Frage:
Wie drehen sich Hubschrauber mit Rotor?
Thangaraj Sundaramoorthy
2015-01-14 21:04:41 UTC
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Ich weiß, dass Flugzeuge das Ruder zum Wenden und den Aufzug zum Auf- und Abfahren der Nase verwenden.

Wie ändern Hubschrauber ihre Höhe und wie drehen sie sich?

Verwandte Frage - http://aviation.stackexchange.com/questions/2036/what-are-forward-flight-straight-flight-level-flight-and-cruise-flight-in-a-h?rq=1
Fragen Sie nach der Physik des Drehens oder wie die Bedienelemente zum Drehen verwendet werden?
Sechs antworten:
Andrew P.
2015-01-15 01:51:03 UTC
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Flugzeuge benutzen ihr Ruder nicht zum Wenden; Sie tun dies, indem sie in die Richtung der gewünschten Drehung einbiegen, dann "heben" die Flügel das Flugzeug in diese Richtung. Das Ruder wird nur verwendet, um die seitliche Trimmung aufrechtzuerhalten, damit der Luftstrom nicht aufprallt an der Seite des Rumpfes und der Luftwiderstand wird minimiert. Um eine Kurve einzuleiten, betätigt der Pilot mit dem Steuerknüppel oder dem Joch die Querruder an den Flügelspitzen, wodurch der Flügel im Innenradius der Kurve nach unten und der Flügel im Außenradius der Kurve nach oben geht. Ein leichter Gegendruck des Stocks oder des Jochs hebt die Nase an, wodurch ein "Aufstieg" eingeleitet wird. Da das Flugzeug jedoch in Richtung der Mitte eines Kreises geneigt ist, bewirkt der "Aufstieg" stattdessen keine Höhenänderung es bewirkt, dass das Flugzeug eine Kreisbahn fliegt. Kleine, gleichzeitige Änderungen der Motorleistung und der Ruderauslenkung sind erforderlich, um eine ordnungsgemäße Trimmung und konstante Höhe in einer sogenannten "koordinierten Kurve" aufrechtzuerhalten.

Hubschrauber drehen analog zu der eines Flugzeugs. Im Vorwärtsflug wird der zyklische Steuerknüppel (zwischen den Beinen des Piloten) leicht in Richtung der gewünschten Drehung gedrückt, wodurch die Rotorscheibe kippt, genau wie die Flügel eines Flugzeugs in einer gebogenen Kurve gekippt werden. Der Sammelhebel und die Drosselklappe (auf der linken Seite des Piloten) werden nach Bedarf eingestellt, um die Höhe aufrechtzuerhalten, und die Ruderpedale werden eingestellt, um eine koordinierte Drehung aufrechtzuerhalten. Da der Rumpf eines Hubschraubers wie ein Pendel an der Rotornabe aufgehängt ist und der Hubschrauber in die Kurve eintritt, neigt der Rumpf dazu, nach außen geschleudert zu werden, so dass er sich wie der Rumpf des Flugzeugs, der fest mit seinen Tragflächen verbunden ist, neigt. (Bei einem Schwebeflug ohne Vorwärtsgeschwindigkeit kann sich ein Hubschrauber allein mit den Ruderpedalen in jede Richtung drehen, was ein Flugzeug nicht kann. In diesem speziellen Fall bleibt der Rumpf eben.)

Um die Höhe zu ändern, muss die Kraft zum Klettern hinzugefügt oder die Kraft zum Abstieg verringert werden. Dies gilt für jedes Flugzeug, das schwerer als Luft ist, da bei konstanter Geschwindigkeit eine Erhöhung der Höhe eine Erhöhung der potentiellen Energie und eine Verringerung der Höhe eine Verringerung der potentiellen Energie impliziert. Bei Hubschraubern im Vorwärtsflug wird ein Aufstieg erreicht, indem zuerst der zyklische Steuerknüppel leicht zurückgezogen wird, um die Nase anzuheben und eine Steigfluglage herzustellen, dann der Kollektivhebel angehoben und der Gasgriff am Kollektivhebel gedreht wird, um die Rotordrehzahl konstant zu halten. Wenn das Kollektiv angehoben wird, nimmt die Steigung der Hauptrotorblätter zu, was ihnen mehr "Biss" in der Luft und damit mehr Auftrieb verleiht. Ein erfahrener Hubschrauberpilot führt diese Aktionen koordiniert durch, sodass alles gleichzeitig zu geschehen scheint. Im Sonderfall eines Schwebefluges kann ein Hubschrauber mit der Rotorscheibe in konstanter horizontaler Fluglage auf- und absteigen. Wie oben beschrieben, wird der Kollektivhebel angehoben und die Leistung mit dem Gas erhöht, um mehr Energie in das System zu bringen und das Flugzeug anzuheben. Zum Absenken wird der Kollektivhebel abgesenkt und die Leistung mit dem Gas verringert. Die Richtungssteuerung in einem Schwebeflug wird vollständig mit den Pedalen aufrechterhalten; Wenn der Hubschrauber der gebräuchlichste Typ mit einem Anti-Drehmoment-Heckrotor ist, muss beim Bewegen der Ruderpedale die Drosselklappe leicht erhöht oder verringert werden, um die unterschiedliche Leistung des Heckrotors auszugleichen und eine konstante Höhe aufrechtzuerhalten

(Wenn Ihnen das kompliziert vorkommt, haben Sie Recht. Der Drehflügelflug ist erheblich schwieriger als der Starrflügelflug, und die Perfektionierung von Hubschraubern dauerte Jahrzehnte länger, nachdem Starrflügelflugzeuge in den Himmel gestiegen waren.)

