Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 1 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ 1η Ενότητα Ανάλυση της τεχνολογικής ενότητας…........................................................3 2η Ενότητα Ιστορική εξέλιξη του θέματος………………………………………..................7 3η Ενότητα Περιγραφή της κατασκευής …………………………………………………...16 4η Ενότητα Τεχνικά κατασκευαστικά σχέδια του θέματος ……………………………..21 5η Ενότητα Εκτίμηση του κόστους της κατασκευής …………………………………….23 6η Ενότητα Κατάλογος εργαλείων και υλικών ……………………………………………23 7η Ενότητα Το θέμα σε σχέση με: Την κοινωνική χρησιμότητα Την εφαρμογή του στην παραγωγή Το επίπεδο της τεχνολογικής ανάπτυξης...................................................24 8η Ενότητα Η επίδραση του θέματος στην κοινωνία και το περιβάλλον ……………25 Βιβλιογραφία ………………………………………………………………....…26 2 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 1. Ανάλυση της τεχνολογικής ενότητας Μεταφορές Μέσο μεταφοράς αποτελεί οποιαδήποτε τεχνολογία χρησιμοποιείται για τη μετακίνηση ανθρώπων και προϊόντων από το ένα μέρος στο άλλο. Οι μεταφορές αποτελούν ένα από τους σπουδαιότερους παράγοντες της οικονομικής ζωής. Είναι αυτονόητο ότι ένα προϊόν, όσο πολυδάπανη κι αν είναι η παραγωγή του, είναι αδύνατο να αποκτήσει κάποια αξία, αν δε μεταφερθεί ως τον καταναλωτή ή αν δε μεταφερθεί ο καταναλωτής ως το αγαθό. Από εδώ πηγάζει και η τεράστια σημασία του κλάδου των μεταφορών. Είναι η βάση της ανταλλαγής και της κυκλοφορίας των αγαθών και χωρίς αυτές δεν υπάρχει οικονομική ζωή. Η βελτίωση των μέσων μεταφοράς έχει ως συνέπεια τη σημαντική μείωση της περιόδου κυκλοφορίας των εμπορευμάτων, πράγμα που συνεπάγεται τη γενικότερη μείωση της αξίας τους, επειδή τα έξοδα μεταφοράς αποτελούν μέρος της αξίας του εμπορεύματος. Στο Μεσαίωνα τα έξοδα μεταφοράς ήταν υπέρογκα. Η εφεύρεση των σιδηροτροχιών και των ατμοκίνητων σιδηροδρόμων ήταν τεράστιο ιστορικό βήμα για την ανάπτυξη των μεταφορών. Η ατμομηχανή, βασικό στοιχείο για την βιομηχανική επανάσταση, αποδείχτηκε εξαιρετικά χρήσιμη και για τις μεταφορές, όπου χρησιμοποιήθηκε έντονα μετά το 1820. ο πρώτος τύπος ατμοκίνητου πλοίου δοκιμάστηκε στο Σηκουάνα το 1803. στη συνέχεια μελετήθηκε η χρησιμοποίηση των ατμόπλοιων, όχι μόνο στους ποταμούς αλλά και στη θάλασσα. Στις σιδηροδρομικές μεταφορές η επανάσταση ήρθε επίσης από την κατασκευή των ατμομηχανών. Από το 1825 μπήκαν σε λειτουργία τρένα των 90 τόνων με ατμομηχανή βάρους 9 τόνων. Η τελειοποίηση των μέσων μεταφοράς για τη μείωση των αποστάσεων άσκησε τεράστια επίδραση σε όλους τους τομείς της οικονομικής ζωής. Η επανάσταση στον τομέα των μεταφορών στα μέσα του 19ου αιώνα επέτρεψε στην αγροτική οικονομία να βρει νέες αγορές, οι πόλεις σώθηκαν από τους κινδύνους έλλειψης εφοδιασμού τους σε τρόφιμα, οι βιομήχανοι συγκέντρωσαν τη μεγάλη παραγωγή και τις εγκαταστάσεις βαριάς βιομηχανίας, γιατί ήταν εξασφαλισμένοι όσον αφορά τον τακτικό εφοδιασμό σε πρώτες ύλες και κάρβουνο. Τα σύγχρονα μέσα μεταφοράς χρησιμοποιούν ως ενέργεια: • τη μυϊκή ενέργεια (ποδήλατο) • την αιολική ενέργεια (ιστιοφόρο) • τη θερμική ενέργεια από κατανάλωση καυσίμων που μετατρέπεται σε μηχανική ενέργεια (αυτοκίνητα, αεροπλάνα κτλ.). για τη μετατροπή της θερμικής ενέργειας χρησιμοποιούνται κινητήρες εσωτερικής καύσης ή στρόβιλοι ή κινητήρες αντιδράσεως (jet). Οι μεταφορές τα τελευταία χρόνια αποτελούν ολοένα και μεγαλύτερο 3 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο κομμάτι της ζωής μας. Είναι ένας μεγάλος και πολύπλοκος τομέας που μπορεί για λόγους ευκολίας να ταξινομηθεί σε ομάδες όπως είναι: οι χερσαίες μεταφορές, οι θαλάσσιες μεταφορές. Τα μέσα μεταφοράς είναι πολλά και με μεγάλες διαφορές μεταξύ τους, αφού έχουν σχεδιαστεί για να ταιριάζουν στο περιβάλλον που κινούνται, αλλά και στο φορτίο που μεταφέρουν. • Χερσαίες μεταφορές Οι χερσαίες μεταφορές επιβατών και εμπορευμάτων γίνονται κυρίως με αυτοκίνητα και τρένα. Τα οδικά και σιδηροδρομικά δίκτυα συνεχώς πυκνώνουν διατρέχοντας την επιφάνεια αλλά και το υπόγειο μέρος της γης. Τα μέσα μεταφοράς είναι πολυάριθμα και διαφόρων χρήσεων. Το κυρίαρχο μέσο καθημερινής μετακίνησης είναι το αυτοκίνητο. Με βασικό πλεονέκτημα την ευελιξία του αποτελεί βασικό εργαλείο στη ζωή μας, ένα είδος πρώτης ανάγκης που οι δυνατότητές του εξελίσσονται με πολύ γρήγορους ρυθμούς. Στα χερσαία μέσα μεταφοράς συμπεριλαμβάνονται εκτός από το αυτοκίνητο, το τρένο, το λεωφορείο, το φορτηγό, το δίκυκλο, το ποδήλατο, αλλά και ο ανελκυστήρας, οι κυλιώμενες σκάλες κλπ. Για ειδικές μεταφορές χρησιμοποιούνται διάφοροι τύποι τρακτέρ, αυτοκίνητα-ψυγεία, ανυψωτικά μηχανήματα, κοντεϊνερς κλπ • Θαλάσσιες μεταφορές Οι μεταφορές μέσω του νερού κυρίως του θαλασσινού αλλά και των ποταμών ή των λιμνών χάνονται στα βάθη του χρόνου. Τα πρώτα πλωτά μέσα ήταν ξύλινες βάρκες που κινούνταν με κουπιά ή πανιά. Ακολούθησαν τα ιστιοφόρα που σταδιακά εξελίχθηκαν και επέτρεψαν στους μεγάλους θαλασσοπόρους της Ευρώπης μεγάλα ταξίδια εξερευνήσεων στην Αφρική, την Ασία και την Αμερική. Μετά την ανακάλυψη της ατμομηχανής χρησιμοποιήθηκαν τα σιδερένια ατμοκίνητα πλοία. Τα περισσότερα πλοία σήμερα χρησιμοποιούν σύγχρονο ηλεκτρονικό εξοπλισμό και εξυπηρετούν το μεγαλύτερο μέρος του 4 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο διεθνούς εμπορίου. Τα είδη πλωτών μέσων περιλαμβάνουν υδρόπτερα, χοβερκραφτ, παγοθραυστικά, αεροπλανοφόρα, φορτηγά πλοία για μεγάλα φορτία, δεξαμενόπλοια, πλοία ρυμουλκά, υποβρύχια