miért nem tud gyorsabban repülni egy helikopter, mint ez ?

a következő bekezdésekben ennek okait részletesen tárgyaljuk. A könnyebb magyarázat érdekében az összes Leírás Egy egyszerű két pengéjű rotorrendszeren alapul, amely felülről nézve az óramutató járásával ellentétes irányban forog. Ez teszi az előrenyomuló penge a jobb oldalon a repülőgép lengő eleje felé a helikopter.
a magyarázatok szándékosan tartják meglehetősen alapvető., A fejlettebb odakinn, kérjük, ne küldjön e-mailt, mondván, hogy van több, mint azt. Ha azonban úgy gondolja, hogy a magyarázatok bármelyike alapvetően rossz.
számos tényező szabályozza a helikopter maximális sebességét :
húzza az aerodinamikában a húzás az ellentétes tolóerő. Drag jelen van helikopterek két fő típusa van:
a. parazita drag parazita drag a drag erők által létrehozott alkatrészek, amelyek kinyúlnak a légáramlás körül a helikopter., Mivel ez a húzás ellentétes tolóerővel rendelkezik, csökkenti a rendelkezésre álló tolóerő mennyiségét, hogy a helikopter gyorsabban repüljön. A parazita húzása magában foglalja a futómű, az antennák, a bowlingok, az ajtók stb. A törzs alakja parazita húzást is eredményez. A későbbi helikoptereken, ahol a gyártó megpróbálta növelni a helikopter sebességét, a futómű visszahúzható, hogy csökkentse az előállított parazita húzás mennyiségét., Általában egy adott szerkezet esetében a parazita húzásának mennyisége arányos azzal a sebességgel, amelyet a szerkezet áthalad a levegőn, ezért a parazita húzás a sebesség korlátozó tényezője.
b. profil dragProfile drag az a drag, amelyet a forgórész pengék hatása okoz a közeledő légáramba. Ha a forgórész pengét felére vágták a penge elülső részétől (vezető él) a penge hátuljáig (hátsó él), akkor a keresztmetszet megnézésekor a kapott alakot a “profil”pengének kell tekinteni., Ahhoz, hogy a forgórész pengéje emelést hozzon létre, vastagságnak kell lennie a felső bőrtől az alsó bőrig, amelyet a penge “bütykének” neveznek. Általánosságban elmondható, hogy minél nagyobb a gömb, annál nagyobb a profil húzása. Ennek oka az, hogy a közeledő légáramnak tovább kell különülnie, hogy áthaladjon a forgórészlap felületein. Egy adott helikopter lapátprofilját úgy tervezték meg, hogy kompromisszumot hozzon létre a helikopter számára az összes szerepének teljesítéséhez elegendő felvonó előállítása és a profilhúzás minimalizálása között., A rotorrendszer által termelt emelés mennyiségének megváltoztatásához meg kell változtatni a támadási szöget. A támadás szögének növekedésével a profil húzása is növekszik. Ezt általában “indukált húzásnak” nevezik, mivel a húzást a támadás szögének növelésével indukálják.
előfordult már beragadt a kezét az ablakon utazás közben egy autó? Ha igen, észrevetted, hogy ha tartotta a kezét lapos a hüvelykujjával vezető, akkor lehet tartani a kezét ebben a helyzetben meglehetősen könnyen némi erőfeszítést. Mi történik, ha megfordítja a kezét, hogy a tenyere a szél felé nézzen?, Most már nem olyan könnyű kézben tartani, és sokkal nagyobb erőfeszítést igényel, hogy ott tartsa. Ez összefügghet a profil húzásával és az indukált húzással.
visszavonuló penge istálló megérteni visszavonuló penge istálló először meg kell érteni a feltétel az úgynevezett”Disszimetriája Lift”. Vegyünk egy helikoptert, amely csendes levegőben, nulla földi sebességgel lebeg. A pilóta folyamatosan tartja a penge szögét a közös hangmagasság-szabályozó karral, a repülőgép pedig állandó magasságban van a talajtól., A légáramlás sebessége az előrenyomuló pengén és a visszahúzódó pengén egyenlő.
Ha a tanács a közeledő kardot utazik a 300mph akkor a tanács a visszavonuló penge is kell utazni a 300mph. A penge feletti légáramlás sebessége fokozatosan csökken, amikor közelebb nézünk a penge gyökér vége felé (a rotor agy felé), mivel csökken a távolság, amelyet a megfigyelt pontnak a kör körül kell haladnia.,
ebben az állapotban az egyes pengék által generált emelés mennyisége megegyezik, mivel az előállított emelés mennyisége a sebesség és a támadási szög függvénye. Azonban, ha a helikopter kezdett mozogni előre, akkor a légáramlás sebessége felett halad penge növelné az összeget az előre sebesség, mint a penge mozog az ellenkező irányba, hogy a repülés.,ravelling előre 100 mph, akkor a légáramlást a közeledő kardot tipp lenne:

