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Montez verticalement. Hélicoptère.

Montez verticalement. Hélicoptère.

 

Climb est un mode vertical lourd. Cela est dû à deux facteurs. La première est que la poussée du rotor que le poids de l'hélicoptère doit également surmonter la résistance du fuselage de l'hélicoptère, qui est créé lors de son flux de soufflage vers le bas.

Dans ce sens la zone du fuselage soufflage, crée une résistance nuisible est le plus grand. Adapté pour souffler tout le dos avant de la conception du fuselage est de haut en bas mauvais rationalisée. A partir de ces considérations, il serait souhaitable que le rotor plus poussée développée à une dépense d'énergie donnée. Toutefois, cela ne se produit pas, comme la vis de montée verticale en cours d'exécution à un angle A = - 90 °, se développe en raison de l'absence de flux d'air dans le plan de rotation du rotor le plus bas traction lorsque les coûts sont donnés capacité, qui est le deuxième cas, la détermination d'un ensemble difficulté hauteur verticale.

Ces deux circonstances déterminent une grande charge du moteur pendant la montée verticale.

Avec une montée verticale pour faire fonctionner l'hélicoptère de transport réaction de couple du rotor de

Il est évident que la vitesse verticale ou de composer, comme on l'appelle, taux de montée peut être augmentée tant que la poussée disponible dépasse la demande. Si vous construisez une hauteur pour chaque besoins graphiques et la poussée disponible, le point d'intersection de ces courbes sur le graphique sera gravir la plus haute valeur pour chaque donnée d'une hauteur. Avec les valeurs de la plus haute ascension vers les sommets de quelques-uns, vous pouvez tracer la montée.

Disponible poussée dépend de la puissance du moteur, et celle-ci varie avec l'altitude. Compte tenu de cette changé avec la hauteur et la taille de montée. Si vous montez la terre en présence du moteur à haute altitude est 2,5 m / sec, à une hauteur d'un kilomètre, il est 2,75 m / s et à une altitude de deux kilomètres - 3,0 m / s.

A la hauteur de 3 km de montée est égal à zéro, ce qui signifie que l'hélicoptère a atteint un plafond statique.

Lorsqu'il est installé sur une altitude de moteur d'hélicoptère, puis monter jusqu'à la hauteur calculée du moteur augmente et diminue après la hauteur estimée que lorsque le moteur de nevysotnom.

Plafond statique lorsqu'il est installé dans un hélicoptère à haute altitude

Autour de l'axe Y sont réactifs instant couple rotor du rotor de queue poussée et instant de la force latérale portant une pinte S.

Autour de l'axe Z de11stvuyut moments sur le palier de la force, par la force longitudinale du rotor H et, enfin, le couple rotor de queue.

Sans préciser la valeur de ces moments et les moyens de couper, seulement dire que le pilote correctement agissant sur les commandes, peut toujours équilibrer l'hélicoptère afin qu'il se déplace à une vitesse constante, à la même hauteur dans une ligne droite, sans tangage ou de plongée sans roulis et de lacet.

Si l'hélicoptère est stable en vol en raison de forces extérieures (par exemple, une rafale de vent) de l'hélicoptère rejeté dans un sens ou un autre, mais sans intervention du pilote, les forces et les moments qui permettront de restaurer l'hélicoptère à sa position initiale.

Lorsque vous voyagez sur un pilote d'hélicoptère instable doit toujours rejeter contrôles (hélicoptère de contrôle de bouton, des pédales et une "étape-Gas»), maintenir l'hélicoptère en équilibre.

Il convient de noter que d'assurer la stabilité de l'hélicoptère est un défi pour les concepteurs.

Pour chaque aéronef plus lourd que l'air le paramètre le plus important est la vitesse de vol de niveau maximum. Si souvent demandé si le grand vol de l'hélicoptère de la vitesse maximale? Et quand la réponse devrait être que pas plus de 200 km / h, puis hochent la tête dans la déception. Et pourtant, comme on l'a déjà fait ses preuves dans le début du livre, la question d'une vitesse maximale de vol d'hélicoptères est pas le principal critère d'évaluation.

Examinons pourquoi l'hélicoptère ne peut pas voler à des vitesses élevées?