κλπ. • Εναέριες μεταφορές Σήμερα τα αεροσκάφη είναι τα ταχύτερα μέσα μεταφοράς αφού κινούνται ανεξάρτητα από τη διαμόρφωση του εδάφους γι΄ αυτό και η χρήση τους έχει αυξηθεί σημαντικά. Μεταφέρουν κυρίως επιβάτες αλλά και ευαίσθητα εμπορεύματα μεγάλης αξίας και μικρού όγκου. Στα είδη αεροσκαφών περιλαμβάνονται: • αεροσκάφη με σταθερά φτερά (αεροπλάνα) • αεροσκάφη με περιστρεφόμενα φτερά (ελικόπτερα) • αερόστατα. Με τα μέσα αερομεταφοράς εξυπηρετούνται και δραστηριότητες όπως: 5 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο • Φωτογράφιση απομακρυσμένων περιοχών • Έλεγχος αυτοκινητόδρομων • Ψεκασμός καλλιεργιών Οι τύποι των μεταφορικών μέσων που είναι διαθέσιμοι σε μια χώρα είναι ενδεικτικοί για τις τεχνολογικές δυνατότητες και το βαθμό ανάπτυξης της. Οι οικονομικά ανεπτυγμένες χώρες διαθέτουν σύγχρονους αυτοκινητόδρομους, αερογέφυρες, μετρό, υπόγεια τούνελ, πυκνό οδικό και σιδηροδρομικό δίκτυο και διεθνή αεροδρόμια, για τη γρήγορη, εύκολη και ασφαλή μετακίνηση των πολιτών. Με τα σύγχρονα μεταφορικά μέσα οι άνθρωποι μπορούν να διανύσουν μεγάλες αποστάσεις εύκολα, οικονομικά και με ασφάλεια. 6 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 2. Ιστορική εξέλιξη του θέματος Ο πόθος του ανθρώπου να πετάξει είναι πολύ παλιός από πολλές χιλιάδες χρόνια. Υπάρχουν αναρίθμητοι θρύλοι που αναφέρονται σε πτήσεις. Ένας από αυτούς είναι και ο θρύλος του Δαίδαλου και του Ίκαρου-πατέρα και γιου-που έφτιαξαν φτερούγες από κερί και φτερά για να δραπετεύσουν από την Κρήτη. Ο μύθος αναφέρει ότι ο Ίκαρος πέταξε πολύ ψηλά, οπότε ο ήλιος έλιωσε το κερί , οι φτερούγες διαλύθηκαν και ο Ίκαρος έπεσε στη θάλασσα και πνίγηκε. Ο Δαίδαλος πετούσε χαμηλότερα και προσγειώθηκε στη Σικελία. Αυτή η ιστορία ήταν ένας θρύλος, αλλά η μίμηση των πτηνών ήταν μια καλή ιδέα για πολλούς υποψήφιους αεροπόρους. Η μίμηση της πτήσης των πτηνών ήταν μια πλήρης αποτυχία για πολλούς λόγους. Ο κύριος λόγος της αποτυχίας ήταν η ψηλή αναλογία δύναμης και βάρους. Δηλαδή τα πουλιά έχουν πολλή μυϊκή δύναμη για το μέγεθός τους και σηκώνουν πολύ μικρό βάρος. Σε σύγκριση με τα πουλιά, οι μύες των ώμων και των βραχιόνων μας είναι ασήμαντοι, και τα σώματά μας και ο σκελετός μας βαριά και συμπαγή. Για τον άνθρωπο το χτύπημα των πτερύγων είναι ανέφικτο. Συνεπώς το εύκολο πέταγμα των πουλιών δεν ήταν καλό πρότυπο για τους ανθρώπους που ήθελαν να πετάξουν. Μόνο κατά τον 19ο αιώνα η ιδέα των στερεωμένων φτερών αποτέλεσε τη βάση για την επιτυχή πτήση των ανθρώπων. Σε όλη τη διάρκεια του μεσαίωνα, οι εφευρέτες σχεδίαζαν με το νου τους ιπτάμενες μηχανές. Οι προσπάθειες των Λεονάρντο ντα Βίντσι, Λαυρέντιου ντε Γκουσμάο, Χοσέ Πατίνο, Φραντσέσκο ντε Λάνα ήταν καταδικασμένες να αποτύχουν. 7 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Ένα ταξίδι στην γνώση, μια προσέγγιση, από το μακρινό παρελθόν, ως το σήμερα. Θα ήταν άδικο να μην αναφερθούμε στα ελικόπτερα, μιας και είναι οι πιο περίπλοκες πτητικές μηχανές που έχουν υπάρξει ως τώρα. Σιγά - σιγά, θα ξεφυλλίσουμε την Ιστορία των Ελικοπτέρων από το χθες ως την σύγχρονη εποχή. Μέσα εδώ, εκτός από το να μάθουμε, θα δούμε και ποιά ελικόπτερα, υπάρχουν και σαν μοντέλα για αερομοντελιστές, ποιες είναι οι δυνατότητες τους, πότε κατασκευάστηκαν και ποια πορεία ακολούθησαν μέχρι να φτάσουν στην τελική τους μορφή. Η ιδέα της κάθετης πτήσης, μπορεί να αναβιώσει, πηγαίνοντας πίσω στο χρόνο, όταν πρώτο χρησιμοποιήθηκε σαν ένα παιδικό παιχνίδι, το 400 π.χ. Οι EverettHeath (1986) και ο Liberatore (1998) μας δίνουν μια λεπτομερή ιστορία για αυτές τις κατασκευές. Η πιο παλαιά έκδοση, αν μπορούμε να την ονομάσουμε έτσι, μιας μηχανής σε κάθετη πτήση, ήταν αυτή με ένα ραβδί και στην άκρη του έναν έλικα, όπου του επέτρεπε να ανεβαίνει ψηλά, στρίβωντάς το μέσα στα χέρια μας, και αφήνοντάς το μετά. Πραγματικά πετούσε. Περίπου 2000 χρόνια αργότερα, το 1754, ο Ρώσος Mikhail Lomonosov, δημιούργησε μια νέα μηχανή, που της έδινε ώθηση όχι με τα χέρια πια, αλλά με καύσιμο. Αυτό την έκανε να φτάνει ακόμα ψηλότερα. Το 1783, ο Γάλλος φυσικός Launoy, με τον φίλο του και επιστήμονα μηχανικής, Bienvenu, χρησιμοποίησαν μια νέα εκδοχή της ίδιας μηχανής, αλλά με κάποιες σημαντικές παραλλαγές. Τοποθέτησε, κατ αρχήν τον έλικα πάνω στην ράβδο, μετά τοποθέτησε ένα σχοινί που έκανε ένα ημικύκλιο, κάτω από τον έλικα, και το τέντωσε στο τέλος του ραβδίου. Αυτό φανταστείτε πως έμοιαζε με βέλος, και την στιγμή που τραβούσαν το σχοινί πίσω , ο έλικας γυρνούσε από την αντίθετη πλευρά, όταν το άφηναν, εκείνο είχε μια κάθετα ανοδική πορεία και κατάφερνε να πηγαίνει ακόμα πιο ψηλά. Αυτό τάραξε πολύ, την τότε κοινότητα των επιστημόνων και έκανε να συζητηθεί πολύ το όνομά του. Μάλιστα ο μεγάλος τότε Γάλλος μαθηματικός, A. J. P. Paucton, έγραψε το πρώτο του βιβλίο σχετικά, με την θεωρία της περιστροφικής κίνησης των φτερών. Υπάρχουν πολλά παλιά έγγραφα και μερικές φωτογραφίες, που δείχνουν την πρώτη πτητική μηχανή μηχανή μεταφοράς ανθρώπου, και είναι από τον γνωστό σε όλους Leonardo da Vinci. Φυσικά αυτό έγινε το 1438 αλλά παρουσιάστηκε για πρώτη φορά μετά από τρεις περίπου αιώνες. Πάντως οι ιδέες του da Vinci, ηταν για πολλούς πολύ τραβηγμένες, αλλά ήταν και ο μόνος που μπορούσε να δει καθαρά, ποια ήταν η λύση για μια σωστή κάθετη πτήση. Έφτιαξε μια μηχανή, αφού πρώτα μελέτησε τα φτερά, το υλικό και την απόσταση που πρέπει να έχει το ένα από το άλλο , με δύο έλικες αλλά περιστρεφόμενες αντίστροφα. Πολλές σημειώσεις του, βοήθησαν πολύ αργότερα τους επιστήμονες και μηχανικούς που θα βελτίωναν και θα έφταναν σε άλλα επίπεδα τις πτητικές μηχανές κάθετης πτήσης. Όπως ο Sir George Cayley, γνωστός για τις μελέτες του σε βασικά θέματα πτήσης, από το 1790. Από παιδί έπαιζε με τις μηχανέςπαιχνίδια, ώσπου έφτασε σιγά σιγά να δημιουργεί τα δικά του μοντέλα. 