A TOTO VTE? Jak se jednorotorov vrtulnk obejde bez vrtulky vzadu

Otzka Pro nkter jednorotorov vrtulnky nemaj vyrovnvac vrtulku?

Monost svislho vzletu a pistn zajmala konstruktry hned po zvldnut zenho letu. Prvn spn pokus o vzlet se uskutenil ji v roce 1906. Rychlejmu vvoji vrtulnku brnilo zpotku nkolik okolnost: absence dostaten vkonn pohonn jednotky, vyeen systmu zen a kompenzace reaknho momentu.

Reakn moment vznik v dsledku tetho Newtonova zkonu o akci a reakci, kter k, e kad akce vyvolv stejn velkou reakci opanho smru. V praxi to znamen, e kdy se rozto hdel motoru (lhostejno zda spalovacho nebo elektrickho), co je akce, reakce m tendenci otet pouzdrem motoru stejn velkou silou na opanou stranu. Kdo by ml pochybnosti, a si zapne doma napklad run vrtaku.

U vrtulnk se dje tot mezi rotorem a zbytkem vrtulnku. Dokud stoj na zemi, je vtinou tec odpor podvozku vt ne reakn sla, take se prakticky nic nedje. V okamiku odlepen od zem se stane tot, jako byste vrtaku pustili z ruky. Trup vrtulnku se zane otet opanm smrem ne rotor. Existuj v zsad tyi zpsoby, jak tomu zabrnit:

• Pout dva rotory, jejich reakn moment se vyrovn. Na jejich vzjemn poloze pli nezle. Mohou bt vedle sebe (transverse), za sebou (tandem), nad sebou (coaxial) nebo se prolnat (synchrocopter). Mus se otet opanm smrem.
• Pout jeden hlavn rotor a na dostaten dlouh pce vyrovnvac rotor, kter vytv slu a kompenzuje reakn moment. Laicky eeno, je to jako by mal letadlko thlo ocas vrtulnku proti smru oten hlavnho rotoru.
• Pout jin systm, kter funkci vyrovnvacho rotoru nahrad.
• Pout takov pohon, kter reakn moment nevytv.

Ns budou zajmat posledn dv varianty a jejich praktick uplatnn.

Bez rotoru ji v nzvu

NOTAR vrtulnk MD 900 Explorer

Asi nejbnj systm je NOTAR (No Tail Rotor), kter m absenci ocasnho rotoru pmo v nzvu. NOTAR vyvinula firma Hughes s clem snit hlunost a zvit bezpenost vrtulnk. Jej OH-6 Cayuse a cel ada MD-500 jsou mal vrtulnky, pouvan ozbrojenmi silami k przkumu, kde piloti asto vyuvaj kryt mezi stromy. Civiln verze se pouvaj pi opravch vysokch veden nebo pi zchranskch pracch. Ve vech tchto ppadech je omezen hladiny hluku a snen rizika pokozen ocasnho rotoru nebo ohroen lid na zemi koliz s ocasnm rotorem vtan.

Systm NOTAR nen tak jednoduch, jak na prvn pohled vypad. Vyuv dva principy: trysku, do kter proud vzduch z dmychadla, a Coandv efekt. Oton tryska je dobe patrn na konci tlustho ocasnho nosnku a jej funce je celkem prost, proud vzduchu psob stejn jako vyrovnvac rotor a tla ocasn nosnk proti nebo po smru psoben reaknho momentu. Tah trysky se reguluje zmnou geometrie lopatek dmychadla.

Mn patrn jsou dv podln trbiny na prav stran nosnku. Jimi proud vzduch z dmychadla smrem dol, strhv vzduch proudc kolem vnj strany nosnku a vytv pdavnou slu. Tento efekt, kdy proud kapaliny kopruje zakiven povrch, popsal rumunsk vdec a vynlezce Henri Marie Coanda ji v roce 1910. Pesto trvalo firm Hughes odladn celho systmu ti roky. Nyn pat vrtulnky MD-520N, MD-600N a MD-900 Explorer mezi nejti na svt. V Nmecku postavila firma Jung v roce 2008 prototyp vrtulnku, lehk vrtulnk Youngcopter Neo, tak vyuvajc systm NOTAR. Do vroby se vak nedostal.

Schma funkce NOTAR, erven je vyznaen proud vzduchu zpsoben Coandovm efektem.

Eliminace reaknho momentu proudem vzduchu z bon trysky nen dn novinka. Ji v roce 1945 byl v Britnii zaltan experimentln vrtulnk Cierva W.4 “Drainpipe. Oht vzduch od ventiltoru zajiujcho nucen chlazen motoru, byl veden ocasnm nosnkem k zahnut trysce na lev stran. Vychylovnm pedl pilot reguloval geometrii lopatek ventiltoru a tm i tah trysky. Vrtulnk byl znien pi nehod v roce 1946.