rèm vải văn phòng

cách chế tạo máy bay trực thăng

cách chế tạo máy bay trực thăng

máy bay trực thăng đồ chơi cũng như máy bay trực thăng không người lái đang được mọi người quan tâm rất nhiều. việc chế tạo máy bay trực thăng rất khó bao gồm:

Thiết kế thân máy bay trực thăng.



Thiết kế động cơ của máy bay trực thăng.



Thiết kế hệ thống lái và giữ cân bằng cho máy bay































chế tạo máy bay điều khiển từ xa























Chế tạo máy bay cánh bằng từ trực thăng hỏng 









những mẫu máy bay trực thăng hiện tại:





















the Magazine of Technology Insider, September 2010



Máy Bay Trực Thăng bay nhanh nhất thế giới (phần 1)



Trực thăng Sikorsky-X2-LR





Để diễn giải tính ưu việt của trực thăng: Nếu bạn đang gặp sự cố, một chiếc máy bay chỉ có thể bay qua và thả hoa xuống cho bạn, nhưng một máy bay trực thăng có thể đến cứu sống bạn. Nó có thể cơ động khéo léo bay qua các địa hình phức tạp tới những vũng xa xôi. Nó cũng có neo lại bên cạnh một trái núi để tìm kiếm cứu nạn. Và tiếng động với một niềm cảm hứng cao nhất cho một binh sĩ bị thương là tiếng cánh quạt của động cơ máy bay trực thăng đang chém vào không khí, chỉ cần vài phút sau khi được chuyển đến khu cấp cứu, khi hệ thống đường bộ không thể đi được, cầu đã bị phá huỷ, hệ thống điện cũng đã bị phá hỏng, thì máy bay trực thăng vẫn có thể đến cung cấp vật tư và những người cứu hộ giúp bạn.



Tuy nhiên có một điểm yếu chết người là máy bay trực thăng thì không thể bay nhanh được. Các kỷ lục của thế giới về tốc độ máy bay trực thăng được ghi lại hiện nay là cho máy bay trực thăng Westland Lynx, năm 1986, là khoảng 400 km / giờ. Nếu là máy bay cánh cố định, tốc độ này đã đạt được năm 1923 cho máy bay cánh hai tầng Curtiss. Trực thăng Westland Lynx là một khởi đầu tốt, nhưng nó được xem giống như một xe đua hơn là một chiếc xe của gia đình bởi vì nó không thích hợp để thực hiện các nhiệm vụ thường xuyên. Các máy bay trực thăng hiện nay cũng thường chỉ làm việc với tốc độ cao nhất khoảng 270 km / giờ.



Trực thăng Westland Lynx





Máy bay cánh hai tầng Curtiss





Công ty chế tạo máy bay ở Mỹ, Sikorsky Aircraft Corp, ở Stratford, Conn, đã bắt đầu thử nghiệm thiết kế từ những năm 1970 vào việc chế tạo một máy bay trực thăng nhanh nhất thế giới. Mục đích là để đạt tốc độ 480 km / h mà không bị mất đi những điểm mạnh khác của trực thăng. Gần 40 năm sau, Sikorsky giờ đây đã hội tụ gần đến mục tiêu này. Tháng 8 năm 2010, một trình diễn về công nghệ đã được thực hiện, đó là máy bay trực thăng Sikorsky X2 bay đạt tốc độ 435 km / giờ, coi như là đã phá vỡ kỷ lục tốc độ máy bay trực thăng hiện nay. Một vài việc phải làm để Sikorsky X2 có thể đệ trình hồ sơ chính thức lên Liên đoàn Aéronautique Internationale (FAI) để xét duyệt kỷ lục tốc độ này. Người ta dự đoán rằng Sikorsky sẽ sớm bắt đầu sản loại xuất máy bay trực thăng thương mại này sử dụng công nghệ X2.



Để đạt được kỷ lục tốc độ cao, Sikorsky đã phải thực hiện một số thay đổi cơ bản so với khi thiết kế máy bay trực thăng thông thường khác. Đây là lý do như bạn có thể thấy trong sự khác nhau của máy bay trực thăng và máy bay cánh cố định.



Khi một chiếc máy bay đang chạy trên đường băng, dòng chảy không khí qua cánh sẽ sinh ra lực nâng. Khi máy bay đạt tới một tốc độ nhất định, phi công sẽ nâng mũi máy bay lên một chút để tạo góc nghiêng lớn hơn của cánh với không khí. Và như thế sẽ tạo lực nâng lớn hơn đủ để mày bay bắt đầu cất cánh. Một khi một máy bay đã cất cánh trên không, tốc độ của máy bay chỉ bị giới hạn bới công suất lực đẩy động cơ của nó.



Trong khi đó, một máy bay trực thăng tạo ra lực nâng và lực đẩy hoàn toàn khác. Máy bay trực thăng điều khiển dòng không khí chảy qua cánh quạt quay rotor động cơ, cho phép nó bay lên và di chuyển. Lực nâng máy bay được điểu chỉnh liên tục bằng góc nghiêng của cánh quạt theo các vị trí khác nhau trong 360 độ làm máy bay có thể dịch chuyển lên phía trước, lùi về sau, lái qua trái hoặc qua phải.



Như vậy so với máy bay có cánh cố định, một chiếc trực thăng phải điều chỉnh góc nghiêng của cánh quạt rất cơ động và phức tạp trong một vòng quay để đảm bảo sự cơ động và sự ổn định của máy bay. Cánh quạt phải chịu được lực nâng, lực xoắng, lực bẻ, cho phép nâng được những trọng lượng lớn gấp rất nhiều lần trọng lượng bản thân. Một máy bay trực thăng cũng cần một động cơ mạnh và một hệ thống hộp số có tỷ số truyền rất lớn để giảm tốc độ từ những động cơ tuốc bin khí với tốc độ vài chục ngàn vòng phút đến rotor cánh quạt quay chỉ vài trăm vòng phút. Ví dụ, một máy bay trực thăng trong quân đội Mỹ UH-60 Black Hawk có động cơ tuốc bin khí quay 20 900 vòng / phút phải thông qua một hộp số giảm tốc đến cánh quạt quay khoảng 258 vòng / phút, một tỷ lệ là 81-1.