Es gibt eine Sache, die ich gerne hier etwas erweitert sehen würde, und ja, mir ist klar, dass die FAA etwas falsch macht. Das heißt: Die Rotorscheibe kippt nicht nur, weil Sie den Steuerknüppel bewegt haben. Ich würde gerne eine Erklärung der zyklischen Steigung und Präzession sehen, die hier hinzugefügt wird.
In der Tat kippt der Rotor nicht, der ganze Hubschrauber. Der zyklische Wechsel ändert einfach den Hub auf verschiedenen Seiten des Rotors unterschiedlich, indem er die Blattneigung in Abhängigkeit von ihrer aktuellen Position variiert.
@JanHudec "Der Rotor kippt nicht" - das tut er mit Sicherheit. Der Rotor kippt zuerst. Kurze Zeit später folgte der Rumpf, der wie ein Pendel wirkt und der Scheibe "folgt".
@JanHudec Lassen Sie mich Ihnen ein konkretes Beispiel geben. Auf abfallendem Boden sollte die Scheibe vor dem Anheben auf Höhe der Horizontalen sein. Dies wird erreicht, indem die Scheibe manchmal ziemlich stark gekippt und dann angehoben wird. Die Scheibe bleibt horizontal und sobald der Boden frei ist, schwingt der Rumpf waagerecht darunter. Es fühlt sich sehr seltsam an, wenn Sie zum ersten Mal von einem bedeutenden Hang aus heben.
@Simon: Trotzdem hat die Rotornabe kein Kippscharnier. Der Zykliker kippt nichts, er ändert die Blattneigung je nach Position unterschiedlich. Die Blätter klappen entsprechend, so dass die Scheibe kippt, aber es ist nicht der Rotor als Ganzes, sondern die Blätter, die einzeln flattern. (Es ist also nicht wirklich falsch zu sagen, dass der Rotor kippt, aber es ist irreführend, wie es funktioniert.)
Ah, Kreuzzwecke :) Wir sagen beide dasselbe. Es ist die Unterscheidung zwischen dem "Rotor" und der "Scheibe".
Obwohl die Blätter durch den Differentialhub flattern, sind Sie mit jedem Piloten, jedem CFI und der Art und Weise, wie die FAA darüber spricht, uneins, wenn Sie sagen, dass der Rotor nicht kippt. Es ist, als würde man sagen "Der Motor treibt die Räder eines Allradautos nicht an. Der Motor fährt. Jedes Rad einzeln", was zwar stimmt, aber den Punkt verfehlt.
Hubschrauber haben keine Ruderpedale
@rbp Aber die Pedale, die die Neigung des Heckrotorblatts steuern, haben den gleichen Effekt wie die Ruderpedale in geflügelten Flugzeugen: das Drücken (oder Ziehen) des Hecks nach links oder rechts, sodass sich die Richtung des Ganzen ändert.
Warum dann nicht den Zykliker das Lenkrad nennen?
Es gibt kein Lenkrad. Es gibt zwei Steuerelemente, die dasselbe steuern: Kollektiv (Steuerung der Hauptblattneigungen auf einmal) und zyklisch (Steuerung der Hauptblattneigungen in Abhängigkeit von ihrer Position auf dem Rotorkreis). Kollektiv ist eine Steuerung (ein Griff, der in eine Richtung bewegt werden kann, dh vorwärts und rückwärts), und zyklisch ist die zweite (der Haupt- "Joystick", zwei Dimensionen, vorwärts / rückwärts und links / rechts). Kein Rad in Sicht.
Ich denke, rbp zielt auf die falsche Bezeichnung von "Ruder" -Pedalen für ... was ist das * richtige * Wort für die Pedale in einem Heli?
Das Kollektiv besteht aus zwei Kontrollen. Und im Gegensatz zu einem Flugzeug, bei dem der Steuerknüppel zwei einachsige Steuerungen ist, ist der zyklische eine zweiachsige Steuerung. Es gibt viele Flugzeuge mit Lenkrädern http://www.conniesurvivors.com/pictures/N494TW-27Feb99-Cockpit.jpg. Die Pedale in einem Hubschrauber werden ordnungsgemäß als * Anti-Drehmoment * -Pedale und Steuerung * Gieren * bezeichnet. Sie sind keine Ruderpedale oder Spornradpedale und steuern nicht unbedingt irgendetwas am Heck (http://aviation.stackexchange.com/questions/8642/how-can-a-helicopter-be-designed-without) -a-Heckrotor / 8643 # 8643)
@TheBlastOne Die Anti-Torque-Pedale haben nicht die gleiche Wirkung wie das Ruder in einem Flugzeug, wie Sie es in MCA in einem Flugzeug oder in einem Hubschrauber mit LTE herausfinden würden
Flugzeuge können und können das Ruder zum Wenden verwenden. Zugegeben, die meiste Zeit nicht, aber während einiger Funktests wollten wir die Antenne auf den Boden richten, damit wir mehrere Wochen lang bis zu 8 Stunden am Tag flache Drehungen machten. Sprechen Sie über ein Training am linken Bein!
@rbp, Um das Problem der Nomenklatur zu vermeiden, werden sie in einigen Texten einfach als "Pedale" bezeichnet. Da die Rotorsysteme bei Koaxial- oder Tandemrotoren von Natur aus das Drehmoment aufheben, wäre es falsch, sie im Allgemeinen als Anti-Drehmoment-Pedale zu bezeichnen. Ich habe sie in dieser Diskussion zur Veranschaulichung "Ruderpedale" genannt und sie mit dem Ruder eines Schiffes verglichen, das das Gieren steuert. Ich habe jedoch noch keinen Text gefunden, der sie "Gierpedale" nennt.
Selbst koaxiale Rotoren heben das Drehmoment nicht vollständig auf, und der Pilot muss das Flugzeug immer noch mit den Pedalen gieren, damit die Nase zeigt, wohin sie will.
@AndrewP. Hey, ich sehe, dass Sie die Pedale erwähnen, die je nach Flugmodus zum Drehen oder zur Stabilisierung der Kurve verwendet werden, und dann den Gashebel für Änderungen der Heckrotorleistung einstellen, aber ich sehe keine Erwähnung der Wirkungsweise der Pedale, die das ändert Steigung / Leistung / was auch immer des Heckrotors oder des zugehörigen Geräts.
@StarWeaver - Wenn ich Ihre Frage richtig verstehe, erfordert die Variation der Steigung der Heckrotorblätter mit den Pedalen bei einem Hubschrauber mit Hauptrotor und Anti-Drehmoment-Heckrotor, um mehr oder weniger "Biss" in die Luft zu bekommen und das Fahrzeug zu gieren, mehr oder weniger Um die Höhe in schwebenden Kurven konstant zu halten, müssen koordinierte Gaseinstellungen vorgenommen werden, indem der Griff am Kollektivhebel je nach Drehrichtung gedreht wird. Die Pedale haben keine mechanische Verbindung zur Drosselklappe. Der Effekt ist weniger offensichtlich, wenn Der Hauptrotor befindet sich wie im Vorwärtsflug im Translationshub.
rbp
2015-01-15 21:06:34 UTC
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Ein Hubschrauber verfügt über drei separate Flugregime: Normalflug, Autorotation und Schweben.

