Soru:
Helikopter kanatları neden diğer pervanelere benzemiyor?
CGCampbell
2014-10-04 06:53:38 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bir görsel araması yaparken, çok sayıda farklı şekilli pervane buldum ve bu soruda onlar hakkında sordum.

İçinde, Peter Kampf sorumu her zamanki titizliğiyle yanıtladı. Bununla birlikte, çeşitli şekilli bıçakların daha fazla görüntüsüne bakarken, gençliğim Bells helikopterlerinin görüntülerini gördüm. Bell Huey ve Cobra'nın her ikisi de çok uzun, çok köşeli birincil bıçaklara sahip. Aerodinamik görünümlü bir şekle sahip değiller ve hem ön hem de arka kenarlar düz.

Bell neden daha çok 'normal' bir uçak pervanesine benzeyen şekli değil de bu şekli seçsin?

Sabit kanatlı uçaklar için kanat ucu geliştikçe, helikopterin kanat uçları giderek daha az kare şeklindedir. Yine de uzun ve incedirler.
Başlık sorunuzu ele almak için: çünkü bunlar pervane değiller. Dönen kanatlar. Sırasıyla uçaklara ve helikopterlere uygulanan "sabit kanat" ve "döner kanat" ortak terimlerine de bakın. Peter, her zamanki titizliğiyle bazı ayrıntıları ele alıyor.
üç yanıtlar:
Peter Kämpf
2014-10-04 13:13:06 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Helikopter bıçaklarının uzun ve ince olması gerekir. Rotor diskinin çapı, rotorun verimini düşük hızlarda belirler ve sabit kanatlı uçaklardaki kanat açıklığıyla karşılaştırılabilir. Dönme, belirli bir dönme hızında uç yarıçapının karesiyle büyüyen bıçak köklerinde güçlü merkezkaç yükleri yaratır, bu nedenle çok sivriltilemezler. Bıçağın ortasına akor eklemek, alanını artıracak ve daha fazla sürtünme direnci ekleyerek rotorun dönmesini sağlamak için gereken torku artıracaktır. Helikopter yalnızca havada asılı kalmak için tasarlandıysa, kanat uçları inceltilebilir, ancak ileri uçuşun ek komplikasyonları dikdörtgen bir kanadı daha iyi bir seçim haline getirir.

İleri uçuşta, kanadın dönüşü ve uçuş hızı toplanır, ilerleyen kanatta yerel hava hızı artar ve geri çekilen kanatta azalır. Kaldırma merkezi, eğik plaka kullanılarak rotor göbeğinde olacak şekilde kırpıldığından, ilerleyen bıçak daha küçük bir hücum açısına ve geri çekilen bıçak daha yüksek bir hücum açısına sahiptir. Yüksek uçuş hızında uzaklaşan kanatta, kök ters akışta olacaktır çünkü burada dönüş hızı, uçuş hızını telafi etmek için yeterince yüksek olmayacaktır. Dinamik basınç, orta yarıçapta sıfır civarındadır ve sadece uç bölgesi, kanattan talep edilen kaldırmayı oluşturmak için yeterli dinamik basıncı görür. Bu uç alanının küçültülmesi, orada üretilebilecek kaldırma kuvvetini azaltacağından, tasarımcılar bıçak akorunu sabit tuttu.

İki etki, maksimum ileri hızı sınırlar: Uzaklaşan bıçağın bıçak ucunda kalan dinamik basınç ve ilerleyen bıçağın ucundaki maksimum Mach sayısı. Bu maksimum Mach sayısını artırmak için, modern rotor uçları süpürülür, ancak basit süpürme, bıçağı bükecek burulma momentlerine yol açacaktır. Bıçak boyunca sallanma momentinin hassas bir şekilde dengelenmesi gerekir, böylece hiçbir burulma yükü oluşmaz. Bunu başarmak için, helikopter kanadı kanat profilleri simetrik veya reflekstir ve uç önce ileri ve sonra geriye doğru süpürülür, böylece ortaya çıkan kaldırma tam olarak kanadın elastik ekseninde hareket eder. Aşağıdaki böyle bir bıçak ucunun resmine bakın. Arka kenarda görebileceğiniz küçük trim tırnağı, kanadın yunuslama momentinin ince ayarını yapmak için kullanılır.

