Какие методы используются для расчета максимальной взлетной скорости ветра вертолета?

Я хотел бы рассчитать максимальную скорость ветра, при которой вертолет может безопасно взлететь и безопасно приземлиться, предполагая теоретическую ветровую среду с постоянным направлением ветра и отсутствием порывов.

Я так понимаю, что Эффективная поступательная подъемная сила создается при взлете против ветра, что увеличивает скороподъемность.

Однако хотелось бы понять, при какой скорости ветра взлет и посадка против ветра теоретически уже невозможны для заданных оборотов несущего винта.

Некоторые факторы, которые я рассмотрел, включают:

  1. в то время как несущий винт вращается со скоростью меньше, чем в полете, и нежесткий, так что он может соприкасаться с фюзеляжем.
  2. во время взлета или посадки: если транспортное средство должно наклониться вперед, чтобы компенсировать чрезвычайно сильный встречный ветер, находясь в нескольких дюймах над землей, несущий винт может удариться о землю.

Хотя это не относится к теоретической ветровой среде, описанной выше: если есть порывы, я также рассмотрел:

  1. во время взлета или посадки: при парении в нескольких дюймах над землей сильный боковой ветер может перевернуть транспортное средство выше порога, что приведет к удару несущего винта о землю.

Какие методы я могу использовать для точного расчета этих (и любых других факторов, которые я не учел)?