8 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Ένα απ’ όλα, ήταν το 1810, όπου έφτιαξε μια κατασκευή με ξύλινο σκελετό και ήταν η πρώτη επιστημονική απόπειρα για σωστή πτήση, αφού είχε πολλά στρογγυλά πλαίσια, που πάνω τους είχαν ύφασμα και περιστρεφόντουσαν όχι όλα με την ίδια φορά. Το σχέδιο έμεινε σχέδιο και αυτή η κατασκευή δεν μπορούσε φυσικά να αντέξει σε πραγματική πτήση, αφού ήταν πολύ βαριά για να κρατηθεί στον αέρα. Όμως η αρχή είχε γίνει και οι ιδέες σε πολλούς επιστήμονες ήταν ακόμη πιο έντονες, για μια μηχανή που θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί. Η πρώτη πραγματική προσπάθεια και το πρώτο φως, δόθηκε από τον Γάλλο Ponton d' Amecourt το 1860. Εκείνος ήταν που κατασκεύασε την πρώτη πτητική μηχανή με καύσιμο, όχι από ξύλο, που απέδωσε τουλάχιστον στην μικρή της μορφή. Το καύσιμο ήταν άπλα ένας μικρός βραστήρας, που απελευθέρωνε ατμό και πάνω του υπήρχε ένα μεταλλικό κομμάτι που συνδεόταν με έναν διπλό έλικα. Ο ατμός έκανε το κομμάτι να εκτοξεύεται και η μικρή αυτή μηχανή να μπορεί να πετά. Την ονόμασε helicopteres, από την Ελληνική λέξη Ελικοειδής, που σημαίνει σπιράλ. Από τότε πολλές πτητικές μηχανές έκαναν την εμφάνιση τους, όπως το 1861 έως και το 1877. Όμως το 1874, ήταν η εποχή που ο Γερμανός Wilheim von Achenbach, δημιούργησε την πρώτη μηχανή που είχε ουρά, ή κάτι σαν ουρά, για καλύτερη ισορροπία και σταθερότητα στην πτήση. Το 1878 ένα Ρωσικό ελικόπτερο έκανε την εμφάνιση του από τον Lodygin. Αλλά και ο Enrico Forlanini, την ίδια χρονιά δημιούργησε μια πτητική μηχανή που λέγεται πως μπορούσε να πετάξει για 20 δευτερόλεπτα, σε ύψος γύρω στα 40 πόδια. Θα συνεχίσουμε με τα πρώτα ελικόπτερα που παρουσιάστηκαν και άνοιξαν το δρόμο από το 1907 και μετά, θα μιλήσουμε για τις πολλές αλλαγές στα σχέδια των πτητικών αυτών μηχανών, αλλά θα πούμε πολλά και για την εξέλιξη σχετικά με τα μηχανικά μέρη και τους κινητήρες των ελικοπτέρων. Το 1900 οι Igor Ivanovitch Sikorsky και Boris Yurev, κατασκεύασαν μηχανές που είχαν κάποια χαρακτηριστικά, που θύμιζαν ελικόπτερα. Κατασκεύασαν ένα κλουβί, χωρίς πιλότο, αλλά δεν κατάφεραν να πετάξουν ποτέ, γιατί υπήρχαν προβλήματα, σχετικά με την σταθερότητα, αλλά και την αδυναμία του κινητήρα να την σηκώσουν ψηλά. Το 1904 ένας Γάλλος φυσικός ο Charles Richet, είχε κατασκευάσει ένα μικρό ελικόπτερο αλλά δεν είχε καμία επιτυχία. Το 1906 έγιναν πολλές προσπάθειες από τον ίδιο αλλά και σε συνεργασία με τους αδελφούς Louis and Jacques Breguet. Κατάφεραν να δημιουργήσουν μια κατασκευή που λέγεται πως μπορούσε να μεταφέρει και έναν πιλότο. Ήταν ένα τεράστιο ελικόπτερο, με διπλούς έλικες σε κάθε πλευρά, δεξιά και αριστερά, με τον πιλότο στην μέση της κατασκευής, με έναν σκελετό πολύ λεπτό και πολλές ιδέες για να τοποθετηθούν μέρη που θα κρατούσαν την ισορροπία στο σκάφος. Το 1907, περίπου 4 χρόνια μετά, από τις πρώτες επιτυχημένες πτήσεις των αδελφών Ράιτ, ένα Γαλλικό ποδήλατο με το όνομα, Paul Cornu, δημιουργήθηκε και κατάφερε να κάνει κάθετη πτήση για πρώτη φορά. Η κατασκευή του ήταν πολύ απλή, υπήρχε ένα στροφείο σε κάθε άκρη του. Η δύναμη που αντλούσε, ήταν από μια μηχανή με βενζίνη. 9 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Κάθε στροφείο είχε συνδεδεμένους δύο μεγάλους έλικες , τοποθετημένους στην περιφέρεια, με μια μεγάλη ρόδα ο καθένας τους. Στα άκρα τους υπήρχαν δύο φτερά που θα βοηθούσαν στην σταθεροποίηση του ελικοπτέρου. Η πτητική αυτή μηχανή, έχει καταγραφεί, πως έκανε αρκετές πτήσεις, σε χαμηλό ύψος, αλλά αυτό δεν έχει απόλυτα και με ακρίβεια, εξακριβωθεί. Λογικά η μηχανή, που χρησιμοποιούσε, δεν είχε την ισχύ να κάνει τις σταθερές κινήσεις πάνω από το έδαφος. Πολλές παραλλαγές είδαν το φως για τα επόμενα χρόνια, έως το 1912 που ο Boris Yur'ev κατασκεύασε μια μηχανή που ήταν λιγότερο περίπλοκη από όλες εκείνες που είχαν δημιουργηθεί ως τότε. Φανταστείτε ένα μακρόστενο όχημα, με σκελετό ελαφρύ, με ρόδες στην μπροστινή πλευρά, δεξιά και αριστερά, πιο στενό στο πίσω μέρος του, με έναν άξονα που συνδεόταν με μεγάλους έλικες. Είχε επίσης έναν δυνατό κινητήρα. Οι μετατροπές ήταν πολλές και οι δοκιμές ακόμα περισσότερες. Καμία μηχανή όμως δεν κατάφερε τελικά να πετάξει σωστά. Το 1914 ο Jen C. Ellehammer, κατασκεύασε μια πτητική μηχανή, με πολλά πλεονεκτήματα. Υπήρχε ένα καλάθι τριγωνικό που επέτρεπε να βρίσκεται μέσα ο πιλότος. Ένας άξονας, στο κέντρο του ήταν συνδεδεμένος με δύο πολύ μικρότερους έλικες, σε σχέση με ότι είχε δημιουργηθεί από άλλους ως τότε, ήταν από αλουμίνιο και ο πιλότος είχε την δυνατότητα από το κάθισμα του, να μετακινεί δεξιά και αριστερά την κατασκευή. Δυστυχώς και αυτή δεν μπόρεσε να κάνει πολλά, αλλά ήταν μια καλή αρχή για τις επόμενες προσπάθειες. Το 1917 -1920 ο Stephan Petroczy, μαζί με τον βοηθό του, αεροδυναμικό Theodore von Kármán, ξεκίνησαν να κατασκευάζουν επίσης ένα ελικόπτερο. Κάτω από τα στροφεία, υπήρχε μια θέση για πιλότο, είχε ένα μηχανισμό που μπορούσε να βοηθήσει στην σταθερότητα, στο πίσω μέρος αλλά και στην προσγείωση του, ενώ είχε τρείς κινητήριες μηχανές. Χρησιμοποίησε επίσης δύο έλικες δεξιά και αριστερά της κατασκευής, ενώ έγιναν πολλές δοκιμές. Οι αναλύσεις και τα σχέδια