Helikopteri
Wikipedia
Helikopteri on ilma-alus, jossa nostovoima tuotetaan vaakatasossa pyörivällä roottorilla. Helikopteri kykenee nousemaan ja laskeutumaan pystysuoraan. Helikopterin liikkumista hallitaan päälapojen lapakulmia muuttamalla.Helikopteri voi myös pyöriä paikallaan pyrstöroottorin avulla. Helikopteri sopii erityisesti vaikeassa maastossa tehtäviin kuljetuksiin. Helikoptereita käytetään paljon myös sotilaallisissa tehtävissä.
Sisällysluettelo |
[muokkaa] Historia
Helikopterin periaatteen esitti jo 1500-luvulla italialainen taidemaalari ja keksijä Leonardo da Vinci. Silloisella tekniikalla helikopteria ei kuitenkaan kyetty toteuttamaan. 1800-luvun lopulla tehtiin useita rakennusyrityksiä, mutta lopputuloksena oli hyvin kömpelöitä ja hädin tuskin ilmaan nousevia helikoptereita. Ensimmäisen käyttökelpoisen, lentämään pystyvän helikopterin rakensi 1936 saksalainen Heinrich Focke (1890–1979). Heinrich Focken rakentama Focke-Wulf Fw 61 saavutti 1937 yli 3 200 m:n korkeuden, yli 120 km:n tuntinopeuden ja lensi yli 230 km:n matkan. Nykyiselle asteelle helikopterin kehitti ukrainalais-yhdysvaltalainen Igor Sikorsky (1889–1972). Sikorsky kokeili helikopteria jo 1910 ja rakensi ensimmäisen toimivan nelimoottorisen lentokoneen 1913. Siirryttyään Yhdysvaltoihin hän suunnitteli lentoveneitä ja jatkoi helikopterikokeiluja. Sikorskyn 1939 rakentama VS-300 oli ensimmäinen nyk. yleisellä yhden pääroottorin ja yhden pyrstöroottorin rakenteella toteutettu helikopteri. Se lensi kytkettynä 14. syyskuuta 1939 ja ensimmäisen kerran vapaasti 13. toukokuuta 1940. Helikopterin kehitykseen vaikutti suuresti autogiro.
[muokkaa] Rakenne
Helikopterin runkoon on kiinnitetty pyrstöpuomi. Rungon sisällä ovat helikopterin moottorit, jotka pyörittävät roottoreita. Kantoroottorin pyöriminen aiheuttaa vääntömomentin, joka pyrkii kiertämään helikopterin runkoa roottorin pyörimissuunnan vastaiseen suuntaan. Jos voimalaite on helikopterin rungossa, rungon kiertymispyrkimys estetään yksiroottorisessa helikopterissa tavallisesti pyrstöpuomin päässä olevalla pyrstöroottorilla, joka pyörii pystytasossa. Pyrstöroottoria käytetään myös helikopterin ohjaamiseen pienillä lentonopeuksilla. Lennettäessä suuremmilla ilmanopeuksilla pyrstövakaajat kompensoivat pääroottorin vääntöä. Pyrstöroottoriin liittyvien ongelmien vuoksi on kehitetty myös yksiroottorisia helikoptereita, joissa ei ole pyörivää pyrstöroottoria. Näissä ns. NOTAR-helikoptereissa (lyh. engl. sanoista NO TAil Rotor) pyrstöroottorin korvaa normaali lentokoneen peräsinjärjestelmä ja ilmasuihku, joka kompensoi vääntömomentin.
Vääntömomentin vaikutus voidaan kumota myös käyttämällä kahta eri suuntiin pyörivää kantoroottoria. Varsinkin pienissä helikoptereissa eri suuntiin pyörivien kantoroottoreiden akselit voidaan sijoittaa sisäkkäin ja roottorit täten päällekkäin. Suurissa kaksiroottorisissa helikoptereissa toinen roottori on yleensä rungon etupäässä ja toinen takapäässä. On rakennettu myös helikoptereita, joissa moottorin pakokaasut johdetaan roottorinlapojen kautta lapojen kärkiin, mistä ne purkautuvat ilmaan. Tällöin ei helikopterin runkoon kohdistu vääntömomenttia ja pyrstöroottori käy tarpeettomaksi.
[muokkaa] Autorotaatio
Moottoririkon sattuessa helikopteri pystyy laskeutumaan turvallisesti. Roottori yksinkertaisesti kytkeytyy irti moottorista vapaakytkimen avulla, jolloin roottori jatkaa pyörimistään. Lapojen kohtauskulma säädetään sopivaksi niin, että roottorin nostovoima pitää helikopterin vajoamisnopeuden kohtuullisena. Periaatetta kutsutaan autorotaatioksi, eli vapaaksi pyörinnäksi. Pyrstöroottorin vaurioituessa helikopteri menettää ohjattavuuden pienillä lentonopeuksilla, koska se alkaa pyörimään vastakkaiseen suuntaan kuin pääroottori.
[muokkaa] Edut ja haitat
Helikopterin suurin etu lentokoneeseen verrattuna on sen vaatima pieni nousu- ja laskutila, ketteryys sekä koneen kyky pysyä paikallaan ilmassa. Haittana on monimutkainen rakenne, kalleus, hitaus ja roottorin aiheuttama melu. Helikopterin ja lentokoneen parhaita ominaisuuksia on pyritty yhdistämään kehittämällä tavallista pienlentokonetta muistuttavia kääntyväroottorisia helikopterilentokoneita, joiden etusiipien kärjessä on suurilla roottoreilla varustettuja käännettäviä moottoreita. Moottorit käännetään koneen nousun ja laskun ajaksi pystyasentoon, jolloin roottorit saavat aikaan nostovoiman.
