Hur helikoptrar fungerar

Även om de tog längre tid att utveckla, är helikoptrar idag lika allmänna som fasta vingade flygplan. Även om de nu delar den vertikala start- och landningsrollen med VTOL-jagare (Harrier) och tilt-rotor-flygplan (V-22), är helikoptern utanför militära tillämpningar det enda valvet för praktisk start och landning utan landningsbana, och många av de tjänster vi tar för givna i den moderna världen skulle vara omöjliga utan den.

Identifiering

En helikopter, eller autogyro, är en typ av luftfartyg som får lyft och framdrift från en eller två horisontella rotorar. Även om det är möjligt att ha fler än två, gör ingen fungerande design i bruk idag detta.

Egenskaper

Huvudfördelen med helikoptern är att den horisontella rotor(n) ger lyft utan att flytta flygplanet framåt. Detta gör att en helikopter kan starta och landa vertikalt, utan landningsbana, vilket ger fordonstypen en flexibilitet som var okänd i konventionella, fastvingade flygplan. Även VTOL-jagare och tilt-rotor-flygplan är inte lika kapabla i den vertikala start- och landningsrollen som helikoptrar, och dessa två tekniker är okända utanför militära tillämpningar.

Funktion

En helikopter fungerar genom en horisontellt justerad rotor, som snurrar från en central mast. I de flesta moderna designar är rotorn delvis eller helt artikulerad, vilket gör att rotorn kan vippas till en begränsad grad, och överföra en del framdrift från en vertikal till en horisontell riktning. Detta gör att dessa helikoptrar kan göra snabbare riktningsändringar (framåt, bakåt, sida vid sida). I de flesta en-rotor helikoptrar finns en liten bakrotor för att motverka den naturliga effekten av att helikoptern vänder i motsatt riktning som rotorn. En av fördelarna med dubbelrotorsystemet är att rotorerna kan snurra i motsatta riktningar, motverka varandra och undvika detta motrotationsproblem.

Överväganden

Helikoptrar förlorar vissa egenskaper hos fastvingade flygplan för att vinna sin vertikala start- och landningsförmåga. De har begränsad hastighet, främst på grund av sina aerodynamiska egenskaper och stall-karakteristiken hos deras rotorkonfiguration. De kan inte heller rulla eller göra loopar. De har vanligtvis låga tjänstetakter (maximalhöjd), är bullriga och benägna till tunga vibrationer.

Historia

Även om det fanns tidigare helikopterdesign som flög, var alla dessa opraktiska. De flög, men hade inte alla fungerande styrfunktioner nödvändiga för praktisk användning. Det första exemplet på en praktisk helikopter var Juan de la Ciervas prototyp, först flygande i Spanien 1923. Den första helikoptern som var tillräckligt robust för massproduktion var Igor Sikorskys R-4, först tillverkad 1942. Den första helikoptern godkänd för civil användning i USA var Bell 47, introducerad 1946.