Tại sao máy bay trực thăng lại tự nhiên có xu hướng mất kiểm soát và làm thế nào để ngăn chặn điều đó?

Trong lĩnh vực vật lý hàng không vũ trụ, máy bay trực thăng là một cơn ác mộng cơ học tuyệt đối. Nhờ Định luật thứ ba của Newton về chuyển động, khi một tuabin phản lực khổng lồ tạo ra mô-men xoắn để quay các cánh quạt chính sang phải, thân máy bay bằng kim loại nặng nề tự nhiên có xu hướng quay mạnh sang trái.

Để "lách luật" định luật vật lý này và giữ cho máy bay bay thẳng, các kỹ sư Mỹ và Nga đã áp dụng hai triết lý hoàn toàn khác nhau.

Điểm yếu truyền thống (AH-64 Apache, Hoa Kỳ):

Giải pháp tiêu chuẩn, được hoàn thiện bởi AH-64 Apache, là cánh quạt đuôi. Một trục truyền động bằng sợi carbon dài và dễ gãy chạy từ động cơ chính xuống tận đuôi máy bay để quay một cánh quạt nhỏ hơn, thẳng đứng ở phía sau máy bay. Cánh quạt đuôi này đẩy vật lý sang ngang chống lại không khí, về mặt toán học chống lại mô-men xoắn của các cánh quạt chính. Nhược điểm là gì? Nó chủ động lấy đi tới 15% tổng công suất của động cơ chính chỉ để giữ cho trực thăng bay thẳng, và nếu một viên đạn của kẻ thù làm gãy trục truyền động đuôi dài đó, chiếc Apache sẽ ngay lập tức mất kiểm soát và rơi xuống từ trên trời.

Hiện tượng bất thường đồng trục (Ka-52 Alligator, Nga):

Các kỹ sư của hãng Kamov Nga đã loại bỏ hoàn toàn cánh quạt đuôi. Ka-52 Alligator sử dụng hệ thống cánh quạt "đồng trục". Họ xếp chồng hai trục cánh quạt chính cực kỳ lớn lên nhau trên cùng một cột. Sự tài tình của vật lý: cánh quạt trên quay theo chiều kim đồng hồ, và cánh quạt dưới quay ngược chiều kim đồng hồ. Mô-men xoắn quay ngược chiều nhau triệt tiêu hoàn hảo và về mặt toán học.

Vì nó không lãng phí năng lượng vào cánh quạt đuôi, 100% công suất động cơ được dùng trực tiếp để nâng vũ khí hạng nặng. Nó có thể bay ngược với tốc độ 80 dặm/giờ và sở hữu ghế phóng khẩn cấp duy nhất trên thế giới đang hoạt động – nơi các bu lông nổ sẽ thổi bay các cánh quạt chính của máy bay chỉ vài micro giây trước khi phi công phóng lên không trung

TH