Энциклопедия «Техника» (с иллюстрациями) - Александр Горкин

Вертолёт взлетает и удерживается в воздухе за счёт подъёмной силы, которую создают вращающиеся лопасти несущего винта. Крыло вертолёта (если оно есть) при достаточно большой скорости полёта создаёт дополнительную подъёмную силу (как и крыло самолёта) и таким образом частично разгружает несущие винты. Большинство вертолётов имеют один несущий винт либо два винта, расположенных соосно (вал верхнего винта проходит через полый вал нижнего) или разнесённых по концам фюзеляжа. Сила тяги, необходимая для горизонтального движения вертолёта, также создаётся несущим винтом. При вращении лопастей несущего винта в горизонтальной плоскости создаваемая ими аэродинамическая сила направлена вертикально вверх и удерживает вертолёт в воздухе. Если плоскость вращения лопастей винта наклонить, у аэродинамической силы появляются две составляющие: одна – вертикальная (подъёмная сила) и другая – горизонтальная (сила тяги), обеспечивающая горизонтальный полёт аппарата. Чем больше наклон оси несущего винта, тем больше сила тяги и выше скорость полёта. Чаще, однако, сила тяги создаётся не за счёт наклона оси несущего винта, а за счёт поворота его лопастей на некоторый угол, называемый углом установки лопасти. Такой способ создания тяги энергетически выгоднее применения дополнительного воздушного винта типа пропеллера. Управляют вертолётом с помощью несущего и рулевого винтов. При одновременном увеличении угла установки всех лопастей несущего винта вертолёт поднимается, при уменьшении – опускается. Боковое и путевое управление вертолётом осуществляется также поворотом лопастей несущего винта, но не всех одновременно, а поочерёдно; кроме того, для путевого управления используется рулевой винт с поворотными лопастями.

Вертолёты широко применяются для перевозки грузов, почты, пассажиров, при разведке и разработке газовых и нефтяных месторождений в труднодоступных районах, для проведения ледовой разведки, монтажа крупногабаритного оборудования, при спасательных работах и тушении пожаров и т. д. Вертолёты входят в состав вооружённых сил всех крупных государств и применяются для перевозки и десантирования войск и грузов, уничтожения танков и другой техники противника, для огневой поддержки войск, разведки, связи и выполнения других заданий. Кроме того, вертолёты применяют для траления мин, борьбы с подводными лодками, постановки минных заграждений, осуществления спасательных операций на море и т. д.

Первый вертикальный подъём летательного аппарата с человеком на борту при помощи винтов состоялся 29 сентября 1907 г. во Франции. Вертолёт, созданный братьями Л. и Ж. Брегге и профессором Ш. Рише, поднимался вертикально четырьмя винтами на высоту 1.5 м. Первый вертолёт, способный двигаться поступательно, был построен В. Корню (Франция) в ноябре 1907 г. В 1912 г. русский изобретатель Б. Н. Юрьев впервые создал вертолёт с одним несущим винтом; он же изобрёл автомат перекоса – устройство, автоматически изменяющее углы установки лопастей несущего винта для поддержания заданного направления и режима полёта вертолёта. Автомат перекоса Юрьева стал основным органом управления вертолётом. В 20—30-х гг. 20 в. в России построено несколько работоспособных вертолётов, в т. ч. вертолёты серии ЦАГИ (1-ЭА, 3-ЭА, 5-ЭА, 11-ЭА). Вертолёты создавались также в США и Германии. Серийный выпуск вертолётов впервые организован в 1942 г. американской фирмой «Сикорский аэро энджиниринг» (R-4), в России – в 1952 г. (Ми-4). Наиболее известны в России вертолёты, созданные конструкторскими бюро М. Л. Миля (Ми-12, Ми-26, Ми-34 и др.) и Н. И. Камова (Ка-15, Ка-18, Ка-25 и др.). За рубежом вертолёты выпускают фирмы «Сикорский», «Каман» (США), «Агуста» (Италия), «Уэстленд» (Великобритания), «Аэроспасьяль» (Франция) и др.

