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Suba verticalmente. Helicóptero.

Suba verticalmente. Helicóptero.

 

Climb es un modo vertical, pesado. Esto es debido a dos factores. La primera es que el empuje del rotor que el peso del helicóptero también debe superar la resistencia del fuselaje del helicóptero, que se crea durante su flujo de soplado hacia abajo.

En esta zona del fuselaje dirección de soplado, crea resistencia perjudicial es mayor. Adaptado para hacer estallar todo el frente hacia atrás del diseño del fuselaje es de arriba a abajo mala aerodinámica. A partir de estas consideraciones, sería deseable que el rotor de mayor empuje desarrollado en un gasto de energía dada. Sin embargo, esto no se produce, ya que el tornillo para el ascenso vertical situada a un ángulo A = - 90 °, se desarrolla debido a la falta de flujo de aire en el plano de rotación del rotor más bajo tracción cuando los costos se dan capacidad, que es la segunda circunstancia, la determinación de una dificultad conjunto altura vertical.

Estas dos circunstancias determinan una gran carga del motor en el ascenso vertical.

Con una subida vertical para operar el helicóptero ascensor reacción par de rotor de

Es obvio que la velocidad vertical de marcado o, como se llama, subir tasa se puede aumentar el tiempo que el empuje disponible excede la demanda. Si usted construye una altura para cada necesidades gráficas y el empuje disponible, el punto de intersección de estas curvas en el gráfico subirá el valor más alto para cada dieron una altura. Con los valores de la más alta subida a las alturas de unos pocos, se puede trazar el ascenso.

Disponible empuje depende de la potencia del motor, y el segundo varía con la altitud. En vista de esto cambió con la altura y el tamaño de ascenso. Si subes la tierra en presencia de motor de gran altitud es 2,5 m / seg, a una altura de un kilómetro es 2,75 m / s, y tiene una altura de dos kilómetros - 3,0 m / s.

A la altura de 3 km de ascenso es cero, lo que significa que el helicóptero ha alcanzado un techo estática.

Cuando se instala en una altitud de motores de helicópteros, a continuación, subir a la altura calculada del motor aumenta y disminuye después de la altura estimada como cuando el motor nevysotnom.

Techo estático cuando se instala en un helicóptero de gran altitud

Alrededor del eje Y son reactivos momento rotor de par de empuje del rotor de cola y el momento de la fuerza lateral que lleva una pinta S.

Alrededor del eje Z de11stvuyut momentos en el soporte de la fuerza, por la fuerza longitudinal del rotor H y, por último, el rotor de cola torque.

Sin precisar el valor de estos momentos y maneras de recortar, decir solamente que el piloto actuando correctamente en los controles, siempre puede balancear el helicóptero para que se mueva a una velocidad constante, a la misma altura en línea recta, sin pitcheo o inmersión sin balanceo y guiñada.

Si el helicóptero es estable en vuelo debido a fuerzas externas (por ejemplo, una ráfaga de viento) el helicóptero rechazado en una dirección u otra, pero sin la intervención del piloto, las fuerzas y momentos que se pueda restablecer el helicóptero a su posición original.

Al volar en un piloto de helicóptero inestable siempre debe rechazar los controles (helicóptero de control mando, pedales y un "paso de gas"), mantenga el helicóptero en equilibrio.

Cabe señalar que para asegurar la estabilidad del helicóptero es un desafío para los diseñadores.

Por cada aeronave más pesada que el aire, el parámetro más importante es la velocidad máxima de vuelo de nivel. Muy a menudo se le preguntó si el gran vuelo máximo helicóptero velocidad? Y cuando la respuesta debería ser que no más de 200 km / h, a continuación, mueven la cabeza en la decepción. Y, sin embargo, como ya se ha demostrado en el principio del libro, la cuestión de una velocidad máxima de vuelo de los helicópteros no es el criterio primario para la evaluación.

Veamos por qué el helicóptero no puede volar a altas velocidades?

La velocidad de vuelo del helicóptero se limita a la comienzo de la aparición de flujo de fracaso en algunas áreas palas del rotor.

El hecho de que la pala del rotor como un ala desarrollar alta elevación a baja resistencia sólo en un cierto rango de ángulos de ataque y la velocidad.