La vitesse de vol de l'hélicoptère est limitée au début de l'apparition de l'écoulement de défaillance dans certaines zones des lames de rotor.

Le fait que la pale de rotor comme une aile de développer à grande levée à faible résistance que dans une certaine gamme d'angles d'attaque et de vitesses.

Par exemple, le coefficient de portance d'un profil avec angle d'attaque augmente de plus en plus que la valeur de l'angle d'attaque, après quoi il ya une forte baisse dans l'ascenseur.

L'angle d'attaque 13 ° est appelé angle d'attaque critique du profil. Afin d'éviter toute perturbation dans le flux d'air est inacceptable pour augmenter l'angle d'attaque-dessus de la critique.

Pendant ce temps, l'image de la distribution des angles d'attaque du rotor est extrêmement diversifié.

On voit que le profil à l'extrémité de la pale de rotor principal pour une tour modifie l'angle d'attaque de jusqu'à 4 12 °.

Si la position azimutale différente d'enregistrer la valeur de l'angle d'attaque à l'extrémité des pales de rotor, on obtient ce qui suit:

D'après ce tableau, on construit un graphique des angles de section de palier stud attaque à palettes au rayon r en fonction de l'azimut.

Le graphique montre que l'angle d'attaque du profil d'extrémité du rotor à un angle d'environ 270 ° approchant angles critiques. Cela signifie qu'il est suffisant pour permettre une déviation mineure de la mode de vol spécifiée (exagérer la vitesse, le nombre insuffisant de tours), commence l'échec de flux qui conduit au fait que sur la partie entière du rotor de disque difficilement être portance créée, mais ce sera une résistance accrue au mouvement lame.

Avec l'avènement de l'échec sur les vibre de rotor d'hélicoptère, aggraver sa stabilité et sa maniabilité. Le degré de détérioration des données de vol de l'hélicoptère dépend de la taille de la zone couverte par la panne. Une petite zone de défaillance, par exemple, alors que l'échec à plus d'20 ° / une vis d'entraînement peut déjà être difficile corrigible.

Il montre une zone de valeur couverte par une perturbation dans le diamètre du rotor 12 m ayant un profil de l'angle d'attaque critique 12 °, lorsque 200 / min. Lorsque la vitesse de vol en 80 km / h la zone de l'échec sur le rotor principal est encore insignifiante, environ 8%. En augmentant la vitesse de la 130 km / h la zone de l'échec est déjà propagé presque 20% vis Smetana Square. Il est urgent de réduire l'angle d'attaque, ce qui pourrait être fait principalement à une diminution du pas collectif du rotor ainsi que d'une diminution de la vitesse et du rotor vitesse augmente.

Afin d'éviter une perturbation opportun de les extrémités des pales ont des profils avec grand angle d'attaque critique.

Bad lames soins de la peau de l'hélice et de son givrage en vol peuvent considérablement réduire l'angle d'attaque critique, qui commence panne.

Ainsi, la perturbation des flux lorsque l'angle d'attaque critique à la lame en retraite est le premier facteur limitant l'hélicoptère voler à des vitesses élevées.

Il convient de mentionner que la immédiatement augmentation du nombre de tours du rotor, en tant que mesure pour lutter contre la perturbation peut être inefficace, en raison de la répartition de l'écoulement peut se produire pour d'autres raisons, à savoir la répartition à grande vitesse.

Vitesse de décrochage pour le profil du rotor peut se produire à tout angle d'attaque, tout au long de la plage de fonctionnement des angles dans le cas où le profil de mouvement se produit avec nombre de Mach supérieur à M critique.

Un certain nombre critique du monde appelle un certain nombre M, dans lequel, dans certaines parties du profil apparaît zone d'écoulement supersonique et, par conséquent, la résistance de vague.

Si la vitesse du profil de la vis dans l'air est beaucoup moins que la vitesse du son (L1 petit nombre), puis le flux en douceur rationalisé profil, et l'air dans ces conditions peut être considéré comme milieu essentiellement incompressible, t. E. Ne change pas sa densité et de la température lorsque les changements de pression.

Il apparaît que, dans certaines circonstances, à la compressibilité de l'air doivent être considérées, dans certains cas, la propriété de compressibilité peut être négligé.

