Простой автомат перекоса
Простой автомат перекоса для вертолета
Существует версия автомата перекоса в которой винт меняет наклон вместе с осью ротора. Так часто делают на моделях автожиров (фото внизу взято с всем известного сайта “Аutogyro” www.autogyro.com/models/models.htm).
Управляется двумя серво.
Тяговые двигатели устанавливаются на лопостях несущего винта - электро (или ДВС) с прямым приводом на пропеллеры. Скажем двух лопастной винт с двумя серволопатками для стабилизации ротора и усиления серво изменяющей коллективный шаг. Эта силовая установка вращает основной ротор. Тоже известная схема.
Серво управляющая коллективным шагом установленна непосредственно на роторе сверху.
Итак.
- Ротор с простой механикой “автомата перекоса”
- Возможность менять шаг лопастей.
- Не требует дополнительной микропроцессорной электроники управления.
- Используются только стандартные RC компоненты.
- Отсутствует механика главного редуктора.
Просьба поругать это решение по сравнению с классическим автоматом перекоса. И если в инете попадались статьи с моделями использующими подобное решение, просьба немножко рассказать или напечатать ссылку.
вертолет и автожир хоть и имеют много общего, но кроме прочего имеют одно кардинальное отличие. автожир не может висеть. он летает и управляется практически как самолет.
на заре вертолетостроения неоднократно предпринимались попытки управлять вертолетом с помощью наклона ротора или переноса центра тяжести. все неудачно до тех пор, пока не был изобретен автомат перекоса.
то, что современные автожиры имеют вертолетный автомат перекоса - это развитие идеи автожира. без автомата перекоса автожир, в принципе, летает. а вертолет - нет.
Просьба поругать это решение по сравнению с классическим автоматом перекоса. И если в инете попадались статьи с моделями использующими подобное решение, просьба немножко рассказать или напечатать ссылку.
Это никакой не автомат перекоса. Это балансирное управление несущим винтом. Главное его отличие от автомата перекоса - балансирный метод не обладает никакой собственной устойчивостью ни по одной из осей. Если на вертолете заклинит управление перекосом тарелки в горизонтальном полете - он будет еще долго лететь по прямой. Если заклинить поворотный механизм вала автожира - он упадет сразу же!
Т.е. автомат перекоса нужен совсем не для управления полетом вертолета, как многие думают. Это тоже заблуждение. Для управления возможны и другие способы.
Автомат перекоса в первую очередь обеспечивает стабилизацию вертолета по двум осям. Что на автожире делает пилот.
на заре вертолетостроения неоднократно предпринимались попытки управлять вертолетом с помощью наклона ротора или переноса центра тяжести. все неудачно до тех пор, пока не был изобретен автомат перекоса.
На заре развития первые модели вертолетов практически не управлялись.
Наклонять ротор через трансмиссию от главного редуктора путем наклона оси весьма непросто. Поэтому появился наш любимый автомат перекоса, изобретенный Борисом Юрьевым.
Как известно сейчас существуют три варианта привода несущего винта - трансмиссионный, комрессорный и реактивный.
Я описываю именно “реактивный привод”, только на модель ставлю обычные движки с пропеллерами. Так вот реактивный привод исключает главный редуктор и сложную трансмиссию. Поэтому наклонять ось ротора стало просто.
У меня вопрос к toxa, почему нельзя управлять вертолетом с помощью наклона оси ротора?
Тоже буду писать ссылки на материалы с сайтов которые нахожу по этой теме
pla.by.ru/rotor_react.htm
… Если на вертолете заклинит управление перекосом тарелки в горизонтальном полете - он будет еще долго лететь по прямой. Если заклинить поворотный механизм вала автожира - он упадет сразу же!..
ВНИМАНИЕ!!! Мы обсуждаем ротор вертолета и вертолет, не автожир. На фото только показана простая механика наклона оси ротора, часто применяемая в моделях автожиров.
У меня вопрос к toxa, почему нельзя управлять вертолетом с помощью наклона оси ротора?
можно. но очень непродолжительное время. 😃 по той же самой причине, по которой один металлический шарик не стоит на другом. неустойчивое равновесие.
QUOTE(Denis G. @ Nov 24 2004, 18:38)
У меня вопрос к toxa, почему нельзя управлять вертолетом с помощью наклона оси ротора?
можно. но очень непродолжительное время. 😃 по той же самой причине, по которой один металлический шарик не стоит на другом. неустойчивое равновесие.
На англ. сайте нашел побольше размером фото 😃 Почти то что мне хотелось найти 😒 Тoxa, что скажите?
ну и что? а в цирке народ по канату ходит… не у всех же настолько развито чувство равновесия.