Схема устройства вертолёта Ми-1:

1 – несущий винт; 2 – автомат перекоса; 3 – ось несущего винта; 4 – бачок для противообледенительной жидкости; 5 – рулевой винт; 6 – редуктор; 7 – стабилизаторы; 8 – бак для горючего; 9 – основное колесо; 10 – вентилятор; 11 – двигатель; 12 – главный вал; 13 – места пассажиров; 14 – место пилота; 15 – рычаг для одновременного регулирования газа и установки лопастей; 16 – носовое колесо; 17 – рация

ВЕРФЬ, предприятие для постройки судов, которое, в отличие от судостроительных заводов, не имеет цехов по изготовлению изделий машиностроения и получает эти изделия в виде поставок с других предприятий. По характеру выполняемых работ верфи подразделяют на судостроительные и судосборочные. Судостроительные верфи выполняют полный цикл работ по постройке судна. Судосборочные верфи, в отличие от судостроительных, осуществляют только сборку судов, получая с других верфей или заводов готовые к сборке насыщенные блоки корпуса и агрегаты механизмов и энергетических установок. Основными цехами судостроительной верфи, строящей суда из стали, являются: корпусообрабатывающий цех, изготавливающий детали корпуса судна (в этот цех включается также склад стали, участок первичной обработки металла и плаз – специальное помещение, где на полу вычерчивают обводы судна и отдельные детали); сборочно-сварочный цех, в котором собирают и сваривают из деталей узлы, секции и блоки корпуса; стапельный цех, где формируется корпус судна и осуществляется его спуск на воду; механомонтажный цех, выполняющий монтаж главных двигателей, механизмов машинного отделения и гребных валов; слесарно-корпусной цех, изготавливающий и монтирующий вентиляцию, мелкие устройства, кожухи; деревообрабатывающий цех, изготавливающий и монтирующий обшивку помещений, мебель и т. п.; малярно-заготовительный цех, выполняющий работы по изготовлению и монтажу изоляции и защитных покрытий; такелажно-корпусной цех, изготавливающий такелаж, тенты и т. п.; цех гальванопокрытия, обеспечивающий цинкование, хромирование, никелирование, омеднение, кадмирование труб, крепежа и других изделий; достроечный цех, выполняющий работы по достройке судов на плаву с их испытаниями и сдачей. Судно – наиболее сложное инженерное сооружение, и для его постройки верфи оснащают уникальным оборудованием и применяют наиболее современные высокопроизводительные технологии.

При постройке судна на верфи выделяются три этапа: предстапельный, стапельный и достроечный. На предстапельном этапе после изготовления деталей проводится поточно-позиционная сборка плоских и полуобъёмных секций корпуса, сборка объёмных блоков, укрупнение массы секций и блоков, их насыщение трубопроводами, механизмами, изоляцией и окраска. В отдельные агрегаты собираются механизмы машинного отделения для последующего монтажа на стапеле. На стапельном этапе производится формирование судна из отдельных сборочных блоков, обстройка корпуса, проводятся механические испытания, окраска; этап заканчивается спуском остова судна на воду. На достроечном этапе завершаются работы по достройке судна, его испытания и сдача в эксплуатацию. Стапельный этап в зависимости от размеров судна может выполняться на наклонном стапеле с продольным спуском, горизонтальном стапеле с поперечным механизированным спуском по наклонным путям (на слипе), на горизонтальном стапеле в сухом доке (со всплытием построенного судна). Помещение, в котором производится стапельная сборка, называется эллингом. В цехах постройки блоков и в эллингах ширина пролётов достигает 60—120 м при высоте 60 м. Крановое оборудование может иметь грузоподъёмность более 1000 т. Сухие доки имеют размеры в плане до 950 5 92 м, в них могут строиться суда дедвейтом до 1 000 000 т.

Верфь

ВЕСЫ́ БЫТОВЫ́Е, предназначены преимущественно для домашнего пользования – взвешивать пищевые продукты, дозировать удобрения, измерять вес собственного тела и т. п. Весы бывают ручные, настольные, настенные и напольные. Наиболее распространены пружинные и рычажные бытовые весы. Они просты в пользовании, занимают мало места (особенно ручные) и при взвешивании обеспечивают достаточно точные показания. Главная деталь пружинных бытовых весов – спиральная или цилиндрическая пружина. Их действие основано на уравновешивании веса предмета силой сжатой или растянутой пружины. Показания весов отсчитывают по шкале, вдоль которой перемещается соединённый с пружиной указатель (стрелка). Взвешивание на рычажных весах основано на законе равновесия рычага; сила тяжести взвешиваемого тела, действующая на одно плечо рычага, уравновешивается силой тяжести гирь, приложенной к другому плечу. Наибольшую точность обеспечивают равноплечные рычажные весы, в момент достижения равновесия рычаг принимает строго горизонтальное положение. К таким весам относятся, в частности, аптекарские весы. Существуют также электронные весы с цифровым отсчётом на специальном табло, имеющие наибольшую точность взвешивания. Так, напольные электронные весы взвешивают вес тела до 120 кг с точностью 100–200 г.