Rotor acționat de reacție

O așa-numită „ jet vârf “ se referă la duze de propulsie pentru instalate la capătul a paletelor de rotor principal al unor elicoptere, care se rotește rotorul oarecum ca roțile Catherine (fr) , un tip de lămpi artificii sau eolipyles .

Nu există o traducere perfectă în franceză a termenului pentru acest sistem, dar „ rotor cu propulsie de reacție ” pare a fi cel mai apropiat de real. Anglo-saxonii folosesc frecvent termenii „ rotor tip jet ”, „ rotor tip jet powered ” sau chiar uneori „ elicopter tip jet ”, pentru elicopterele astfel echipate.

Caracteristici și funcționare

Unele dintre aceste sisteme folosesc aer comprimat , furnizat de un motor separat ( arbore turbo sau altul), pentru a-l scoate prin duze și a crea împingere la capătul lamei. Alții folosesc un sistem asemănător unui post-arzător , pentru a arde combustibil direct în aerul comprimat care ajunge la capătul lamelor, pentru a îmbunătăți și mai mult puterea produsă. Vorbim apoi despre „ tip-burners ”, care ar putea fi tradus prin „arzătoare finale”.

Cele mai puternice și complexe folosesc pur și simplu ramjete foarte mici, sau chiar turboreactoare complete! Alții folosesc, de asemenea , motoare cu rachete , folosind un propulsor precum, de exemplu, peroxidul de hidrogen .

Rotoarele cu propulsie de reacție au particularitatea de a nu mai avea un arbore de transmisie, ca la elicopterele convenționale, care în trecere elimină cuplul exercitat asupra structurii și, prin urmare, face ca rotorul de coadă (anti-cuplu) al elicopterelor „normale”. . Unele giroptere constau în nimic mai mult decât o singură lamă și o rachetă la vârf.

Istorie

Filosoful austriac Ludwig Wittgenstein a studiat un concept de propulsie cu rotor cu jet atunci când studia ingineria aeronautică la Universitatea Victoria din Manchester , Marea Britanie . Designerul italian V. Isacco a construit „Helicogyres” în anii 1920 , care foloseau motoare cu piston la capătul lamei rotative, apoi și-a imaginat că acestea ar putea fi înlocuite cu motoare rachete.

În timpul celui de-al doilea război mondial , un austriac , Friedrich von Doblhoff , a sugerat propulsarea unui elicopter cu ramete . Primul elicopter rotor cu propulsie cu jet a fost Doblhoff WNF 342 V1, în 1943 . După război, două prototipuri WNF 342 au ajuns în mâinile americane, iar Doblhoff s-a alăturat lui McDonnell Douglas , care a produs apoi McDonnell XV-1 . Inginerul care a produs de fapt lamele motoarelor, August Stephan s-a alăturat Companiei de Aviație Fairey din Marea Britanie , care le-a folosit în avionul său Fairey Jet Gyrodyne (în) și Fairey Rotodyne , respectiv roată, pentru prima dată în 1954 și 1957 .

Eugene Michael Gluhareff (ro) a fost, de asemenea, unul dintre pionierii acestui mod de propulsie.

Avantajele și dezavantajele sistemului

Printre avantaje se numără absența cuplului și a arborelui de transmisie, așa cum am menționat anterior, care permite elicopterului să se descurce fără un rotor anti-cuplu . De asemenea, asigură o mai mare siguranță pentru personalul de la sol care se deplasează în jurul aeronavei atunci când aceasta este în funcțiune. În zbor, dacă motorul se confruntă cu o defecțiune, duzele cu jet de pe rotor măresc momentul de inerție al acestuia, permițându-i să stocheze energie, ceea ce teoretic face o aterizare în autorotație puțin mai ușoară.

Cu toate acestea, sistemul generează, de asemenea , rezistență aerodinamică superioară, care impune o rată mai mare de coborâre și înseamnă că tranziția la aterizare trebuie să fie bruscă pentru a asigura supraviețuirea ocupanților, cu o marjă mică de eroare. Un alt dezavantaj este zgomotul foarte ridicat produs de acest sistem, în special atunci când unitățile de propulsie (reactor, rachetă etc.) au fost plasate direct la capătul palelor. Acest defect aproape a sigilat soarta aeronavei astfel echipate, deoarece utilizarea lor în apropierea zonelor urbane era pur și simplu de neconceput. Eficiența nu a fost, de asemenea, excelentă, iar propulsia convențională a motorului și a arborelui motor are încă un avantaj semnificativ față de acest sistem pentru elicopterele actuale.