Nhưng đó không phải là khó khăn nhất. Khi máy bay trực thăng bay về phía trước, các cánh quạt rotor phải nghiêng góc để tạo ra sự thay đổi rất lớn về tốc độ dòng chảy không khí ở phía trước và phía sau. Bạn có thể tưởng tượng về tốc độ dòng chảy không khí thể nào không? Một dòng không khí bay qua mặt bạn chẳng hạn. Nếu một máy bay trực thăng đang được treo cố định lơ lửng trên không, bạn sẽ cảm nhận được một dòng không khí có vận tốc không đổi khoảng 800-km / giờ xung quanh khi các cánh quạt rotor quay. Nếu các máy bay trực thăng đang bay về phía trước, bạn sẽ lưu ý rằng gió đã mạnh mẽ hơn ở phía máy bay tiến lên và yếu hơn ở phía ngược lại. Đó là việc điều chỉnh độ nghiêng của cánh quạt khi quay khi ở phía trước và phía sau. Ví dụ khi máy bay trực thăng bay về phía trước với tốc độ 150 km / giờ, bạn sẽ cảm thấy một cơn gió với tốc độ 950 km / giờ ở phía trước và một cơn gió với tốc đột 650 km / giờ ở phía sau. Tốc độ tương đối của gió ở phía trước và phía sau càng lớn thì máy bay càng bay nhanh. Khi máy bay trực thăng bay 300 km / giờ, thì gió ở phía trước sẽ đạt 1.100 km / giờ, trong khi gió về phía đối diện sẽ là 500 km / giờ. Đó cũng là giới hạn của tốc độ máy bay trực thăng.



Cuối cùng, máy bay trực thăng sẽ phải điều khiển độ nghiên của các cánh quạt liên tục trong một vòng quay để đạt được sự ổn định trong khi bay. Như đã trình bày ở phần trên, các cánh quạt sẽ tạo ra gió với vận tốc vượt quá tốc độ âm thanh, tạo ra các sóng xung kích gây chấn động lớn và tạo ra tiếng ồn đáng kể. Vì thế các máy bay trực thăng không thể thiết kế để bay được nhanh hơn.



Để có tốc độ bay nhanh và có khả năng hạ và cất cánh thẳng đứng (VTOL – Vertical Take Off and Landing), Sikorsky X2 dùng hai cánh quạt đồng trục quay ngược chiều nhau thẳng đứng và một cánh quạt ở phía sau.



Trực thăng Sikorsky X2 tốc độ 480 Km/ giờ (250 knots – 288 miles per hour)



























Sau đây là phần tiếp theo của phần 1



Điểm qua một số máy bay hạ và cất cánh thẳng đứng (VTOL):



1. Động cơ cánh quạt bọc kín xoay được (Tilting Ducted Fans):

Bell X-22 có 4 cánh quạt để cất cánh và xoay 90 độ khi bay ngang





2. Động cơ cánh quạt xoay được (Tilting Propellers):

Vought-Hiller-Rian XC-142A có 4 động cơ cánh quạt xoay để cất cánh và bay ngang





3. Động cơ phản lực xoay được (Tilting Jet Engines):

EWR VJ 101C dùng hai động cơ phản lực có thể xoay được





4. Động cơ trực thăng xoay được (Tilt-Rotor):

Bell/Agusta BA609 xoay rotor thẳng đứng và nằm ngang





5. Động cơ phụ nâng (Lift Engines):

Dasault Mirage IIIV có 8 động cơ nâng để hạ cánh và một động cơ ngang để bay





6. Điều chỉnh hướng lực đẩy (Thrust Vectoring):

Hawker Siddeley Harrier cho phép xoay hướng ống xả tạo lực nâng máy bay cất và hạ cánh





7. Động cơ trực thăng đồng trục (Coaxial Rotors):

Dùng hai rotors quay ngược chiều và một động cơ đẩy





So sánh thiết kế 1973 và 2010:

1973:

Quá phức tạp: Vì phải điểu khiển đồng thời cả động cơ phản lực và cánh quạt

Không hiệu quả: Động cơ phản lực tạo tốc độ bay nhanh không thực tế.

Không an toàn: máy bay XH-59A đã bay vượt quá tốc độ 487 km/giờ nhưng máy báy bị rung quá mức và khó điều khiển.



2010:

Thêm động cơ đẩy: Cánh quạt tạo lực đẩy và cũng tạo lực hãm khi cần hạ cánh.

Cân bằng tự động: Hệ thống cảm biến và máy tính giúp cân bằng máy bay.

Điều khiển đơn giản: Máy tính và cảm biến giúp phi công điều khiển máy bay.

Ưu việt hơn: Hệ thống cánh quạt của X2 chịu sức cản không khí ít hơn và tạo lực nâng lớn hơn XH-59A





















Máy Bay Trực Thăng bay nhanh nhất thế giới (phần 2)





Trong thập niên 1950, những nhà thiết kế máy bay đã bắt đầu để xem xét các cấu hình khác để đạt được việc cất cánh và hạ cánh thẳng đứng và đạt được tốc độ chuyển động ngang lớn hơn 450 km / giờ. Một cách tiếp cận được để thiết kế thử nghiệm là một chiếc máy bay có thể xoay được lực đẩy theo hướng thẳng đứng để cất cánh và hạ cánh và lực đẩy sẽ xoay theo phương nằm ngang khi máy bay ở trên không, trong khi máy bay bay ngang, lực nâng máy bay sẽ được tạo ra nhờ các cánh cố định. Một số thiết kế, chẳng hạn như Bell X-22, có sử dụng 4 cánh quạt được bọc kín, có thể xoay được, trong khi những máy bay khác sử dụng cánh quạt hở và cũng có thể nghiêng được – ví dụ, Vought-Hiller-Ryan XC-142A và Canadair CL-84. Một số sử dụng động cơ phản lực có thể xoay được, như EWR VJ 101C. Tuy nhiên tất cả các máy bay kể trên xử lý rất kém khi neo lơ lửng trên không và tạo ra vận tốc không khí khủng khiếp xuống phía dưới, đủ lớn để thổi bay những căn nhà hay cây cây cối dưới đất.