Sebesség okozta a pengék fordult: 300mph
Plusz a sebesség a előre repülés: 100 mph
Összes tényleges sebesség a tippet: 400mph


a visszavonuló penge a sebesség, csökken az összeg, a sebesség, mint a penge utazás ugyanabba az irányba, mint a légáram által létrehozott előre repülés., Tehát a csúcs most ténylegesen 200mph sebességgel halad, vagyis az előrehaladó penge sebességének fele. A felvonó képletéből ismert, hogy az előállított felvonó mennyisége a sebesség négyzeteként változik. A fenti példából ez azt jelenti, hogy az előrenyomuló penge négyszer nagyobb emelést eredményez, mint a visszavonuló penge. Ha ezt a helyzetet nem javították ki, a helikopter nem tudott egyenes vonalban előre repülni, amikor az előre irányuló repülést megkísérelték. (Ez valóban szurok orr-up, de ez egy másik történet!,)
ennek kijavításához a rotorrendszer “lebeg”, amelynek során az egyik pengecsúcs a forgórész síkjára hivatkozva a másik fölé emelkedhet. Ennek az a hatása, hogy csökkenti az emelést az előrenyomuló pengén, és növeli az emelést a visszahúzó pengén. A felvonó mindkét pengén kiegyenlített.
most, hogy megértjük a “lift Disszimetriáját”, megnézhetjük a visszavonuló pengehajtót.Emlékeztetni fog arra, hogy a visszavonuló penge alacsonyabb légáramlási sebességgel rendelkezik, mint az előre haladó penge., Ha volt, hogy gyorsítsa fel a helikopter a fenti példa, hogy 300mph, akkor a közeledő kardot volna egy légáramlás sebessége 600mph, majd a visszavonuló penge lenne nulla. Ahhoz, hogy a penge emelje fel, bizonyos légáramlással kell rendelkeznie rajta, így ebben az esetben a penge “elakad”. Az istálló olyan állapot, amikor a sima lamináris légáramlás lebomlik az aerofoil (rotor penge) felületén.
mivel minden egyes penge a helikopter bal oldalán áthaladt, az előrenyomulást nem lehetett ilyen sebességgel fenntartani., Mielőtt a penge valóban elakadt volna, kemény rezgések sorozatát hozná létre, amelyet “pufferelésnek”neveznek. Amikor egy gyártó új helikoptert állít elő, a repülési próbák során megállapítják a pufferelés sebességét, és ezt követően alacsonyabb számot tesznek közzé, amelyet általában VNE – nek vagy sebességnek neveznek-soha ne lépje túl .Ez olyan biztonsági árrést állapít meg, amely nem éri el azt a sebességet, amelynél visszahúzódó pengefülke fordulhat elő.
A légáramlás megfordítása a légáram visszafordulása általában a pengeállvány visszavonása előtt történik., Emlékeztetni fog arra, hogy a légáramlás sebessége fokozatosan csökken a penge mentén, hogy a csúcs legmagasabb legyen, a gyökér végén a legalacsonyabbra.

