Могут ли вертолеты использовать отрицательный коллектив для быстрого снижения?

На вертолете коллектив используется для регулировки угла атаки всех лопастей несущего винта в одном направлении на одинаковую величину, в результате чего создаваемая подъемная сила увеличивается или уменьшается симметрично по всему несущему винту, что, в свою очередь, , заставляет вертолет подниматься или опускаться. Если коллектив полностью опускается до нуля, лопасти несущего винта переходят в нулевую атаку, не создавая подъемной силы (это полезно на земле).

Отрицательный коллектив, если это возможно, заставит лопасти несущего винта двигаться на отрицательный шаг, заставляя их создавать отрицательную подъемную силу и ускорять вертолет вниз. Это позволило бы очень быстро спуститься, что может быть полезно в определенных обстоятельствах (например, в бою). Могут ли на самом деле это сделать какие-либо вертолеты ?

Если бы это было возможно, это был бы потенциальный режим отказа системы управления. Это было бы плохо.
Как часто, по вашему мнению, вам может понадобиться или вы захотите падать быстрее, чем 32 фута в секунду в квадрате? Сбрасывание мощности и полный тангаж вперед достаточно агрессивны, я не могу представить, насколько сильно это может повлиять на роторы, если они внезапно перейдут на отрицательный шаг ...

Ответы (4)

Что ж, на самом деле есть несколько вертолетов, которые могут это сделать, например, Westland Wasp и Lynx. Но, насколько я понимаю, он используется не для увеличения скорости снижения, а для «подсасывания» вертолета, прилипшего к палубе корабля, благодаря чему им удается оставаться устойчивым на палубе после приземления в бурном море. Вы, наверное, видели некоторые из этих видео на YouTube, если нет, то вот хорошее:

Что мне интересно о себе, так это то, нормально ли это для многих «морских вертолетов», таких как SH-60 Seahawk, или это эксклюзивно для очень немногих самолетов, таких как два, о которых я упоминал ранее.

Эта посадка — убедительный аргумент в пользу разработки дронов!
Это видео - убедительный довод в пользу того, чтобы не выходить в море! Уф, так мало желания испытать это...
@Эрл Грей. люди, кажется, все еще немного лучше справляются с управлением, чем компьютеры.
@JanHudec да :), меня беспокоит не человеческое обращение (на самом деле я за то, чтобы продвигать разработку дронов, мы еще не там), а море, которое меня беспокоит, оно может внезапно унести лодку или вертолет и жизнь на борту.
@JanHudec: Если дрон упадет в море или упадет за борт, это большая проблема. Если вертолет с экипажем падает в море или падает за борт, подготовьте спасательные шлюпки, вызовите SAR и начните думать о том, что вы можете написать ближайшим родственникам.

введите описание изображения здесьИсточник изображения

Отрицательная тяга, позволяющая вертолету летать вверх ногами ... но нет, пилотажный вертолет Red Bull не выполняет устойчивый перевернутый полет, он выполняет бочкообразные бочки и петли, которые поддерживают положительное n.

Обеспечение отрицательного коллектива не является конструктивной особенностью вертолетов. Рэй Праути кратко обсуждает устойчивый перевернутый полет в книге «Характеристики вертолета, стабильность и управление», комментируя дополнительный общий ход, необходимый для отрицательного общего шага:

Настоящие вертолеты не оснащаются таким образом по двум причинам. Во-первых, потребовалась бы система коллективного управления с удвоенным ходом по сравнению с нормальным... Во-вторых, она потеряла бы важную функцию безопасности, состоящую в том, что нижний общий упор приблизительно соответствует правильному положению для авторотации.

При отключении питания коллектив необходимо опустить в положение авторотации в течение нескольких секунд, чтобы ротор не потерял обороты. При общем упоре вниз в правильном положении авторотации профили лопастей должны сохранять положительный угол атаки, как на картинке ниже из неплохого описания на этом сайте .