Bell X-22 – 1966





XC-142A – 1964





Canadair CL-84 – 1966





Một biến thể thành công hơn về loại máy bay này là tilt-rotor (xoay cả động cơ cánh quạt), trong đó sử dụng máy bay trực thăng giống như cánh rotor (blade) thay vì bọc kín cánh quạt (fans) hoặc cánh quạt hở (propellers), với trục quay chuyển từ thẳng đứng xang nằm ngang sau khi cất cánh. Sự sử dụng kép tính năng động cơ này cũng có một nan giải là: Công xuất các động cơ trở nên quá nhỏ để nâng máy bay lên và lại trở nên quá lớn khi máy bay bay ngang. Việc thiết kế và điều khiển cơ khí việc xoay hướng động cơ trở nên quá phức tạp cộng với công xuất các động cơ vượt quá những tiêu chuẩn cho phép khiến sự lựa chọn thiết kế động cơ có thể xoay hướng trở nên quá đắt đỏ và phức tạp.



Một cách tiếp cận khác để cất cánh thẳng đứng là sử dụng các động cơ nâng chuyên dụng chỉ sử dụng trong quá trình cất và hạ cánh. Những động cơ hạng nặng này có thể sản xuất ra lực đẩy đủ lớn để cất cánh và hạ cánh thẳng đứng, sau đó khi máy bay bay ngang thì các động cơ này được tắt đi và che lại. Một trong những máy bay này là Dassault Mirage IIIV, đã có thể đạt đến vận tốc Mach 2, gấp hai lần tốc độ âm thanh. Tuy nhên thật là bất hạnh nếu bạn đang đứng ở trên một nóc nhà và chờ người đến cứu thì khi cái máy bay này bay tới, nó không những không thể cứu được bạn mà còn đốt cháy luôn cả nhà bạn nữa..



Dassault Mirage IIIV – 1965





Các kỹ sư hàng không cũng đã thử nghiệm với động cơ phản lực có thể điều chỉnh xoay được cổ ống xả. Máy bay Hawker Siddeley Kestrel đã bay lần đầu vào năm 1960, có thể xoay ống xả theo các hướng đẩy khác nhau, vì thế máy bay có thể rất linh động khi bay ngang và có khả năng cất cánh và hạ cánh thẳng đứng. Nhưng một lần nữa, khí thải thoát ra từ cổ ống xả rất mạnh và rất nóng nên không thể phù hợp với mục đích cứu hộ như máy bay trực thăng thông thường.



Hawker Siddeley Kestrel P.1127 V/STOL – 1964





Những gì mà công ty Sikorsky đã làm trong gần bốn thập kỷ vừa qua là một thiết kế gọi là một kiểu cánh tuốc bin mới (Advancing Blade Concept). Nó sử dụng hai cánh quạt trên một trục cố định quay ngược chiều nhau, được gọi là cánh quạt đồng trục. Trong khi bay ngang, mỗi rotor sẽ cùng nhau sản sinh ra lực nâng và lực đẩy cần thiết. Hai động cơ nâng này giúp máy bay có thể nâng được bất kỳ vật nặng nào, trong khi vẫn duy trì được sự cân bằng và ổn định tốt. Sikorsky đã được cấp bằng sáng chế kiểu dáng thiết kế này vào năm 1964. Tuy nhiên vào thời gian này, nhưng kỹ thuật quan trọng cần thiết có thể áp dụng cho loại máy bay này vận còn chưa có.



Chuyến bay đầu tiên của máy bay thử nghiệm sử dụng động cơ đồng trục đã diễn ra trong tháng sáu 1973. Quân đội Hoa Kỳ đã tài trợ cho chuyến bay thử nghiệm này và gọi nó là XH-59A. Phi công thử nghiệm của Sikorsky đã lấy máy bay trực thăng này để thử nghiệm một số động tác cứu trợ như bay với tốc độ rất thấp và ở độ cao rất thấp để thử hệ thống điều khiển của máy bay. Một trong những chuyến bay tầm thấp đầu tiên như vậy, máy bay trực thăng đột ngột bị chổng mũi lên trời. Phi công buộc phải hạ cánh chiếc máy bay và va phần đuôi của nó xuống đất, làm hư hỏng bộ phận hạ cánh. Máy bay trực thăng bị nghêng khoảng 45 độ, cánh quạt trên máy bay đập xuống đường băng. Thật là may mắn, không có ai bị thương.



Sikorsky S-69 / XH-59A, 1972





Tai nạn trên làm dấy lên nhiều câu hỏi lớn. Trước tiên là chắc chắn phải có một điều gì sai khi máy bay bay ở tốc độ thấp dưới 46 km / giờ? Các kỹ sư của Sikorsky đã mở những cuộc điều tra kỹ lưỡng trong nhiều năm vào vụ việc trên. Một trong những phát hiện quan trọng là nguyên nhân của tai nạn là do các cánh quạt của máy bay quá cứng và đã tạo ra lực nâng quá lớn ở phần mũi máy bay khi máy bay bay ngang với vận tốc quá chậm (tôi đã tận mắt xem công nghệ chế tạo cánh quạt máy bay trực thăng, họ làm những cánh quạt máy bay rất lớn, dài hàng chục mét bằng sợi các bon nên rất nhẹ, rất mềm dẻo và rất khoẻ) . Hệ thống điều khiển của máy bay cũng bật ra những điều thiếu sót. Các nhà thiết kế đã lo lắng rằng các điều của máy bay quá nhạy cảm với mỗi thông số thay đổi về độ nghêng cánh quạt, làm cho phi công có khoảng dung sai quá hẹp khi điều khiển cần lái. Nhất là khi điều khiển góc nghiêng của cánh quạt. Trong bất kỳ máy bay trực thăng nào thì phi công đều có thể điều khiển thay đổi góc xoay của cánh quạt trong một vòng quay, nghĩa là mỗi điểm xoay nghiêng góc cánh quạt sẽ tạo ra lực nâng khác nhau và tạo ra vận tốc và hướng bay khác nhau. Tuy nhiên khi bay thử nghiệm thì phi công đã không thể kiểm xoát được góc nghiêng của mũi máy bay.



