לאורך ההיסטוריה של המסוקים הוצעו באופן קבוע עיצובים שונים של מערכת הנשאות, אך רק אחד מהם הפך לקלאסי ולאחר מכן קיבל פיתוח משמעותי. פתרונות אחרים, המספקים אפשרויות שונות לכונן המדחף, עיצובי להבים, פונקציות וכו ', לא יכלו להתחרות בו. לעתים קרובות, תוצאה כזו של פרויקט נועז נבעה מחסרונות אובייקטיביים ובעיות.
קלאסיקות טכניות
תוכנית המסוקים הקלאסית מספקת מספר פתרונות פשוטים למדי. בגוף המטוס של המכונה ממוקמת תחנת כוח עם תיבת הילוכים המספקת מומנט לרוטור הראשי והזנב. הרוטור הראשי בקוטר גדול מבוסס על לוחית לוחית, המספקת שינוי בהרמה ו / או בתמרון, ויש לו גם כמה להבים ביחס גובה -רוחב גבוה.
עיצוב זה פשוט יחסית, הוא מפותח ומתאים לבנייה קלה ולשינוי גודל כדי לעמוד בדרישות הקיימות. בנוסף, הוא נטול כמה חסרונות, כגון הצורך לאטום מפרקים בצנרת או סיכון להבים חופפים.
עם זאת, ישנם גם חסרונות. למסוק התוכנית הקלאסית יש מגבלות על מהירות הטיסה האופקית הקשורה לפרטי הזרימה סביב להבי הרוטור. במצבים מסוימים עלולות להתרחש תופעות שליליות אחרות, כגון טבעת מערבולת. עם רוטור ראשי יחיד, עליך לתכנן בום זנב ארוך וחזק כדי להתאים את רוטור הזנב.
פיתוח התוכנית הקלאסית הוביל להופעתם של מסוקים מרובי רוטורים עם מיקום אורך, רוחבי או אחר של מספר מערכות נושאות. תוכנית קואקסיאלית התרחבה, בה מורכבים שני ברגים במראה מסורתי על תותב אחד. כמו כן, מערכת התמיכה הקלאסית ומספר יחידותיה הפכו לבסיס למספר עיצובים חלופיים.
מדחף סילון
המסוק חד הרוטור מתמודד עם בעיית המומנט הריאקטיבי, והוצעו פתרונות שונים לטיפול בו. עוד בשנות השלושים, הרעיון של רוטור עם כונן סילוני הופיע כמעט במקביל בכמה מדינות. מדחף כזה אינו מחובר למנוע בתוך גוף המטוס ובהתאם, אינו מאלץ אותו להסתובב בכיוון ההפוך.
רוטור הסילון נבדל בנוכחות מנועים משלו בקצות הלהבים. המדחף יכול להיות מונע על ידי מנוע טורבו -פרופ קומפקטי או ramjet. ידועים גם עיצובים עם אספקת גזים דחוסים ממנוע טורבינת גז בגוף המטוס לחרירים או לתא הבעירה בלהב.
רעיון רוטור הסילון זכה לתשומת לב רבה בשנות החמישים והשישים; מספר פרויקטים פיילוטיים פותחו במדינות שונות. הם הוצעו כרכבים קלים מסוג Dornier Do 32 או B-7 ML. מסוק תחבורה כבדה של מייל והוז XH-17. עם זאת, אף אחת מהדגימות הללו לא התקדמה מעבר לייצור בקנה מידה קטן.
הבעיה העיקרית במדחף הסילון היא מורכבות הרכזת. דרכו יש לספק גז דחוס ו / או דלק ללהב הנע, הדורש אמצעי שידור ואיטום. על הלהב עצמו, יש צורך להציב מנוע כזה או אחר, אשר מטיל דרישות חדשות על עיצובו.בניית עיצוב חזק עם יכולות אלה התבררה כקשה מדי, והיתרונות הצפויים לא יכלו להצדיק את המאמץ.
להבים חוצים
בשנות השלושים הוצעה תוכנית כביכול. סינכרוכופטר. תפיסה זו מציעה את השימוש בשני רוטורים דו-להביים, שרכזותיהם ממוקמות במרחק מינימלי כשהציר החוצה כלפי חוץ. המדחפים חייבים להסתובב אחד כלפי השני, והעיצוב המיוחד של תיבת ההילוכים אינו כולל חפיפה של הלהבים.
מערכת נושאת הסינכרוכופטרים מסוגלת ליצור את המעלית הנדרשת ולספק טיסה באותם מצבים כמו התוכנית הקלאסית. יש לו את היתרון בכך שהוא יכול להגדיל את יכולת הדחף והרמה הכוללת, והתרחבות וקטורי הדחיפה מגבירה את היציבות במרחפים ובמצבים אחרים. במקרה זה, הרגעים הריאקטיביים של שני המדחפים מפצים זה את זה ומונעים את הצורך במערכת היגוי.
עם זאת, מסנכרונוכרים אינם בשימוש נרחב. בשנות השלושים, ציוד כזה יוצר על ידי חברת פלטנר הגרמנית, ומאז 1945 נושא זה טופל במדינות אחרות. המסוקים של חברת קמאן איירוסטרוסטס האמריקאית ידועים בעיקר. עד לתקופה מסויימת היו ביקושים לסינכרוסקופרים, אבל אז דעך הכיוון - עכשיו יש רק מדגם אחד בסדרה. במשך כל הזמן, לא נבנו יותר מ 400-500 מכונות סדרתיות מסוג זה.