τους, έκαναν πολλούς να αρχίσουν να μελετάνε, τις δυνατότητες των στροφείων σε διάφορα σχήματα και την σχέση τους με την κάθετη πτήση. Στις ΗΠΑ οι Emile και Henry Berliner, πατέρας και γιός, κατασκεύασαν ένα καινούργιο σχέδιο ελικοπτέρου, δίνοντας για πρώτη φορά σημασία, στην δύναμη του στροφείου και κατά πόσο εκείνη επηρεάζει την σταθερότητα της πτήσης σε μεγαλύτερα ύψη, απ’ ότι σε χαμηλές πτήσεις. Το 1918 και το 1919 έγιναν ακόμα κάποιες κατασκευές και το 1920 ο Louis Brennan εργάστηκε πάνω σε σχέδια στροφείων, με δύο έλικες κατά βάση, και χρησιμοποίησε servo-flaps, η ailerons ενσωματωμένα στους έλικες. Η μηχανή αυτή είχε ισχύ 230 ίππων. To 1921 και ενώ εξακολουθούσε να δουλεύει πάνω σε αυτό το σχέδιο, η Royal Aircraft Establishment (RAE), του πρόσφερε στέγη στις εγκαταστάσεις της και ότι χρειαζόταν για την μελέτη και κατασκευή της μηχανής. Το 1922 η πτητική μηχανή, μεταφέρθηκε σε ένα υπόστεγο αερόστατου, όπου και πέταξε και σε ανοικτό χώρο, αλλά σε πολύ χαμηλό υψος. Στην 7η πτήση της η μηχανή, κατέπεσε και η προσπάθεια εγκαταλείφθηκε αλλά όχι για πολύ. Είχαν μπει κάποια θεμέλια για να δημιουργηθεί μια ακόμα μηχανή από τον Αργεντινό Raul Pescara, οπού ζούσε στην Γαλλία και την Ισπανία. Στην δική του κατασκευή που ήταν τεράστια και πολύπλοκη, υπήρχαν 4 στροφεία, όπου το καθένα από αυτά είχε από 4 ζεύγη blades. Αυτό έκανε την πτητική μηχανή να έχει 10 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο ώθηση 20 φορές περισσότερη από τις υπόλοιπες κατασκευές. Όμως και αυτή ήταν αδύνατον να σταθεί σταθερή στον αέρα. Έτσι το 1925, μετά από αρκετές ζημιές σε δοκιμαστικές πτήσεις αλλά και την πλήρη καταστροφή της, ο Raul Pescara εγκατέλειψε την προσπάθειά του. Την ίδια δεκαετία, ο Αυστραλός μηχανικός Raoul Hafner, κατασκεύασε μια μηχανή, με ένα στροφείο, δύο φτερών, αλλά και με φτερό στην ουρά του ελικοπτέρου, που θα παρείχε την δυνατότητα της εναλλαγής πορείας. Μετά από λίγα χρόνια, μετακόμισε στην Αγγλία και συνεργάστηκε με τον Juan de la Cierva, όπου ασχολήθηκαν ο καθένας ξεχωριστά, επάνω στον σχεδιασμό για καλύτερη απόδοση των στροφείων αλλά και των blades όπου και χρησιμοποίησαν με επιτυχία λίγο μετέπειτα στον αυτόγυρο, αλλά και στα πρώτα ελικόπτερα. Πλησιάζοντας προς την μορφή του Ελικοπτέρου. Ο Ισπανός μηχανικός Juan de la Cierva το 1923 δημιούργησε μια μηχανή, τον αυτόγυρο που έμοιαζε περισσότερο με αεροπλάνο παρά με ελικόπτερο. Είχε έναν άξονα τοποθετημένο στο πάνω μέρος της ατράκτου, είχε σταθερή πτέρυγα και ένα στροφείο με δύο blades μεγάλα. Τα πτερύγια της ουράς ήταν επίπεδα και είχαν flaps που μπορούσαν να αλλάξουν την πορεία της μηχανής σε ανοδική και καθοδική. Ο Juan de la Cierva μηχανικός και πιλότος, ο οποίος, μετά την πτώση ενός τρικινητήριου αεροπλάνου που είχε κατασκευάσει τέσσερα χρόνια νωρίτερα, λόγω απώλειας στήριξης, αποζητούσε ένα πιο ασφαλές πτητικό μέσο, που να πραγματοποιεί κάθετες απογειώσεις και προσγειώσεις σε χαμηλές ταχύτητες, κατέληξε στο συμπέρασμα ότι η λύση βρισκόταν στα φτερά και όχι στο σώμα του αεροπλάνου. Έτσι, άρχισε να πειραματίζεται το 1920 με την κατασκευή ενός αεροσκάφους με περιστρεφόμενο πτερύγιο, θεωρώντας το ως μία πιο σταθερή κατασκευή από το αεροπλάνο. Η πρώτη επιτυχημένη επίδειξη έγινε στο αεροδρόμιο ΄Κουάτρο Βιέντος΄ της Μαδρίτης στις 9 Ιανουαρίου 1923. Το αυτόγυρο ήταν εφοδιασμένο με μια συμβατική μηχανή για την πτήση και ένα περιστρεφόμενο πτερύγιο, στηριγμένο σ' ένα ιστό που μπορούσε να κρατήσει σε ευστάθεια το αεροσκάφος κατά τη διάρκεια της πτήσης. Φυσικά ήταν νωρίς ακόμη για κάθετες προσαπογειώσεις. Ο Juan de la Cierva κατασκεύασε ακόμα 3 μοντέλα ενώ άφησε την Ισπανία για τη Σκοτία το 1925, όπου με τη χρηματοδότηση ενός ντόπιου βιομηχάνου, του Τζέιμς Γουίρ, ίδρυσε μια εταιρεία κατασκευής αυτόγυρων. Πέθανε το 1936, σε ηλικία μόλις 41 ετών, σε αεροπορικό δυστύχημα. Πολλοί πιστεύουν ότι αν ζούσε θα είχε αυτός την πρωτιά της κατασκευής του ελικοπτέρου και όχι ο Σικόρσκι. Η τεχνολογική αυτή λύση αποτέλεσε τομή στην αεροναυτική, καθώς πάνω της στηρίχθηκε η κατασκευή του ελικοπτέρου, είκοσι χρόνια αργότερα, από τον ρώσο Εμιγκρέ Ιγκόρ Σικόρσκι. Τα πρώτα επιτυχημένα ελικόπτερα. Το 1920 ο Etienne Oemichen, υπάλληλος της Γαλλικής εταιρίας Peugeot, κατασκεύασε μια μηχανή, σχεδόν στο ίδιο στυλ με του Bothezat, αλλά με 8 11 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο στροφεία για καλύτερο έλεγχο και σταθερότητα. Είχε κάποια χαρακτηριστικά ίδια με τα ελικόπτερα που είχαν δημιουργηθεί ως τότε. Η συγκεκριμένη μηχανή είχε για κινητήρια δύναμη, ένα μπαλόνι με υδρογόνο για να μπορεί να κινείται και να έχει καλύτερη άνωση. Όμως ούτε αυτό κατάφερε να βοηθήσει πολύ στην πτήση. Το 1922, ένας Ρώσος μηχανικός, που ήταν μετανάστης και ζούσε στις ΗΠΑ, ο Georges de Bothezat, δημιούργησε ένα από τα μεγαλύτερα ελικόπτερα του Αμερικάνικου στρατού. Ήταν μαθητής του μεγάλου Ρώσου καθηγητή Zhukowski, που είχε ασχοληθεί αλλά και γράψει μελέτες του, σχετικά με την κάθετη πτήση. Η κατασκευή αποτελείτο από ένα ελαφρύ σκελετό, με δύο στροφεία σε κάθε άκρη του, με ένα κεντρικό σημείο που μπορούσε ο πιλότος να ελέγχει το ελικόπτερο. Κάθε στροφείο είχε από 6 πλατιά blades, ενώ υπήρχαν και blades στην ουρά που ο πιλότος κινούσε ανάλογα με το πώς ήθελε να πετάξει. Η κατασκευή αυτή που ονομάστηκε ΄Ιπτάμενο Χταπόδι΄πέταξε αρκετές φορές, σε χαμηλές πτήσεις και με όχι μεγάλη ταχύτητα, αλλά ήταν επιτυχής. Όμως σε λίγο καιρό, πέρασε στην ιστορία, αφού το ενδιαφέρον για τον