Ha a sebesség a csúcson 300mph, akkor a sebesség a gyökérnél 100mph-nál alacsonyabb lehet. Ezért, ha előre sebesség olyan alacsony, mint 100mph (kb. 87 Kts) találkoznak, a penge gyökér vége hatékonyan elakad. Ha nagyobb sebesség kísérlet, a légáramlás át a root végén a penge ténylegesen fordított, majd utazás a hátsó él, hogy az élvonalban., Ennek oka az, hogy az előremenő sebesség által termelt légáramlás sebessége nagyobb, mint a rotorlapátok forgatása. A légáramlás megfordítása ellen produktív a felvonó és a rotor tolóerejének előállításához.
az emelési variációk hatásának csökkentése érdekében a gyártó vagy csavarja a pengét a hossza mentén, vagy kúposat alkalmaz a pengére.A csavar a támadás szögének csökkentése a gyökérről a hegyre. Ne feledje, hogy a lift növeli a sebesség és a szög a támadás?, Mivel a csúcs gyorsabban halad, mint a gyökér, a támadás szögét a csúcs felé kell csökkenteni, hogy a csúcsnál és a gyökér végénél azonos mennyiségű emelést tartson fenn. A kúposság a penge szélességének fokozatos csökkentése a vezető széltől a hátsó élig. A vezetőél közepétől a hátsó él középpontjáig húzott egyenes vonal az”Akkordvonal”. Azáltal, hogy csökkenti az akkordvonalat a gyökérről a hegyre, kevesebb felület áll rendelkezésre a légáramlás számára, hogy felemelkedjen.,
nagyobb sebességű helikoptereken (Westland Lynx) a penge gyökere csak egy pengevég és rögzítési terület. Az aerofoil alakja nem indul el, amíg több láb ki a központtól a rotor rendszer. Ennek célja a légáramlás megfordításának hatásainak csökkentése azáltal, hogy az emelőtermelő felületet tovább helyezi, ahol a forgási sebesség nagyobb.
A levegő összenyomhatósága egy gáz, ezért megfelel a gáz tulajdonságainak, nevezetesen a sűrített képességnek., Az aerodinamika tanulmányozása során azonban úgy kell tekinteni, hogy a levegő rendelkezik a folyadék néhány tulajdonságával. A folyadék sokkal kevésbé összenyomható, mint a gáz.
amikor a forgórész pengéje feletti légáramlás a vezető élre ütközik, két folyamra oszlik, amelyek ezután áthaladnak a penge felett és alatt. Alacsonyabb sebességnél ez a hasítási művelet viszonylag könnyen megtörténik, kevés energiát igényel. Ahogy a sebesség növekszik,a vezető szélét megütő levegő általában összenyomódik, mielőtt két patakba válna. Gondolj erre úgy, hogy a kezét egy vízfelületre csapja., Ha a kezét a vízbe vágja, mint egy karate szelet, meglehetősen könnyen elválaszthatja a vizet. Ha a nyitott kezét a vízre csapja, akkor lényegesen több erő szükséges a kéz merítéséhez. A légáramlás a vezető szélén nagyon hasonló. Mivel a vezető szélén lévő levegő fokozatosan összenyomódik, lényegesen nagyobb forgórész-tolóerőt igényel a penge számára, hogy a légáramot két patakba különítse el.
A ciklikus Vezérlőpálca tervezői a helikopter tervezői örökre megpróbálnak több felszerelést illeszteni a helikopter pilótafülkéjébe a piaci igények kielégítése érdekében., Ugyanakkor igyekeznek minimalizálni a repülőgép súlyát, hogy többet tudjon szállítani és felemelni. A tervezés során a pilóta másodpilótája munkaállomások a tervezők kísérlet, hogy a kontrollok egy helyen, ahol a személyzet könnyen, de kényelmesen működik minden ellenőrzés nélkül a túlzott eléri vagy nyújtás. Ez korlátozza a ciklikus vezérlőpulton rendelkezésre álló mozgás mennyiségét.,
A tervezők is megvalósíthassa, gondoskodik az ellenőrzések olyan, hogy nagyon kis mennyiségű stick mozgalom volt szükséges a normál repülés, de ez lenne az irányítást a hover nagyon nehéz, hiszen az ellenőrzések lenne szuper érzékeny kis bemenet. Emiatt a kezelőszervek úgy vannak elrendezve, hogy ésszerű vezérlési mozgás álljon rendelkezésre, általában 6-8 hüvelyk botmozgás az adott repülőgép modelljétől függően.
elérhető motorteljesítmény a helikopterben lévő motorrendszernek nemcsak a rotorrendszer, hanem számos igény kielégítéséhez is szüksége van teljesítményre., A rotorrendszerben a húzás leküzdéséhez tolóerő szükséges. Mivel a sebesség növekszik,így nem húzza. Ha több erő áll rendelkezésre a húzás leküzdésére, akkor potenciálisan a helikopter gyorsabban repülhet.
összefoglaló látható, hogy ezekből a tényezőkből nagyon nehéz a helikoptertervezők számára a helikopter maximális sebességének növelése, mivel sok tényező meghaladja az irányítást. Sok kutatás és fejlesztés történt olyan területeken, mint a húzás csökkentése, a jobb rotorlapát-kialakítás és a rendelkezésre álló motorteljesítmény növelése.

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Tovább az eszköztárra