Articles

ヘリコプター

メインローター

巨大なスピニングローターは、任意のヘリコプターの単一のmostnoticeable機能ですが、何のチョッパーはちょうど一つ どうして? ニュートンの運動の第三法則と呼ばれる物理学の基本原理は、力(アクションと呼ばれる)が何かを動かすとき、別の力は、同じように大きな(反応と呼ばれる)、何か他のものを反対の方向に動かすことを教えてくれます。 ヘリコプターのローターが回転すると(アクション)、機体全体が逆方向にゆっくりと回転する傾向がある(反応)。 自身の装置にLeftto、このトルク(回転力)はahelicopterを完全に制御不能にさせる、従って私達は反トルク(反対の方向の回転力)と呼ばれるものとのそれにinsomeの方法を打ち消さなければならない。 一つの解決策は、他の方法で第二の大きなrotorspinningを持つことです。 時々これは最初の回転子(同軸回転子と呼ばれる設計)としてthesameのマストに取付けられます;時には、巨大な軍事チヌークヘリコプターのように、クラフト(タンデムローターと呼ばれるデザイン)のいずれかの端にalargeローターがあります。

軍事チヌークヘリコプター上のカウンター回転フロントとリアローター。

写真:タンデムローター:この軍用ボーイングCH-47チヌークは、前面と背面に一つのローターを持っており、彼らはお互いのトルクをキャンセルするために反対米海軍のタマラ*ヴォーン礼儀による写真。

ヘリコプターのメインローターのブレードは、周りのtheyspinとして動きの量を増加させることができますinthree基本的な種類来ます:彼らはリジッド、セミリジッド、およarticulated.As 名前はrotorhub(刃がthespinningの回転子のマストの上で固定される”車輪”)にafeathering蝶番(かピッチの蝶番)と呼ばれる回転の関係によって、堅い刃しっかりと付す提案する。 これは、それらを可能にします”羽”(彼らが回転するように旋回し、私たちは一瞬で発見するように、どのようにhelicoptersteersです)。 半硬式の刃に同じ羽ばたきの蝶番がありますが、theyalsoにそれらが上下にはためくことを可能にするteetering蝶番(か羽ばたきの蝶番)があります。 Fullyarticulated刃は羽およびはためくことができまたそれらがわずかに前方に(”鉛”)または後ろに(”遅れ”)正常な位置動くことを可能にするthirdhinge(抗力蝶番)を備えている。 これらの刃のタイプのそれぞれに利点および欠点があります。

テールローター

ヘリコプターのテールローター

写真:シーホークヘリコプターのテールローター。 テールローターは、ヘリコプターの本体に平行な主エンジン。 あなたがよく見ると、ローターのブレードは、彼らが周りに回転するようにパイロットによって傾けることができることがわかります,これは、多かれ少 米海軍のジェームズ*R*エヴァンス礼儀による画像。

第二の大きなローターを追加する以外に、メインローターからのトルクを打ち消すための別の方法は、テールローターと呼ばれる小さな横向きのプロペラを使時には、安全上の理由から、テールローターは、テール(フェネストロンまたはファンテールと呼ばれるデザイン)。 別の代替は、代わりにmainrotorトルクを打ち消すために、尾部のベントを介して発射された空気のajetを使用してNOTAR®(”テールローターなし”)と呼ばれています。 ヘリコプターは、単一のメインローターブレードを持っている場合、それはテールローター、フェネストロン、またはNOTARを持っている必要があり、またはそれは安全にflysafelyすることはできません;同様に、テールローターへの損傷—そのようなバードストライクやミサイルヒットなど—ヘリコプターは危険なほど制御不能になり、通常はその後非常に迅速にクラッシュし、それに起因します。 ほとんどのヘリコプターはまた主要な回転子からのトルクのsomeofを妨害するのを助ける縦の尾ひれ(パイロン)を持っています。

ヘリコプターはどのようにホバリングして操縦しますか?

ヘリコプターのローターは、空中でホバリングしたり、任意の方向に操縦することを可能にする独創的なものです。 パイロットは基本的な動きとステアリングコントロールを持っています:thecollectiveとcyclic pitchと呼ばれる二つの手のレバー、スロットル、二つの足のペダル。 パイロットが実行するMostmaneuversはヘリコプターを飛ぶrequiressuchの技術および集中なぜであるかbetweentheseの異なった制御の複雑な相互作用を含む。

