Полет на вертолете: в чем причина уменьшения индуктивного сопротивления с увеличением скорости?

Как вы упомянули, тяга несущего винта должна выдерживать вес вертолета в режиме висения, а также должна обеспечивать движущую силу для преодоления сопротивления в прямом полете. Однако индуктивное сопротивление также зависит от того, как воздух отклоняется ротором вниз. Скорость этого отклонения воздуха вниз на роторе часто называют индуктивной скоростью. Эта индуктивная скорость зависит не только от тяги, но и от скорости движения вертолета, скороподъемности, плотности воздуха, высоты над землей (когда она уменьшается вблизи земли, явление, известное как эффект земли) и т. д.

К вашему вопросу относится то, как индуцированная скорость уменьшается, когда вертолет переходит от зависания к умеренной скорости движения вперед (даже при увеличении тяги). При висении ротор находится в своем кильватерном следе с большой индуктивной скоростью. С некоторой скоростью вертолет удаляется от своего следа, что приводит к меньшей индуктивной скорости. Эта меньшая индуктивная скорость увеличивает угол входящего воздуха к лопасти и, следовательно, уменьшает индуктивное сопротивление (и даже общую требуемую мощность).

Из вашего вопроса, который вполне логичен, есть один момент, который приводит вас к неверному выводу. У вертолета индуктивное сопротивление не увеличивается с уменьшением скорости. В самолете с неподвижным крылом, когда крыло движется по воздуху, оно вызывает поток вниз, точно то же самое происходит в вертолете. Представьте себе, что вы находитесь в режиме зависания, когда каждая лопасть вращается, и ее нисходящий поток немедленно встречает следующая лопасть. В результате для создания угла атаки угол тангажа должен быть намного выше, чем у обычного самолета. Таким образом, в парении этот индуцированный поток движется прямо вниз, угол атаки высок, а также индуцированное сопротивление. Теперь представьте, что вертолет начинает двигаться вперед. В тот момент, когда диск наклоняется с циклическим движением, для поддержания высоты потребуется дальнейшее небольшое увеличение мощности. Но вскоре после этого роторная система начнет испытывать поток воздуха впереди. Этот горизонтальный воздушный поток изменяет направление индуцированного потока и при этом увеличивает угол атаки (без изменения шага аэродинамического профиля). Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. система ротора начнет испытывать воздушный поток впереди. Этот горизонтальный воздушный поток изменяет направление индуцированного потока и при этом увеличивает угол атаки (без изменения шага аэродинамического профиля). Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. система ротора начнет испытывать воздушный поток впереди. Этот горизонтальный воздушный поток изменяет направление индуцированного потока и при этом увеличивает угол атаки (без изменения шага аэродинамического профиля). Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. Этот горизонтальный воздушный поток изменяет направление индуцированного потока и при этом увеличивает угол атаки (без изменения шага аэродинамического профиля). Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. Этот горизонтальный воздушный поток изменяет направление индуцированного потока и при этом увеличивает угол атаки (без изменения шага аэродинамического профиля). Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. Этот эффект продолжает проявляться с постоянным прогрессирующим улучшением примерно до 65 узлов (для большинства вертолетов), что считается минимальной скоростью мощности. Понятно, что этот эффект не сохраняется, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск ротора должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги ротора, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. t продолжать, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск несущего винта должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги несущего винта, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета. t продолжать, потому что по мере увеличения скорости вертолета увеличивается паразитное сопротивление фюзеляжа, и диск несущего винта должен постепенно наклоняться вперед, чтобы обеспечить возрастающую горизонтальную составляющую общей тяги несущего винта, чтобы сбалансировать это увеличивающееся паразитное сопротивление. Таким образом, при увеличении скорости выше 65 узлов паразитное сопротивление увеличивается до V^3 вплоть до максимальной скорости вертолета.