Khi chiếc máy bay XH-59A thứ hai được chế tạo, công ty đã nhiều lần thay đổi hệ thống điều khiển của nó và di chuyển trọng tâm máy bay lên phía trước. Công ty cũng đầu tư bổ xung hệ thống cơ điện tử để điều khiển máy bay cân bằng và ổn định với nhiều cảm biến tốc độ, cảm biến cân bằng trên máy bay. Tất cả các thông số bay như tốc độ bay, tốc độ động cơ, độ cao, độ nghiêng, v.v. đều được đua vào để xử lý trên máy tính. Nếu máy bay bị nghiêng dần qua bên phải, máy tính sẽ ra lệnh cho hệ thống điều khiển xoay máy bay về phía trái. Hệ thống lệnh máy tính được nối và trộn đồng thời với hệ thống lệnh điều khiển của phi công.



Chiếc máy bay thiết kế sau này cất cánh lần đầu tiên ngày 18 tháng 9 năm 1975. Sau đó 5 năm, các máy bay XH-59A đã được thử nghiệm với cả hai loại như là một máy bay trực thăng thông thường và loại trực thăng có gắng thêm hai động cơ phản lực vào hai bên thân máy bay để cung cấp bổ xung lực đẩy khi cần bay ngang với tốc độ lớn. Nó đã thực hiện được những yêu cầu khéo léo và phức tạp ở tốc độ thấp, độ cao thấp và một tốc độ bay nhanh ấn tượng là 445 km / giờ khi bay ngang và 487 km / giờ khi bổ nhào. (Tuy nhiên tốc độ này đã không được công nhận bời FAI)



Bởi vì mục đích của công ty là thiết kể một máy bay dân dụng có vận tốc cao và rẻ tiền, các máy bay XH-59A đã có tính năng bay gần giống máy bay phản lực. Không có một máy bay trực thăng nào có thiết kế tương tự. Tuy nhiên việc mang theo các động cơ phản lực cũng nảy sinh ra rất nhiều vấn đề. Trước hết là các động cơ phản lực rất nặng và tốn rất nhiều nhiên liệu khi bay. Thêm nữa là máy bay bị rung dữ dội ở tốc độ lớn và phi công rất khó điều khiển khi sử dụng động cơ phản lực tăng tốc. Khi treo lơ lửng trên không, máy bay có xu hướng rung lắc mạnh, di chuyển chao đảo nhanh. Trong khi yêu cầu đặt ra là máy bay phải rất từ từ và chậm dãi đứng yên một chỗ.



Đến tháng Năm năm 1980, các công ty hỗ trợ dự án XH-59A bao gồm Quân đội Hoa Kỳ, Hải quân và NASA, đã tổ chức một cuộc thảo luận về khả năng tài trợ cho một dự án mới hơn, "Dự án XH-59B" chẳng hạn. Nhưng cuối cùng đã không nhận được sự tài trợ của một cơ quan nào, và máy bay XH-59A đã được cho nghỉ hưu, gửi vào Bảo tàng Hàng không Quân sự, tại Fort Rucker, Ala.



Thông số kỹ thuật: Sikorsky XH-59A

Đội bay: 2, Động cơ chính: 1 x Pratt Whitney of Canada PT6T-3 Turbo Twin Pac turboshaft , công xuất 1360kW, hai động cơ phụ tăng tốc bay ngang: 2 x Pratt & Whitney J60-P-3A turbojets, lực đẩy 1350kg, Đường kính cánh quạt rotor: 10.97m, chiều dài toàn thân: 12.42m, chiều cao: 4.01m, trọng lượng cất cánh: 4960kg, tốc độ lớn nhất: 518 km/giờ, tốc độ hành trình: 185 km/giờ, trần bay: 4570m.















Bổ xung giải nghĩa một số thuật ngữ (terminologies) dùng trong phần 1 và phần 2

Động cơ cánh quạt bọc kín (Ducted Fan):



Động cơ cánh quạt bọc kín là một dạng của động cơ cánh quạt. Việc bọc kín xung quanh cánh quạt làm tăng hiệu suất của động cơ vì làm giảm được tổn thất về lực đẩy không khí ở đầu cánh quạt. Động cơ cánh quạt bọc kín ứng dụng trong hàng không thường có nhiều cánh hơn và cánh ngắn hơn các động cơ cánh quạt hở khác. Do đó động cơ cánh quạt bọc kín thường có tốc độ cao hơn bởi vì tốc độ của cánh quạt không bọc thường bị hạn chế bởi tốc độ đầu mũi cánh không thể vượt quá tốc độ âm thanh. Tiếng ồn sẽ giảm hơn và việc điều chỉnh hướng đẩy sẽ hiệu quả hơn. Tuy nhiên nhược điểm của động cơ này là hiệu suất của động cơ chỉ có thể được nâng cao nếu khe hở giữa đầu mũi cánh và vỏ bọc bên ngoài là rất nhỏ. Ngoài ra động cơ bọc ngoài cánh rất nặng nề và đắt hơn.



Động cơ cánh quạt (Propeller):



Động cơ cánh quạt máy bay quay cắt không khí giống như một trục vít và cung cấp lực đẩy cho máy bay. Những động cơ cánh quạt mới cho phép thay đổi góc nghiêng của cánh quạt nhằm tăng hay giảm lực đẩy động cơ. Các cánh quạt thường để hở và cứng. Việc thay đổi góc nghiêng mỗi cánh được thực hiện đều nhau và đối xứng cho tất cả các cánh, không đổi trong một vòng quay.



