fő rotor

a hatalmas forgó rotor az egyetlen leginkábbészrevehető jellemzője minden helikopternek, de egyetlen helikopter sem juthat el csak egy rotorral. Miért? Alapvető elv a fizika néven Newton harmadik törvénye a mozgás azt mondja, hogy amikor egy erő (ún. cselekvési)tesz valamit mozogni, egy másik erő, ahogy a nagy (úgynevezett reakció),így valami mást ellentétes irányban mozog; actionand reakció egyenlő, de ellentétes egy másik megfogalmazás. ASA helikopter rotor körül forog (az akció), a hajó teljes teste forgathatvalamivel lassabban az ellenkező irányba (a reakció). Leftto saját eszközök, ez a nyomaték (esztergálás erő) lenne ahelicopter teljesen ellenőrizhetetlen, ezért meg kell akadályozni jó utat, mi a neve counter-nyomaték (egy átváltoztató erő, az ellenkezője irányba). Az egyik megoldás az, hogy van egy második nagy rotornyomja a másik irányba. Néha ez fel van szerelveugyanaz az árboc, mint az első rotor (koaxiális rotornak nevezett kialakítás);néha, mint a hatalmas katonai Chinook helikopterek, van egy nagy rotor mindkét végén a vízi jármű (a design úgynevezett tandem rotor).

fotó: Tandem rotor: ez a katonai Boeing CH-47 Chinook egy rotorral rendelkezik elöl és hátul, és ellentétes irányban forognak, hogy megszakítsák egymás nyomatékát.Fotó: Tamara Vaughn jóvoltából US Navy.

A lapátok egy helikopter fő rotor gyere inthree alapvető fajtája, amely lehetővé teszi, egyre nagyobb mennyiségű mozgás, mint theyspin körül: úgy hívják, merev, félig merev, teljesen csuklós.Ahogy a neve is sugallja, merev penge vagy szilárdan rögzíteni a rotorhub (a “kerék”, amely a lamellák fix tetején thespinning rotor árboc) egy dc kapcsolat neve afeathering zsanér (vagy szurok zsanér). Ez lehetővé teszi számukra, hogy “toll” (forgás közben elforduljanak, ami, amint egy pillanat alatt felfedezzük, hogyan működik egy helikopter). A félmerev pengéknek ugyanaz a tollas csuklópántja van, de van egy teetering csuklópánt (vagy csapkodó csuklópánt) is, amely lehetővé teszi számukra, hogy felfelé vagy lefelé csapkodjanak. A lapátok teljes terjedelmében tollazhatnak és szárnyazhatnak, valamint van egy harmadik (húzópánt) is, amely lehetővé teszi számukra, hogy kissé előre (“ólom”) vagy mögött(“lag”) mozogjanak normál helyzetükben. Mindegyik pengetípusnak vannak előnyei és hátrányai.

farok rotor

fotó: a farok rotor egy Seahawk helikopter. A farokrot egy hajtótengely hajtja visszaa fő motorok, párhuzamosan a helikopter testével. Ha alaposan megnézed, látni fogod, hogy a rotor pengéit a pilóta megdöntheti, miközben forognak, ami többé-kevésbé tolóerőt generál, és lehetővé teszi a helikopter számára, hogy a helyszínen forogjon, miközben lebeg. Kép: James R. Evans az amerikai haditengerészet jóvoltából.

a második nagy rotor hozzáadása mellett a fő rotor nyomatékának ellensúlyozására egy másik módszer egy kicsi,oldalra mutató propeller, úgynevezett farokrotor, amelyet a hajó farokvégén áthaladó motor sodrófa hajt.Néha biztonsági okokból a farokrotor közvetlenül a belsejébe épüla farok(egy fenestron vagy ventilátor-farok). Egy másik alternatívaaz úgynevezett NOTAR® (“no tail rotor”), amely ajet levegőt használ, a farokon lévő szellőzőn keresztül tüzelve, hogy ellensúlyozza a mainrotor nyomatékát. Ha egy helikopter egyetlen fő rotor penge, azt, hogy egy farok rotor, fenestron, vagy közjegyző, vagy nem flysafely; hasonlóképpen, bármilyen kárt a farok rotor—mint például egy birdstrike vagy rakéta hit—teszi a Kopter veszélyesen ellenőrizhetetlen és általábaneredmények benne összeomlik elég gyorsan utána. A legtöbb helikopter rendelkezikegy függőleges farok uszony( Pilon), amely szintén segít ellensúlyoznia fő rotor nyomatékának.

hogyan mozog és kormányoz egy helikopter?

a helikopter rotorjai olyan ötletes dolgok, amelyek lehetővé teszik, hogy a levegőben lebegjen, vagy bármilyen irányba kormányozzon. A pilótának öt alapvető mozgás-és kormányzásvezérlője van: két kézmozdulat, az úgynevezett collective és a cyclic pitch, egy fojtószelep és két lábpedál. A legtöbb pilóta, akit egy pilóta végez, összetett kölcsönhatásban áll a különböző kezelőszervek között, ezért a helikopter repülése megköveteli az ilyen képességeket és koncentrációt.

lebegés

ahogy elkezdenek forogni, a motorlapátokon lévő léghajók emelést generálnak,amely legyőzi a vízi jármű súlyát, felfelé nyomva a levegőbe. Ha a lift nagyobb, mint a súly, a helikopter felmászik; ha kisebb, mint a súly, a helikopter bukik. Amikor a lift és a súly pontosan megegyezik, a helikoptera levegőben lebeg. A pilóta lehet, hogy a rotor lapátok generál moreor kevesebb, lift segítségével irányítani az úgynevezett kollektív pályán (vagy”kollektív”), amely növeli vagy csökkenti a szög (“pályán”), hogy a lapátok, hogy a szembejövő levegőben, ahogy körbe-körbe forogni. Fortakeoff, a pengék kell, hogy egy meredek szögben generálni maximumlift.