Im Normalflug und bei einer Autorotation leitet ein Hubschrauberpilot eine Kurve ein, indem er links oder rechts auf das zyklisch, der Steuerknüppel zwischen den Beinen des Piloten. Durch eine Reihe von Steuerstangen oder Aktuatoren bewirkt der Zykliker, dass die Taumelscheibe die Steigung der Rotorblätter in Abhängigkeit von der Position des Blattes in seinem Zyklus ändert.

Um den Heli zu drehen, ist an der Außenseite der Kurve mehr Auftrieb erforderlich als an der Innenseite. Unter Berücksichtigung der Kreiselpräzession stellt die Taumelscheibe die Blätter so ein, dass die Blattneigung an der Außenseite der Kurve am höchsten und an der Innenseite der Kurve am niedrigsten ist, wodurch die Rotorscheibe als a entsteht System zum Kippen, um die Drehung einzuleiten. In einem halbstarren Rotorsystem kippt die gesamte Scheibe tatsächlich auf dem schwankenden Scharnier

enter image description here

In einem voll beweglichen Rotorsystem (via das flatternde Scharnier) oder bei einem starren Rotorsystem (flexible Blätter) bewegen sich nur die einzelnen Blätter, obwohl sie sich alle zusammen bewegen, um den Effekt der gesamten Scheibenneigung zu erzeugen.

enter image description here

Sobald die Scheibe beginnt, sich horizontal in Richtung des Zyklikers zu neigen, folgt der Rumpf ihr und der Heli rollt in die Kurve. Sobald der gewünschte Querneigungswinkel festgelegt ist, kann der Zykliker neutralisiert werden, und der erhöhte Luftstrom über den Drehflügel an der Außenseite der Kurve hält das Flugzeug in der Kurve.

Da alle Steuerungen an einem Hubschrauber Wenn der Pilot stark gekoppelt ist, muss er die Neigung, das Gieren und die Leistung anpassen, um die Höhe, den Rumpfkurs und die Fluggeschwindigkeit des Helis zu steuern und Umgebungsbedingungen wie Wind und Turbulenzen zu korrigieren.