Động cơ trực thăng (Rotor):

Động cơ chính của máy bay trực thăng cung cấp lực nâng và lực đẩy cho máy bay. Để làm được việc này thì cánh quạt thường rất lớn và dẻo nhằm đảm bảo độ bền và giảm sự nhạy cảm của mỗi sự thay đổi góc nghiêng cánh quạt và tạo điều kiện dễ dàng điều khiển hơn cho phi công. Đặc điểm của cánh quạt chính máy bay trực thăng là có thể thay đổi góc quay của cánh quạt tại mọi thời điểm trong một vòng quay. Các cánh quạt cũng không có cùng một góc nghiêng và chịu tải trọng cũng như mô men xoăn không đối xứng như trong động cơ cánh quạt thông thường.









Máy Bay Trực Thăng bay nhanh nhất thế giới (phần 3)



Tuy nhiên một vài năm sau đó, Sikorsky đã quyết định xem xét lại danh mục đầu tư thiết kế để xem liệu những tiến bộ công nghệ trong hệ thống điện tử và hệ thống điều khiển hiện thời có thể có thể giải quyết các vấn đề trước đó hay không. Các kỹ sư tại Sikorsky đã đặc biệt quan tâm xem liệu công ty có thể cứu vãn được dự án máy bay mới này hay không.



Điều đầu tiên là phải giải quyết được các vấn đề rung động. Máy bay mới của Sikorsky đã sử dụng một hệ thống kiểm soát độ rung động chủ động mới được phát triển trong 5 năm vừa qua. Kỹ thuật này bao gồm hàng chục bộ cảm biến rung động phân phối trên toàn thân máy bay trực thăng, một máy tính điều khiển, và một số máy phát lực rung chủ động đặt ở các điểm khác nhau trên thân máy bay. Một máy tính theo dõi rung động của máy bay trực thăng và kích hoạt các máy phát lực rung chủ động để triệt tiêu rung động.



Để làm cho máy bay trực thăng bay được hiệu quả hơn ở tốc độ cao, chuyên gia khí động học đã sử dụng những công cụ thiết kế mới nhất, các máy tính hỗ trợ để chế tạo hình dạng và tiết diện các cánh quạt mới và thân máy bay. Kết quả là, cánh quạt của X2 có thiết kế đặc biệt, có bề rộng thay đổi và xoắn một cách bất thường. Các phần mềm mô phỏng cho thấy rằng cánh quạt mới này sẽ làm giảm đáng kể lực cản và tăng đáng kể lực nâng so với loại cánh được sử dụng trong các máy bay cũ XH-59A.



May bay XH-59A





Sau đó có vấn đề của động cơ phản lực. Đơn giản chỉ cần thêm 2 động cơ phản lực cho máy bay trực thăng để tăng tốc độ nó lên, nhưng động cơ phản lực gây tiếng ồn quá mức và tiêu tốn quá nhiều nhiên liệu. Vì vậy, đội ngũ thiết kế X2 quyết định sử dụng một cánh quạt đẩy, có thể thay đổi được góc nghiêng các cánh ở phía sau của thân máy bay để cung cấp lực đẩy về phía trước khi cần thiết. Động cơ cánh quạt này không chỉ rất tốt khi tăng tốc mà còn giúp giảm tốc độ máy bay được nhanh chóng.



Một tiến bộ quan trọng khác được xây dựng là hệ thống điều khiển mới. Các máy bay cũ XH-59A sử dụng hệ thống điều khiển và kiểm soát bay cơ khí rất nặng nề và vô cùng phức tạp. Nó điều khiển sáu động cơ thủy lực để thay đổi góc nghiêng của các cánh quạt (ba bơm thuỷ lực truyền động cho mỗi rotor). Ngoài ra còn có hệ thống thuỷ lực điều khiển hoạt động của bánh lái, và kiểm soát hai động cơ phản lực phụ trợ. Hệ thống điều khiển của X2 mới này sử dụng máy tính kỹ thuật số để thực hiện tất cả các chức năng này. Kết hợp với các lệnh đầu vào của phi công và các cảm biến, hệ thông máy tính sẽ cung cấp các lệnh đầu ra tối ưu để đảm bảo rằng chiếc máy bay thực hiện chuyển động mượt mà, được kiểm soát tốt ngay cả trong điều kiện gió bão. Hệ thống này còn có ba hệ thống máy tính điều khiển dự phòng giúp việc thực hiện bay được an toàn. Nếu một trong số đó bị hỏng, nó ngay lập tức bị ngắt ra khỏi hệ thống, và hai máy tính còn lại tiếp tục cho phép máy bay bay bình. Các cảm biến khác nhau mà trên đó các hệ thống kiểm soát chuyến bay phụ thuộc cũng được cài đặt với cấp độ dự phòng ba lần. Nghĩa là có 3 cảm biến cùng làm việc để thực hiện một phép đo. Nếu một cảm biến bị hỏng thì vẫn còn hai cảm biến kia hoạt động. Lệnh đầu ra cho các cánh quạt và các bơm thuỷ lực giúp hủy bỏ các rung động trên máy bay. Sự phức tạp khác của hệ thống cơ khí trên các máy bay cũ XH-59A đã được khắc phục bằng một chương trình máy tính mới, những điều gần như không thể thực hiện vào đầu năm 1970.



May bay X2





Động cơ Sikorsky cho các máy bay X2 đã được xác định là: 1 động cơ T800 LHTEC turboshaft, hiện đại và là loại mới nhất có thể phục vụ cho máy bay. Các cánh quạt chính, cánh quạt phụ, động cơ, hộp số và trục truyền động cũng đã được chế tạo. Cách thiết kế mới cho phép tăng sức mạnh và hiệu quả của động cơ, giảm đáng kể độ ồn, tăng độ an toàn và dễ sử dụng. Khi treo lơ lửng hoặc di chuyển ở tốc độ thấp, các cánh quạt tiêu thụ rất ít năng lượng, trong khi bay ở tốc độ cao cánh quạt đẩy được sử dụng . Máy tính mô phỏng cho thấy các X2 sẽ có thể đạt được tốc độ giữa 465 và 490 km / giờ với động cơ này.