La vitesse du profil est inférieure à la vitesse de 30 sonore% égal ou, la compressibilité de l'air peut être totalement ignoré, puisque dans ce cas le profil aérodynamique des coefficients ne dépendent pas de la vitesse de vol, et ne dépendent que de l'angle d'attaque.

On voit que, même sur la surface supérieure de la pale où la vitesse d'écoulement par rapport à la vitesse augmente sensiblement, le débit reste lisse.

L'influence sur les caractéristiques du profil de vitesse également légèrement au nombre de M à 0,3 0,7, bien que déjà observé manifestations n compressibilité de l'air que coefficients.

Lorsque le nombre M atteint environ 0,7, le profil (généralement le premier sur la surface supérieure) affiche la zone où la vitesse est supersonique, et puis tout à coup, brusquement, passe en subsonique, qui est accompagné par une augmentation de la pression de la densité de l'air. Dans de tels cas, nous disons que le profil de "villages" onde de choc.

Avec augmentation supplémentaire du saut de vitesse sur le profil supérieur se déplace progressivement vers le bord de fuite. En même temps que cela, il ya un saut et

la surface inférieure du profil aérodynamique qui se déplace également vers le bord de fuite.

Education sauts accompagnée d'une perturbation importante de l'écoulement, ce qui conduit naturellement à une diminution de portance et une augmentation dans le profil de résistance.

La perturbation de l'éducation de la vitesse d'écoulement sur elle est visible le profil de la couche limite et l'onde de choc. Onde de choc atteint seulement jusqu'à la couche limite de surface. Ici, il ne se répartit pas, comme dans la couche limite de vitesse inférieure à la vitesse du son, et la condition de la formation est la présence du saut vitesse supersonique.

Pendant le saut de vitesse diminue et la pression augmente, de sorte que l'écoulement de couche limite de particules de l'air a lieu dans le sens de la flèche. Accumuler, les particules d'air comme il briser la paroi des flux de frontaliers, entraînant une panne.

Le profil de résistance, qui est apparu à la suite de la manifestation de la compressibilité de l'air est appelée impédance. La plupart de la perte du rotor de puissance tombe sur la vague Poterna - impédance.

Le profil de résistance à un échec dans les temps 13-14 la résistance à un profil d'écoulement lisse. Modification ascenseur et en changeant la position du centre de pression entraîne un changement dans les moments générés profil. Dans certaines sections, il ya une tendance à nez vers le bas, tandis que d'autres - à se cabrer, qui ont un impact considérablement négatif sur la stabilité et la contrôlabilité de l'hélicoptère.

Plus le profil d'écoulement totale de vitesse, plus le nombre M, et donc plus la perte de l'onde. Cela se voit clairement dans le diagramme de pertes de puissance de distribution le long des pales de l'hélice vis indiquées.

Le plus proche de l'extrémité du profilé de lame, plus la proportion de pertes d'onde.

Ainsi, la perturbation des flux à la vitesse critique à l'avance de lame est le deuxième facteur limitant l'hélicoptère voler à des vitesses élevées.

Par conséquent, chaque hélicoptère a une limite de vitesse de vol et le nombre de tours de vis (le moteur), qui sont déterminées par soufflerie et des essais en vol.

Vitesse maximale de l'hélicoptère de vol horizontal atteint lorsque le besoin d'une capacité de vol devient la capacité disponible.

Si un hélicoptère monté moteur alternatif, alors sa capacité disponible avec l'augmentation de la vitesse de vol ne soit pas augmenté et reste à peu près constante.

Toutefois, la puissance nécessaire à la vitesse de vol varie en augmentant la résistance varie hélicoptère (fuselage et d'autres parties).

La demande d'électricité est consacré à surmonter l'inductance, profil de résistance et nuisible.

Tout d'abord, avec l'augmentation de la vitesse, la puissance nécessaire diminue à mesure que la mise en place de la même tige avec une vitesse croissante de vol exige moins de puissance. La demande d'énergie est réduite proportionnellement à la vitesse de vol. Avec plus d'augmentation de la résistance de la vitesse augmente proportionnellement au carré de la vitesse.

La vitesse à laquelle la puissance nécessaire devient la capacité disponible est la vitesse maximale de vol horizontal. Une nouvelle augmentation de la vitesse est possible qu'en réduisant l'hélicoptère.

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