Por ejemplo, el coeficiente de sustentación de un perfil al aumentar el ángulo de ataque aumenta sólo al valor del ángulo de ataque, después de lo cual hay una fuerte caída en el ascensor.

El ángulo de ataque 13 ° se denomina ángulo crítico de ataque del perfil. Con el fin de evitar la interrupción en el flujo de aire es inaceptable para aumentar el ángulo de ataque por encima de la crítica.

Mientras tanto, el panorama de la distribución de los ángulos de ataque del rotor es muy diversa.

Vemos que el perfil en el extremo de la pala del rotor principal para que una vez cambia el ángulo de ataque de hasta 4 12 °.

Si es diferente posición azimutal para grabar el valor del ángulo de ataque en el extremo de las palas del rotor, obtenemos lo siguiente:

De acuerdo con esta tabla, se construye un gráfico de ángulos de ataque sección de apoyo perno de paletas en el radio r como una función del acimut.

El gráfico muestra que el ángulo de ataque del perfil de extremo del rotor en un ángulo de aproximadamente 270 ° acercarse a esquinas críticos. Esto significa que es suficiente para permitir una desviación menor del modo de vuelo especificado (exagerar la velocidad, número insuficiente de revoluciones), comienza el fracaso de flujo que dará lugar al hecho de que en toda la parte del rotor de disco difícilmente ascensor creado, pero será un aumento de la resistencia al movimiento cuchilla.

Con el advenimiento de la insuficiencia de las vibra rotor de helicópteros, empeorar su estabilidad y manejabilidad. El grado de deterioro de los datos de vuelo del helicóptero depende del tamaño del área cubierta por la descomposición. Una pequeña zona de falla, por ejemplo, mientras que el fracaso en más de 20 ° / un tornillo de accionamiento puede ya ser difícil corregir.

Se muestra un área de valor cubierto por la interrupción al diámetro del rotor 12 m que tiene un perfil del ángulo crítico de ataque 12 °, cuando 200 / min. Cuando la velocidad de vuelo en 80 km / h zona de falla en el rotor principal sigue siendo insignificante, sobre 8%. Al aumentar la velocidad de la 130 km / h zona de falla ya se ha extendido casi 20% tornillo Plaza Smetana. Se requiere con urgencia para reducir el ángulo de ataque, lo que podría hacerse principalmente en una disminución en el paso colectivo del rotor, así como una disminución de la velocidad del aire y del rotor aumenta la velocidad.

Con el fin de evitar la interrupción conveniente a los extremos de las palas tienen perfiles con alto ángulo crítico de ataque.

Palas de la hélice cuidado de la piel Bad y su formación de hielo en vuelo pueden reducir drásticamente el ángulo crítico de ataque, que comienza avería.

Por lo tanto, la interrupción del flujo cuando el ángulo crítico de ataque en la hoja retirada es el primer factor que limita el vuelo del helicóptero a altas velocidades.

Cabe mencionar de inmediato que el aumento en el número de revoluciones del rotor, como una medida para combatir el trastorno puede ser ineficaz, como resultado de la descomposición de flujo puede ocurrir por otras razones, a saber desglose de alta velocidad.

La velocidad de calado para el perfil del rotor puede ocurrir en cualquier ángulo de ataque, en todo el rango de operación de los ángulos en el caso en que se produce el perfil de movimiento con número de Mach superior a M crítico.

Un número crítica del mundo llama a un número M, en la que en algunas partes del perfil aparece área de flujo supersónico y, como consecuencia, la resistencia de onda.

Si la velocidad del perfil del tornillo en el aire es mucho menor que la velocidad del sonido (número pequeño L1) de perfil, entonces el flujo sin problemas racionalizado, y el aire en estas condiciones puede ser considerada como medio esencialmente incompresible, t. E. No cambia su densidad y temperatura cuando los cambios de presión.

Parece ser que en algunas circunstancias a la compresibilidad del aire deben ser considerados, en algunos casos, la propiedad de la compresibilidad se puede descuidar.

La velocidad del perfil es igual o menor que la velocidad de 30 sonido%, la compresibilidad del aire se puede ignorar por completo, ya que en este caso el perfil aerodinámico de los coeficientes no dependen de la velocidad de vuelo, y depende sólo del ángulo de ataque.