αυτόγυρο ήταν πολύ μεγαλύτερο από όλους. Έγιναν πολλές και σημαντικές προσπάθειες , όπως το 1930 ο Ιταλός Corradino d'Ascanio, το 1930 ο Maitland Bleeker και το 1929 - 1930 ο Nicolas Florine. Η επιτυχία θα ερχόταν τα επόμενα χρόνια με την δημιουργία ελικοπτέρων όπως τα γνωρίζουμε σήμερα. Τουλάχιστον στην εμφάνιση, γιατί από τότε ως τώρα οι αλλαγές είναι πολλές κυρίως σε θέματα τεχνολογίας, αεροδυναμικής και υλικών. Κατά την διάρκεια του 1930 - 1936 οι διάσημοι μηχανικοί, Louis Breguet και Rene Dorand κατασκεύασαν επιτέλους ένα ελικόπτερο που έμοιαζε πολύ με τα σημερινά. Σε ένα στροφείο υπήρχαν 2 ζευγάρια blades και στην ουρά επίσης ένας ακόμα έλικας. Τα blades είχαν βήμα κυκλικό, ενώ το σχήμα τους ήταν πιο φαρδύ κοντά στο στροφείο και πιο λεπτό προς την άκρη του. Στην ουρά χρησιμοποιήθηκαν οριζόντια και κάθετα συστήματα για να μπορέσουν να δώσουν μεγαλύτερη σταθερότητα στην κατασκευή. Για πρώτη φορά στην ιστορία, καταγράφηκαν πολλές πτήσεις, με πολλές επιτυχίες και με πρώτη απ’ όλες την πτήση που διήρκησε 62 λεπτά και έκανε απόσταση 44 χιλιομέτρων. Η εξέλιξη του ελικοπτέρου όμως, δυστυχώς διεκόπη από τον Δεύτερο Παγκόσμιο Πόλεμο. Καθώς τα ελικόπτερα γινόντουσαν ολοένα και πιο επιτυχή, πολλοί ακόμα μηχανικοί και αεροδυναμιστές, άρχισαν να ασχολούνται περισσότερο με την μελέτη των στοιχείων αλλά και με την κατασκευή τους. Ο Heinrich Focke το 1933 ξεκίνησε την εργασία του και πήρε την άδεια να δημιουργήσει με βάση τον αυτόγυρο, ένα νέο ελικόπτερο. Έκανε κάποιες μετατροπές και από αυτές γεννήθηκε το C-19 και το C-30. Με την εμπειρία που απέκτησε κατασκευάζοντας από την αρχή αυτές τις μηχανές, ήρθε στο φως το 1934 ένα νέο μοντέλο. Το ελικόπτερο FW-61. Ήταν ένα μοντέλο που αποτελείτο από δύο στροφεία. Τα blades ήταν συνδεδεμένα με τα στροφεία με μια μικρή κατασκευή ελαφριά και λειτουργική. Με το σχήμα τους μπορούσε ο πιλότος να δίνει μικρή ώθηση στο ελικόπτερο μπροστά, αλλά όλη την δουλειά την έκανε η ουρά. Αυτή είχε ένα κάθετο φτερό και ένα οριζόντια τοποθετημένο flap, που λειτουργούσε για την σταθερότητα του ελικοπτέρου. Μπροστά υπήρχε μια προπέλα η οποία απλά ήταν για να κρυώνει τον κινητήρα. 12 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Τα μοντέλα που ακολούθησαν ήταν το Fa-61 όπου κατάφερε να κάνει 233 χιλιόμετρα σε ευθεία γραμμή, με ταχύτητα τα 122 χιλιόμετρα την ώρα και να φτάσει σε ύψος τα 3.427 μέτρων και το Fa-266 (Fa-233E), το οποίο μάλιστα είχε και μια εταιρία καυσίμων που βοηθούσε στις δοκιμές, κάτι σαν σπόνσορας. Μετά από αυτό δημιουργήθηκε ακόμα ένα μοντέλο, σχεδόν με τα ίδια χαρακτηριστικά αλλά λίγο πιο ελαφρύ στην κατασκευή. Περισσότερες επιτυχημένες πτήσεις και τα πρώτα μοντέλα ελικοπτέρων σε παραγωγή. Πολλές κατασκευές έκαναν την εμφάνισή τους στα τέλη του 1940. Μια από αυτές ήταν και η μηχανή των Arthur Young, Frank Piasecki, Stanley Hiller, και Charles Kaman. Μετά από πολλές ώρες δοκιμών και σχεδίων, κατασκευάστηκε ένα ελικόπτερο, που το στροφείο του, συνδεόταν με μια ΄μπάρα ισορροπίας΄. Η μπάρα αυτή ενωνόταν με την κάθετη ράβδο του στροφείου και απλωνόταν, δεξιά και αριστερά από το ελικόπτερο. Τελικά o Young, έλαβε βοήθεια και από τον Lawrence Bell, της εταιρία Bell Aircraft Corporation και το πρώτο μοντέλο τους, το Bell - 30, δημιουργήθηκε το 1942. Αυτό το σύστημα του Young, έκανε το ελικόπτερο ακόμα πιο σταθερό. Οι πρώτες πτήσεις έγιναν το 1943 και η μηχανή τους, πολύ σύντομα πετούσε με επιτυχία στα 70 μίλια την ώρα. Αυτό το μοντέλο ήταν ο προάγγελος για να ακολουθήσει το Bell 47, όπου έγινε και το πρώτο ελικόπτερο των πιλότων. Σε διάρκεια 30 ετών κατασκευάστηκαν από της ΗΠΑ, περισσότερα από 5.000 μοντέλα, ενώ τουλάχιστον 1.000 είχαν γίνει παραγγελία από άλλες 20 χώρες. Πολύ πρίν από την κατασκευή του πρώτου ελικοπτέρου το 1941, από τον Sikorsky, ο ίδιος κατασκέυασε τα μοντέλα R - 4 και R - 5. Ηταν και τα δύο διθέσια και πιο ικανά στις πτήσεις, με σταθερότητα και νέα σχέδια. Αυτά περισσότερο χρησιμοποιήθηκαν για την εκπαίδευση των πιλότων. Το R-5 είχε περισσότερη ευελιξία και μεγαλύτερη ταχύτητα. Η εξέλιξη αυτών των δύο ήταν τα S - 51 και WS-51. Από εκεί και πέρα κατασκευάστηκαν ελικόπτερα με περισσότερο χώρο στην καμπίνα που θα μπορούσαν να μεταφέρουν πάνω από 2 άτομα (πιλότο και συγκυβερνήτη). Το 1943 όμως και ο Frank Piasecki σχεδίασε ένα μονοθέσιο, μικρό ελικόπτερο, που ονομάστηκε PV-2. Αυτό ήταν το δεύτερο πρωτότυπο ελικόπτερο στις Ηνωμένες Πολιτείες, το πρώτο ηταν το Sikorsky's VS-300. Το πρώτο Sikorsky VS-300, 1939 ,Sikorsky VS-300 με δύο στροφεία στην ουρά Sikorsky VS-300 με τρία στροφεία στην ουρά. Μετά από αυτό, αμέσως άρχισαν οι παραγγελίες και ο ίδιος ίδρυσε μια εταιρία που κατασκεύασε μεγαλύτερα ελικόπτερα. Το 1944, έγινε η πρώτη παρουσίαση και έκτοτε πολλές ήταν οι χώρες που ήθελαν να το αποκτήσουν. Κατά την διάρκεια του 1944 η εταιρία Cierva-Weir, παρουσίασε μετά την επιτυχία του Sikorsky και των R-4 και R-5, ένα ελικόπτερο με ένα μεγάλο σύστημα στροφείου που ονομάστηκε W-9.