Этимология
Вертолёт в современном понимании этого слова до войны носил название «геликоптер». Это слово было заимствовано из французского языка (фр. hélicoptère) уже в конце XIX века. Во французском языке, в свою очередь, слово создано из корней греческого языка (др.-греч. ἕλιξ, родительный падеж ἕλικος «спираль, винт» и πτερόν «крыло»).
Ка-50 — боевой вертолёт соосной схемы
Слово «вертолёт» появилось в 1929 году, когда было применено Н. И. Камовым к автожиру КАСКР-1, который, однако, не был вертолётом в современном смысле слова. В том же значении фиксируется в словаре Ушакова: «вертолёт, а м. (нов. авиац.). То же, что автожир». По всей видимости, слово «вертолёт» было создано по подобию французского «gyroplane» (имеющего то же значение и существующего с 1907 года) так же, как по аналогии с «aéroplane» (тогда ещё бытовавшему во французском языке), был придуман «самолёт». То есть, первый элемент «верт-» (от слова «вертеть») соответствует французскому «gyro-», восходящему к др.-греч. γῦρος.
Ми-8 заходит на посадку
Не представляется верным утверждение Л. А. Введенской и Н. П. Колесникова, что, «когда изобрели летательный аппарат, которому не нужен разбег перед взлётом, поскольку он способен вертикально подняться и полететь с любой площадки, то для его наименования создали слово вертолёт (вертикально + лететь)», тем более, что КАСКР-1, являющийся автожиром, не мог подниматься вертикально.
В 1948 году А. А. Жабров издал книгу под названием «Самолёт, планер, автожир, геликоптер», но в последующие годы слово «вертолёт» изменило своё значение, стало обозначать не «автожир», а «геликоптер», и в современном языке совершенно вытеснило прежнее название.
Существует версия происхождения слова «вертолёт» от названия компании-производителя вертолётов «Vertol» (название, в свою очередь, произошло от сокращения термина «Vertical Take-off and Landing aircraft» — «воздушное судно вертикального взлёта и посадки»). В 1959 году советская делегация, в состав которой входил и разработчик первых советских серийных вертолётов М. Л. Миль, приобрела в США образцы американских вертолётов Sikorsky S-58 и Vertol V-44. Именно с этого времени слово «вертолёт» в русском языке окончательно вытеснило термин «геликоптер» для обозначения этих аппаратов.
Основные принципы
Ми-8 — многоцелевой вертолёт
Ми-10К — вертолёт-кран
Самолёт способен летать благодаря повышенному давлению воздуха под крылом и пониженному давлению над крылом, возникающем при движении крыла относительно воздуха. Вертолёт использует тот же принцип, но роль крыльев у него играют лопасти несущего винта.
Вращение несущего винта создаёт подъёмную силу, но оно же создаёт вращательный (реактивный) момент, стремящийся закрутить фюзеляж вертолёта в обратном направлении. Чтобы компенсировать реактивный момент, обычно используется дополнительный вертикальный рулевой винт (схема с рулевым винтом). Если рулевой винт выполнен в виде вентилятора, встоенного в вертикальное хвостовое оперение, то его называют фенестроном.
Почти всегда несущий винт вертолёта оснащён автоматом перекоса, который обеспечивает смещение центра давления винта для управления полётом (исключение некоторые схемы с тремя и более несущими винтами). В случае единственного приводного несущего винта обязательным является устройство для гашения его вращающего момента (чаще всего рулевой винт или фенестрон, реже струйное устройство и др.), а в многовинтовых схемах вращающий момент обычно компенсируется противовращением несущих винтов. В случае если винт приводится во вращение реактивными двигателями, закреплёнными на самих лопастях, вращающий момент почти не заметен и легко компенсируется аэродинамическими рулями. Для разгрузки несущего винта на большой скорости вертолёт может оснащаться достаточно развитым крылом, для увеличения путевой устойчивости может также применяться и оперение.
Другим вариантом компенсации реактивного момента является два несущих винта, вращающихся в противоположных направлениях на одной оси (соосная схема). Второй винт называется аэродинамически симметричным соосным несущим винтом (этот вариант использован, например, в российском Ка-50). Вертолёты такой схемы обладают меньшей эффективностью, по сравнению с одновинтовыми схемами, за счёт интерференции винтов. Это обусловило применение таких вертолётов в условиях стесненного пространства, например, для палубной авиации. Также отсутствие смешающего реактивного момента даёт преимущество в режиме длительного зависания (что немаловажно для вертолётов противолодочной обороны — на пилота ложится значительно меньшая нагрузка при длительном удержании машины в нужной точке).
Но у соосной схемы есть неустранимый конструктивный порок — повышенная вероятность схлёстывания лопастей винтов при резком манёвре. Это связано с тем, что гироскопические моменты винтов разнонаправлены. Легко видеть, что при любом манёвре (например, переводе вертолёта Ка-50 из горизонтального полета в кабрирование) конус лопастей верхнего винта заваливается в правую сторону, а нижнего — в левую. При достаточно резком манёвре лопасти перехлестываются.
Очень интересны вертолёты, которые для компенсации реактивного момента используют эффект Коанды (эффект Коанды состоит в том, что струя жидкости или газа «прилипает» к обтекаемой твёрдой поверхности). Эти вертолёты обходятся вообще без дополнительных винтов (проект NOTAR). На вертолётах такой схемы часть реактивного момента компенсируется за счёт взаимодействия струи от несущего винта со струей воздуха, выпускаемой через узкую щель, проходящую по всей длине хвостовой балки, часть — за счёт реактивной тяги щелевого сопла, расположенного в конце хвостовой балки. (пример такого вертолёта — MD 500)
