Аэродинамический компенсатор вращения

Реактивное вращение - передача реакции радиальных составляющих создаваемой вертолётными лопастями силы - одна из основных проблем одновинтовой схемы вертолёта,а также существенное препятствие на пути создания трёхвинтового.На компенсацию традиционным путём - применением специального бокового винта - расходуется значительная часть мощности двигателей.Менее традиционные пути тоже связаны с затратами энергии (например,реактивный компенсатор будет расходовать энергии не меньше,чем винтовой;замена традиционного привода реактивными соплами на лопастях повышает "коренной" расход энергии,что в итоге уравнивает затраты с классической схемой).
Замена же несимметричных схем,отмеченных этой проблемой,симметричными,то есть имеющими чётное число винтов,при котором реактивные моменты взаимно подавляются,не во всех отношениях целесообразна.
Если реактивному вращению "открыть путь",вертолёт будет интенсивно вращаться в сторону,противоположную направлению вращения винта.Между прочим,этот эффект и обеспечивает одновинтовому вертолёту с хвостовым компенсатором прекрасную путевую управляемость: вертолёт как бы зажат между реактивным моментом и компенсирующей силой;чтобы повернуть,достаточно изменить компенсирующую силу либо в ту,либо в другую сторону.Такое управление удобно и безопасно,так как проходит без изменения параметров несущей системы.
Реактивному моменту можно найти и другие полезные применения - например,для стабилизации аппарата (разумеется,при соответственно построенной схеме).
Одновинтовой вертолёт - вариант аэродинамически асимметричной схемы,причём асимметрия как таковая в ней не преодолевается (силовой баланс - это уже не аэродинамика).Трёхвинтовой роднит с ним асимметрия,которая преодолевается компенсирующим наклоном одного из винтов - как бы две асимметрии взаимоуничтожаются.

Предлагаемая система компенсации реактивного момента использует энергию потоков самого винта и не требует дополнительных затрат мощности.Её сущность состоит в том,что в поток винта ставится аэродинамическая плоскость - специальное перо,которое в потоке будет давать реакцию по принципу крыльевых систем,направляемую в сторону,противоположную реактивному моменту.По отношению к плоскости винта оно будет находиться перпендикулярно с некоторым наклоном,соответствующим требуемому "углу атаки".По отношению к корпусу вертолёта (килевой линии) оно располагается параллельно с небольшим отклонением при необходимости,так что лобового сопротивления практически не создаст.
В аэродинамическом компенсаторе можно использовать не только общий поток,создаваемый винтом,но и потоки отдельных лопастей (радиальные потоки,собственно и являющиеся источником реактивного момента).Поэтому идеальный вариант установки компенсатора - навстречу потоку,создаваемому лопастью.

По законам передачи энергии реакция компенсатора будет несколько слабее реактивного момента винта.Поэтому мы не рекомендуем его для применения на одновинтовом вертолёте,а если всё же будет решено его на нём испытать,то нужно сочетать это с другим способом компенсации (смысл есть,ведь значительная разгрузка активного компенсатора будет).Всё же больше подойдёт предлагаемое устройство для трёхвинтового вертолёта,где одному "непарному" винту противостоят два "парных".Здесь оно получит энергетическое обеспечение,достаточное для полного подавления реакции "непарного" винта,сняв необходимость в весьма нежелательном наклоне одного из винтов (на который,как и на другие способы активной компенсации,затрачивается мощность двигателей).

Аэродинамический компенсатор вращения у трёхвинтового вертолёта наиболее целесообразно сделать использующим энергию вращения двух задних винтов.Для этого под задними внутренними четвертями секторов задних винтов располагаются перья компенсатора,устанавливаемые вертикально с требуемым углом атаки к потокам винтов.
Полезно сочетать функцию аэродинамического компенсатора с реактивным эффектом выхлопных газов,истекающих из приспособленного для его создания сопла.При этом два сопла сочетаются соответственно с двумя перьями компенсатора.Эти разнородные элементы могут взаимодействовать с использованием эффекта Коанда - усиления засасывающего действия аэродинамической плоскости при её обтекании струёй,генерируемой извне.Выхлопные сопла направляются параллельно перьям компенсатора с засасывающей стороны.