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El diseño de la pala del rotor principal del helicóptero
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El diseño de la pala del rotor principal del helicóptero

El diseño de la pala del rotor principal del helicóptero

 

 

Las palas del rotor del helicóptero se deben construir para que crean la fuerza de elevación necesaria soportar todas las cargas que ocurren en ellos. Y no sólo mantenerse, sino que todavía reservar para cualquier contingencia que pueda surgir durante el vuelo, y en el mantenimiento del helicóptero en el suelo (por ejemplo, una fuerte ráfaga de corriente ascendente del viento, maniobra brusca, la formación de hielo de cuchillas, tornillos de promoción ineptos después del lanzamiento motor, etc .. d.).

Uno modos de liquidación para la selección del rotor principal del helicóptero es un disco de modo vertical para cualquier elegido para el cálculo de la altura. En este modo, debido a la falta de velocidad de avance en el plano de rotación del rotor de potencia requerida es grande.

Conocer el peso del helicóptero y preguntándose valor calculado de la carga útil, que tendrá que levantar el helicóptero, procederá a la selección del tornillo. Selección del tornillo es asegurarse de elegir un diámetro de tornillo y un número de sus revoluciones por minuto en que las mercancías pueden ser estimados a ser levantado verticalmente meter la pata con el menor gasto de energía.

Se sabe que el empuje del rotor es proporcional a la cuarta potencia de su diámetro, y sólo la segunda potencia del número de revoluciones, t. E. El empuje desarrollado por el rotor es más dependiente del diámetro, que el número de revoluciones. Por lo tanto, es más fácil para obtener aumento de empuje predeterminada en diámetro que el aumento en el número de revoluciones. Por ejemplo, el aumento de las veces el diámetro 2 obtener el empuje 24 = 16 veces más grande, y el aumento del número de revoluciones dos veces, conseguir la tracción solamente 22 = 4 veces mayor.

El conocimiento de la potencia del motor para ser instalado en un helicóptero para el accionamiento del rotor, primero recogido el diámetro del rotor. Para ello, utilice la siguiente relación:

El rotor de palas está trabajando en condiciones muy difíciles. En ella están las fuerzas aerodinámicas que se empeñan, torcido, roto, buscan fuera de su ajuste. Con el fin de "enfrentar" tal acción de las fuerzas aerodinámicas, la hoja debe ser lo suficientemente fuerte.

Al volar en la lluvia, en la nieve o en las nubes bajo condiciones propicias para la formación de hielo, el trabajo blade aún más complicado. Las gotas de lluvia que cae sobre la hoja con una enorme velocidad ", llamó a su pintura. Cuando icing cuchillas pa están formadas por la acumulación de hielo que distorsiona su perfil, evitar su movimiento de balanceo, agravarlo. Al almacenar el helicóptero en el suelo a la hoja nocivos efectos drásticos cambios de temperatura, humedad, radiación solar.

Por lo tanto, la cuchilla no sólo debe ser fuerte, pero todavía debe ser resistente a las influencias externas. Pero si sólo eso! A continuación, la hoja se podría hacer todo de metal, cubriéndolo con una capa anti-corrosivo, y el problema estaría resuelto.

Pero hay otro requisito: la hoja, además, debe ser uniforme y fácil. Por lo tanto, se fabrica como un diseño hueco base del larguero de la pala tomar el metal, sobre todo - tubo de acero de sección variable, la zona es gradual o escalonada reducida desde la raíz hasta el final de la hoja.

El mástil es la cuchilla longitudinal principal miembro de la fuerza recibe las fuerzas cortantes y los momentos de flexión. En este sentido, el larguero de la pala de trabajo es similar a la operación de un larguero de ala de avión. Sin embargo cuchillas de larguero se deben a la rotación del tornillo tiene fuerza centrífuga no está presente en el larguero de un ala de avión. Bajo la influencia de estas fuerzas el larguero de la pala expuesta a tensión.