grafika: hogyan mozog egy helikopter és kormányoz: felső rajz: A kollektív hangmagasság-szabályozás ugyanabban az időben (zöld nyilak) megváltoztatja az egyes rotorlapátok szögét (vagy hangmagasságát)—más szóval együttesen. Ha a pengék meredekebb szöget zárnak be, akkor több emelést generálnak, így az egész hajó egyenesen felfelé mozog (narancssárga nyíl). Alsó rajz: a ciklikus hangmagasság-szabályozás megváltoztatja a szelektív rotorlapátok szögét, amikor forognak, így (ebben az esetben) a bal oldali penge mindig kissé nagyobb emelést eredményez, míg az ellenkező penge (itt látható a jobb oldalon) mindig valamivel kevesebb emelést eredményez. Ez azt jelenti, hogy a helikopter bal oldalán több emelés történik, így a teljes emelés (narancssárga nyíl) jobbra van döntve, az egész helikoptert ebben az irányban irányítva.

hogyan történik ez? Mint már láttuk, themain rotor csatlakozik a hub tetején az árboc afeathering csuklópánt, amely lehetővé teszi az egyes pengék forgatható, mint forog, így itmakes meredekebb vagy sekélyebb szögben a közeledő levegő. A bladeshave rövid függőleges rudak (pitch links) csatolt hozzájuk, hogyösszekapcsolva egy forgó fémlemez úgynevezett swash lemez, abit lejjebb az árboc. Ez swash lemez csúszik csapágyak körül asecond, hasonló lemez közvetlenül alatta, hogy nem forog. Amikor a pilóta egy irányba mozgatja a kollektívát, mindkét swash lemez felfelé mozog, felfelé nyomva a pályán lévő linkeket, amelyek a rotorlapátokat az asteeper szögbe döntik. A kollektívát a másik irányba mozgatva a swashplates visszahúzódik lefelé, a pitch linkeket meghúzza, a bladestot pedig egy sekélyebb szögben dönti el.

a kollektív végén van egy fojtószelep, amelyet egy kábel csatlakoztat a motorhoz. Ez olyan, mint az acar gyorsítója vagy a motorkerékpár fojtószelepe, növelve vagy csökkentve a motor sebességét, így a rotor többé-kevésbé felemelkedik.

kormányzás

a rotorok az ahelicopter kormányzását is biztosítják azáltal, hogy az egyik oldalon több emelést hajtanak végre, mint a másik oldalon. Ezt úgy teszik, hogy oda-vissza forgatnak (tollaznak), miközben forognak, így például meredekebb szöget zárnak be, amikor a hajó bal oldalán vannak, mint amikor a jobb oldalon vannak. Ez azt jelenti, hogy nagyobb emelést generálnak a bal oldalon, jobbra billentik a járművet, és ebben a irányban irányítják. A pilot kormányoz, mint ez egy második kart, az úgynevezett theciklikus pályán (más néven a “ciklikus bot” vagy csak”ciklikus”), hasonló a joystick, ami a pengék forgatható, hogy körbejárják. A zseniális swash lemez mechanizmus lefordítjaa pilóta mozgását a rotorlapátok megfelelő mozgására.Tegyük fel, hogy a pilóta jobbra akar repülni. Először jobbra mozgatja a ciklikust,a csatlakoztatott karok rendszere pedig a két swashlemezt jobbra dönti. Emiatt a forgórész lapátjai meredek szögben dőlnek, amikor a bal oldalon vannak, és a jobb oldalon sekély szögben, így a forgórész több emelést eredményez a bal oldalon, jobbra kormányozva a járművet.

grafika: hogy a swash lemez irányítja a helikopter. A központban láthatja a swash lemez mechanizmusának egyszerűsített nézetét. A rotoroszlop tetején két korong található, egy felső (piros), amely golyóscsapágyakon (narancssárga) forog egy alsó (kék) körül, amely egyáltalán nem forog. Négy pitch linkek (zöld) csatlakoztassa a felső swash lemez a rotorlapátok. Most tegyük fel, hogy jobbra akarsz repülni. A ciklikust ebbe az irányba dönti. Ez dönti mindkét swash lemezek jobbra. Ahogy a rotorlapátok forognak, a megdöntött swash lemezek kényszerítik a hangmagasságot, amikor balra vagy lefelé vannak, amikor jobbra vannak. Így minden forgórészlap meredekebb szögben dönt, ha a bal oldalon van, a sekélyebb szög pedig a jobb oldalon van. Ez több emelést eredményez a bal oldalon, jobbra kormányozva a chopper-t.

a pilóta egy helikopter orrát is irányíthatjaegy bizonyos irányba egy pár lábvezérlővel, az úgynevezett antitorque pedálokkal, amelyek megváltoztatják a farokrotorblades hangmagasságát, így többé-kevésbé oldalra tolódnak, mint a normál repülés során. Ez teszi az egész vízi jármű forog lassan óramutató járásával ellentétes irányban, így fejek egy másik irányba.Az olyan tandem rotor helikoptereken, mint a Chinook,amelynek nincs farokrotora, a lábpedálok ellentétes módon döntik meg az első és hátsó rotorok swashplateseit, ennek megfelelően kormányozva a vízi járművet.