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Ajuste da altura vertical. Helicóptero.

Ajuste da altura vertical. Helicóptero.

 

Subida é um modo vertical pesado. Isto é devido a dois fatores. A primeira é que o impulso do rotor do que o peso do helicóptero deve também superar a resistência da fuselagem do helicóptero, que é criado durante o seu fluxo de sopro para baixo.

Nesta área fuselagem direcção de sopro, cria resistência prejudicial é maior. Adaptado para explodir toda a frente para trás do projeto da fuselagem é de cima para baixo mau aerodinâmico. A partir destas considerações, seria desejável que o rotor maior impulso desenvolvido em um determinado despesas de energia. No entanto, isto não ocorre, como o parafuso de subida vertical situado a um ângulo A = - 90 °, desenvolve por causa da falta de fluxo de ar no plano de rotação do rotor menor tracção quando os custos são dados de capacidade, que é a segunda circunstância, determinando uma dificuldade em conjunto altura vertical.

Estas duas circunstâncias determinar uma grande carga do motor na subida vertical.

Com uma subida vertical para operar o elevador helicóptero reação de torque de rotor

É óbvio que a velocidade vertical marcar ou, como é chamado, subir velocidade pode ser aumentado desde que o impulso disponível exceder a procura. Se você construir uma altura para cada necessidades gráficas ea orientação disponíveis, o ponto de intersecção destas curvas no gráfico vai subir o mais alto valor para cada uma dada altura. Com os valores da maior subida às alturas de alguns, você pode traçar a subida.

Empuxo disponível depende da potência do motor, e este último varia com a altitude. Em vista disto mudado com a altura e tamanho de subida. Se você subir a terra na presença de motor de alta altitude é 2,5 m / s, a uma altura de um quilômetro é 2,75 m / s e a uma altitude de dois quilômetros - 3,0 m / s.

Na altura da 3 km de subida é de zero, o que significa que o helicóptero atingiu um limite máximo de estática.

Quando instalado em um motor de altitude helicóptero, em seguida, subir até a altura calculada do motor aumenta e diminui após a altura estimada como quando o motor nevysotnom.

Teto estática quando instalado em alta altitude helicóptero

Em torno do eixo Y são momento torque de rotor reativa de empuxo do rotor de cauda e momento de força lateral tendo uma pinta S.

Em torno do eixo Z de11stvuyut momentos no rolamento força, pela força longitudinal do rotor H e, finalmente, do rotor de cauda de torque.

Sem especificar o valor destes momentos e formas de guarnição, disse apenas que o piloto agindo corretamente nos controles, sempre pode equilibrar o helicóptero para que ele se move a uma velocidade constante, na mesma altura em uma linha reta, sem lançamento ou mergulho sem oscilação e de guinada.

Se o helicóptero é estável em vôo devido a forças externas (por exemplo, uma rajada de vento) o helicóptero rejeitado em uma direção ou outra, mas sem a intervenção do piloto, forças e momentos que irá restaurar o helicóptero para sua posição original.

Ao voar em um piloto de helicóptero instável deve sempre rejeitar controles (botão de controle do helicóptero, pedais e um "passo-Gas"), mantenha o helicóptero em equilíbrio.

Deve notar-se que a garantia da estabilidade do helicóptero é um desafio para os designers.

Para cada aeronave mais pesada que o ar o parâmetro mais importante é a velocidade máxima do nível de voo. Então, muitas vezes perguntou se o grande vôo de helicóptero velocidade máxima? E quando a resposta deve ser que não mais de 200 km / h, em seguida, abanam a cabeça em desapontamento. E, no entanto, como já foi comprovado no início do livro, a questão de uma velocidade máxima de voo dos helicópteros não é o principal critério para avaliação.

Vamos examinar por que o helicóptero não pode voar a velocidades altas?

A velocidade de voo do helicóptero é limitado para o início do aparecimento de fluxo falha em algumas áreas as lâminas do rotor.

O facto de a pá do rotor, como uma asa de alta elevação desenvolver resistência a baixa apenas num certa gama de ângulos de ataque e velocidades.