החיסרון העיקרי של מסנכרו -קופטר הוא המורכבות של תיבת ההילוכים, המספקת מומנט לשני מדחפים בעלי מרווח הדוק. מסתבר שכונן רוטור יחיד עם אותם מאפיינים הוא הרבה יותר קל. בנוסף, לזוג מדחפים דו-להבים יש פוטנציאל דחיפה מוגבל. אם כן, הסנכרוכופטר המודרני "כבד" קמאן ק-מקס מרים לא יותר מ 2700 ק"ג ומאבד מבחינה זו למסוקים רבים של התוכנית הקלאסית.
סובב ועצור
הרעיון לשלב מדחף מסתובב וכנף קבועה ידוע. במקרה זה, סיבוב הרוטור הראשי משמש להמראה ותאוצה. במהירות מסוימת, המדחף חייב לעצור, ולהביו חייבים להפוך לכנף קבועה. זה מאפשר לפתח מהירות טיסה גבוהה, אך דורש פיתוח והטמעה של פתרונות חדשים.
כדוגמה, קחו את פרויקט ה- X-Wing של סיקורסקי, שפותח מאז אמצע שנות השבעים כדי להשלים את מסוק ה- S-72. האחרון היה מסוק עם רוטור ראשי וזנב, מצויד בכנף מפותחת של מטאטא קטן. בצידי גוף המטוס היו זוג מנועי טורבינת גז שסיפקו כוח לפיר (למדחפים) ויצרו דחף סילוני (לטיסה במהירות גבוהה).
מערכת המנשא של X-Wing קיבלה רכזת דיוק לדיסקים המצוידת בפלטת החלפה בלבד עם המגרש המשותף. השתמשנו בלהבים מלבניים בעלי פרופיל סימטרי אנכי. בקצה המוביל והמשתרך של הלהב היו פתחים לשחרור אוויר דחוס מהמדחס אל החוץ. האוויר, בשל אפקט הקואנדה, היה אמור "להאריך" את פרופיל הלהב, לסייע לו ליצור הרמה. בהתאם לאופן אספקת האוויר, הלהב יכול לפעול ביעילות שווה בעת סיבוב ובמצב נייח.
מערכת ה- X-Wing נבדקה בהצלחה במנהרת רוח ואף הותקנה ב- S-72 מנוסה. עם זאת, זמן קצר לפני הטיסות המתוכננות, בשנת 1988, נאס א ו- DARPA הורו להפסיק את העבודה. עם כל היתרונות הצפויים, מערכת המנשאים יוצאת הדופן הייתה מורכבת מדי. בנוסף, הפרויקט נמשך יותר מעשר שנים, ועלותו עלתה על הגבול המותר. מסיבה זו, רעיון ה- X-Wing לא פותח עוד יותר.
עדשה בטיסה
כרגע חברת Conseil & Technique הצרפתית עובדת על הרעיון של מסוק מונית קלה עם מערכת נושאות יוצאת דופן.העיצוב המוצע של המדחף מאבד למסורתי מבחינת ההרמה שנוצרה במצבי המראה ונחיתה, אך שונה בפשטות רבה יותר וביכולת ליצור דחף מוגבר בטיסה אופקית. היכולת להפחית רעש מוצהרת גם היא.
המדחף המקורי בנוי על בסיס דיסק עדשה שתופס 70% מהשטח שנסחף. מוצע להרכיב להבים קצרים של רצועת האוויר לאורך הקצוות שלה. האפשרות להציב את לוח המחוון אינה מדווחת; ניתן לבצע בקרת משיכה על ידי שינוי המהירות.
בדיקות הראו כי במהלך טיסה אופקית, חלק הדיסק יוצר הרמה משמעותית, שבגללה המבנה בכללותו עוקף את מדחף העיצוב המסורתי מבחינת המאפיינים. בנוסף, ניתן היה להביא את זווית ההתקפה ל -25 ° מבלי לעצור את הזרימה. המטוס בפיתוח, על פי חישובים, יוכל להגיע למהירויות של עד 200 קמ ש.
הפרויקט של חברת Conseil & Technique עדיין נמצא בשלב של מחקר ופיתוח עיצוב. ככל הנראה, בעתיד הקרוב הוא יובא לבדיקות של מדגמים, ולאחר מכן עשוי להופיע מסוק רב-רוטורי ניסיוני מן המניין. לא ידוע אם עיצוב חלופי זה יצליח לפתור את כל המשימות ולמצוא מקום בתעשיית התעופה.
מחפש חלופות
עשורים ארוכים של קיום והפעלה אקטיבית של מסוקים הראו את כל היתרונות של העיצוב הקלאסי של מערכת המנשא. ניסיונות ליצור תוכניות חלופיות בעלות דמיון מינימלי איתה עדיין לא הוכתרו בהצלחה מיוחדת. עם זאת, מדענים ומהנדסים לא מפסיקים לעבוד וממשיכים לחפש רעיונות מבטיחים.
פרויקט נוסף מסוג זה נוצר כרגע, ותוצאותיו יתבררו בעתיד הקרוב. יחד עם זאת, ברור שאף אחת ממערכות הנושאות החדשות לא תוכל להשפיע בצורה ניכרת על מצב העניינים הכללי, והתוכנית הקלאסית וגרסאות שונות של התפתחותה ישמרו על מקומן בטכנולוגיות התעופה. עם זאת, פיתוחים חדשים - בכפוף לשלמות מספקת - יכולים למצוא את הנישה שלהם, שבה יתרונותיהם יהיו המתאימים והרווחיים ביותר.
