Hva er Helikopter Aerodynamikk?

May 7  by Eliza

Helikopter aerodynamikk innebærer et komplekst samspill mellom gravitasjon, thrust, og retnings krefter som gjør dem svært manøvrer fly, men også mye mer ineffektiv enn tradisjonelle flyene, samt å ha en lavere maksimal hastighet og kortere rekkevidde. De tre-directional krefter yaw, pitch, og rull må vurderes hele tiden mens et helikopter er i flukt. Det opererer også på unike aerodynamiske prinsipper som kontrolleres av hovedrotordisk, halerotoren, og translasjonsforskning eller bakken effekter på grunn av sin bevegelse fremover og endringer i skyvekraft når du nærmer tomter eller bygninger.

Mens de prinsipper fly til de fleste helikoptre er godt kjent for offentligheten av vertikal take-off, hovering, og sidelengs bevegelse under flyturen, dette er ikke grensen på en helikopterets ytelsesegenskaper. Hovedrotoren plate på et helikopter kan vippes i alle retninger. Vippe den frem vil redusere nedover thrust og gi videre fremdriften. Rotoren kan også vippes til siden eller baksiden av hoveddelen av helikopteret, derimot, noe som gjør det mulig for kjøretøyet å øke hastigheten i en vinkel eller bevege seg i revers.

Denne funksjonen av de viktigste fremstøt mekanisme i et helikopter gjør en forståelse av yaw, pitch, og roll egenskaper viktigere i helikopteraerodynamikk enn kan først bli realisert. Yaw er bevegelse til venstre eller høyre som er ofte ledsaget av banen, som er oppadgående og nedadgående bevegelse. Roll er en kombinasjon av yaw og pitch, hvor et helikopter vinkler av av sin hoved flytur retning ved å rulle opp eller ned til venstre eller høyre, som alle er direkte berørt av vinkelen på rotorbladet selv, så vel som mengden av kraft som påføres bladet.

Ingen av disse manøvrer er imidlertid mulig, uten tandem virkningene av halerotoren. Reguleringen av vinkelen og skyvekraft på hovedrotorskiven er gjort gjennom en håndholdt syklisk eller pinne, mens halerotoren nivå av spinn eller moment styres av pedalene. Halerotoren motvirker direkte rotasjon av helikopterets kropp, noe som ellers ville komme ut av kontroll for å samsvare med rotasjonen av hovedrotoren. Øke eller redusere halerotorturtallet med pedalene vil tillate helikopter for å endre retning at den vender under flyturen. Dette gjøres oftest på avganger og landinger, siden, når bilen har betydelig bevegelse fremover, endringer i retning gjøres ved hjelp av helikopter aerodynamikk prinsipper roll og pitch. Av denne grunn er de fleste helikoptre som ikke er utstyrt med haleklaffer på enden av halen til å styre retningen, da de er unødvendige.

De andre store aerodynamiske krefter som påvirker helikoptre i luften er det av translasjonsforskning lift og bakken effekter. En helikopterrotorblad er lik en propell på en fast vinge fly, men flatere og fleksibel, hvor den er utformet for å presse luft ut av veien når den roterer i stedet for corkscrewing gjennom den. Når kjøretøyet beveger seg fremover og fart øker, blir luften mindre turbulent rundt kroppen og rotor, noe som muliggjør produksjon av bedre løft gjennom translasjonelle aerodynamikk som oppretter en slags forover treghet for kjøretøyet.

Bakkeeffekten er det motsatte av dette, og er en repellant effekt oppleves når bilen nærmer seg land. Som den nedadgående thrust treffer en fast overflate, det skaper økt oppover fremstøt for som må kompenseres. Dette kan også forekomme i flukt hvis helikopteret passerer nær en bygning eller annet fast hindring.

Hovedrotoren brukes for helikopteraerodynamikk må gjennomgå en rekke konkurrerende krefter under flyturen. Moderne helikopteraerodynamikk må redegjøre for asymmetri av løft gjennom bruk av bladflagrende. Når kjøretøyet beveger seg forover, rotorblad vendinger mens i bevegelse for å få plass til større løfteeffekter generert på forsiden av bladet enn på baksiden, noe som kan føre til helikopteret til å rulle. Blade flagrende brukes til å kompensere dette ved å lage en fleksibel rotorblad som bøyer seg oppover i forkant, og ned på bakkanten. Dette utjevner løftekraft, og en slik fleksibilitet er synlig i parkert helikopter der rotoren sags nedover på kanten.

Kompleksiteten i helikopteraerodynamikk gjør dem også til å lande trygt hvis full effekt er tapt til rotoren. I motsetning til den populære antagelsen om at et helikopter ville slippe som en stein med et tap av kraft, formen på bilen og fortsatt spinne rotorblad gjør at den kan utføre en autorotasjon manøver i nødhjelp, ellers kjent som gliding. Nedstigningen av kjøretøyet faktisk driver rotoren på en opprettholdt eller økt fart når clutchen -systemet er koblet ut, slik at rotoren til å snurre fritt og lande bilen til en raskere enn normalt, men sikker hastighet.

  • Hovedrotoren brukes for helikopteraerodynamikk må gjennomgå en rekke konkurrerende krefter under flyturen.
  • Flere aspekter av helikopteraerodynamikk ble tenkt århundrer siden av renessansekunstneren og ingeniør Leonardo Da Vinci.
  • Helikoptre er også referert til som "roterende vinger fly" fordi deres rotorblader generere løft på samme måte som vingene et fly gjør.