Opfindelser og maskiner

Den perfekte helikopter: Forstå koaksial rotordesign

Den perfekte helikopter: Forstå koaksial rotordesign


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

En koaksialrotor eliminerer behovet for en halerotor og skaber en sikrere og mere stabil maskine.

For at forstå, hvordan et design med to koaksiale rotorer langt overgår andre helikoptere, er vi nødt til at undersøge fysikken i spil.

Helikopternes fysik

For enkeltrotorhelikoptere genereres lift-off gennem hovedrotoren, der roterer. Denne rotation genererer drejningsmoment omkring hovedhelikopteren, hvilket får hovedkroppen til at dreje rundt i den modsatte retning. Tidlige ingeniører designede halerotoren for at imødegå dette drejningsmoment og holde helikoptere stabile. Halerotorer er generelt meget mindre rotorer monteret på en vinkelret akse til hovedrotoren. Ved at kontrollere hastigheden på halerotoren kan piloten stabilisere fartøjet såvel som styre helikopterens retning.

En langsommere halerotor ville få helikopterlegemet til at rotere i den modsatte retning af hovedrotoren på grund af overskydende drejningsmoment i den retning. At fremskynde halerotoren ville gøre det modsatte. Sammen med retningen kan helikopterpiloter kontrollere fartøjets kæbe ved at justere vinklen på halerotoren. Ved at kaste halerotoren lidt op eller ned skaber piloten en øjebliksarm gennem helikopteren, som igen justerer fartøjets kæbe.

Hvorfor et koaksialt design er så meget bedre

Nu hvor vi forstår de grundlæggende mekanikker i enkeltrotor helikoptere, kan vi begynde at se, hvorfor koaksiale rotorer kan give nogle fordele. Ved at placere to rotorer på en enkelt akse og dreje dem i modsatte retninger skabes et net-nul-moment omkring helikopterens hoveddel, hvilket holder det meget stabilt. Via både mekaniske midler og elektroniske midler er hver rotor perfekt indstillet og styret til at annullere nettomomentet for den anden rotor i realtid. Dette gør det muligt for koaksialfartøjet at opnå ret betydelige svævningsfunktioner sammenlignet med deres enkeltrotorbrødre.

Når du tænker på helikoptere, tænker du på lodret start og evnen til at svæve. Fjern disse aspekter, og helikopteren fungerer identisk med et fly. Som en sidebemærkning er lodret start ikke eksklusivt for rotorfly. Fly, der udnytter evnen uden rotorer - hovedsageligt harrierjet - udfører imidlertid opgaven med meget mindre effektivitet og stabilitet.

En helikopters evne til at svæve og være stabil er synonymt med dets kvalitet at være helikopter. I koaksiale design giver den forbedrede evne til at svæve og opretholde en stabil flyvning i sidste ende bedre helikoptere. Bedre helikoptere betyder, at de er lettere at kontrollere og meget sikrere for beboerne. Teoretisk set, hvis en rotor brød i et koaksialt system, kunne fartøjet stadig landes sikkert.

Endelig betyder anvendelse af koaksiale rotorer, at der ikke er noget iboende behov for, at fartøjet har et gyroskop for at give stabilitet. Rotationseffekterne af begge rotorer giver et næsten perfekt gyroskop, hvilket forbedrer fartøjets stabilitet igen.

Så hvorfor ser vi ikke flere koaksiale helikoptere? De er ikke uden deres fejl.

Problemer med koaksiale helikoptere

Den første hovedfejl er, at timingen af ​​de to rotorblade skal være næsten perfekt. Hastighed og retningsændringer skal opnås sammen. Selv den mindste fejl i kalibrering gør i det væsentlige flyet ustabilt og umuligt at flyve. En fejl i kalibrering er værre, end du sandsynligvis tror for fartøjets evne til at flyve. Hvis timingen er slukket nok, producerer koaksiale helikoptere ikke nok lift til at forlade jorden og ende med at bare dreje på asfalten.

RELATERET: BOEINGS SENESTE MILITÆRE HELIKOPTER TAGER FLY

Ud over behovet for nøjagtighed i indstillingen af ​​rotorerne har disse rotorer en tendens til ikke at være så lydhøre som et enkelt rotorfartøj. Når du gør et fly mere stabilt, foretager du generelt præcise bevægelser sværere at opnå - det er en konstant afvejning inden for rumfartsteknik. Mens koaksiale helikoptere er sikre og effektive, er de ikke velegnede til applikationer, hvor piloter har brug for fin manøvredygtighed. De er dog perfekte til applikationer, hvor der kræves præcis svævning.

Det koaksiale rotordesign er et af de mest fremtrædende helikopterdesign til dato. Mens det har sine ineffektiviteter; det forsvinder ikke når som helst snart. Stabiliteten i designet er populær inden for hobbymiljøet og endda mange militær- og redningshelikoptere til dato. Hvis du designede en helikopter, hvilket design ville du vælge?


Se videoen: How does a Helicopter fly? (September 2022).


Kommentarer:

  1. Mingan

    Undskyldning, rengøres

  2. Kiley

    Jeg beklager, det har forstyrret... Jeg forstår dette spørgsmål. Det er muligt at diskutere. Skriv her eller i PM.

  3. Japhet

    This information is true

  4. Treowe

    Wacker, it seems to me, it is a brilliant phrase

  5. Stevenson

    Biennium blev det cool.

  6. Kazisida

    Mange tak, fedt kreativt skrevet



Skriv en besked