Avioane care folosesc rotoare cu jet

WNF 342 V1 : Primul zbor în 1943 . Primul dispozitiv de acest gen care se scoate în aer;
Dornier Do 32 : elicopter pliabil parașutat pentru piloții doborâți în spatele liniilor inamice. A fost abandonat pentru că o persoană nu era suficientă pentru a o asambla;
Percival P.74 (ro) : Acest elicopter a folosit două turbocompresoare Napier Oryx montate în fuselaj pentru a produce aer sub presiune până la vârful paletelor rotorului. Motoarele nu au produs niciodată suficientă putere pentru ca acesta să se ridice de la sol, iar studiile privind îmbunătățirea acestuia cu motoare mai puternice au fost abandonate;
Hiller YH-32 Hornet (ro) : Zburând pentru prima dată în 1950 , „ jet jeep ” avea capacități de transport bune, dar era prea puțin puternic pentru a aduce un avantaj real la sol. Acest elicopter a folosit două micro-ramjete montate la capătul lamelor;
Mil V-7 (ro) : Elicopter care folosește două micro-ramete de origine sovietică ;
Fairey Jet Gyrodyne (ro) : Acest dispozitiv a furnizat date pentru proiectarea Rotodyne . A zburat pentru prima dată în 1954 ;
Fairey Rotodyne : linia de camere Concept cu scaune scurte 48, care a zburat pentru prima dată în 1957 . A fost anulat din cauza îndoielilor cu privire la zgomotul cauzat de duzele lamei în timpul funcționării;
Fairey Ultra-Light Helicopter (ro) : Primul zbor în 1955 . Au fost construite patru exemplare pentru uz militar, însă reducerile bugetare au lăsat compania Fairey să-și continue dezvoltarea fără finanțare externă și nu au mai fost comandate;
Fiat 7002 : Primul zbor în 1961 . A fost construit un singur exemplar, iar rezultatele nu au fost la înălțimea așteptărilor;
Focke-Wulf Triebflügel : conceptul german al celui de- al doilea război mondial , care nu a fost niciodată construit. Acest proiect ambițios de avioane ADAV de tip „ Tail-sitter ” ar fi avut aripi care acționau și ca rotor și propulsate de trei ramete la capetele lor;
McDonnell XV-1 : proiectul Girodyne al cărui prim zbor a avut loc în 1954 . A fost abandonat din cauza lipsei de interes comparativ cu elicopterele convenționale din aceeași perioadă;
Hughes XH-17 " Flying Crane " (ro) : Primul concept de elicopter dezvoltat de divizia de elicoptere a Hughes Aircraft Company , această macara zburătoare este aeronava cu cel mai mare rotor construit vreodată (de toate tipurile). Proiectul a fost abandonat din cauza distanței sale de parcurs prea scurte, de-abia mai mare de 60 de kilometri;
NHI H-3 Kolibrie (ro) ( Nederlandse Helikopter Industrie ): Aproximativ 11 avioane produse. Acest elicopter foarte ușor a fost propulsat de două ramete de câte 20 kgp de împingere fiecare;
Innosuisse SwissCopter (DragonFly);
Rotary Rocket Roton ATV : proiect de rachetă a cărui primă fază propulsată ar fi fost realizată de un rotor cu jet. Compania a dat faliment în 2001 și proiectul a fost abandonat;
Southwest Ariel : Acest elicopter, produs în doar trei exemplare, a zburat pentru prima dată în 1947 . Era echipat cu un rotor cu propulsie termică. Chiar dacă nu a fost produsă niciodată în serie, a făcut posibilă colectarea de date pentru dezvoltarea succesorului său, Djinn ;
Sud-Ouest Djinn : Acest elicopter a folosit jeturi de aer comprimat pentru a-și propulsa rotorul, furnizat de un motor cu turbină Palouste . A zburat pentru prima dată în 1953 . Produs în 179 de exemplare, a doborât recorduri și a fost singurul elicopter de acest tip care a fost produs în serie. A fost folosit de armata franceză și de piloții civili. Unii încă zboară;
JK-1 Trzmiel : prototip polonez cu un singur loc;
VFW-Fokker H3 Sprinter (ro) : Două exemple au ieșit în aer.

Note și referințe

(în) Joseph Peklicz , „ Build the Monocopter ” , Sport Rocketry , vol. 2, nr . 44,Martie-aprilie 2001, p. 34.
(în) Jon Hodge , „ Monocopter C6 IBD Review ” , Cosrocketeer , vol. 4, n o 12,Iulie-august 2000, p. 4 și 5.
(în) Ian Lemco, „ Investigația aeronautică a lui Wittgenstein ” pe http://rsnr.royalsocietypublishing.org/ , Royal Society Publishing22 ianuarie 2007(accesat la 19 decembrie 2016 ) .
(în) „ „ Helicogiul ”: inventatorul își explică mașina R.Ae.S. » , Revista Flight International , Flight Global / Archives, vol. 21, nr . 1056,21 martie 1929, p. 244 și 245 ( citiți online [PDF] ).
(în) „ Rocket Helicopter ” pe http://www.tecaeromex.com/ , Tecnología Aeroespacial Mexicana (TAM)2015(accesat la 19 decembrie 2016 ) .
(în) Raymond L. Robb , " Elicoptere hibride: compunerea căutării vitezei " , Vertiflite , Societatea Americană a Elicopterelor,vara anului 2006, p. 34 ( citiți online [PDF] ).