Hovedrotor

den store spinnrotoren er den mest merkbare funksjonen til et helikopter, men ingen helikopter kan komme forbi med bare en rotor. Hvorfor? Et grunnleggende prinsipp i fysikk kalt Newtons tredje lov om bevegelse forteller oss at når en kraft (kalt en handling)får noe til å bevege seg, får en annen kraft, like stor (kalt en reaksjon),noe annet til å bevege seg i motsatt retning; handling og reaksjon er like og motsatt er en annen måte å sette den på. Som en helikopterrotor spinner rundt (handlingen), har hele kroppen av båten en tendens til å roterenoe langsommere i motsatt retning (reaksjonen). Leftto sine egne enheter, ville dette dreiemomentet (svingkraft) gjøre ahelikopter helt ukontrollabel, så vi må motvirke det på en eller annen måte med det som kalles motmoment (en svingkraft i motsatt retning). En løsning er å ha en andre stor rotorspinning den andre veien. Noen ganger er dette montert på samme mast som den første rotoren (et design kalt en koaksial rotor);noen ganger, som i de store militære Chinook-helikoptre, er det enstor rotor i hver ende av båten (et design kalt en tandemrotor).

Hale rotor

Foto: halen rotor Av En seahawk helikopter. Halerotoren drives av en drivaksel som går tilbake frahovedmotorer, parallelt med helikopterets kropp. Hvis du ser nøye ut, ser du at rotorbladene kan vippes av piloten når de spinner rundt, noe som genererer mer eller mindre skyvekraft og gir helikopteret muligheten til å rotere på stedet mens det svinger. Bilde Av James R. Evans courtesy OF US Navy.Bortsett fra å legge til en andre stor rotor, er en annen måte å motvirke dreiemomentet fra hovedrotoren ved å bruke en liten, sidelengs pekende propell kalt en halerotor, drevet av adriveshaft fra motoren som går gjennom haleenden av båten.Noen ganger, av sikkerhetshensyn, er halerotoren bygget rett innihalen (et design kalt fenestron eller viftehale). Et annet alternativ erkalt EN notar® («ingen halerotor»), som bruker ajet av luft, sparket gjennom en ventil på halen, for å motvirke hovedrotormomentet i stedet. Hvis et helikopter har et enkelt hovedrotorblad, må det ha en halerotor, fenestron ELLER NOTAR, eller DET kan ikke fly sikkert; på samme måte kan enhver skade på halerotoren—som en fuglstrik eller missil hit—gjøre en copter farlig ukontrollabel og vanligvis resulterer i at den krasjer ganske raskt etterpå. De fleste helikoptre haren vertikal halefinne (pylon) som også bidrar til å motvirke noenav dreiemomentet fra hovedrotoren.

hvordan svever et helikopter og styrer?

en helikopters rotorer er geniale ting somla det svinge i luften eller styre i alle retninger. Piloten har fem grunnleggende bevegelse og styring kontroller: to hånd spaker kalt thecollective og syklisk pitch, en gass, og to fotpedaler. De fleste manøvrer som en pilot utfører innebærer et komplekst samspill mellom disse forskjellige kontrollene, og derfor krever det å fly et helikopter så mye dyktighet og konsentrasjon.

Svever

når de begynner å snurre rundt, genererer airfoils på therotorbladene løft som overvinter vekten av båten,skyver den opp i luften. Hvis heisen er større enn vekten, klatrer helikopteret; hvis det er mindre enn vekten, helikopterfaller. Når heisen og vekten er nøyaktig like, helikopterethovers i luften. Piloten kan få rotorbladene til å generere mereller mindre løft ved hjelp av en kontroll som kalles kollektiv tonehøyde (eller»kollektiv»), noe som øker eller reduserer vinkelen («tonehøyde»)som alle bladene gjør til den motgående luften når de spinner rundt. Fortakeoff, bladene må gjøre en bratt vinkel for å generere maximumlift.