Động cơ LHTEC T800-LHT-801 















Máy Bay Trực Thăng bay nhanh nhất thế giới (phần 4)



Nguyên mẫu X2 mới được thử nghiệm đầu tiên vào ngày 27 tháng 8 năm 2008, tại Elmira, NY Một số chuyến bay thử nghiệm ở tốc độ thấp cũng đã thành công mà không sảy ra sự cố nào. Để bay với tốc độ cao hơn, Sikorsky gửi các đội kiểm tra để trung tâm thử nghiệm của mình tại West Palm Beach, Florida, và là ngôi nhà mới của X2. Gần đây nhất, X2 đã được thử nghiệm để bay liên tục trên 463 km / giờ.







Vào ngày của chuyến bay thử, vào tháng Tám năm 2010, nhóm thử nghiệm đã bắt đầu vào một buổi sớm của bình minh. Để đảm bảo rằng các phi công sẽ được bay trong không khí êm, phi hành đoàn đã được thông báo là phải có mặt tại hiện trường lúc 05:00 sáng, trước khi mặt trời mọc vì nó sẽ đốt nóng không khí khơi dậy nguồn gió không có lợi cho cuộc thử nghiệm. Các phi hành đoàn điều khiển chiếc máy bay lăn ra đường băng, nơi có hàng chục cán bộ an toàn trong bộ áo khoác màu cam sáng và tiếng còi, tiếng đèn báo hiệu nhấp nháy của các xe làm nhiệm vụ tuần tra và bảo vệ. Hai máy bay khác sẽ bay theo để thực hiện việc giám sát chuyến bay thử nghiệm bao gồm một máy bay trực thăng và một máy bay cánh cố định khác. Chiếc máy bay thứ hai sẽ là cần thiết để theo kịp với X2 khi nó tăng tốc đến tốc độ cao hơn. Nhóm thử nghiệm đã được cảnh báo để phối hoạt động nhằm luôn đảm bảo cả 3 máy bay cách nhau một khoảng cách an toàn.







Khi dây thần kinh của tất cả mọi người đã vào lúc căng thẳng nhất, Máy bay X2 bắt đầu khởi động bay lên lúc 6:30 sáng, và các máy bay hộ tống cũng theo sau. Trong vòng một vài phút X2 đã đạt tốc độ 350 km / h. Một chục người nhìn từ mặt đất quan sát máy bay tăng tốc, lần đầu tiên đến 400, rồi 410, và cuối cùng vận tốc đạt được là 435 km / giờ. Đây không hẳn là mục tiêu mà công ty muốn thiết lập, nhưng đủ tốt cho vòng kiểm tra này. Hàng tràng pháo tay, ôm hôn cổ vũ nổ ra trên mặt đất. Viên phi công giảm tốc độ X2, lượng vày vòng xung quanh, rồi hạ cánh xuống đường băng.







Tất cả mọi người tham gia đều hân hoan, và các lời chúc mừng đã giành cho các viên phi công thử nghiệm. Để huấn luyện phi công bay chiếc máy bay hoàn toàn mới này, Sikorsky đã phải xây dựng một phòng mô phỏng cho phép họ xem trước các điều khiển và cách máy bay sẽ phản ứng. Các máy bay X2 chỉ mới thực hiện khoảng 14 giờ bay, nhưng các kỹ sư và phi công của nó đã phải dành hàng trăm giờ bay trong phòng mô phỏng. Một phần là bởi vì phòng mô phỏng sẽ cung cấp những thông tin phản hồi có giá trị cho các nhà chế tạo, thiết kế, họ cũng là những người đầu tiên giành quyền điều khiển cần lái trong phòng mô phỏng để điều chỉnh cảm giác của cần điều khiển, sửa đổi và điều chỉnh các tín hiệu hiển thị trên bảng điều khiển, và kiểm tra khả năng của máy bay X2 khi bay ở tốc độ rất thấp. Một trong những vai trò quan trọng của phòng mô phỏng là trong việc đánh giá khi máy bay bay ở tốc độ bay và những cơ động của máy bay mô phỏng còn được thử nghiệm ở vận tốc lớn hơn rất nhiều so với những gì mà các máy bay X2 đã thực hiện ở thực tế.



Công ty sẽ còn tiếp tục tăng tốc độ lên cao hơn nữa. Giả sử mọi thứ đều ổn, các kỹ sư của Sikorsky đang có kế hoạch áp dụng một số công nghệ sử dụng trên X2 cho các máy bay trực thăng mới của họ đang nằm trên bản vẽ. Vì vậy, chúng ta có quyền mong đợi nhiều thay đổi lớn trong cách thức máy bay trực thăng đang được thiết kế.



Sự phát triển của những công nghệ mới này là rất độc đáo đối với ngành chế tạo máy bay trực thăng, đặc biệt là các quyết định của những công ty đang theo đuổi những ý tưởng đã bị bỏ rơi trong quá khứ và sẽ tiếp tục tài trợ cho các dự án mới. Đối với kỹ sư chế tạo máy bay trực thăng thì sự kiện máy bay X2 làm vỡ ra nhiều giải pháp kỹ thuất mới nay đã có thể áp dụng. Và đây là phần thưởng cho một cuôc cách mạng về công nghệ mà công ty đã theo đuổi trong bốn thập niên qua để giải quyết cơ bản một nhược điểm của máy bay trực thăng: một nhu cầu về tốc độ cao.



Thông tin về các Tác giả



Thomas Lawrence, một thành viên kỹ thuật tại Sikorsky Aircraft Corp, đã giành toàn bộ sự nghiệp của mình cho các dự án đặc biệt. Đầu tiên, ông đã giúp thiết kế một khí cầu nâng lên bởi bốn máy bay trực thăng liên kết. Tiếp đến là các máy bay XH-59A, một nỗ lực vô ích để phá vỡ kỷ lục tốc độ máy bay trực thăng. Sau đó ông tập trung vào X-Wing, một máy bay có thể cất cánh như máy bay trực thăng nhưng cũng có thể xoay cánh để bay như một chiếc máy bay cánh cố định. Tuy nhiên dự án này cũng không thành công. Trước khi chuyển sang các máy bay X2 rất thành công, Lawrence nói: "Tôi cũng chẳng biết con đường sự nghiệp của tôi sẽ ra làm sao nữa."





















