Вертолеты без несущих лопастей

07.06.09.
Иосиф Ольшаницкий
                ВЕРТОЛЁТЫ БЕЗ ЛОПАСТЕЙ

Разработка нового вертолёта – дело более проблематичное, чем создание прочих летательных аппаратов.  Проблема проблем в вертолётостроении – несущие винты, их лопасти. В пятидесятых годах крупнейшим специалистам, например, Яковлеву, генеральному авиаконструктору прекрасных истребителей, иногда казалось, что, возможно, у вертолётов нет будущего, поскольку никому и никогда так не удастся справиться с проблемами вибраций, возникающих в лопастях под действием многообразных циклических сил, воздействующих на гибкую, такую маложёсткую лопасть несущего винта.
Чем больше вертолёт, чем длиннее его лопасти, тем проблематичнее решение таких проблем.
Как устранить опасность возможной катастрофы из-за того, что достаточно длинная, подобная узкой и тонкой ученической линейке, такая с виду гибкая лопасть вдруг поведёт себя неуправляемо, - подобно ленточке матросской бескозырке при порывах ветра?!
Предлагаю необычное решение. Почему бы вообще не отказаться от лопастей несущего винта вертолетов. Как так?! А вот так.
Подъёмную силу воздушного винта создаёт, в основном, лишь конец лопасти, причём, главным образом, только конец наступающей лопасти вертолёта при горизонтальном его скоростном полёте. Остальная часть лопасти требуется только, во-первых, для обеспечения достаточной жёсткости её конца и, во-вторых, разумеется, для задания ему КИНЕМАТИЧЕСКИМ СПОСОБОМ – посредством механики автомата перекоса воздушного винта - надёжно управляемых, циклично переменных углов атаки.
Когда-то я, почти не умеющий плавать, на всё лето устроился в должности инструктора на водноспортивной станции. Это было в Киеве на Турхановом острове. Недалеко от места той работы была площадка, где юные авиамоделисты демонстрировали свои кордовые модели самолётов.  Там проводились воздушные бои между кордовыми моделями истребителей. Там же демонстрировали в полёте иногда и довольно крупные модели, которые были уменьшенными в заданном масштабе летающими  макетами, внешними копиями существующих самолётов. Было на что посмотреть!
Так вот, почему бы вместо лопастей на вертолёте не применить кордовые модели самолётов, специально предназначенные для такой цели?! Хочется назвать такую «кордовую модель самолёта» как-то особо, например, «аэродинамической платформой» несущего винта вертолёта.
 Вместо механизма классического автомата перекоса, кинематически обеспечивающего управляемый перекос воздушного винта, пусть компьютер по командам лётчика автоматически пилотирует каждую такую аэродинамическую платформу, имеющую для этого каждая свою механизацию ее аэродинамических средств.
При посадке вертолёта эти платформы, достаточно снизившие скорость полёта по своему кругу, на своих тросах подтягиваются к своим причалам на несущем винте такого вертолёта. После прекращения вращения винта эти аэродинамические платформы опускаются как крылья у птиц.
Такие платформы можно разметать на удерживающих их тросах как угодно далеко от оси такого воздушного винта. Чем больше диаметр несущего винта, тем меньший расход энергии необходим на поддержание машины в воздухе.
Платформы имеют собственные движители любого типа, - винтовые, реактивные, ракетные, - в зависимости от типа и назначения подобной машины.
Так самый миниатюрный вертолёт подобной концепции, предназначенный для единственного полёта с целью выполнения какой-то боевой задачи, имеет ракетные двигатели на своих миниатюрных платформах. Неэкономичность в отношении расхода топлива оправдывается малой ценой такого одноразового летательного аппарата. Ведь в такой машине нет тех дорогостоящих агрегатов и типичных механизмов, что обязательны для существующих вертолётов, - главный двигатель, кинематика приводов и пр.
Реактивные двигатели на ромбовидных платформах могут обеспечить им сверхзвуковую скорость, - такую, какую невозможно обеспечить концам лопастей в существующих вертолётах. Это позволит существенно увеличить горизонтальную скорость всего вертолёта.
Ракетным двигателям на платформах можно задать пульсирующий режим с целью компенсации различия в скоростях потока на платформах наступающей и отступающей.
Маховое движение, неустранимое в обычном несущем винте (т.е. в воздушном винте с его лопастями на шарнирах) устраняется цикличным пилотированием платформ под контролем компьютера, - такого электронного автомата перекоса этого воздушного винта.
В обычном вертолёте близкая к оси воздушного винта часть отступающей лопасти препятствует увеличению скорости вертолёта по аэродинамическим причинам (профиль лопасти не предназначен для движения его в потоке задом наперёд). Аэродинамические платформы такой проблемы не создают.
Вертолёты с аэродинамическими платформами – великое будущее вертолётостроения, особенно для очень больших машин.