ホバリング

彼らは周りに回転し始めると、モーターブレード上の翼は、空気中にそれを押し上げる、クラフトの重量を克服する揚力を生成します。 リフトが重量よりも大きい場合、ヘリコプターは上昇し、重量よりも小さい場合、ヘリコプターは落下する。 揚力と重量が正確に等しい場合、ヘリコプター空中を飛ぶ。 操縦者は回転すると同時にすべての刃が対向の空気に作る角度(”ピッチ”)を増加するか、または減らす集合的なピッチ(か”集合的な”)と呼ばれる制御を使用して回転翼にmoreorのより少ない上昇を発生させることができる。 次に、ブレードはmaximumliftを生成するために急な角度を作る必要があります。

ヘリコプターがどのように持ち上げて操縦するか:集団ピッチと循環ピッチを比較しました。

: 集合的なピッチ制御は回転翼のそれぞれの角度(かピッチ)を同時に同じ量(緑の矢)変えます—言い換えると、総称して。 ブレードが急な角度を作る場合、彼らはより多くの揚力を生成するので、全体のクラフトはまっすぐに上向きに移動します(オレンジ色の矢印)。 下の図:サイクリックピッチコントロールは、回転するにつれて選択的な回転翼の角度を変更するので、(この場合)左側にあるブレードは常にわずかに多くの揚 つまり、ヘリコプターの左側にはより多くの揚力が発生するため、全体の揚力(オレンジ色の矢印)が右に傾いて、ヘリコプター全体をその方向に操縦します。それはどのように起こるのですか?

私達が既に見たように、themainの回転子は回ると同時に各刃が旋回するようにする従ってitmaks対向の空気により急でかより浅い角度をマストの上でハブ それらに付けられるbladeshaveの短い縦の棒(ピッチリンク)は斜版、マストの下のabitのより低いと呼ばれる回転金属ディスクに接続されています。 この斜板は、その真下の同じような板が回転しないasecondの周りにベアリング上にスライドします。 Whentheの操縦者はasteeperの角度に回転翼を傾けるピッチリンクで押し上げる集団的な一方通行、両方の斜の版moveupwardを動かす。 集団を移動すると、他の方法は、ピッチリンクを引っ張って、浅い角度bladestoを傾け、バックダウンswashplatesを移動します。

集団の終わりには、エンジンへのケーブルによって接続されたスロットルがあります。 これは、acarのアクセルやバイクのスロットルのようなもので、ローターが多かれ少なかれ持ち上げられるようにエンジン速度を増減させます。

ステアリング

ローターはまた、他のよりも一方の側に多くのリフトを作ることによってahelicopterのためのステアリングを提供します。 彼らは、彼らが回転するように前後に回転(フェザリング)することによってdothisので、例えば、彼らは右にいるときよりもクラフトの左側にいるときtheymake急 それは彼らがtheleftのより多くの上昇を発生させ、技術を右に傾け、thatdirectionの操縦することを意味する。 パイロットは、ジョイスティックと同様に、サイクリックピッチ(”サイクリックスティック”または単に”サイクリック”としても知られている)と呼ばれる第二のレバーを使用してこのように操縦し、ブレードが旋回するようにする。 独創的な斜版のメカニズムは回転翼の適切な動きに操縦者の動きをtranslatesthe。パイロットが右に飛ぶことを望んでいると仮定します。 まず、彼女は右にサイクリックを移動し、接続されたレバーのシステムは、二つの斜板を右aswellに傾けることができます。 これは右にある、従って回転子が右に技術を操縦する左側のより多くの上昇を作り出すときleftandに浅い角度にあるとき回転翼を急な角度に傾がせる。

ヘリコプターの傾斜斜板が左右にどのように操縦するか。

アートワーク:スワッシュプレートがヘリコプターを操縦する方法。 中央には、斜板機構の簡略化された図が表示されます。 ローターマストの上部には二つのディスクがあり、上のディスク(赤)はボールベアリング(オレンジ)で回転し、下のディスク(青)は全く回転しません。 四つのピッチリンク(緑)は、上部斜板を回転翼に接続します。 今、あなたは右に飛びたいとします。 あなたはその方向に循環を傾けます。 それは、両方の斜板を右に上に傾けます。 回転翼が回ると同時に、傾けられた斜版は右にあるとき左にあるときピッチリンクをおよび下に強制する。 それは右にあるときそれが左にあるとき各回転翼をより急な角度およびより浅い角度に傾かせます。 これは、右にチョッパーを操縦し、左に多くの揚力を生成します。

パイロットはまた、彼らはnormalstraight飛行よりも多かれ少なかれ横推力を作るように尾rotorbladesのピッチを変更するantitorqueペダル、として知られている足のコントロールのペアを使用して特定の方向にhelicopterinの鼻を操縦することができます。 それは全体の技術をゆっくりclockwiseor反時計回りに回させます従って別の方向で先頭に立ちます。テールローターを持たないチヌークのようなタンデムローターヘリコプターでは、足のペダルは前後のローターのスワッシュプレートを反対の方法で傾け、それに応じて操縦する。