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?
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?
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.)
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
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.
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!
In einem Hubschrauber gibt es drei Steuerelemente:
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
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:
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.
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
Datenträger mit dem Titel
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
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 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.
- Kann jemand die Beziehung zwischen Flugzeuggeschwindigkeit, Drehmoment, Propellernlänge und Neigung klären und wie dies für einen Hubschrauber gilt
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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.
- Außerdem möchte ich wissen, ob ein Hubschrauber Auftrieb erzeugt Änderungen in Abhängigkeit von der Tonhöhe, um wie viel ändert sich die Tonhöhe?
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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