Im Schwebeflug dreht der Hubschrauberpilot den Hubschrauber mithilfe der Anti-Drehmoment-Pedale, die die Gierachse des Flugzeugs steuern. Und tatsächlich kann man einen Hubschrauber während eines Fluges "drehen", ohne ihn durch horizontale Bewegung des Zyklikers auszulösen. Verlangsamen Sie dazu das Flugzeug bis zum Schwebeflug, gieren Sie das Flugzeug auf den gewünschten Kurs und starten Sie die Vorwärtsbewegung erneut. Versuchen Sie das nicht in Ihrem Flugzeug!

Gut. Friede, Mann! (Aber wo ist der Heckrotor - keine Erwähnung?) (Hoffe du hasst mich nicht dafür?)
siehe "Gieren" im vorletzten Absatz
ROIMaison
2015-01-14 21:20:06 UTC
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In einem Hubschrauber gibt es drei Steuerelemente:

  • Zyklischer Steuerknüppel (dies ändert zyklisch die Steigung der Blätter und erzeugt an verschiedenen Punkten des Zyklus unterschiedliche Auftriebswerte)
  • Kollektivhebel (dies bestimmt die vom Rotor erzeugte Kraft)
  • Die Anti-Drehmoment-Pedale (sie steuern den Heckrotor)

Dieses Bild zeigt das Ergebnis des zyklischen bewegen. Wie Sie sehen können, wird der gesamte Rotor gedreht, wodurch sich der Hubschrauber in eine bestimmte Richtung bewegt, wie in diesem Bild von AVstop Helicopter handbook

gezeigt. Das Kollektiv bestimmt den Betrag Vom Hauptrotor erzeugte Kraft

Der Anti-Drehmoment-Rotor wird verwendet, um den Hubschrauber zu drehen, wie hier gezeigt, erhalten von der Gunschip Academy: enter image description here

Der Hauptrotor erzeugt ein Drehmoment auf die Kabine, wodurch sie sich dreht. Eine Kraft ist erforderlich, um dieses Drehen zu verhindern. Der Heckrotor liefert diese Kraft und hält die Hubschrauberkabine gerade. Wenn wir jedoch möchten, dass sich die Kabine dreht, können wir die Blattneigung des Heckrotors einstellen. Dies ändert die vom Heckrotor abgegebene Kraft. Das Ungleichgewicht in Momenten dreht dann die Kabine.

Hierbei ist zu beachten, dass alle Bewegungen stark gekoppelt sind. Jede Eingabe hat immer zusätzliche Nebenwirkungen, denen entgegengewirkt werden muss.

"Cyclic Stick (dies ändert die Scheibenebene der Hauptrotoren)." Nein, tut es nicht. Die Blattneigung ändert sich je nach Position unterschiedlich.
Du hast recht, ich werde meine Antwort ändern.
Diese Änderung machte Ihre Antwort zur besten.
Das einzige, was mir in der Antwort fehlt, ist eine Aussage darüber, dass sich der Heckrotor normalerweise mit konstanter Geschwindigkeit dreht und die von ihm erzeugte Kraft durch diese Änderung der Blattneigung gesteuert wird. Auch der Aspekt, dass der Heckrotor eine "Grund" -Kraft erzeugen muss, um dem Drehmoment entgegenzuwirken, das durch Drehen des Hauptrotors erzeugt wird, um den Steuerkurs konstant zu halten. (Deshalb könnte ein Heli ohne Heckrotor fliegen, aber er würde sich um die Hauptrotorachse in die entgegengesetzte Richtung zur Drehrichtung des Hauptrotors drehen.) Das Bild weist in diese Richtung, aber der Text kommentiert es nicht .
Nicht jeder Hubschrauber hat einen Heckrotor. Die Pedale steuern das Gieren unabhängig vom Mechanismus. Ich möchte Sie auch dringend bitten, das Kollektiv von oben / unten zu trennen. Es fügt dem System Energie hinzu / entfernt sie, die Höhe oder Geschwindigkeit sein kann (siehe "stark gekoppelt"), was auch für vorwärts / rückwärts zyklisch gilt.
Der einzige Hubschrauber, der ein "echter" Hubschrauber ist (der schweben kann) * und * keinen Heckrotor hat, ist einer mit zwei Hauptrotorblattscheiben, die auf derselben Achse installiert sind, sich jedoch in entgegengesetzte Richtungen drehen, oder mit mehr als einem Hauptrotor. mit ihren Achsen an verschiedenen Orten installiert (Chinook). OK, oder einer mit einem alternativen "Kraftgenerator", bei dem ein Abgas eines Strahltriebwerks genau die Kraft erzeugt, die ein Heckrotor erzeugen würde (NOTAR-Systeme).
Hier sind 6 "echte" Hubschrauber, die Nicht-Tailrotor-Designs verwenden. http://aviation.stackexchange.com/questions/8642/how-can-a-helicopter-be-designed-without-a-tail-rotor
All das passt in die Kategorien, die ich skizziert habe ...
Während ich es lese, denke ich, dass es sich bei dieser Frage um den "Standard" -Hubschrauber handelt, der daher einen Heckrotor aufweist. Um die Erklärung einfach und prägnant zu halten, habe ich daher nur diese Art von Hubschraubern erklärt.
Simon
2015-01-14 22:31:13 UTC
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Stellen Sie sich ein Vektordreieck vor.

