Можно ли наклонить пропеллер для управления ориентацией, подобно вектору реактивной тяги?

Есть ли примеры пропеллеров, наклоняемых контролируемым образом, чтобы помочь в управлении ориентацией по тангажу и рысканию, добавляя компонент крутящего момента?

введите описание изображения здесь
Предположение о наклонном пропеллере

Это было бы похоже на изменение вектора тяги в реактивных самолетах. Принцип векторной тягивведите описание изображения здесь

В качестве альтернативы можно ли использовать автомат перекоса, подобный тому, который используется в несущем винте вертолета, для создания асимметричной тяги?

(Я думаю, сюда не входят конвертопланы , в которых пропеллеры превращаются в несущие винты для взлета, посадки или вертикального движения.)

Я не знаю ни одного полномасштабного самолета, который делает это, но это довольно распространено в радиоуправлении.
Вот один, который я построил несколько лет назад: youtube.com/watch?v=TDFUr_UDVTE .
Обратите внимание, что гироскопическая прецессия привела бы к тому, что сумма сил крутящего момента была бы другой, чем простое добавление нового угла тяги.
@JonathanWalters: момент, который я забыл. Прекратится ли гироскопический крутящий момент, когда пропеллер перестанет вращаться?
Момент силы гироскопической прецессии является результатом изменения плоскости вращения гребного винта, поэтому, когда вертлюг останавливается, останавливается и момент силы, так что да, вроде. На практике результатом гироскопической прецессии обычно являются колебания, зависящие от уровня демпфирования, выходящие за пределы первоначального изменения плоскости вращения.

Ответы (3)

Да, на дирижаблях.

Zeppelin NT может вращать два передних и один задний пропеллеры для создания подъемной силы вместо тяги, что особенно ценно, когда дирижабль спускается в атмосфере с сильным температурным градиентом. С этой страницы о Zeppelin NT:

Два передних гребных винта поворачиваются на 120°, а задний — на 90°, а фиксированный задний поперечный гребной винт обеспечивает высокий уровень маневренности, плавный и тихий полет и впечатляющую экономию топлива. Некоторые из уникальных характеристик полета обеспечиваются поворотными винтами, такими как вертикальный взлет, точные посадки, зависание над определенными местами, повороты вокруг своей оси и полет назад.

Цеппелин-НТ-Дирижабль-Хвост-Пропеллеры

Хвостовые винты дирижабля Zeppelin NT. В то время как установленный сбоку пропеллер зафиксирован, задний пропеллер может поворачиваться на 90° ( источник изображения )

Вид спереди на Zeppelin NT с наклоненными вперед передними винтами.

Вид спереди на Zeppelin NT с поднятыми вперед передними винтами ( источник изображения )

Другим примером может быть , очевидно, V-22 Osprey , но вы можете предпочесть называть эти вращающиеся штуки роторами, а не пропеллерами.

Верно, V-22 Osprey не в моем прицеле, Zeppelin NT есть. Я добавил примечание в вопрос. Спасибо.

В то время как у большинства самолетов вертикального взлета и посадки несущие винты наклонены, одним уникальным случаем является Curtis Wright X-19 , который имел то, что компания назвала наклоняемыми винтами. Кертис Райт в то время был производителем пропеллеров, и его конструкторы делали самолеты вокруг пропеллера.

Х-19

Изображение с сайта warbirdinformationexchange.org

Это, в свою очередь, было разработано на основе Х-100.

Х-100

Изображение с сайта airandspace.si.edu

Конструкторы использовали свойство винта, называемое радиальной подъемной силой :

... поскольку гребной винт наклонен к вертикали от горизонтали, равнодействующая тяги гребного винта и давления относительного ветра, действующего на вращающийся диск, представляет собой силу с дополнительной составляющей подъемной силы по вертикальной оси. ... короткие гребные винты с широкими лопастями усиливали эффект радиальной силы за счет увеличения площади поверхности диска гребного винта без проблем сжимаемости более длинных лопастей несущего винта. Это давало потенциальное преимущество перед другими моделями наклонных винтов, такими как Bell XV-3, с более длинными и узкими лопастями, у которых не было достаточной площади поверхности, чтобы воспользоваться этим явлением. Дополнительная подъемная сила, создаваемая радиальной силой, позволяла самолету, построенному со специально сконструированными подъемными винтами, иметь крылья меньшего размера, что уменьшало вес и сопротивление на высоких скоростях.

На висении управление по крену обеспечивалось дифференциальным шагом винтов. Самолет в основном вел себя как вертолет с высокой загрузкой дисков и был статически нестабилен при зависании и тангаже и крене на малой скорости. Самолет разбился во время своего первого переходного полета в 1965 году, и программа вскоре закончилась.


Этот метод также используется в ряде малых БПЛА .

Это действительно полезно! Однако я получаю сообщение 404 page not foundот так называемой связи радиальной подъемной силы .

Да, это возможно, потому что многие вертолеты используют этот метод для своего контроля. Есть также некоторые самолеты, такие как V-22 Osprey, которые используют некоторые вариации этого метода управления.

Это не дает ответа на вопрос. Чтобы подвергнуть критике или запросить разъяснения у автора, оставьте комментарий под его публикацией. - Из обзора
@fooot Я думаю, что этот ответ действительно отвечает на вопрос; это не критика, и это не требует разъяснений.