Зачем вертолёту хвостовой винт: правда о рулевом винте
2026-07-08
Когда несущий винт вертолёта раскручивается двигателем, по третьему закону Ньютона возникает обратная сила — фюзеляж стремится закрутиться в противоположную сторону. Именно эту проблему и решает винт в хвостовой части: он создаёт боковую тягу, которая уравновешивает этот эффект и удерживает корпус машины в стабильном положении.
Без хвостового винта вертолёт с одним несущим ротором был бы неуправляем — он начал бы вращаться вокруг своей оси вместе с кабиной, экипажем и грузом. Ниже — подробно о том, как это устроено, какие есть альтернативы и что происходит при поломке этого узла.
Что такое реактивный крутящий момент и почему он опасен
Несущий винт вертолёта — это, по сути, большая лопасть-пропеллер, которую двигатель раскручивает через трансмиссию с огромным усилием. Двигатель прикладывает к винту вращающий момент, а винт по закону сохранения момента импульса передаёт равный и противоположный момент обратно на корпус вертолёта.
Если ничего не компенсировать, фюзеляж начнёт вращаться в сторону, противоположную вращению лопастей, причём с нарастающей скоростью. Пилот и пассажиры окажутся в кабине, которая крутится как юла — управлять таким аппаратом невозможно, а при посадке это привело бы к немедленной катастрофе.
Как рулевой винт гасит этот эффект
Хвостовой винт установлен вертикально на конце хвостовой балки и создаёт тягу в горизонтальной плоскости — в сторону, перпендикулярную продольной оси вертолёта. Эта боковая тяга создаёт собственный момент силы относительно центра тяжести машины, который направлен ровно против реактивного момента несущего винта.
Когда оба момента равны по величине, фюзеляж остаётся неподвижным относительно оси вращения, и вертолёт летит прямо, не закручиваясь. Мощность, которую двигатель тратит на хвостовой винт, обычно составляет 10-15% от общей мощности силовой установки — это плата за устойчивость.
Управление разворотом через педали
У рулевого винта есть вторая важная функция — путевое управление. Пилот меняет шаг лопастей хвостового винта педалями в кабине: увеличение шага усиливает боковую тягу и разворачивает нос вертолёта в одну сторону, уменьшение — в другую.
Если тяга хвостового винта точно равна реактивному моменту, вертолёт летит по прямой. Если пилот увеличивает тягу педалью — момент перевешивает, и машина разворачивается вправо или влево в зависимости от направления вращения основного винта. Таким образом, один и тот же узел решает сразу две задачи: балансировку и управление курсом на висении и малых скоростях.
Что будет, если хвостовой винт откажет
Отказ рулевого винта в полёте — одна из самых опасных ситуаций для вертолёта с одним несущим ротором. Фюзеляж начинает неконтролируемо вращаться вокруг вертикальной оси со скоростью, зависящей от мощности, поданной на несущий винт в этот момент.
Пилоты тренируются на такой случай: стандартная процедура — перевод двигателя на малый газ или полная его остановка (авторотация), что резко снижает крутящий момент и вращение, с последующей посадкой на авторотации. При потере хвостового винта на висении шансов исправить ситуацию значительно меньше, чем на скорости, поэтому это один из ключевых пунктов предполётного техосмотра.
Альтернативы хвостовому винту
Не все вертолёты используют классический рулевой винт. Существует несколько инженерных решений той же задачи:
— Соосная схема (как у вертолётов Ка-32, Ка-52): два несущих винта вращаются в противоположные стороны на одной оси, их моменты взаимно гасятся, и хвостовой винт вообще не нужен.
— Схема с двумя винтами на разных концах фюзеляжа (тандем, как у Chinook CH-47): винты вращаются навстречу друг другу, компенсируя моменты без отдельного рулевого винта.
— Технология NOTAR (No Tail Rotor): вместо винта используется выброс воздуха через щели в хвостовой балке и направленную струю на конце — эффект Коандэ создаёт нужную боковую силу без открытых лопастей, что снижает шум и риск травм на земле.
Частые вопросы
Да, если крутящий момент компенсируется иначе — например, соосной или тандемной схемой винтов, либо системой NOTAR с выдувом воздуха вместо лопастей.
Ему не нужно создавать подъёмную силу для всей массы машины — только боковую тягу для компенсации момента, поэтому меньшего диаметра и мощности достаточно.
Фюзеляж вращается в сторону, противоположную направлению вращения лопастей несущего винта, поскольку компенсирующая сила исчезает.
Каждый день — короткие разборы по теме в Telegram-канале «Полезные факты».
Читать @poleznyefakty_ru →