Αυτό ηταν μοναδικό στην χρήση του, καθώς είχε ένα σύστημα που έλεγχε την δυνατότητα του βήματος, όπως είχαν δοκιμάσει να κάνουν πολλοί, στα ελικόπτερα πριν τον Πόλεμο. Δυστυχώς όμως ο σχεδιασμός του, δεν ήταν επαρκής και καταστράφηκε σε μια από τις πολλές δοκιμαστικές 13 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο πτήσεις, το 1946. Μετά από το πρώτο επιτυχημένο και καταγεγραμμένο ελικόπτερο που για πρώτη φορά ήταν ολοκληρωμένο και έτοιμο για πτήση, με πολλές δυνατότητες, του Sikorsky, ο δρόμος πλέον είχε ανοίξει και για πολλές μετατροπές, νέα σχέδια, καινούργιες τεχνολογίες. Η εταιρία Bell όμως ήταν η μόνη που προχώρησε και υλοποίησε την ιδέα της για ένα μεγάλο, δικινητήριο ελικόπτερο. Το όνομα του, Bristol Type-173. Το ελικόπτερο αυτό είχε ένα μακρόστενο ΄κορμό΄, με πολλές θέσεις για επιβάτες, ενώ είχε δύο στροφεία , ένα μπροστά και ένα στο πίσω μέρος, πάνω από την ουρά. Με ισορροπία, με νέες ιδέες και σχέδια , η τεχνολογία και η ανάπτυξη σε αυτόν τον τομέα θα έκαναν τα ελικόπτερα να αρχίσουν να θυμίζουν αυτά που υπάρχουν και σήμερα. Είναι γεγονός πως είχαν γίνει σημαντικά βήματα. Πολλά μοντέλα άρχισαν να κάνουν την εμφάνιση τους, όπως το K-125A του Charles Kaman το XH-44 που αργότερα εξελίχθηκε σε Model 360, UH-12A και τέλος σε H-23, από την εταιρία που εργαζόταν ο Stanley Hille όπου και πούλησε χιλιάδες ελικόπτερα. Το XH-44, το οποίο πέταξε με επιτυχία το 1944, διέθετε ένα παραπάνω στοιχείο. Είχε ένα αυτόματο στροφείο, όπου ο έλεγχος του βήματος γινόταν με ένα σετ από βοηθητικούς έλικες που βρίσκονταν τοποθετημένοι κάθετα σε σχέση με τους έλικες του κυρίως στροφείου. Αυτό είχε σκοπό να δώσει περισσότερη σταθερότητα στο ελικόπτερο. Στις μέρες μας, αυτό γίνεται μέσω ηλεκτρονικών συστημάτων, από ένα αυτόματο σύστημα πτήσης, το Hiller paddle. Πιο Σύγχρονη τεχνολογία. Κατά την διάρκεια του 1950, πολλά από τα ελικόπτερα άρχισαν να γίνονται γρηγορότερα και πιο ασφαλή. Ηταν κατασκευασμένα έτσι ώστε να μπορούν να πιλοτάρονται πιο εύκολα, να μεταφέρουν πάνω από 2 επιβάτες και να έχουν καλύτερη και σταθερότερη πτήση. Αυτή η χρονική στιγμή, είναι γνωστή για την μαζική παραγωγή ελικοπτέρων στην Αμερική αλλά και στην Ευρώπη. Τα Sikorsky S-55 και S - 58 ήταν τα μοντέλα με την μεγαλύτερη ζήτηση. Αυτό συνέβαινε γιατί είχαν αρχικά μια μεγάλη καμπίνα για τους επιβάτες, κάτω ακριβώς από το στροφείο τους, δίνοντας τους την μέγιστη κατανομή του κέντρου βάρους, με την μηχανή να είναι τοποθετημένη στο μπροστινό τμήμα του ελικοπτέρου, στην μύτη του. Η εταιρία Westland συνεργάστηκε με την Sikorsky και μαζί, κυκλοφόρησαν μια νέα εκδοση των προηγούμενων 2, τα S-55 Whirlwind και S-58 Wessex. Το 1960, έδωσε μια ακόμα δυναμική ώθηση στην κατάκτηση των αιθέρων από τα ελικόπτερα. Παρουσιάστηκε το Sikorsky S-61 Sea King,το βαρύτερο S-64 Sky Crane και το μεγαλύτερο των 5 και 7 blades CH-53 μοντέλο. Λίγο αργότερα το S-70 (UH-60) ή Blackhawk,Sikorsky S-70 Blackhawk, Cheyenne, Wyoming που το ξέρουμε όλοι με αυτή την ονομασία ως τις μέρες μας , ήταν το ελικόπτερο που η παραγωγή του ξεπέρασε κάθε προηγούμενο. Ο κινητήρας του, κατασκευαζόταν ως τον 21 αιώνα. Ακολούθησε το παρόμοιο, αλλά πιο ελαφρύ, S-76, που οι αποστολές του ήταν να εκτελεί γρήγορες πτήσεις και ακριβείς, ως μεταφορικό μέσο, για τραυματίες αλλά και άλλες δραστηριότητες. 14 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Από εδώ και πέρα οι φώτο θα είναι έγχρωμες μιας και υπάρχουν ακόμα και μοντέλα που δεν πετάνε σήμερα, σε κάποια μουσεία, σε διάφορες χώρες. Θα κάνουμε μία παρένθεση για να δούμε τα μοντέλα Sikorsky. Η εξέλιξη ήταν τόσο ραγδαία, με τα ηλεκτρονικά και μηχανικά μέρη των ελικοπτέρων να γίνονται όλο και πιο σύγχρονα και να φτάνουν σε ανώτερα επίπεδα σχεδίασης. Σε αυτόν τον τομέα, πολλές βιομηχανίες κατασκευής ελικοπτέρων έκαναν την εμφάνισή τους. Η Bell Corporations και η επιτυχία του Model-47, έκανε τους μηχανικούς της να δημιουργήσουν το UH-1 Huey, όπου η παραγωγή του ξεκίνησε το 1959. Το Bell 204, και το Huey-Cobra, ανήκαν στην σειρά UH-1. Ο τύπος αυτός συνέχισε να παράγεται μέχρι και το 1999, με κάποιες παραλλαγές όπως το AH-1W SuperCobra. Το Bell 412 ήταν σχεδόν ίδιο με το 212, αλλά το πιο κοινό μοντέλο που χρησιμοποιήθηκε για πρώτη φορά το 1966 και έμεινε για πολλά χρόνια στην πρώτη γραμμή , ήταν το 206 Jet-Ranger. Από εκεί και πέρα το ελικόπτερο για πολιτική χρήση ήταν το Bell 427. H Aerospatiale Alouette, (Societe Nationale Industrielle Aerospatiale) ήταν μία από τις πιο γνωστές βιομηχανίες κατασκευής ελικοπτέρων στην Ευρώπη, την δεκαετία του 1950. Θα μιλήσουμε αναλυτικά για τα ελικόπτερα της, αφού πρώτα αναφέρουμε πως μετά το 1992 συνεργάστηκε, με την Γερμανική εταιρία Daimler Benz Aerospace AG, και κατασκεύασαν το Eurocopter. To 2000, έγινε κομμάτι του European Aeronautic Defence and Space Company. Ας δούμε από το 1947, το Sud-Est SE 3000, 6 θέσεων. Αυτό το σχεδίασε ο Heinrich Focke. Είχε παρουσιάσει το Focke-Achgelis Fa223, κατά την διάρκεια του πολέμου, αλλά αυτό δεν είχε την ίδια επιτυχία. 15 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 3. Περιγραφή της κατασκευής ΗΛΙΑΚΟ ΕΛΙΚΟΠΤΕΡΟ ΠΙΝΑΚΑΣ ΥΛΙΚΩΝ: 1 κομμάτι ξύλου κόντρα πλακέ διαστ.: 180 Χ 60 Χ 10 mm 1 κομμάτι ξύλου κόντρα πλακέ διαστ.: 260 Χ 30 Χ 8 mm 2 κομμάτια ξύλου κόντρα πλακέ διαστ.:330 Χ 15 Χ 10 mm 1 κομμάτι ξύλου κόντρα πλακέ διαστ.: 330 Χ 16 Χ 4 mm 1 κομμάτι χάλκινου φύλλου διασταστ.: 50 Χ 50 Χ 0,6 mm 1 φωτοβολταϊκό στοιχείο, 0,45 Volt 800 mA 1 κινητήρα χαμηλής τάσης με την βάση του 1 μετατροπέα διαμέτρου 4/2 mm 4 λαμαρινόβιδες 2,2 Χ 6,5 mm 3 λαμαρινόβιδες 2,9 Χ 9,5 mm 1 καλώδιο μήκους 150 mm 16 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο ΠΟΡΕΙΑ ΕΡΓΑΣΙΑΣ: 1.Έκοψα τα κομμάτια (Α) και (Β) από κόντρα πλακέ διαστάσεων:180Χ60Χ10mm,σύμφωνα με το διπλανό σχέδιο.Μετά, λείανα με γυαλόχαρτο και στρογγλυλεψα τις δύο γωνίες του (Α) και τις δύο γωνίες του (Β). 2. Έκοψα τα κομμάτια (Γ) και (Δ) από το κότρα πλακέ διαστάσεων:260Χ30Χ8mm. Μετά, λείανα με γυαλόχαρτο και άνοιξα την τρύπα διαμέτρου Φ 2mm του (Δ). 