Над передней частью фюзеляжа расположен трехлопастный несущий винт вертолета, а на специальной хвостовой балке — также трехлопастный рулевой винт.
Двигатель вертолета при помощи трансмиссии вращает несущий и рулевой винты.
Лопасти несущего винта, перемещаясь при вращении винта относительно воздушной среды, создают подъемную силу, направленную вверх. Реактивный момент, как уже указывалось, уравновешивается моментом тяги рулевого винта.
Для взлета вертолета летчик при помощи управления вертолетом увеличивает мощность и обороты двигателя, при этом одновременно увеличиваются на одинаковую величину и установочные углы всех трех лопастей несущего винта (общий шаг винта), тяга несущего винта возрастает, и, когда она превысит вес вертолета, он плавно оторвется от земли и начнет вертикально набирать высоту.
Набрав заданную высоту, летчик, воздействуя на несущий винт при помощи управления, может наклонить плоскость его вращения в нужную сторону. Тяга несущего винта, будучи всегда перпендикулярной к плоскости его вращения, наклонится в ту же сторону, и вертолет начнет перемещаться в этом направлении. Изменяя тягу рулевого винта при помощи педалей ножного управления, летчик может заставить вертолет разворачиваться в нужную сторону. Более подробно на работе винтов мы остановимся ниже. Для снижения вертолета и его посадки летчик убавляет мощность двигателя и общий шаг винта; уменьшение подъемной силы несущего винта приводит к снижению вертолета. Посадка, как правило, производится вертикально без поступательного перемещения. Такая посадка позволяет в целях облегчения веса вертолета и упрощения конструкции делать шасси его без колес. На некоторых легких вертолетах встречается шасси полозкового или баллонного типа.
Шасси баллонного типа, помимо облегчения вертолета, делает его универсальным, позволяя производить посадку как на сушу, так и на воду. Полозковое шасси повышает безопасность приземления на неровной поверхности. Описываемый одновинтовой вертолет имеет обычное трехколесное шасси с носовым ориентирующимся колесом. Такое шасси обеспечивает возможность руления вертолета по достаточно ровной поверхности.
Основной и главной частью вертолета является несущий винт.
На самолете, имеющем винтомоторную установку, винт выполняет только одну задачу — он создает тягу, необходимую для преодоления сопротивления воздуха и продвижения самолета вперед. Подъемную силу, необходимую для полета самолета, создает крыло. Управляется самолет при помощи элеронов, руля высоты и руля направления. Следовательно, на самолете каждая его часть выполняет хотя и очень важные, но узкие функции, и в случае отказа любой из них нормальный полет самолета становится невозможным.
Несущий винт вертолета создает подъемную силу, необходимую для полета вертолета. Тяга несущего винта, наклоняемого летчиком в любую сторону, не только создает тягу в ту же сторону, но и дает эффект, аналогичный действию руля высоты или элеронов на самолете. Только повороты вертолета относительно его вертикальной оси производятся при — помощи рулевого винта.
Таким образом, видно, что несущий винт, помимо создания подъемной силы, выполняет функции руля высоты, элеронов и тянущего винта, следовательно, он является самой важной и ответственной частью вертолета.
С этой точки зрения вертолет является более совершенным летательным аппаратом по сравнению с любым самолетом.
Необходимо отметить, что лопасти несущего винта вертолета работают в несколько иных условиях, чем крыло самолета.
Если все точки крыла самолета встречают поток воздуха, имеющий одну и ту же скорость, то элементы лопасти вращающегося несущего винта вертолета обтекаются воздухом с различной скоростью. Величину окружной скорости элемента лопасти можно определить по формуле
Vокр. эл = n∙2π∙Rэ/60
где Vокр. эл — окружная скорость элемента лопасти в м/сек;
n — число оборотов несущего винта в минуту;
Rэ — радиус положения элемента лопасти в м.
Однако окружная скорость на конце лопасти несущего винта вертолета не должна превышать 0,7–0,8 скорости звука, т. е. 220–270 м/сек, так как при большей скорости резко возрастают потери на винте, а следовательно, уменьшается его коэффициент полезного действия.
Вместе с тем очень выгодно иметь несущие винты наибольшего диаметра, так как при этом резко возрастает их коэффициент полезного действия вследствие увеличения площади, ометаемой лопастями, и уменьшения нагрузки на квадратный метр этой площади.