Irányított repülés [szerkesztés]

Természetesen a helikopternek is kormányozhatónak kell lennie. Ezt a problémát a repülőknél viszonylag könnyen meg lehet oldani vezérsíkokkal és légterelőkkel, amik a légáramlat elterelésével megváltoztatják a haladási irányt. A helikopternél azonban a kis sebesség miatt ez nem elégséges.

A függőleges tengely menti elfordulását a farokrotor fordulatszámának növelésével, vagy csökkentésével lehet elérni, de általában a rotorlapok dőlésszögének változtatásával érik el. A duplarotoros gépeknél ezt a hatást a két rotor eltérő sebességgel való forgatásával lehet elérni. Ezeknek a vezérlése általában pedálokkal történik.

A helikopter megdöntéséhez (előre, hátra) és az oldalazáshoz a rotorlapátokat az egyik oldalon megdöntik, megváltoztatják az állásszögét, így az egyik oldalon nagyobb lesz a felhajtóerő, mint a másikon. Ezt az eljárást ciklikus állásszög-szabályozásnak nevezik.

Enstrom (USA) 280FX Shark, egy aerodinamikailag átalakított F28-as

A helikopter irányítására a pedálokon kívül három vezérlőrendszer szolgál. A kollektív kar (collective pitch control lever), ami az összes rotorlapát állásszögét egyszerre változtatja (az emelkedést szabályozva).

A sebességvezérlő szabályozza a hajtómű fordulatszámát. Ez általában egy forgó markolat az előbb említett karon. A helikopterek rotorjait egy adott fordulatszámra tervezik, és ettől csupán néhány százalékkal szabad eltérni. Ezt a folyamatot általában a pilótának kell szemmel tartania, de egyes helikoptereken ezt egy szervo-visszacsatolású automatika elvégzi a pilóta helyett.

A ciklikus (cyclic) vezérlő segítségével lehet a rotorlapátokat az egyik oldalon megdönteni és a helikoptert ezzel a vízszintes síkban mozgásba hozni. Ez a vezérlő általában a pilóta előtti botkormány.

A rotorlapátok haladás közben az egyik oldalon a rotor fordulatszámával plusz a helikopter sebességével, a másik oldalon pedig a rotor fordulatszámával mínusz a helikopter sebességével mozognak, így a két oldalon különbözö nagyságú felhajtóerő lép fel. Ennek ellensúlyozására a rotorlapátvezérlő rendszer és/vagy a lapátok fel-le hajlását engedő mechanizmus ciklikusan változtatja a rotorlapátok állásszöget. Az előrenyomuló és visszavonuló lapátok ténye szab korlátot a helikopter sebességének.

Ha bármely szárnyon túl nagy az állásszög, beleértve a rotorlapátokat, a szárny fölötti légáramlat megtörik és eltűnik a felhajtóerő. Ezt aerodinamikus merevedésnek (átesésnek) hívják. Egy helikopter esetében ez három módon fordulhat elő.

1. Ahogyan nő a helikopter sebessége, a lapátok elérik a hangsebességet és lökéshullámokat okozhatnak a lapát felett, ami a felhajtóerő eltűnéséhez vezet.

2. A visszavonuló lapát kisebb sebességű relatív légáramlattal találkozik, ezt a vezérlőrendszer meredekebb támadási szöggel próbálja korrigálni. Ha elég alacsony a relatív légáramlat és elég meredek a támadás szöge, az aerodinamikus merevedés elkerülhetetlen. Ezt nevezik visszavonuló pengemerevedésnek.

3. Ha alacsony fordulatszámon túl nagy támadási szöget állítunk be, aerodinamikus merevedés következik be.

A helikopter bár motormeghajtású jármű, azonban képes a lapátok lendületét, valamint a lefelé irányuló mozgást kihasználni. A rotor magától, mintegy "szélmalomként" fog forogni. Ezt a módszert autorotációnak hívják, és ad néhány értékes másodpercet a legénységnek, hogy találjon egy leszállásra alkalmas helyet, ha a hajtómű valamilyen okból leáll.

Westland Scout AH1(XV134)

A helikoptereket úgy tervezik, hogy még a hajtómű leállásakor is működjön a farokrotor, így meghajtás nélkül is irányítható marad.

A ciklikus vezérlőrendszer egyik érdekessége, hogy a lapátokat 90°-kal a kívánt haladási irány előtt döntik meg. Ez azért van, mert ha az ember megpróbál megdönteni egy pörgő testet, például egy rotort, akkor az az erőhatás irányától jobbra fog elmozdulni. Ezt giroszkopikus precessziónak nevezik. Ezért tehát a rotort 90°-kal a kívánt irány előtt döntik meg. Példaként, az előrehaladáshoz elöl kevesebb felhajtóerőre van szükség, mint hátul, ezért a pilóta előretolja a botkormányt. A helikopter vezérlőrendszere a döntőerőt 90°-kal eltolja a rotor forgásirányával szembe, jobban nyomva a rotort oldalról, mint elölről vagy hátulról.

A feltalálóknak sok-sok évébe tellett, mire felismerték ezt a folyamatot, és sikerült áthidalniuk ezt a problémát.