3.Κόλλησα με ξυλόκολλα τα (Α), (Β), (Γ) και (Δ) σύμφωνα με το σχέδιο. 17 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 4.Από τα δύο κομμάτια ξύλου κόντρα πλακέ διαστάσεων: 330Χ15Χ10 mm, έκοψα τα δύο(Ε), τα δύο (Φ), και τα δύο (Ω), μετά τα λείανα με γυαλόχαρτο. 5.Μελέτησα το παρακάτω σχέδιο και κόλλησα με ξυλόκολλα τα (Δ) και τα δύο (Ε) στο (Β). Μετά κόλλησα τα πόδια προσγείωσης τα δύο (Φ) και τα δύο (Ω) στα κάτω μέρος του (Α). 18 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 6. Οι έλικες (Η) και (Ι), έγιναν από το κομμάτι ξύλου κόντρα πλακέ διαστάσεων:330Χ16Χ4 mm, τα έκοψα και άνοιξα από μία τρύπα διαμέτρου Φ 4 mm (στο (Η)) και Φ 3mm (στο (Ι)). Τα λείανα καλά με γυαλόχαρτο. 7. Τοποθέτησα την μεταλλική βάση του κινητήρα στην θέση του προσωρινά και ποντάρισα τα σημεία που θα βιδωθούν οι βίδες στερέωσης του με ένα σουβλί. Βίδωσα τη βάση στην θέση της με τις τέσσερις λαμαρινόβιδες 2,2Χ6,5 mm.Μετά σφήνωσα τον κινητήρα στην βάση του.Έκοψα το καλώδιο σε δύο ίσα κομμάτια και αφαίρεσα την πλαστική μόνωση από τα τέσσερα άκρα για 10 περίπου mm.Κόλλησα με καλάι τα άκρα των δύο καλωδίων με τους ακροδέκτες του κινητήρα.Τα άλλα των καλωδίων θα συνδεθούν αργότερα στους ακροδέκτες του φωτοβολταϊκού στοιχείου. 8. Λείανα με μία λίμα τις άκρες του χάλκινου φύλλου διαστάσεων:50Χ50Χ0,6mm, κομμάτι (Ξ).Μετά μετέφερα το παρακάτω σχέδιο,(ποντάρισα με ένα σουβλί), και χρησιμοποιώντας τρυπάνι σε βάση,άνοιξα μία τρύπα διαμέτρου Φ 3,5mm, δύο Φ 2mm και δύο Φ 3mm.Έκοψα με ένα ψαλίδι λαμαρίνας και αφαίρεσα τα δύο διάστικα τμήματα πλάτους 2mm.Τέλος λύγισα τα δύο ακριανά μέρη του χάλκινου φύλου σε 90ο και το ένα μεσαίο σε 45ο σύμφωνα με το παρακάτω σχέδιο. Βίδωσα σε δύο λαμαρινόβιδες 2,9Χ9,5 mm το (Ξ) στην θέση (Α).Για μεγαλύτερη ευκολία, πρώτα ποντάρισα και άνοιξα δύο τρύπες οδηγούς για τις βίδες με ένα σουβλί. 19 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 9. Ξεβίδωσα με προσοχή τα δύο παξιμάδια του φωτοβολταϊκού σοιχείου (Φ/Β) και τα αφαίρεσα.Το μεταλλικό έλασμα που συγκρατείται από το ένα παξιμάδι του Φ/Β, το πέταξα.Τύλιξα τα άκρα των καλωδίων στους ακροδέκτες του Φ/Β και ασφάλισα με τα δύο παξιμάδια.Τοποθέτησα την κατασκευή μου σε ηλιάκο φως ή κοντα σε μία λάμπα ισχύος 100W και έλεγξα αν λειτουργεί.Σφήνωσα τον μετατροπέα διαμέτρου 4/2 mm στη τρύπα Φ 4 mm του (Η) και μετά σφήνωσα στον άξονα του κινητήρα.Βίδωσα,χαλαρά για να στέφει,το (Ι) στην τρύπα Φ 2 mm του (Δ) με την τελευταία λαμαρινόβιδα 2,9 Χ 9,5 mm. 20 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 4. Τεχνικά κατασκευαστικά σχέδια του θέματος Το Ελικόπτερο Ελικόπτερο (έλιξ + πτερόν) ονομάζεται το αεροσκάφος το οποίο, για την ανύψωσή του από το έδαφος και τη διατήρησή σου σε πτήση, κάνει χρήση ενός ή περισσότερων οριζόντιων (ή σχεδόν οριζόντιων) στροφείων (ελίκων). Οι κύριες διαφορές του από το αεροπλάνο είναι ότι αφ' ενός το μέσο που παρέχει την άντωση είναι κινούμενο (τα πτερύγια του στροφείου), σε αντίθεση με το αεροπλάνο που έχει σταθερά πτερύγια, και αφ' ετέρου ότι για την ανύψωσή και πτήση του δεν απαιτείται οριζόντια κίνηση, όπως στην πλειονότητα των αεροπλάνων. Έχει, επίσης τη δυνατότητα να κινείται προς κάθε κατεύθυνση, σε αντίθεση με το αεροπλάνο που κινείται μόνο προς τα εμπρός, και ακόμα μπορεί να αιωρείται (σχεδόν) ακίνητο στον αέρα. Οι ιδιότητές του αυτές το καθιστούν αναντικατάστατο ως μέσο εναέριας μεταφοράς σε περιορισμένους χώρους όπου η δυνατότητα ελιγμών είναι μικρή, ή σε απομακρυσμένους τόπους όπου η κατασκευή αεροδρομίων δεν είναι εφικτή. Αυτά τα μοναδικά είδη πτήσεων έχουν ως αποτέλεσμα την εμφάνιση, δύσκολων αεροδυναμικών προβλημάτων, εμφάνιση δονήσεων, υψηλά επίπεδα θορύβου και επομένως και υψηλές απαιτήσεις ισχύος σε σχέση με τα αντίστοιχα αεροσκάφη σταθερών πτερυγίων ίδιου βάρους. Αν το ελικόπτερο είναι μονού έλικα, τότε είναι απαραίτητο να υπάρχει κάποιος μηχανισμός αντιστάθμισης της ροπής που δημιουργείται από την περιστροφή του κύριου έλικα. Συνήθως αυτός ο μηχανισμός είναι ένας δευτερεύον έλικας (tail rotor), που παράγει την ροπή αντιστάθμισης από την περιστροφή του κύριου έλικα, καθώς και παρέχει τον έλεγχο περιστροφής του ελικοπτέρου. Τα ελικόπτερα είναι πιο πολύπλοκα στην λειτουργία τους από ότι αρχικά φαίνονται. Αεροδυναμικά, το ρεύμα αέρα που περνάει από την επιφάνια του έλικα είναι πολύ δύσκολο να οριστεί και ακόμα μετά από τόσα χρόνια έρευνας δεν έχει περιγραφεί πλήρως. Η δυνατότητα ορισμού και πρόβλεψης των αεροδυναμικών χαρακτηριστικών του έλικα, είναι το κλειδί για την πρόβλεψη της απόδοσης του ελικοπτέρου σαν σύνολο. Τα μακριά λεπτά στρεφόμενα (twist) πτερύγια, τα οποία αλλάζουν κλήση (flap up and down), είναι προσαρμοσμένα σε μια άρθρωση η οποία είναι προσκολλημένη στο σώμα του αεροσκάφους. Για να υπάρχει έλεγχος των αεροδυναμικών δυνάμεων του έλικά, η γωνία του κάθε πτερυγίου του έλικα αλλάζει ξεχωριστά καθώς αυτά περιστρέφονται. Ωστόσο παρόλη την αεροδυναμική και μηχανολογική πολυπλοκότητα που έχει το ελικόπτερο σαν σύνολο, υπάρχουν ακόμα πολλές ομοιότητες με τα αεροσκάφη σταθερών πτερυγίων. Έτσι ο πιλότος χρησιμοποιεί τέσσερις βασικές λειτουργίες ελέγχου της πτήσης του ελικοπτέρου. Αυτές είναι ο κυκλικός μηχανισμός ελέγχου (cyclic pitch control), o γενικός μηχανισμός ελέγχου (collective pitch control), η διάταξη αυξομείωσης των στροφών του κινητήρα (γκάζι) (throttle), καθώς και δυο πετάλια ελέγχου του μηχανισμού αντιστάθμισης της ροπής του κύριου έλικα (Antitorque Pedals). Ο κυκλικός μηχανισμός ελέγχου και o γενικός μηχανισμός ελέγχου, προορίζονται για τον έλεγχο των κινήσεων των πτερυγίων του κύριου έλικα. 