Se ve que incluso en la superficie superior de la superficie de sustentación, donde la velocidad del flujo en comparación con la velocidad del aire aumenta sustancialmente, el flujo sigue siendo suave.

La influencia sobre las características del perfil de velocidad también ligeramente en número de M a 0,3 0,7, aunque ya se ha observado manifestaciones n compresibilidad del aire que los coeficientes.

Cuando el número M alcanza aproximadamente 0,7, a continuación, el perfil (normalmente la primera en la superficie superior) aparece la zona donde la velocidad es supersónico, y luego de repente, bruscamente, entra en subsónico, que se acompaña de un aumento en la presión de la densidad del aire. En estos casos se dice que el perfil de la onda de choque "pueblos".

Con un aumento adicional de la velocidad de salto en el perfil superior se mueve gradualmente hacia el borde de salida. Simultáneamente con esto, hay un salto y

la superficie inferior de la superficie de sustentación que también se mueve hacia el borde de salida.

Educación saltos acompañada por una interrupción significativa del flujo, lo que conduce naturalmente a una disminución de ascensor y un incremento en el perfil de resistencia.

Interrupción de Educación de la velocidad del flujo en él se puede ver el perfil de la capa límite y la onda de choque. Ondas de choque llega sólo hasta la capa límite superficial. Aquí no se distribuye, como en la velocidad de la capa límite inferior a la velocidad del sonido, y la condición para la formación es la presencia de la velocidad supersónica salto.

Durante las disminuciones de velocidad de salto y la presión aumenta, por lo que el flujo de capa límite de partículas de aire tiene lugar en la dirección de la flecha. La acumulación de partículas de aire, ya que se rompen a través de la pared de los flujos fronterizos, dando lugar a una avería.

El perfil de resistencia, que apareció como resultado de la manifestación de la compresibilidad del aire impedancia se llama. La mayor parte de la pérdida de potencia del rotor cae sobre la ola poterna - impedancia.

El perfil de resistencia en el fracaso en tiempos 13-14 la resistencia a un perfil de flujo suave. Cambio de ascensor y el cambio de la posición del centro de presión provoca un cambio en los momentos generados perfil. En algunos tramos hay una tendencia a la nariz hacia abajo, mientras que otros - para lanzar hacia arriba, que impactan dramáticamente negativo sobre la estabilidad y la capacidad de control del helicóptero.

Cuanto mayor es el perfil total de velocidad de flujo, mayor será el número M, y por lo tanto mayor es la pérdida de la onda. Esto se ve claramente en el diagrama de distribución de las pérdidas de energía a lo largo de las palas de la hélice del tornillo que se muestran.

Cuanto más cerca del extremo del perfil de la pala, mayor es la proporción de las pérdidas de onda.

Por lo tanto, la interrupción del flujo a la velocidad crítica en la pala que avanza es el segundo factor limitante el helicóptero volar a altas velocidades.

Por lo tanto, cada helicóptero tiene unos límites de velocidad de vuelo y el número de vueltas del tornillo (el motor), que se determina por el túnel de viento y las pruebas de vuelo.

Velocidad máxima de vuelo horizontal helicóptero alcanza cuando la necesidad de capacidad de vuelo se convierte en capacidad disponible.

Si un helicóptero montado motor alternativo, a continuación, su capacidad disponible con el aumento de la velocidad de vuelo no se incrementa y se mantiene aproximadamente constante.

Sin embargo, la potencia requerida con el aumento de la velocidad de vuelo varía a medida que varía la resistencia del helicóptero (fuselaje y otras partes).

La demanda de energía se gasta en la superación de la inductancia, perfil de resistencia y perjudicial.

En primer lugar, con el aumento de la velocidad, la potencia requerida disminuye a medida que la creación de la misma varilla con el aumento de la velocidad de vuelo requiere menos energía. La demanda de energía se reduce en proporción a la velocidad de vuelo. Con un mayor aumento en la resistencia de velocidad aumenta proporcionalmente al cuadrado de la velocidad.

La velocidad a la que la potencia requerida se convierte en la capacidad disponible es la velocidad máxima de vuelo horizontal. Un aumento adicional de la velocidad es posible sólo mediante la reducción del helicóptero.

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