Wenn die Rotorscheibe genau eben ist, wirkt der Schub vom Rotor vertikal. Wenn Sie den Rotor kippen, haben Sie jetzt einen leicht reduzierten vertikalen Schub (den Schubvektor) und eine horizontale Komponente, die eine Kraft auf den Hubschrauber in Richtung dieser horizontalen Komponente ausübt.

Wie ROIMaison feststellt, Die zyklische Steuerung kippt die Rotorscheibe nach Bedarf.

Bitte entschuldigen Sie meine miesen Zeichenfähigkeiten.

Scheibenstufe

enter image description here

Datenträger mit dem Titel

enter image description here

Da die vertikale Komponente jetzt reduziert ist (der Gesamtschub ist die Summe der vertikalen und horizontale Komponente), der Hubschrauber sinkt leicht ab, da der vertikale Schub das Gewicht nicht mehr ausgleicht. Daher ist eine kleine Leistungssteigerung erforderlich, die durch Erhöhen der kollektiven Tonhöhe erreicht wird. Der Motor erzeugt dann mehr Drehmoment, das mit dem vom Heckrotor entgegengesetzten Drehmoment ausgeglichen werden muss, das durch Vorwärtsbewegen des gegenüberliegenden Pedals erreicht wird.

Wie bei allen Flugzeugwechseln gibt es einen primären Effekt (Kippen der Scheibe in Fahrtrichtung) und sekundäre Auswirkungen einer erhöhten Leistung und eines erhöhten Drehmoments. Aus diesem Grund müssen beim Fliegen eines Hubschraubers alle drei Bedienelemente gleichzeitig angepasst werden.

Zum Klettern nehmen Sie eine Kletterhaltung ein, indem Sie den Zykliker zurückziehen, wodurch sich die Nase hebt. Da die horizontale Komponente des gesamten Rotorschubs jetzt verringert wird (da die Scheibe jetzt weniger nach vorne betitelt ist), verringert sich Ihre Geschwindigkeit, es sei denn, Sie erhöhen die Leistung durch Erhöhen der kollektiven Steigung, wodurch die horizontale Komponente erhöht wird. Dies erfordert eine Eingabe an den Pedalen, um das richtige Drehmoment auszugleichen.

Zum Absenken reduzieren Sie die Leistung, wodurch der gesamte Rotorschub verringert wird. Da die vertikale Komponente dem Gewicht nicht mehr entgegenwirkt, senkt sich der Hubschrauber ab. Da die Leistung verringert wird, wird die horizontale Komponente des Schubes verringert und der Hubschrauber wird langsamer. Sie drücken den Zykliker nach vorne, um den horizontalen Schub zu erhöhen und die Geschwindigkeit beizubehalten. Natürlich ist eine Pedaleingabe erforderlich, um dem verringerten Drehmoment vom Motor entgegenzuwirken

Die Disc kippt nicht von selbst. An Bord befindet sich kein Mechanismus zum Kippen. Stattdessen wird die Rotorsteigung entlang der Rotationsachse variiert, sodass die Schaufeln mehr (oder weniger) Kraft auf den linken (oder rechten) Scheibensektor erzeugen und die Scheibe als Ergebnis kippt. Das heißt, Das Klettern des Hubschraubers und das Drehen des Hubschraubers ("Kippen") beruhen nur auf einem Mechanismus: Variation der Blattneigung.
Da sich der Rotor dreht, erfolgt die Änderung der Steigung um 90 ° von der Stelle entfernt, an der die gewünschte "Neigung" gewünscht wird. Genau wie beim Drehen eines Drehrads nach links müssen Sie eine Kraft von 90 ° aufbringen von der Rotationsachse (dh um nach links zu drehen, drehen Sie das Rad in einer Ebene, die 90% von der Achse entfernt ist, nach rechts). (Entschuldigung für mein bescheidenes Englisch.)
ROIMaison gibt "Cyclic Stick" an (dies ändert zyklisch das Pitch Blade und erzeugt an verschiedenen Punkten des Zyklus unterschiedliche Auftriebswerte) ", was etwas anderes ist als" Kippen der Scheibe ". Es gibt keine spezielle Hardware für die Neigung. Kollektiv und zyklisch steuern beide die Blattneigung. Collective macht dies für alle Blatt- "Positionen" in allen Kreissektoren gleichermaßen, während zyklisch die Blattneigung für verschiedene Kreispositionen unterschiedlich ändert.
Das schwankende Scharnier kippt den gesamten Rotor
@TheBlastOne Ich bin mir all dessen bewusst, ein Hubschrauberpilot zu sein, aber für diese spezielle Frage, für das OP, das dies eindeutig nicht ist, denke ich über das Dreieck von Vektoren nach, deren Größe und Form durch Kippen der Scheibe und / oder Ändern der Leistung gesteuert wird nützliche Erklärung. Andernfalls könnte ich 1500 Wörter schreiben, um die Unterschiede in der Fluglage und Höhenkontrolle in verschiedenen Flugphasen zu berücksichtigen, einschließlich der Dyssemmetrie von Auftrieb, Einströmrolle, Rückstoß, translatorischem Auftrieb, Heckrotorpaaren usw. usw. Natürlich kann das Verschieben der zyklischen ** Ergebnisse erfolgen ** beim Kippen der Disc, aber ist dies in diesem Fall wirklich relevant?
Nun, ich würde ja sagen, aber Ihre Perspektive könnte eine andere sein. Für mich persönlich war es ein echtes "Aha!" als ich erfuhr, dass die Neigung ein Ergebnis derselben Hardware ist wie der Aufwärtsschub, nämlich: Rotorblätter mit Pitch-Variation. Bis dahin suchte ich in Hubschraubern nach dem "Tilter", und niemand verstand, wonach ich fragte. Ich sage also nicht, dass ich es besser weiß. Ich möchte nur darauf hinweisen, dass dies ein Aspekt ist, der für das Verständnis, woher die "Neigung" kommt, von zentraler Bedeutung ist.
tssch
2015-01-14 21:47:01 UTC
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Kurvensteuerung

