Как передаются моменты тангажа и качения от несущего винта к корпусу?

При движении пилота винтокрыла нажимает на циклическую ручку управления, автомат перекоса наклоняется так, что угол атаки отступающих лопастей увеличивается, а наступающих уменьшается, что создает на несущем винте момент тангажа вперед (смещенный на 90° за счет гироскопического эффекта).

Теперь первая реакция состоит в том, что лопасти взмахивают вверх назад и вниз вперед, наклоняя плоскость вращения вперед. Но что же тогда является доминирующим эффектом, заставляющим корпус вертолета следовать за полем?

  • Это то, что лопасти тянут ступицу из-за центробежной силы, пытаясь выровнять ее со своей плоскостью вращения,
  • или вектор подъемной силы наклоняется вместе с ротором, так что его линия действия больше не проходит через центр тяжести?
Хороший способ представить это с помощью качающейся системы, когда вы вращаете роторный диск туда и сюда, а сама машина просто подвешена под ним, как мячик на веревке, который следует туда, куда его направляют силы. Шарнирный ротор немного похож на корпус, соединенный с диском ротора гибким стержнем, а не струной, он по-прежнему наклоняется и летает по вашей команде, но он также передает часть своего наклона корпусу. Шарнирно-сочлененные мачты и опоры трансмиссии должны выдерживать изгибающие и подъемные нагрузки, в то время как качающиеся мачты не испытывают изгибающих нагрузок, если только вы не ударитесь о мачту и не погибнете.
Связанные - - авиация .
@quietflyer, этот ответ был (ответ сейчас удален) уже связан ниже. Я уже прочитал это, и это определенно не говорит об этом . На самом деле он говорит, что когда корпус наклоняется, ротор тоже наклоняется. Это явно важно для предотвращения ударов ротора о корпус, но поскольку момент возникает между ротором и воздухом, он не создает никакого момента на корпусе. Корпус на самом деле «свободно болтается» (на качающемся роторе), хотя это не очень хороший термин, потому что он напоминает фиксированное крепление, которым ротор определенно не является.
@JanHudec - значит, вы не согласны со следующим? (Кратко из приведенной выше ссылки) -- (С шарнирными несущими винтами) «Как только плоскость несущего винта изменится в результате циклического ввода джойстика, результирующий шарнирный момент несущего винта соответственно изменит угол фюзеляжа, обеспечивая желаемый сигнал обратной связи». «С качающимися несущими винтами существует косвенная аэродинамическая связь между фюзеляжем и валом несущего винта. Это дает те же сигналы, что и решение со смещением шарнира, но с меньшей скоростью».
@quietflyer, да, я с этим не согласен. Аэродинамическая связь при качающемся роторе (а она и так есть у каждого ротора) только от корпуса к ротору, потому что реальная сила находится между ротором и воздухом, а положение корпуса влияет только на цикличность. Конечно, влияние наклона ротора на корпус есть, но сейчас дискуссия о том, какие еще есть воздействия. И это имеет также и практическое значение: качающийся ротор теряет всякую эффективность управления, когда он не загружен, шарнирно или гибко поддерживает некоторые из них.
@quietflyer, ссылка, безусловно, имеет отношение, но она отвечает на другой вопрос: «что гарантирует, что наклон между ротором и корпусом не превышает некоторого разумного диапазона» (в основном, с «способом циклической настройки»).
@JanHudec - спасибо за примечание; не будучи так хорошо осведомлен о вертолетах, возможно, я слишком полагался на этот связанный ответ

Ответы (1)

Влияние этих эффектов зависит от конструкции ротора. Например, качающийся ротор включает только упомянутый вами второй эффект (наклон вектора тяги), 1-й эффект отсутствует. Первый эффект, о котором вы упомянули, увеличивается по мере того, как «шарнир закрылка» отодвигается от ступицы, что дает больше управляющей силы с использованием CF. Вам может быть интересно узнать, что обычно существует третий эффект - если лопасти удерживаются от свободного взмаха (в простейшем случае пружиной), это ограничение создает момент тангажа вокруг ступицы, который также качает самолет. Каждый из них обсуждается здесь .

@Koyovis, я, вероятно, что-то упускаю, но это объясняет, почему ротор хочет вернуться в исходное положение с фюзеляжем, а не почему он тянет фюзеляж туда, где он повернулся.
@JanHudec Диск ротора и фюзеляж хотят выровнять друг относительно друга. Пилот дает команду углу диска ротора увеличить скорость, это смещение в муфте. Да, фюзеляж также воздействует на ротор, но пилот может контролировать желаемое отклонение диска.
@Koyovis, так что тогда нет абсолютно никаких разногласий. Для качающегося несущего винта угол подъемной силы является единственным эффектом, который применяет момент к фюзеляжу точно так, как указано в этом ответе (и затем относительный угол вычитается из циклической команды, что предотвращает отклонение наклона несущего винта, что интересно, но ортогонален вопросу).
Как передаются моменты тангажа и качения от несущего винта к корпусу?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v