Вы можете указать то, что, по вашему мнению, является ограничивающими факторами, в частности, почему вы считаете, что это отличается от полета на высокой скорости.
Вы собираетесь лететь в урагане? Проблема с ограничениями скорости ветра (обычно) заключается в переходе от 0 об / мин к полетным об / мин, когда двигатель начинает вращать ротор, прежде чем жесткость нагрузок CF полностью реализуется. Переходные скорости несущего винта могут привести к необычному поведению лопастей несущего винта при сильном и/или порывистом ветре, в зависимости от направления ветра. Взлет и посадка — это меньше проблем, потому что вы всегда можете направить на ветер. Что оставляет меня с вопросом: какую проблему вы пытаетесь решить с помощью этого вопроса? Кажется, мы что-то упускаем. Вопрос не имеет смысла.
Например, чего не хватает - какая максимальная скорость полета, на которой может летать ваша модель вертолета? (например, у R-22 максимальная скорость ниже, чем у S-92)
Спасибо @KorvinStarmast - я не имею в виду какой-то конкретный вертолет (и не владею вертолетом), но хотел бы понять математику и физику, которые связывают скорость вращения ротора во время запуска с максимально допустимым ветром. Я не думаю, что какой-либо пилот будет летать при ураганном ветре. Однако, если бы вместо этого транспортное средство было автоматизировано, я хотел бы знать, какие вертолеты теоретически были бы способны летать при ураганном ветре. Поскольку скорость ветра при взлете является большим ограничивающим фактором, чем сильный ветер во время полета, я спрашиваю о теоретических пределах скорости ветра при взлете.
@ManuH - возможно 1) во время взлета: пока несущий винт вращается со скоростью меньше скорости полета и нежесткий, он может соприкасаться с фюзеляжем. 2) при взлете или посадке: если аппарат должен наклониться вперед, чтобы компенсировать очень сильный встречный ветер, находясь в нескольких дюймах над землей, несущий винт может удариться о землю 3) во время взлета или посадки: при зависании в нескольких дюймах над землей может перевернуть транспортное средство выше порога, при котором несущий винт ударяется о землю. Известны ли вам методы точного расчета этих факторов?
@max, вы должны включить эту информацию в описание вопроса.
Макс, ты видимо недостаточно исследовал при взлете: пока несущий винт крутится на оборотах меньше полетных. Это не правильно. Вертолеты переходят от двигателей к полетным оборотам, прежде чем они оторвутся от земли. Вы достигаете оборотов полета, затем отрываетесь от земли.
@KorvinStarmast, приношу свои извинения, «во время взлета» является излишним (и неверным) для основного утверждения, которое может начинаться с «пока несущий винт вращается со скоростью меньше, чем скорость полета ...». Я имел в виду более широкую последовательность событий взлета по сравнению с посадкой, и я понимаю, что несущий винт должен достичь оборотов полета до того, как аппарат оторвется от земли.
@ManuH Первоначально я не включал свои предположения, чтобы избежать потенциально предвзятых ответов, но теперь отредактировал описание вопроса, чтобы включить их.
@max, включая ваше текущее состояние исследований, помогает нам адаптировать ответы и, при необходимости, помогает вам добавить новые элементы для уточнения вашего вопроса.
«во время взлета или посадки: если транспортное средство должно наклоняться вперед, чтобы компенсировать чрезвычайно сильный встречный ветер, находясь в нескольких дюймах над землей, несущий винт может удариться о землю». Почему вертолет должен наклоняться вперед? Обычно вы просто наклоняете ножевой диск вперед, и он никак не может соприкоснуться с землей (если только вы не упираетесь в холм) ...
@RonBeyer - в цитате сказано «в дюймах над землей», а не на земле. Нет ли тенденции к наклону фюзеляжа вместе с диском несущего винта? См., например, концепции в этом связанном ответе - Aviation.stackexchange.com/a/38904/34686 . Мне кажется, что действительно должна быть некоторая скорость ветра, выше которой вертолет не может зависнуть в нескольких дюймах над землей без удара диска несущего винта о землю.
@max Я предполагаю, что на самом деле к тому времени, когда ветер станет достаточно сильным, даже если он будет на 100% устойчивым, взлет будет теоретически невозможен по любой из причин, которые вы предлагаете, любой реальный ветер будет включать так столько порывов, что никто в здравом уме даже не подумал бы о взлете или посадке. Однако это может быть не всегда так, например, в стабильном морском воздухе над холодной океанской водой, например, на посадочной площадке нефтяной платформы. Просто мысль. Хотя, на мой взгляд, хорошие вопросы. Возможно, можно было бы улучшить, указав устойчивый ветер, полностью свободный от порывов?
Макс, ты когда-нибудь летал на вертолете? Если бы я должен был лететь прямо против встречного ветра в 70 узлов, я был бы почти на одном уровне с землей, с точки зрения тангажа, в пяти моделях вертолетов, которые я могу придумать навскидку. Приземлиться не составит труда. Сложнее было бы пытаться делать повороты педалей или полет вбок. Большинство вертолетов, с которыми я знаком, не справятся с этим хорошо или вообще не справятся. А затем, когда мы выключали двигатели и роторы замедлялись, я смотрел на свое руководство и ограничения в нем и задавался вопросом: «А что будет дальше?» как я был бы вне пределов.
Спасибо @quietflyer - я обновил описание вопроса, чтобы включить уточнение теоретической среды ветра без порывов.

Ответы (1)

Простой (и, вероятно, неудовлетворительный) ответ будет таким:

Максимальный встречный ветер, при котором вертолет может приземлиться, будет несколько меньше, чем указанная максимальная рабочая скорость.

Полет на скорости Vmo при встречном ветре равной скорости должен привести к стационарной скорости относительно земли. Теоретически, так самолет мог плавно опуститься до самой земли (хотя я бы точно не стал этого делать). Проблема в том, что большинство вертолетов в этот момент будут находиться в очень наклонном положении, а полозья или шасси могут быть не в правильном положении, чтобы безопасно посадить самолет на землю. Это будет варьироваться от модели к модели и должно быть проверено в каждом конкретном случае.

Следует отметить, что посадка и выключение двигателя — это две разные проблемы. Многие вертолеты имеют максимальную скорость ветра для запуска / остановки, например, этот BK117, для которого в POH указано ограничение в 50 узлов.

введите описание изображения здесь

Какие методы используются для расчета максимальной взлетной скорости ветра вертолета?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v