Por spar soldada o remachada bridas de acero para la fijación del conjunto de fuerza transversal - costillas cuchilla. Cada nervio, que puede ser de metal o de madera, que consta de paredes y estantes. Para los estantes de metal está pegada o soldada revestimiento de metal, y para estantes de madera pegado de madera contrachapada o de la tela de recubrimiento está cosido o pegado a paneles de dedo del pie de madera contrachapada, y por las colas de lino se cose como se muestra. En la parte delantera de la plataforma costillas perfil está unido a la banda de frente, y en la cola - al larguero trasero. Stringers son elementos de refuerzo longitudinales auxiliares.

Revestimiento que cubre nervaduras de pestaña forma un perfil de la pala en cualquiera de su sección transversal. La más fácil es una cubierta de tela. Sin embargo, para evitar la distorsión del perfil, como resultado de la deflexión de la tela que cubre las áreas entre las costillas, las costillas tienen que poner cuchillas muy a menudo, después de aproximadamente 5-6 cm una de otra, lo que hace que la hoja más pesada. La superficie de la hoja con revestimiento de tela estirada mal parece acanalada y tiene bajas cualidades aerodinámicas, ya que su gran resistencia. Durante una revolución del perfil de la pala dichos cambios, lo que contribuye a la aparición de vibraciones adicional del helicóptero. Por lo tanto, la cubierta de tela impregnada con droga, que, de acuerdo con su tela de secado tira con fuerza.

En la fabricación de láminas de madera contrachapada rigidez de la hoja y aumenta la distancia entre las costillas se puede aumentar en tiempos 2,5 en comparación con las láminas cubierto con tela. Con el fin de reducir la resistencia, la superficie lisa de la madera contrachapada se procesa y pulido.

Buenas formas aerodinámicas y de alta resistencia se puede lograr haciendo que la cuchilla hueca-metal. La dificultad de la producción es variable en la fabricación de la sección de mástil, que forma la nariz del perfil. La parte de cola del perfil de la pala está hecha de revestimiento de chapa metálica que Enjuagar los bordes de ataque soldadas al miembro lateral y el borde posterior del remache juntos.

Helicóptero perfil de la pala del rotor se selecciona de manera que cuando el ángulo de ataque de ruptura puede fluir surgió a altos ángulos de ataque. Esto es necesario con el fin de evitar la interrupción del flujo de retirarse hoja donde especialmente altos ángulos de ataque. Además, evitar vibraciones debe elegir un perfil, lo que sería un cambio en el ángulo de ataque no cambia la posición del centro de presión.

Un factor muy importante para la durabilidad y el funcionamiento de la hoja es la disposición mutua del centro de presión y el centro de gravedad del perfil. El hecho de que la acción combinada de flexión y torsión, la hoja está expuesta a vibraciones auto-excitado, es decir. E. Con el aumento de amplitud de vibración (aleteo). Para evitar la veleta vibración debe equilibrarse respecto a la cuerda, es decir. E. es el centro de gravedad sobre la cuerda, lo que excluiría se debe proporcionar la auto-expansión de la vibración. equilibrar tarea se reduce a, haber construido el centro de la hoja de gravedad es el perfil de la presión en frente del centro.

Continúe la consideración de las condiciones de trabajo de la pala del rotor principal, cabe señalar que los daños en las gotas de agua de hoja de madera de revestimiento se puede prevenir si a lo largo de su borde frontal para fortalecer el ribete de hoja de metal.

La lucha contra el deshielo de las palas es una tarea más compleja. Si este tipo de formación de hielo en vuelo como la escarcha y la rima, un gran peligro para el helicóptero no está presente, el hielo vidrioso, gradual e imperceptiblemente, pero muy sólidamente se acumulan en las hojas, lo que resulta en hojas de ponderación, la distorsión de su perfil y, en última instancia, a una reducción de ascensor que conduce a una fuerte pérdida de capacidad de control y la estabilidad del helicóptero.