Trực thăng X3 thế hệ mới của châu Âu



Tập đoàn chế tạo máy bay Eurocopter của châu Âu vừa trình làng một thế hệ máy bay lên thẳng mới, được xem là "cuộc cách mạng" về chế tạo trực thăng trên thế giới.



Trực thăng X3





Thế hệ máy bay mới có tên gọi X3, được gắn thêm hai cánh quạt ở hai bên cánh thay vì nằm ở phần đuôi như thông thường. Đây là công trình được giữ bí mật tuyệt đối trong nhiều tháng với mục đích cạnh tranh với các loại máy bay lên thẳng hiện đại của Nga và Mỹ hiện nay.



Loại máy bay "lai" giữa trực thăng và phi cơ này được chế tạo nhằm vượt qua những hạn chế về tốc độ bay của các loại máy bay lên thẳng thông thường. Thiết kế mới cho phép X3 bay với vận tốc có thể lên đến hơn 400km/giờ.



Chiếc X3 của tập đoàn chế tạo trực thăng lớn nhất thế giới Eurocopter được ra mắt chỉ vài ngày sau khi công ty công nghệ Mỹ Sikorsky tuyên bố đã thử nghiệm thành công một phương tiện bay lên thẳng có tốc độ 460 km/giờ.



Tốc độ trung bình của các loại trực thăng hiện nay chỉ đạt khoảng 200km/giờ. 



Trực thăng X3 khi bay









« Sửa lần cuối: 30 Tháng Chín, 2010, 08:15:25 AM gửi bởi Hannoi »  Logged 











Hannoi 

Thành viên



Bài viết: 107











 

Re: Máy bay trực thăng và máy bay cất – hạ cánh thẳng đứng 

« Trả lời #22 vào lúc: 01 Tháng Mười, 2010, 08:16:30 AM » 



Máy bay hạ và cất cánh thẳng đứng V-22 Osprey cần thay mới động cơ







Người đứng đầu chương trình chế tạo máy bay hạ và cất cánh thẳng đứng, thiếu tướng thủy quân lục chiến M.D. Mulhern cho biết những động cơ Rolls-Royce AE 1107C Liberty đang được dùng cho loại máy bay cất cánh thẳng đứng này đã bị mòn nhanh hơn dự kiến. Điều này có nghĩa chương trình Osprey ngốn hết hơn 20 tỷ đô la trong vòng 25 năm qua, đã được đưa vào sử dụng chính thức năm 2006 và tham chiến tại Iraq, nay cần phải nghiên cứu thay mới động cơ.



Trong cuộc phỏng vấn trên tạp chí không lực Mỹ, ông M.D. Mulhern nói rằng: "Một số bộ phận của động cơ đã không thể làm việc lâu dài như thiết kế ban đầu. Máy nén của động cơ bị mòn nhanh hơn dự kiến trong khi nhiệt độ làm việc của động cơ tăng cao hơn. Một số sự cố nữa phát sinh cho loại máy bay này là hệ thống chống đo hồng ngoại trực tiếp và vận hành của khẩu súng phía trước máy bay làm máy bay trở nên nặng nề hơn, cũng phải được nghiên cứu thay thế cùng với động cơ".



Trong khi đó công ty Rolls-Royce luôn khẳng định rằng các động cơ này luôn đạt trên mức cần thiết trong tất cả các thông số kỹ thuật thiết kế.



Ông Philip Coyle, cựu chủ tịch chương trình thử vũ khí của lầu năm góc gần đây cũng nói với CNN rằng Osprey cần phải xem xét lại việc thiết kế vì mỗi khi một sự cố được sửa chữa thì nó lại làm nảy sinh ra một sự cố mới và quá trình có vẻ cứ diễn ra như vậy. Công ty Rolls-Royce vẫn chưa thể khắc phục hoàn toàn các sự cố của chương trình này.



Đây là một chương trình quá tốn kém và công ty dường như đang đầu tư vào việc chế tạo một loại máy bay mới khác. Có vẻ đã quá muộn để tiếp tục nhưng bộ quốc phòng lại không muốn dừng chương trình này lại. Vấn đề là ở chỗ cần bao nhiêu tiền để phát triển và mua hơn 900 động cơ mới thay thế cho các động cơ đang sử dụng.







Máy bay V-22 Osprey hạ và cất cánh thẳng đứng của thủy quân lục chiến Mỹ



Công ty chế tạo Bell Helicopter

Bay thử nghiệm lần đầu ngày 19 tháng Ba năm 1989

Đưa vào sử dụng chính thức ngày 13 tháng Sáu năm 2007

Đơn vị sử dụng: Thủy quân lục chiến và không quân Mỹ

Chi phí dự án US$27 tỷ đô la đến năm 2008

Mỗi máy bay giá US$67 triệu đô la giá năm 2010



Thông số kỹ thuật chính:

Đội bay 4 người (phi công chính, phi công phụ, hai kỹ sư)

Khả năng vận tải:

o 24 lính đổ bộ ngồi, hoặc 32 lính đổ bộ đứng hoặc

o 20,000 lb (9,070 kg) hàng hóa, hoặc 15,000 lb (6,800 kg) cẩu rời bằng móc bên ngoài, hoặc

o Một xe vận tải quân sự Growler

* Chiều dài: 57 ft 4 in (17.5 m)

* Đường kính cánh quạt: 38 ft 0 in (11.6 m)

* Sải cánh: 45 ft 10 in (14 m)

* Chiều rộng với cánh quạt: 84 ft 7 in (25.8 m)

* Chiều cao: 22 ft 1 in/6.73 m

* Diện tích: 2,268 ft² (212 m²)

* Chiều rộng cánh: 301.4 ft² (28 m²)

* Trọng lượng rỗng: 33,140 lb (15,032 kg)

