Вертолёт с витым проводом: два винта от одного мотора

Мотор лежит вдоль корпуса, вал у него смотрит вперёд, и на валу сидит шестерня. Она цепляет вторую, а та надета на длинный вал, уходящий внутрь хвостовой балки. Вот здесь вращение и раздваивается.

Прямо под передним концом этого вала лежит плашмя бежевая шестерня на 20 зубьев — зубьями вверх, как тарелка. Сквозь её крестовое отверстие продета светло-серая ось на 7 модулей: это мачта несущего винта. Зубья у обеих шестерён срезаны наискось, оси стоят под прямым углом — коническая пара переводит вращение с горизонтали на вертикаль.

На валу шестерня 12-зубая, лежащая — 20-зубая, и мачта от этого крутится медленнее вала. Пять оборотов вала — три оборота винта.

Тот же вал уходит к корме, и на дальнем конце у него стоит такая же 12-зубая шестерня, а на хвостовом винте — такая же бежевая 20-зубая. Передача на обоих концах одна и та же, поэтому винты идут в ногу: оборот наверху — оборот на хвосте. Сам вал успевает за это время провернуться полтора раза с лишним.

У настоящей машины работу делит главный редуктор — коробка передач под несущим винтом. Вверх от неё идёт мачта, назад — вал на хвостовой винт. У Ми-8 входные валы приходят в редуктор с 12 000 оборотов в минуту, а вал несущего винта выходит с 192: понижение больше чем в шестьдесят раз, и берут его тремя ступенями подряд.

Балка — один лаймовый кирпичик Technic 1×16. Вал внутри собран из двух осей, на 10 модулей и на 6, а между ними гладкая муфта: самая длинная ось в коробке — как раз на 10, на всю балку её не хватает.

На корме вал заканчивается чёрной шестернёй, рядом с ней стоит бежевая 20-зубая — снова под прямым углом. Бежевая надета на короткую ось с упором, поперёк балки, и на этой же оси висит прозрачно-голубой шкив. Он и есть хвостовой винт. От сползания ось держит серая втулка.

Вал крутится быстрее обоих винтов, и так задумано. Быстрый вал передаёт ту же мощность меньшим усилием, значит, его можно сделать тонким и лёгким, а понижение оставить на самый конец — там, где на винте нужна сила.

На Ми-8 всё то же, только цифры крупнее: вал в хвостовой балке идёт со скоростью 2589 оборотов в минуту, несущий винт — 192, рулевой — 1124. И вал там тоже не цельный: несколько секций с шарнирными соединениями лежат в опорах вдоль всей балки, потому что балка в полёте гнётся. Там, где она переходит в киль, стоит промежуточный редуктор — он поворачивает ось вала на 45°, а скорость не меняет вовсе.

Винт крутится в одну сторону — фюзеляж под ним разворачивает в другую. Это реактивный момент, и без ответа на него вертолёт вертелся бы вокруг собственной мачты. Ответ висит на конце длинной балки: маленький винт, поставленный боком, толкает хвост в сторону. Длинная балка работает как рычаг: плечо большое, и тяги хватает небольшой. Им же пилот доворачивает нос: педали в кабине меняют угол лопастей рулевого винта, а с углом — и тягу.

Стоит это недёшево. На рулевой винт уходит около десятой части мощности двигателя — не на подъём, а на то, чтобы машину не крутило.

Есть и другой ответ. У вертолётов Камова два несущих винта сидят на одной оси, один над другим, и вращаются навстречу друг другу: моменты гасят друг друга, и рулевой винт не нужен — как и длинная балка под него.

Чего в модели нет — автомата перекоса. Настоящий вертолёт старается держать обороты винта постоянными, а управляет углом установки лопастей: поднять машину — увеличить угол сразу у всех, наклонить — менять его по кругу, каждой лопасти в своей точке оборота. В России этот механизм принято связывать с именем Бориса Юрьева и 1911 годом. Здесь лопасти — две плоские белые пластины, угол у них раз и навсегда один, и единственная команда, которая вообще есть, — скорость мотора.

Отличие видно и по числам. У модели оба винта идут в ногу, у Ми-8 — нет: рулевой винт маленький и берёт своё оборотами, 1124 в минуту против 192 у несущего. А хвостовой винт модели ни с чем не борется, он просто крутится: машину держит на столе её собственный вес и широкая площадка из двух клиновидных пластин под носом.

Начинается всё со смарт-хаба: на него ставят два лаймовых кирпичика Technic 1×8, и это уже основание корпуса. Дальше растёт платформа с хвостовой балкой, и только потом внутрь ложится привод.

Порядок в схеме удобный: сначала то, что крутится, потом то, что закрывает. Шаги 11–14 — вал, шестерни и хвостовой винт, шаг 15 — мотор, шаг 18 — мачта. Кабина с голубыми стёклами и нос идут после, когда лезть к механизму уже не нужно.

Проверять привод лучше всего на восемнадцатом шаге, пока сверху ничего нет. Проверните шестерню на валу мотора пальцем: пойти должны сразу и мачта, и шкив на хвосте. Заедает? Смотрите два места — шестерню, вставленную не до упора, и муфту в середине вала: она держит обе оси на одной линии, и перекос виден там сразу.

Винт собирают отдельно, плашмя на столе, шагами 23–25: белая пластина 1×12, поверх неё короткий стык из трёх деталей с крестовым отверстием, и с другой стороны вторая такая же пластина. Готовый винт надевают на мачту одним движением.

Обе белые пластины 1×12 из коробки уходят в этот винт, обе бежевые конические шестерни — в передачи, вторых таких в наборе нет. Провод мотора несъёмный и длинный: его укладывают петлёй над корпусом, и стоит проследить, чтобы петля не попала под лопасть.

Программа у этой модели — четыре блока: старт, «мотор в эту сторону», звук номер 13 и жёлтая петля повтора. Всё.

Датчиков в модели нет, поэтому в программе нет ни одного условия. Мотор включается один раз и дальше просто крутится — выключать его нечем, — а петля гоняет по кругу звук. Звук, кстати, идёт из планшета: у смарт-хаба динамика нет.

Менять тут есть что. Поставьте перед пуском зелёный блок мощности мотора и задайте 2 или 3 из десяти: винты пойдут медленно, и зацепление шестерён станет видно глазом. Направление переключается тапом по зелёному блоку со стрелкой, и разворачиваются от этого оба винта разом — обе передачи висят на одном валу.