21 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Τα ελικόπτερα κατασκευάζονται σε πολλά μεγέθη και μορφές και τα περισσότερα αποτελούνται από τα ίδια βασικά μέρη.Τα κύρια αυτά μέρη είναι: • • • • • • • η καμπίνα (cabin), στην οποία μεταφέρονται το φορτίο και το πλήρωμα το πλαίσιο (airframe), το οποίο συνδέει διάφορα κομμάτια του ελικοπτέρου η μηχανή (engine ή powerplant) ο μηχανισμός μετάδοσης της κίνησης (transmission), ο οποίος βρίσκεται κρυμμένος μέσα σε αλλά τμήματα και μεταφέρει την ισχύ από τη μηχανή και τη διαβιβάζει στον κύριο έλικα ο κύριος έλικας (rotor), ο οποίος παρέχει τις αεροδυναμικές δυνάμεις χάρη στις οποίες το ελικόπτερο πετάει μηχανισμός εξισορρόπησης (antitorque system) που θα αντισταθμίζει τη στρεπτική ροπή που δημιουργεί ο κύριος έλικας για να μην στριφογυρνά το ελικόπτερο η βάση προσγείωσης, η οποία μπορεί να είναι βάση ολίσθησης (landing gear), ρόδες, σκι, ή επιπλέοντα σώματα Ως προς την χρήση σε: • πολιτικά (επιβατικά, εμπορικά) • στρατιωτικά Υπάρχουν ακόμα πυροσβεστικά ελικόπτερα και ελικόπτερα επιστημονικών ερευνών. Τα ελικόπτερα που μπορούν να προσθαλασσώνονται και να αποθαλασσώνονται λέγονται ελικόπτερα θαλάσσης. Επιβατικό Εμπορικό Στρατιωτικό 22 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 5. Εκτίμηση του κόστους της κατασκευής Υλικό Ελικόπτερο Χρώματα (3 Χ 1€) Κόλλα 3 πινέλα (διάφορα μεγέθη) Σύνολο: 14,50 € 3€ 3,90 € 4,20 € 25,60€ Τιμές Κόστος εργασίας: Ώρες εργασίας: (1ώρα 5€) 30 Κόστος εργασίας: 30 Χ 2€ = 60 € Κ= (Κ. υλικών) 25,60€ + (Κ. εργασίας) 60 € = 85,60€ 6. Κατάλογος εργαλείων και υλικών Υλικά Συναρμολογούμενο Ελικόπτερο Χρώματα Κόλλα Διαλυτικό χρώματος Εργαλεία Πινέλα Κοπτάκι Λίμα Μικρό τρυπανάκι Μαχαιράκια Ψαλίδι Τσιμπιδάκι 23 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 7η Ενότητα Το θέμα σε σχέση με: • Την κοινωνική χρησιμότητα • Την εφαρμογή του στην παραγωγή • Το επίπεδο της τεχνολογικής ανάπτυξης α) Κοινωνική χρησιμότητα Σήμερα τα ελικόπτερα είναι από τα ταχύτερα μέσα μεταφοράς. Αν λέμε ότι οι αποστάσεις έχουν εκμηδενιστεί, αυτό οφείλεται κυρίως στο εναέρια μέσα μεταφοράς. Πολλοί προτιμούν αυτό το μέσο μεταφοράς από άλλα, για την ταχύτητα αλλά και για την ασφάλεια. Αν και από πρώτη άποψη το ελικόπτερο φαίνεται επικίνδυνο, δεν είναι περισσότερο επικίνδυνο από ένα αυτοκίνητο. Σε πολλές περιπτώσεις τα ε λ ι κ ό π τ ε ρ α έχουν σώσει ανθρώπινες ζωές. Ειδικά ελικόπτερα μεταφέρουν ανθρώπους που κινδυνεύουν , από περιοχές όπου δεν υπάρχει ιατρική βοήθεια. Στην πατρίδα μας μάλιστα, με τα αμέτρητα απομακρυσμένα νησιά, τα ελικόπτερα προσφέρουν υπηρεσίες ζωής και μάλιστα σε συνθήκες δύσκολες, όταν άλλα μέσα αδυνατούν να πλησιάσουν τις περιοχές αυτές. Ακόμα και σε κανονικές συνθήκες, όταν απαιτείται η γρήγορη μεταφορά κάποιου ασθενή, χρησιμοποιούνται τα εναέρια μέσα μεταφοράς, Επίσης παίρνουν μέρος σε επιχειρήσεις έρευνας και διάσωσης, είτε στη θάλασσα, είτε σε δύσβατες και απόκρημνες περιοχές, ερευνώντας ή μεταφέροντας συνεργεία διάσωσης. Το ελικόπτερο χρησιμοποιείται και ως μέσο πυρόσβεσης με διάφορους τύπους ελικοπτέρων(Μ1,KAMOV) β) Εφαρμογή στην παραγωγή Νέα επαγγέλματα δημιουργήθηκαν που έχουν σχέση άμεση ή έμμεση με το ελικόπτερο. Εκατομμύρια άνθρωποι βρήκαν δουλειά σε εργοστάσια κατασκευής ελικοπτέρων ή εργοστάσια παραγωγής προϊόντων που έχουν σχέση με αυτό. Πιλότοι, τεχνικοί, υπάλληλοι εξυπηρέτησης εδάφους είναι μερικά από τα νέα επαγγέλματα που δημιουργήθηκαν. γ) Επίπεδο της τεχνολογικής ανάπτυξης Στην προσπάθεια του ανθρώπου να κατασκευάσει ε λ ι κ ό π τ ε ρ α πιο γρήγορα, καλύτερα και πιο ασφαλή αναπτύσσεται με αλματώδεις ρυθμούς η επιστήμη της αεροναυπηγικής. 24 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο 8η Ενότητα Η επίδραση του θέματος στην κοινωνία και το περιβάλλον Όπως κάθε μέσο που χρησιμοποιεί καύσιμη ύλη, έτσι και το ελικόπτερο έχει το μερίδιό του στη μόλυνση της ατμόσφαιρας. Επιβαρύνει με καυσαέρια τις πόλεις όπου υπάρχουν αεροδρόμια, καθώς πετά σε χαμηλό ύψος. Χρησιμοποιεί καύσιμα με μεγάλη περιεκτικότητα σε οκτάνια, την κηροζίνη, που είναι και πιο ρυπογόνα. Συμβάλλει και αυτό, όπως και τα άλλα μέσα μεταφοράς στη δημιουργία του φαινομένου του θερμοκηπίου, καθώς και στη μείωση των αποθεμάτων πετρελαίου, καθώς μόνο από εκεί προέρχεται η μοναδική καύσιμη ύλη που χρησιμοποιεί. Όσο ασφαλές κι αν είναι το ε λ ι κ ό π τ ε ρ ο , δε λείπουν και τα ατυχήματα, που οφείλονται κυρίως όμως στον παράγοντα άνθρωπο. Αν παρακολουθήσει κανείς την ιστορία της εξέλιξης του ελικοπτέρου, θα δει ότι σε μεγάλο βαθμό η εξέλιξη αυτή πραγματοποιήθηκε για στρατιωτικούς σκοπούς, κυρίως στους δυο Παγκόσμιους Πολέμους και στον πόλεμο του Βιετνάμ. Έτσι ο άνθρωπος, όπως συμβαίνει συχνά, χρησιμοποίησε ένα επιστημονικό επίτευγμα για καταστροφικούς σκοπούς. Η υπεροχή στον αέρα είναι η βασική επιδίωξη κάθε αντιμαχόμενης πλευράς στον πόλεμο, οι οποίες ξοδεύουν τεράστια ποσά για να τη επιτύχουν. Έτσι φτάσαμε στο σημείο να έχουν κατασκευαστεί ελικόπτερα φρούρια που μεταφέρουν όπλα μαζικής καταστροφής, ελικόπτερα ηλεκτρονικού πολέμου και γενικώς ελικόπτερα που αντί για επιβάτες μεταφέρουν τον θάνατο. 25 Γιακουμής Δημήτριος Το Ελικόπτερο Πηγές πληροφόρησης Από το διαδίκτυο www.users.sch.gr www.aeromodelistis.com www.el.wikipedia.org/ 26
© Copyright 2024 Paperzz