Um eine Kurve zu bewirken, ist eine Querbeschleunigung (horizontal nach links oder rechts relativ zur Bewegungsrichtung des Fahrzeugs) erforderlich. Stellen Sie sich ein Fahrrad vor, das sich zur Mitte einer Kurve neigt. In einem Flugzeug passieren hauptsächlich zwei Dinge.

  • Die Querruder werden verwendet, um das Flugzeug zur Mitte der Kurve zu neigen, um zu kippen der Auftriebsvektor.

  • Insbesondere bei langsamen Flugzeugen wird das Ruder verwendet, um die Drehung des Flugzeugs um die vertikale Achse an die sich ändernde Richtung anzupassen. Dies stellt sicher, dass kein Seitenschlupf auftritt, dh dass das Flugzeug immer genau in Flugrichtung zeigt (in Bezug auf die Luft).

Sobald ein Hubschrauber eine signifikante Vorwärtsgeschwindigkeit hat, wird der Es gelten die gleichen Grundsätze. Über den Steuerknüppel wird die zyklische Rotorsteuerung verwendet, um den Hubschrauber (leicht) in Richtung Drehzentrum zu bewegen. Die Drehmomentpedale werden dann verwendet, um die Kurve zu koordinieren (synchronisieren Sie die Richtungsänderung mit der Drehgeschwindigkeit des Hubschraubers).

Höhenkontrolle

In der richtigen Reihenfolge Um die Höhe zu ändern, muss die Flugbahn vergrößert oder verkleinert werden. Außerdem müssen zwei Dinge passieren.

  • Die Flugbahn muss über eine kurze vertikale Beschleunigung geändert werden (um sie zu biegen).

  • Dann muss das Flugzeug stabilisiert / getrimmt werden, um diesen Pfad beizubehalten.

Bei Starrflügelflugzeugen gibt es tatsächlich verschiedene Techniken, um dies zu tun. Die intuitivste ist das Ändern die Neigung des Flugzeugs über den Aufzug. Beim Abstieg oder Steigen muss der Schub (Motoreinstellung) angepasst werden. (Ein Segelflugzeug passt seine Geschwindigkeit entsprechend an.) Eine andere Technik bei klassischen Starrflügelflugzeugen besteht darin, die Motorleistung / das Schubniveau zu verringern (zu sinken) oder zu erhöhen (zu steigen).

Hubschrauber nutzen ihre direkte Kontrolle über den Aufzug über die kollektive Kontrolle. (Anschließend führt dies zu einer Änderung des Rotordrehmoments, die über die Pedale und die Motoreinstellungen ausgeglichen werden muss.)

