemění NHL

Premium Už jeho kousky v přípravě naznačují, že do vesmíru NHL vlétne kometa, která může jednou celou soutěž sežehnout. Jmenuje...

Čtvero zásad, jak pořídit fotovoltaickou elektrárnu bez strachu z požáru

Fotovoltaické elektrárny na střechách rodinných domů rostou jako pověstné houby po dešti a v souvislosti s tím se...

KOMENTÁŘ: Fetiš jménem Apple a zbytečný humbuk kolem jeho novinek

Hodinu a půl jsem čekal na nějaké pořádné inovace a pak přišly titulky. Tak nějak bych shrnul svůj dojem z úterního...

OBRAZEM: Zajímavost francouzské železnice. Picasso měl věž, a navíc šejdrem

Mezi zajímavá železniční vozidla můžeme bezpochyby zařadit i francouzský motorový vůz řady X 3800 zvaný Picasso....

Bezplatný český nástroj vás upozorní, že čtete nedůvěryhodný článek

Ostrý provoz v pondělí zahájila služba Verifee, za kterou stojí trojice českých studentů. Pomocí modelu umělé...

Kazma ukázal, jak snadno se dal zjistit kód vedoucí k výhře 22 milionů korun

Kazma (38) ukázal, jak relativně lehce se dal zjistit kód vedoucí k výhře jednoho milionu dolarů, v přepočtu 22 milionů...

V 25 letech zemřela pěvkyně Patricia Burda Janečková, podlehla zákeřné nemoci

Ve věku pětadvacet let zemřela v neděli operní a koncertní pěvkyně, muzikálová zpěvačka a herečka Patricia Burda...

To mi máma nikdy neřekla! Archiv StB Janu Kratochvílovou překvapil

Podraz režimu a nucená emigrace. Tak popisuje Jana Uriel Kratochvílová (70) čtyřicet let staré události, které...

Sophii Lorenovou si manžel vyhlédl v šestnácti. Herečka dodnes lituje jediné věci

Historie vztahu herečky Sophie Lorenové (89) a italského filmového producenta Carla Pontiho (†94) byla dramatická....

Jak EU obelhala Německo. Palivo pro zakázané spalováky bude jen teorií

Bylo to jedno z jarních témat evropského autoprůmyslu. Německo tedy podepsalo bianco šek o výjimce pro syntetická...