Hubo una vez la teoría de que el hielo como resultado de aleteo de movimiento de las palas será volar de cizallamiento, era insostenible. Hoja de formación de hielo comienza en primer lugar en la raíz, donde la curvatura de la hoja en su movimiento de aleteo es pequeña. En el futuro, una capa de hielo comienza a extenderse aún más por el extremo de la hoja está erosionando gradualmente. Hay casos en que el espesor del hielo en la raíz alcanzó 6 mm, y en el extremo de la hoja - 2 mm.

Para evitar la formación de hielo es posible de dos maneras.

La primera forma- Un estudio cuidadoso de las condiciones meteorológicas en el área de operaciones, sin pasar encontradas en el camino las nubes y el cambio de altitud para superar la guinda del won, la terminación del vuelo, etc. D..

La segunda forma- Esta cuchilla equipos dispositivos antihielo.

Conocido una alegro estos dispositivos para palas de helicóptero. Para quitar el hielo de las palas del rotor puede

puede utilizar alcohol protivoobledenitel, que pulveriza el borde frontal del alcohol tornillo. Por último, la mezcla con agua, se disminuye la temperatura de su congelación y evita la formación de hielo.

Desprendimiento de hielo con las palas de la hélice se puede efectuar por aire, que se sopla en la vejiga de caucho, corriendo a lo largo del borde delantero del rotor. Inflacionario cámara nadkalyvaet corteza helada, piezas separadas que luego se extendieron palas de la hélice con una contracorriente de aire.

Si el borde delantero de la pala del rotor está hecho de metal, es posible calor o electricidad, o aire caliente, se pasa a través de una tubería establecido a lo largo del borde delantero del rotor.

El futuro dirá cuál de estas formas de encontrar una aplicación más amplia.

Un características aerodinámicas del rotor son importante número de palas del rotor, y la carga específica en el área de barrido del rotor. Teóricamente, el número de palas de la hélice puede ser cualquiera de un número infinitamente grande de ellos, son tan grandes que eventualmente se fusionarán en una superficie de espiral, como se había previsto en el proyecto Leonardo da Vinci o helicóptero-bike I. Bykov.

Sin embargo, hay un número más rentable de cuchillas. El número de hojas no debe ser inferior a tres, ya que dos cuchillas que tienen grandes fuerzas de empuje desequilibrado y oscilación del tornillo. El cambio de empuje del rotor alrededor de su valor medio durante una vuelta de tuerca en la sola aleta, y las hélices de dos palas. Una hélice de tres palas es casi salva el valor medio del empuje durante todo el turno.

El número de las palas de la hélice también debe ser muy grande, ya que en este caso, cada cuchilla se ejecuta en el flujo perturbado por una hoja anterior, lo que reduce la eficiencia del rotor.

Cuanto mayores sean los palas de la hélice, la mayor parte de la zona que ocupan barrer unidad. La teoría de rotor de helicóptero introdujo el concepto del ciclo de trabajo, que se calcula como la relación de la superficie total

Para el modo de cálculo del rotor principal del helicóptero (levantamiento vertical) el valor más favorable del factor de relleno es la cantidad de 0,05-0,08 (0,065 valor medio).

Esta carga es la media. Menor carga se llama carga dentro 9 12-kg / m2. Helicópteros con esta carga, maniobrables y tienen una alta velocidad de crucero.

Helicópteros utilitarios tienen una carga promedio en el rango de hasta 12 20 kg / m2. Por último, una gran carga se utiliza muy poco, es una carga de hasta 20 30 kg / m2.

El hecho es que a pesar de la alta carga específica en el área de barrido y proporciona una gran capacidad de carga del helicóptero, pero el fallo de motor en un régimen de auto rotación helicóptero caerá rápidamente, lo que es inaceptable, ya que en este caso violó la disminución de la seguridad.

Desviación del aleteo de las palas

características elásticas de masa de hojas de HB

Haraktristika cubo de rotor de helicóptero

 

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