* Trọng lượng tải: 47,500 lb (21,500 kg)

* Trọng lượng cất cánh tối đa: 60,500 lb (27,400 kg)

* Động cơ: 2× Rolls-Royce Allison T406/AE 1107C-Liberty turboshafts, 6,150 hp (4,590 kW)



Khả năng tác chiến



* Tốc độ cực đại: 250 knots (460 km/h, 290 mph) bay thấp / 305 kn (565 km/h; 351 mph) bay cao 15,000 ft (4,600 m)

* Tốc độ hành trình: 241 knots (277 mph, 446 km/h) bay thấp

* Tầm xa hoạt động: 879 nmi (1,011 mi, 1,627 km)

* Bán kính tác chiến: 370 nmi (426 mi, 685 km)

* Bay một chiều dài nhất: 1,940 nmi (with auxiliary internal fuel tanks)

* Tầm cao nhất: 26,000 ft (7,925 m)

* Tốc độ lên cao: 2,320 ft/min (11.8 m/s)

* Tỷ số lực đẩy/trọng lượng: 0.259 hp/lb (427 W/kg)



Vũ khí



* Súng máy điều khiển trực tiếp 1× 7.62 mm (.308 in) M240 machine gun or 0.50 in (12.7 mm) M2 Browning machine gun on ramp, removable

* Súng máy điều khiển tự động 1× 7.62 mm (.308 in) GAU-17 minigun, belly-mounted, retractable, video remote control in the Remote Guardian System [optional]



















Ông David Jenney, một trong những người thiết kế chính máy bay trực thăng Black Hawk, nói tham vọng về chế tạo máy bay trực thăng bay nhanh đã coi như hoàn thành. Ông David Jenney, người được coi như là thiết kế chính cho loại máy bay trực thăng có cánh quạt ở phần đuôi có thể xoay được, đã làm cho trực thăng Black Hawk trở thành một máy bay trực thăng thành công nhất trong lịch sử phát triển của máy bay trực thăng từ trước đến nay.







Trực thăng UH-60 Black Hawk là một trực thăng cỡ trung cũng do công ty Sikorsky thiết kế và chế tạo, có hai động cơ phản lực và cánh quạt chính 4 cánh, một cánh quạt ở đuôi có thể xoay được. UH-Black Hawk được thiết kế từ năm 1972 và chính thức phục vụ lục quân Mỹ từ năm 1979 để thay thế loại trực thăng UH-1 làm nhiệm vụ vận chuyển chiến thuật.



Cho tới nay đã có hơn 2600 chiếc được chế tạo phục vụ khắp thế giới, giá thành mỗi chiếc khoảng 14 triệu đô la (giá năm 2008).



 



Trực thăng UH-60 Black Hawk có thể chở được 11 lính và trang bị cùng 2,600lb (1170kg) hàng hóa hoặc chở đến 9000lb (4500kg) hàng hóa. Đây là loại trực thăng đa dụng có thể chuyển quân, vận tải hàng hóa, cứu thương, chiến tranh điện tử. Có một loại được thiết kế riêng để chở các quan chức cao cấp quân đội và nhà trắng. Một phi đội UH-60 Black Hawk được chế tạo riêng gọi là phi đội đệ nhất thủy quân lục chiến "Marine One" dùng để chở tổng thống Mỹ. 







Khi giao chiến, máy bay có thể chở được 11 lích chiến đấu với đầy đủ vũ khí, cẩu theo một đại bác 105mm và 30 viên đạn, cùng một phi hành đoàn 4 người. Black Hawk còn được trang bị cac loại vũ khí trinh sát quang học, điện tử làm nhiệm vụ cảnh báo sớm cùng với hệ thống định vị toàn cầu (Global Positioning System).







Đặc tính kỹ thuật:



* Đội bay: 2 phi công cùng vơis 1 chỉ huy và 1 pháo thủ

* Vận tải: 2,640 lb trong khoang hàng cùng 14 lính hoặc 6 cáng thương, hoặc 9,000 lb hàng hóa

* Dài: 64 ft 10 in (19.76 m)

* Rộng: 7 ft 9 in (2.36 m)

* Đường kính Rotor: 53 ft 8 in (16.36 m)

* Cao: 16 ft 10 in (5.13 m)

* Diện tích: 2,260 ft² (210 m²)

* Trọng lượng rỗng: 10,624 lb (4,819 kg)

* Trọng lượng tải: 22,000 lb (9,980 kg)

* Trọng lượng cất cánh cực đại: 23,500 lb (10,660 kg)

* Động cơ: 2× General Electric T700-GE-701C turboshaft, 1,890 hp (1,410 kW) mỗi động cơ



Hoạt động:



* Tốc độ cao nhất thiết kế: 193 knots (222 mph, 357 km/h)

* Tốc độ cao nhất thực tế: 159 kn (183 mph, 295 km/h)

* Tốc độ hành trình: 150 kn (173 mph, 278 km/h)

* Bán kính chiến đấu: 368 mi (320 nmi, 592 km)

* Di chuyển một chiều: 1,380 mi[78] (1,200 nmi, 2,220 km)

* Trần bay: 19,000 ft (5,790 m)

* Tỷ suất lực đẩy/khối lượng: 0.192 hp/lb (158 W/kg)





Vũ khí:



* 2× 7.62 mm (0.30 in) M240H machine guns or

* 2× 7.62 mm (0.30 in) M134 minigun[81] or

* 2× .50 in (12.7 mm) GAU-19 gatling guns[81]



* Có thể trang bị súng tự động VOLCANO minefield dispersal system.

* 70 rockets 70 mm (2.75 in) Hydra

* Tên lửa có laser dẫn đường AGM-114 Hellfire laser guided missiles



 
 

Bài viết cùng chuyên mục



Bài viết mới nhất


Copyright © 2014 Top công nghệ, công nghệ mới · All rights reserved · Designed by SEO VTM GROUP

hoanghamobile uy tn, hoanghamobile gi rẻ, hoanghamobile smartphone

tin cong nghe