Зачем вертолету циклическое управление, а не просто наклон всего несущего винта?

Наклон ротора мало что дает, на самом деле корпус будет наклоняться больше, чем ротор. Гироскопический эффект будет работать против вас.

Циклическое увеличение подъемной силы на одной стороне ротора приводит к наклону ротора. Который затем будет двигать корабль в правильном направлении.

Другими словами, циклическая система дает более непосредственный ответ на ввод.

Ответ Rachet Freaks хорош, но я чувствую себя немного неполным.

Вы спросите, зачем ему циклическое управление. Что ж, вам нужен элемент управления для наклона диска либо напрямую, либо путем его перемещения в нужное положение, поэтому давайте назовем это управление циклическим управлением (поскольку оно циклически влияет на ротор). Итак, каким бы ни был ваш механизм, вам нужен циклический контроль наклона диска.

Так что же мы подразумеваем под наклоном диска? Это немного расщепляет волосы, хотя и точно, чтобы различать наклон диска и циклическое изменение подъемной силы каждой лопасти, так что ротор летит в наклоне. Причины, по которым он летит в наклон, таковы, как заявляет Rachet Freak.

Затем вы заявляете, что это сложно, поэтому давайте сравним физический наклон диска с циклическим изменением шага каждой лопасти.

Циклическое изменение шага лопасти: приводной вал от редуктора несущего винта проходит через середину автомата перекоса и крепится к несущему винту. Нижняя часть вращающегося винта представляет собой вращающуюся часть автомата перекоса, которая действует как опорная поверхность, вращающаяся на нижней части автомата перекоса, которая не вращается и закреплена на фюзеляже. Лопасти прикреплены к вращающемуся автомату перекоса с помощью шаговых звеньев, которые могут двигаться, поворачивая лопасти в своих манжетах. Теперь все, что нам нужно сделать, это прикрепить циклический регулятор к невращающемуся автомату перекоса, чтобы мы могли его наклонять. В свою очередь, это будет наклонять вращающийся автомат перекоса, а звенья шага передают это на лопасти, заставляя их вращаться в своих манжетах, изменяя угол атаки и, следовательно, подъемную силу.

(От KoenB (рисунок блендера) [общественное достояние], через Wikimedia Commons)

Физический наклон диска: первая половина такая же. Просто удалите звенья шага, чтобы диск физически следовал за шайбой автомата перекоса. Пока все хорошо, и единственная сложность, которую вы устранили, — это тяги, прикрепленные к лопастям для их вращения. Но теперь у вас есть проблема. Вы можете увеличить или уменьшить общую подъемную силу, только изменяя мощность, подаваемую на ротор от двигателя, и, следовательно, общую тягу ротора. Самый простой способ решить эту проблему - вернуть звенья шага назад и позволить лезвиям вращаться в своих манжетах.

Следовательно, попытка физического наклона диска требует такой же сложности, как циклическое изменение шага, и теряет большую часть полезности вертолета.

Самые ранние автожиры Хуана де ла Сьервы делали это, наклоняя весь ротор. Но когда автожиры стали больше, управляющие силы стали слишком большими, и именно тогда он разработал механизм оперения, чтобы аэродинамика могла позаботиться об этом, используя взмахи лопастей.

На самом деле очень выгодно не наклонять весь ротор: ось ротора мощная и к ней подключены редукторы. Да, механизм оперения сложен, но конструкция, позволяющая наклонять ось несущего винта, скажем, CH-53 с тремя двигателями и редуктором, связанными с ним, требует решения своих сложных проблем.

Источник изображения