Eurocopter Blue Edge rotor blade

Eurocopter Blue Edge rotor kanadı (resim kaynak)

Optimize edilmiş bir rotor şeklinin dikdörtgen olmayan kanatlara sahip olması beni şaşırtmaz, ancak benim izlenimime göre optimizasyon kazançları küçüktür, özellikle de geniş çalışma koşulları nedeniyle tüm rotor kanadı bölümlerinin. Dikdörtgen bıçağın üretimi kolaydır ve çoğu durumda yeterince iyidir. Ancak, kendim bir rotor tasarlamadım ve ayrıntıların daha spesifik olması için yeterince bilgim yok.

Gösterdiğiniz o bıçakları görmüştüm ve nedenini anlamadım. Anlaşılır açıklamanız için teşekkür ederiz. Bunu kabul ederdim, ancak başka birinin gelip gelmeyeceğini görmek için bir veya üç gün vermek istiyorum.
Kanat tasarımında eşit derecede önemli bir faktörü ele aldığı için, aşağıya helikopter kanatlarının şekli ile ilgili başka bir cevap ekledim: otorotasyon davranışı. OP'lerin sorusuna cevap vermek için her iki cevap birlikte alınmalıdır.
İlginç bir şekilde, bu uç şekli bazı modern yüksek hızlı pervanelerde veya uç hızının transonik olduğu 'örtüsüz fanlarda' görülebilir.
@RobinBennett: Doğru ve aynı nedenlerle.
rbp
2014-11-22 21:27:34 UTC
view on stackexchange narkive permalink

& rotor kanatlarının şekli için çok önemli ikinci bir değerlendirme var: otomatik döndürme sırasında nasıl davrandıkları.

Kanat tasarımında otorotasyonla ilgili iki faktör düşünebilirim:

  1. Kanatların kanatlardan yukarı doğru hava akışı ile tahrik edilme yeteneği (" fotoğraf 2 'deki bıçağın tahrik "bölgesi), aynı zamanda kaldırma kuvveti (bıçağın" tahrik "bölgesi) oluşturur:

  2. Döner kanatlarda depolanan atalet miktarı, inişi tamponlamak için kollektif yukarı çekilerek parlamada harcanabilir. Küçük rotorlar (veya bir dört pervanede olduğu gibi bir grup), otorotasyon parlamasındaki dikey hareketi neredeyse tamamen ortadan kaldırmak için yeterli eylemsizliğe sahip değildir.

Bölüm 11 FAA Helicopter Flying Handbook, otorotasyonda helikopter uçuşunu anlatıyor.

driven by air flow up through the blades enter image description here

Wallen
2015-04-15 10:37:37 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Bir helikopter bıçağı, çoğunlukla itme kuvveti için tasarlanmış bir pervaneden daha geniş bir parametrede performans göstermelidir.

Düz ve / veya düz kanadın, karşılaşacağı tüm durumlar için yeterince iyi olduğu ve üretimi kolay ve ucuz. Özel bıçaklar bulunabilir ancak bunlar, yüksek hız performansı, daha sessiz bıçaklar vb. İhtiyaçlarla eşleşmiştir.

Bu özel bıçaklar hakkında söylenebilecek bir şey, normal alüminyum gibi daha egzotik malzemeler kullanmasıdır. petekler, bu tür bir tasarımın ürettiği kuvvetlere dayanamaz.



Bu Soru-Cevap, otomatik olarak İngilizce dilinden çevrilmiştir.Orijinal içerik, dağıtıldığı cc by-sa 3.0 lisansı için teşekkür ettiğimiz stackexchange'ta mevcuttur.
Loading...