Por exemplo, o coeficiente de sustentação de um perfil com o aumento do ângulo de ataque aumenta apenas para o valor do ângulo de ataque, após o qual há uma queda acentuada no elevador.

O ângulo de ataque 13 ° é chamado o ângulo de ataque crítico do perfil. A fim de evitar perturbações no fluxo de ar é inaceitável para aumentar o ângulo de ataque crítico do acima.

Enquanto isso, o quadro de distribuição de ângulos de ataque do rotor é extremamente diverso.

Vemos que o perfil na extremidade da lâmina do rotor principal para uma vez muda o ângulo de ataque de até 4 12 °.

Se a posição azimutal diferente para gravar o valor do ângulo de ataque no final das pás do rotor, em seguida, obter os dados seguintes:

De acordo com esta tabela, podemos construir um gráfico de ângulos de ataque do perno transversal perfilada de apoio da lâmina no raio r como uma função do azimute.

O gráfico mostra que o ângulo de ataque do perfil de extremidade do rotor segundo um ângulo de cerca de 270 ° aproximando cantos críticos. Isto significa que é suficiente para permitir um ligeiro desvio do modo de voo especificado (sobreavaliação de velocidade, número insuficiente de revoluções), começa a falha de fluxo, o que irá conduzir ao facto de que em toda a secção do rotor de disco ser criados mal elevador, mas será um aumento da resistência ao movimento lâmina.

Com a falha do rotor principal nas vibra helicóptero, piora a sua estabilidade e controlabilidade. O grau de deterioração dos dados de voo do helicóptero depende do tamanho da área que é coberta pela desagregação. Uma pequena porção de avaria por exemplo, enquanto o fracasso de uma área de mais de 20 ° / da unidade parafuso já pode ser difícil corrigível.

Ela mostra um Valor de Área coberta pela ruptura ao diâmetro do rotor 12 m ter um perfil com um ângulo de ataque crítico 12 °, quando 200 / min. Quando a velocidade de vôo em 80 km / h área de falha no rotor principal é ainda insignificante, sobre 8%. Quando você aumenta a velocidade do km h área de 130 / de falha já se espalhou quase 20% parafuso Smetana Square. Ele é urgentemente necessária para reduzir o perfil do ângulo de ataque, o que pode ser feito através da redução do primeiro passo global do rotor principal, e uma diminuição na velocidade da aeronave e do rotor a velocidade aumenta.

Para evitar a interrupção conveniente as extremidades das lâminas têm perfis com grandes ângulos de ataque crítico.

Bad pás da hélice de cuidados da pele e sua crosta de gelo-flight in pode reduzir drasticamente os ângulos de ataque crítico, onde a falha começa.

Assim, a interrupção do fluxo, quando o ângulo de ataque crítico para a lâmina é recuar o primeiro factor limitativo do helicóptero a altas velocidades.

Deve mencionar imediatamente que o aumento do número de rotações do rotor principal, como uma medida para combater a perturbação pode ser ineficaz, como resultado da falha do fluxo pode ocorrer por outras razões, isto é tenda de alta velocidade.

perfil de velocidade de perda sobre o rotor pode ocorrer em qualquer ângulo de ataque a toda a gama de funcionamento de ângulos, no caso em que o movimento ocorre a partir do número do perfil H superior a H crítica.

Um número crítico do mundo chama um número M, em que em algumas partes do perfil da zona de fluxo supersónico aparecer e, como consequência, a resistência de onda.

Se a velocidade do perfil de movimento do parafuso no ar é muito menor do que a velocidade do som (número L1 é pequeno), então o fluxo flui suavemente em torno do perfil, e o ar, nestas condições, pode ser considerado como forma essencialmente incompressível, isto é. E. não alterar a sua densidade e de temperatura quando as mudanças de pressão.

Afigura-se que sob certas condições a compressibilidade do ar a ser considerada, e, em alguns casos, a propriedade de compressibilidade pode ser negligenciado.

perfil de velocidade de movimento é igual ou menor do que a velocidade de 30 som%, a compressibilidade do ar pode ser ignorado completamente, como no presente caso, o perfil dos coeficientes aerodinâmicos são independentes da velocidade de voo, e depende só do ângulo de ataque.