Ich denke du bist kein Hubschrauberpilot. Dies ist eine zu einfache Erklärung für Hubschrauber. Um zu klettern, nehmen Sie zuerst eine Kletterhaltung ein, indem Sie den Zykliker zurückziehen. Dies startet den Aufstieg. Da der Gesamtschubvektor jetzt vertikaler ist (Sie klettern), ist eine Leistungssteigerung erforderlich, um die Geschwindigkeit aufrechtzuerhalten (ein Hubschrauber kann mit einer Geschwindigkeit von null vorwärts oder rückwärts steigen oder sinken). Wenn mehr Leistung benötigt wird, sind Trimmänderungen erforderlich, um die Richtung beizubehalten. Sie beginnen einen Aufstieg nicht, indem Sie kollektiv ziehen, da dies zu einer Erhöhung der Geschwindigkeit führt. Absteigend ist Kraft, dann Haltung, dann Trimmen.
Der Hubschrauber im Vorwärtsflug verhält sich wie das Flugzeug in allen Manövern und verwendet dieselbe Abfolge von Steuereingaben. Nur Schweben ist etwas Besonderes.
Aber Helis haben keine Querruder, zumindest brauchen sie sie nicht.
@Jan Hudec Vielleicht liegt der Punkt darin, dass die meisten Hubschrauber ihre Hauptrotorscheibe jederzeit mit konstanter Geschwindigkeit drehen. Mehr Leistung bedeutet eine steilere Blattneigung und keine größere Drehzahl.
@TheBlastOne: Hubschrauber haben keine Querruder, aber sie haben eine seitliche zyklische Achse, die genau den gleichen Effekt auf das Flugzeug hat und sogar ein ziemlich ähnliches Prinzip. Und es ist völlig irrelevant; Ich sagte die gleichen Steuereingaben, nicht die gleichen Bewegungen der Steuerfläche.
@TheBlastOne: _Modern_ Hubschrauber haben Rotoren mit konstanter Geschwindigkeit; Bei den ersten musste der Pilot das Gas zusammen mit dem Kollektiv einstellen (ein Steuerelement - Auf / Ab für Kollektiv, Drehung für Leistung), um die Geschwindigkeit in einem akzeptablen Bereich zu halten (und selbst bei einem Rotor mit konstanter Geschwindigkeit muss der Pilot auf die Drehzahl achten, weil er könnte die Rotordrehzahl verlieren, indem er die maximal verfügbare Leistung überschreitet).
@JanHudec "Hubschrauber im Vorwärtsflug verhält sich bei allen Manövern wie Flugzeug" Dies ist völlig falsch. Wenn Sie "Rotor mit konstanter Geschwindigkeit" sagen, denken Sie wie ein Flugzeugpilot, und der Ausdruck macht für einen Heli-Piloten keinen Sinn
@rbp Ja. Der aktuelle Stand der Technik ist jedoch: Steuerung der Blattneigung. Ich würde die Frage nicht mit dem Stand der Technik von gestern beantworten. Es trägt nicht zum Verständnis der Funktionsweise heutiger Hubschrauber bei. Im Gegensatz dazu verwirrt es mehr als es verdeutlicht. Es gibt auch einen guten Grund, warum die Drehzahl jetzt normalerweise konstant ist und die Blattneigung die primäre Steuerung ist: Sie arbeitet nur schneller, ist sicherer (obwohl komplizierter zu implementieren) und daher im Allgemeinen besser. Und niemand sagte, U / min sei nicht wichtig.
@JanHudec Nicht wahr. Bist du ein Hubschrauberpilot? Ich habe ein paar hundert Helis und ein paar Stunden im Starrflügel. Steuereingänge sind sehr unterschiedlich und nicht in derselben Reihenfolge. Es gibt einige bekannte Killer in Hubschraubern, die Starrflügelpiloten beim Übergang erwischen, z. B. gegen negatives G. Sie verhalten sich nicht wie ein Starrflügel und werden auch nicht in derselben Reihenfolge eingegeben. Was passiert beispielsweise in einem Starrflügel, wenn Sie die Leistung reduzieren und alle anderen Steuerelemente dort belassen, wo sie sich befinden? Versuchen Sie dies jetzt in einem Hubschrauber (eigentlich nicht, Sie könnten gut sterben).
@JanHudec Hier ist ein noch einfacheres Beispiel. Bitte sagen Sie mir, welche Starrflügelsteuerung die gleichen Funktionen wie der Kollektivhebel bietet. Da Sie behaupten, dass die Steuereingänge gleich sind, muss es einen geben?
@Simon: Stick entspricht zyklischer, kollektiver Kraft. Mir ist jetzt klar, dass es einen Unterschied gibt. Flugzeuge sind in Längsrichtung stabil, so dass sie auf Leistungssteigerungen reagieren, indem sie sich aufstellen und umgekehrt, was ein instabiler Hubschrauber nicht kann.
@JanHudec Das Kollektiv verändert die Macht nicht. Es ändert die Tonhöhe aller Klingen zusammen. Bei einigen Hubschraubern, nicht allen, gibt es möglicherweise einen Korrelator oder einen Motormanagement-Computer, der mehr oder weniger Leistung benötigt, wenn die Tonhöhe geändert wird. Dies ist jedoch nicht die Hauptfunktion des Kollektivs. Die Leistung wird über den Gashebel oder einen FADEC oder einen ähnlichen Computer an Jets gesteuert.
@Simon: Das Kollektiv ändert nicht die Motorleistung, sondern die Rotorleistung, dh die Geschwindigkeit, mit der der Rotor der kinetischen + potenziellen Energie des Fahrzeugs Energie hinzufügt. Beim Manövrieren verhält es sich also wie die Leistung in Starrflügelflugzeugen. Um ein Flugzeug zu besteigen, fügen Sie Leistung hinzu, um einen Hubschrauber zu besteigen, fügen Sie Kollektiv hinzu (und steigen in beiden auf). Die Tatsache, dass die Energie anfänglich aus der Rotationsenergie des Rotors stammt, die anschließend durch Korrelieren der Motorleistung wieder aufgefüllt wird, ist der Teil, der für Hubschrauber spezifisch ist, aber moderne haben normalerweise einen automatischen Korrelator, so dass es dem Piloten egal ist.
@JanHudec Sie verwechseln Kraft mit Schub. Der Rotorschub variiert mit dem Kollektiv, die Leistung jedoch nicht, da ohne Erhöhung der vom Motor geleisteten Arbeit (Energie im Laufe der Zeit) die Gesamtenergie im System dieselbe ist, wie bei der Energieeinsparung. Ohne eine Leistungsänderung können Sie keine potenzielle Energie gewinnen, ohne kinetische Energie zu verlieren und umgekehrt. Wenn Sie die kollektive Tonhöhe ohne Leistungsänderung erhöhen würden, würden Sie die Schaufeln schnell zum Stillstand bringen, da Sie kinetische Energie in potentielle Energie umwandeln (und den Luftwiderstand erheblich erhöhen). Mir ist keine Definition von "Rotorleistung" bekannt.
@JanHudec Die vom Rotor benötigte Leistung hängt vom Gesamtrotorschub ab, die Leistung wird jedoch nur vom Motor abgeleitet, es sei denn, Sie wandeln eine Form oder Energie in eine andere um. Genau das ist eine Autorotation. Sie tauschen potenzielle Energie gegen kinetische Energie. Ihrer Meinung nach könnte ein Hubschrauber immer noch klettern, wenn der Motor ausfällt! Um einen Hubschrauber im Vorwärtsflug zu besteigen, verwenden Sie zyklisch und nicht kollektiv. Ich denke, es könnte hilfreich sein, anzugeben, welche Erfahrungen Sie gemacht haben, da hier viel Verwirrung herrscht.
@Simon: Wenn der Motor ausfällt und der Pilot das Kollektiv nach oben zieht (anstatt es nach Bedarf für die automatische Rotation nach unten zu drücken), steigt der Hubschrauber kurz auf. Es wird jedoch den Rotor schnell verlangsamen und dann wird es offensichtlich abstürzen.
@JanHudec Hallo Jan. Ich werde aufgeben. Sie haben zu Unrecht gesagt, dass sich Hubschrauber wie Starrflügel verhalten und in allen Manövern außer dem Schwebeflug die gleichen Steuereingaben haben. Das ist einfach falsch. Sie irren sich auch in Bezug auf "Rotorleistung", aber da Sie weder Ihre Qualifikationen angegeben noch die entsprechenden Referenzen gelesen haben, sehe ich keinen Grund, weiterzumachen. Prost
ATM Mustafa Kamal
2018-03-15 10:12:27 UTC
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Ich habe bisher erfahren, dass sich der koaxiale Hubschrauber im Vorwärtsflug oder in einer schwebenden 360-Grad-Drehung dreht. Beides kann durch Verringern des Nickwinkels des entgegengesetzten Rotors (im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn) der Drehrichtung erfolgen als Drehmomenteffekt wie ein Einrotorhubschrauber ohne Heckrotor wirken.