Kunstverk: hvordan et helikopter svever og styrer: Topp tegning: Den kollektive pitch kontroll endrer vinkelen (eller pitch) av hver av rotorbladene med samme mengde på samme tid (grønne piler)—med andre ord, kollektivt. Hvis bladene gjør en brattere vinkel, genererer de mer løft, slik at hele båten beveger seg rett oppover (oransje pil). Bunntegning: den sykliske pitch-kontrollen endrer vinkelen på selektive rotorblader når de spinner, så (i dette tilfellet) hvilket blad som er til venstre, gir alltid litt mer løft, mens motsatt blad (vist her til høyre) alltid gir litt mindre løft. Det betyr at mer løft er produsert på venstre side av helikopteret, så den totale heisen (oransje pilen) vippes til høyre, styrer hele helikopteret i den retningen.

Hvordan skjer det ? Som vi allerede har sett, er hovedrotor koblet til navet på toppen av masten ved å fjerne hengsel som gjør at hvert blad kan svinge når det spinner, så det gjør en brattere eller grunne vinkel mot den motgående luften. De bladeshave korte vertikale stenger (pitch lenker) festet til dem thatare koblet til en roterende metallplate kalt en swash plate, abit lavere ned masten. Denne swash plate glir på lagrene rundt asecond, lignende plate rett under som ikke roterer. Når piloten beveger kollektivet en vei, beveger begge swash-platene seg oppover, skyver opp på tonehøyden som vipper rotorbladene til en dypere vinkel. Flytte kollektive den andre veien flytter swashplates ned igjen, trekke på banen koblinger og vippe bladene til en grunnere vinkel.

på slutten av kollektivet er det en gasspjeld koblet til en kabel til motoren. Dette er som acar-akseleratoren eller gasspjeldet på en motorsykkel, øker eller reduserer motorhastigheten, slik at rotoren gjør mer eller mindre løft.

Styring

rotorene gir også styringen for ahelikopter ved å gjøre mer løft på den ene siden enn den andre. De gjør dette ved å svinge frem og tilbake (fjerning) når de roterer, så for eksempel gjør de en brattere vinkel når de er på venstre side av båten enn når de er til høyre. Det betyr at de genererer mer løft på venstre side, vipper båten over til høyre og styrer den i thatdirection. Piloten styrer slik ved hjelp av en andre spak kalt thecyclic pitch (også kjent som «syklisk pinne» eller bare»syklisk»), ligner på en joystick, som gjør bladene svingbare de sykler rundt. Den geniale swash plate mekanismen oversetterpilotens bevegelser i passende bevegelser av rotorbladene.Anta at piloten vil fly til høyre. Først beveger hun den sykliske til høyre, og et system med tilkoblede spaker gjør at de to swash-platene vipper til høyre også. Dette gjør at rotorbladene vipper til en bratt vinkel når de er til venstre og en grunne vinkel når de er til høyre, slik at rotoren gir mer løft på venstre side, styrer båten til høyre.

Kunstverk: hvordan swash plate styrer et helikopter. I midten kan du se en forenklet visning av swash plate mekanismen. Det er to plater på toppen av rotormasten, en øvre (rød) som roterer på kulelager (oransje) rundt en nedre (blå) som ikke roterer i det hele tatt. Fire pitch linker (grønn) koble den øvre swash plate til rotorbladene. Anta nå at du vil fly til høyre. Du vipper syklisk i den retningen. Det vipper begge swash platene over til høyre. Når rotorbladene roterer, tvinger de skråstilte swash-platene tonehøyden opp når de er til venstre og ned når de er til høyre. Det gjør at hvert rotorblad vipper til en brattere vinkel når det er til venstre og en grunne vinkel når det er til høyre. Dette gir mer løft til venstre, styring av helikopteret til høyre.piloten kan også styre nesen til et helikopter i en bestemt retning ved hjelp av et par fotkontroller, kjent som antitorque pedaler, som endrer tonehøyden på halerotorbladene slik at de gjør mer eller mindre sidelengs trykk enn i normalrettflytur. Det gjør at hele båten roterer sakte urviseren eller mot klokken, slik at den går i en annen retning.På tandem rotor helikoptre som Chinook, som ikke har hale rotor, fotpedaler vippe swashplates for foran og bak rotorer i motsatte måter, styring håndverket tilsvar.