Pode ser visto que, mesmo na superfície aerofólio superior, em que a taxa de fluxo em comparação com a velocidade de voo aumenta consideravelmente, o fluxo continua a ser suave.

A influência sobre as características do perfil de velocidade também ligeiramente em números de M para 0,3 0,7, embora já observado manifestações n compressibilidade do ar que coeficientes.

Quando o número M atinge cerca 0,7, em seguida, o perfil (normalmente a primeira na superfície de topo) é apresentada a área onde a velocidade é supersónico, e, em seguida, de repente, de forma abrupta, entra em subsónico, que é acompanhado por um aumento na pressão da densidade do ar. Em tais casos, dizemos que o perfil da onda de choque "aldeias".

Com a continuação do aumento da velocidade de salto sobre o perfil superior move-se gradualmente para o bordo de fuga. Simultaneamente com isso, há um salto e

a superfície inferior do aerofólio que também se move para o bordo de fuga.

Educação saltos acompanhada por uma perturbação significativa do fluxo, o que leva naturalmente a uma diminuição no elevador e um aumento no perfil de resistência.

Educação perturbação da velocidade de fluxo em que é visível o perfil da camada limite e onda de choque. Onda de choque atinge somente até a camada de limite de superfície. Aqui não é distribuído, como na camada limite de velocidade menor do que a velocidade do som, e a condição para a formação é a presença da velocidade supersónica salto.

Durante as diminuições de velocidade de salto e a pressão aumenta, de modo que o fluxo de camada limite de partículas de ar ocorre no sentido da seta. Acumulando, as partículas de ar, uma vez que romper a parede dos fluxos de fronteira, resultando na quebra.

O perfil de resistência, que apareceram como resultado da manifestação da compressibilidade do ar é chamado impedância. A maior parte da perda de potência do rotor desce na onda Poterna - impedância.

O perfil de resistência na falha em 13 14-vezes a resistência em um perfil de fluxo suave. Alterando elevador e mudar a posição do centro de pressão faz com que uma mudança no perfil dos momentos gerados. Em algumas seções, há uma tendência de nariz para baixo, enquanto outros - para lançar-se, que dramaticamente impacto negativo na estabilidade e controlabilidade do helicóptero.

Quanto maior for a velocidade de fluxo total de perfil, quanto maior o número M, e, portanto, maior será a perda da onda. Isso é claramente visto a partir do diagrama de perdas de energia distribuição ao longo das lâminas parafuso hélice mostrados.

Quanto mais próximo da extremidade do perfil da lâmina, quanto maior for a proporção de perdas de onda.

Assim, a interrupção do fluxo de velocidade crítica para a lâmina avanço é o segundo factor que limita o helicóptero em altas velocidades.

Portanto, cada helicóptero tem um limite de velocidade de voo e o número de rotações do parafuso (o motor), que são determinadas pelo túnel de vento e testes de voo.

Velocidade máxima de voo horizontal do helicóptero é alcançada quando a necessidade de capacidade de voo se torne a capacidade disponível.

Quando instalado num motor de êmbolo helicóptero, a sua energia disponível com o aumento da velocidade de voo não é aumentada e permanece aproximadamente constante.

No entanto, a energia necessária com o aumento da velocidade de voo varia como a resistência varia helicóptero (fuselagem e de outras partes).

a demanda de energia é gasta em superar a indutância, perfil de resistência e prejudicial.

Primeiro, com o aumento da velocidade, a potência necessária diminui à medida que a criação da mesma vareta com velocidade crescente de voo requer menos energia. a demanda de energia é reduzido proporcionalmente à velocidade de voo. Com a continuação do aumento da resistência de velocidade aumenta proporcionalmente à velocidade quadrado.

A velocidade na qual requisito de energia torna-se igual à capacidade disponível é a velocidade máxima de voo horizontal. Um aumento adicional na velocidade só é possível através da redução do helicóptero.

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