  1. Kann jemand die Beziehung zwischen Flugzeuggeschwindigkeit, Drehmoment, Propellernlänge und Neigung klären und wie dies für einen Hubschrauber gilt
  2. ol>

Erwähnt, dass alle Begriffe miteinander zusammenhängen. Die Geschwindigkeit hängt vom Drehmoment (Motorleistung) ab. Die Länge des Blattes / der Stütze hängt von der Tragfähigkeit des Hubschraubers ab Die Schaufelfläche / Scheibenbeladung - anschließend - Drehmomentteilung - zur Erhöhung von Auftrieb und Schub hängt auch von der Motorleistung (Drehmoment) ab. Alle diese Werte werden vom zyklischen Regler und dem Korrelatorregler aufgebracht und vom Mischersteuergerät koordiniert . Um jemanden verständlich zu machen, kann es eine lange Vorlesung dauern, die mehrere Stunden dauern kann.

  1. Außerdem möchte ich wissen, ob ein Hubschrauber Auftrieb erzeugt Änderungen in Abhängigkeit von der Tonhöhe, um wie viel ändert sich die Tonhöhe?
  2. ol>

Die Ermittlung der tatsächlichen Änderungen des Nickwinkels für einen bestimmten Auftrieb ist eine mathematische Berechnung, wenn Sie möchten Wenn Sie dies in einer bestimmten Zahl herausfinden, müssen Sie die Aerodynamik des Hubschraubers mit mathematischen Begriffen kennen. In einer Nussschale kann man sagen, je mehr Auftrieb erforderlich ist, desto größer sollte der Nickwinkel sein und desto größer sollte die Motorleistung sein. Danke



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