введите описание изображения здесь

Создается впечатление, что настройка авторотации на общем нижнем упоре — куда более важная конструктивная особенность, чем отрицательная тяга. Это также привело бы к изгибу лопастей в сторону хвостовой балки с возможными катастрофическими последствиями.

То, что вы описываете для авторотации (лопасти ротора всасываются вперед за счет собственной подъемной силы), требует аэродинамического профиля с отрицательным индуктивным сопротивлением, что физически невозможно.
@Vikki Это вопрос баланса крутящего момента лезвия. Трудно представить, разумно описано в связанной статье.
Авторотация @Vikki похожа на планирование с фиксированными крыльями - аэродинамический профиль имеет слегка отрицательный шаг относительно горизонта, поэтому он создает тягу, но поскольку он снижается, все еще слегка положительный угол атаки, поэтому он создает подъемную силу. Изображение неправильное.

При авторотации коллектив опускается в крайнее нижнее положение, что уменьшает угол атаки (уа) лопастей несущего винта. Как только вертолет начинает снижение, результирующий профиль вниз и вперед создает положительный угол для лопастей. Поддержание правильного числа оборотов несущего винта (в очень узком диапазоне) имеет решающее значение для остановки снижения и успешного приземления (основная цель авторотации). Пилот использует циклическое управление для регулировки угла снижения, чтобы поддерживать правильную скорость полета на авторотации и обороты несущего винта. В нужной точке прямо над поверхностью пилот поднимет коллектив вверх, тем самым увеличив угол атаки лопастей несущего винта. Это создает большую подъемную силу и быстро снижает скорость снижения (и обороты ротора) для минимального движения вперед и мягкого приземления.

Итак, конкретно по вашему вопросу, отрицательный шаг лопастей несущего винта (и угол атаки), вероятно, приведет (в случае авторотации) к снижению вертолета, возможно, вертикально и с высокой скоростью снижения из-под контроля.

Я не могу себе представить этот тип системы лопастей несущего винта и никогда не видел его.

Вертолет, применяющий прижимную силу через свои винты, упадет быстрее, чем камень, упавший рядом с ним. Выход из этого маневра потребует чрезмерной подъемной силы. Вертолетам не требуется высокая маневренность, как некоторым самолетам, поскольку различные силы, воздействующие на вращающиеся лопасти несущего винта и подшипники карданного вала, потребуют чрезмерного усиления и дополнительного веса. Лишь немногие могут даже выполнять трюки с низкой гравитацией, такие как бочки или петли.

Кроме того, находясь в фактически перевернутом состоянии, вертолет больше не будет иметь маятниковую устойчивость и станет динамически неустойчивым.

При авторотации воздух проходит вверх через диск ротора. Я не знаю, могут ли какие-либо конструкции установить отрицательное падение лопасти по отношению к диску, но даже если они могут, лопасть все равно будет иметь положительный угол атаки на встречный воздушный поток.

Стабильность маятника — заблуждение
@Koyovis Только частично. Это влияет на динамику полета, хотя и не так упрощенно, как часто предполагают. Например, при ускорении вперед нос будет подниматься, а не опускаться.
Это влияет на динамику полета. Вы делаете утверждение об устойчивости маятника, что является заблуждением.
@Koyovis Ошибка заключается в предполагаемом эффекте. Если бы устойчивость маятника была заблуждением сама по себе , самолету с неподвижным крылом с высокорасположенным крылом не придавали бы угловой формы, чтобы уменьшить его чрезмерный эффект. Здесь не место для более полного обсуждения. Вы предложили свой комментарий, и я ответил. Этого достаточно.
Комментарий предназначен для озарений, которые могли быть упущены, для внесения поправок в ответ. Я не буду обсуждать это дальше, так как стабильность скорости подвесного ротора ясно объяснена.
Могут ли вертолеты использовать отрицательный коллектив для быстрого снижения?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v