ВНИМАНИЕ!!! Мы обсуждаем ротор вертолета и вертолет, не автожир. На фото только показана простая механика наклона оси ротора, часто применяемая в моделях автожиров.
Попробуйте взять обычную модель самолета и поставьте центровку 60% САХ.
Попробуйте полетать, хоть пару минут и после посадить его.
Сразу все поймете.
Замечу - я так летал, и даже один раз посадил!
Попробуйте взять обычную модель самолета и поставьте центровку 60% САХ.
Попробуйте полетать, хоть пару минут и после посадить его.
Сразу все поймете.
Замечу - я так летал, и даже один раз посадил!
Молодец vovic 😃 Кто же Вам такую подляну подстроил? Или крыло на резинках крепилось 😒 Я не буду пробовать, могу и не посадить 😃 60% это перебор, но вернемся к вертолетам…
В моем случае центр массы находится на оси ротора, Ротор с установленными двигателями на лопостях обладает еще более сильным гироскопическим эффектом по сравнению с обычным. И если такая моделька взлетает, то держится в воздухе она уверенно. Я видел две модельки в китайских универмагах по этой схеме. Они не имеют ни какого 3D управления, только управление скоростью ротора. С пола взлетают вертикально в торговом зале на уровень третьего четвертого этажа и примерно на тоже место опускаются в радиусе два три метра. Другое дело если ветерок подует, тогда траектория полета будет конечно интересней. Кстати, когда внешнее воздействие заканчивается, игрушка старается выровнится. Все таки центр масс на оси и ниже плоскости ротора.
А мы имеем управление и можем смещать сами центр масс относительно центра оси ротора. Если страшно таким аппаратом управлять, просто поставим три гиро. Как только испугаетесь и бросите упраление, модель постарается выпрямится. Поставить гиро на три оси сейчас очень популярно на малых вертолетиках, а как иначе? Не все же асы, а отдохнуть, развлечься любителей много. Да обсуждаемая схема вертолета более тихоходная, но это полноценный вертолет по схеме с одним несущем ротором и простой механикой.
Вертолет с управлением отклонением винта можно посмотреть здесь. www.airscooter.com/…/airscooter_media_files.htm
Здесь можно почитать как работает винт вертолета и что необходимо для
устойчивого полета.
shkval.rossteam.ru/helicopter.htm
denis g. : для начала научитесь не квотить чужое собщение полностью.
центр масс тела ниже точки опоры - не достаточное условие устойчивого равновесия. rtfm!
какие силы действуют на свободный гироскоп? какие из них скомпенсированы? rtfm!
Вертолет с управлением отклонением винта можно посмотреть здесь…
Спасибо Илья, очень интересная компания и разработка
AirScooter 😃 Посмотрел видео, внешне очень простой и миниатюрный аппарат, что не модуль, то ноу-хау 😲
Вы забываете о том что ,если отклонить винт относительно корпуса ,то через некоторое время винт примет свое предыдущее положение ,а скорее всего получится что вы не винт наклоните а корпус ,потомучто у винта огромный момент инерции.
А обычный вертолетный автомат перекоса просто скашивает поток воздуха относительно вертикальной оси основного ротора
to toxa:
[центр масс тела ниже точки опоры - не достаточное условие устойчивого равновесия. rtfm!
А можно примерчик, когда данное условие недостаточно для устойчивого равновесия. Чтобы можно было потом блеснуть эрудицией.
А можно примерчик, когда данное условие недостаточно для устойчивого равновесия.
епрст! а подумать?
представим себе полусферу из металла. полированную. _изнутри_ в зените подвешиваем шарик из магнитного материала. где точка подвеса шарика? где его центр масс? будет ли шарик возвращаться в зенит сферы, если мы его чуть-чуть сдвинем?
[quote=toxa,Nov 26 2004, 13:44]
Шарик окажется в положении устойчивого равновесия по отношению к силам действующим на него.
Шарик окажется в положении устойчивого равновесия по отношению к силам действующим на него.
да, только не в том месте пространства (не в зените этой полусферы), где мы хотим, чтобы он находился.
упрощенно - с вертолетом то же самое: под ротором создается “подушка” и вертолет, как шарик в моем примере, стремится с нее скатиться, а вовсе не желает оставаться неподвижным в верхней точке “подушки”.
ps: в определении устойчивого равновесия нет вообще таких слов, как “выше” и “ниже”. еще пример хотите? возьмите волейбольный мяч, опустите его в ванну полностью под воду и постарайтесь удержать его в таком положении одним указательным пальцем.
упрощенно - с вертолетом то же самое: под ротором создается “подушка” и вертолет, как шарик в моем примере, стремится с нее скатиться, а вовсе не желает оставаться неподвижным в верхней точке “подушки”.
увы, аналогия с вертолета с шариком на горке не корректна. В случае с шариком при отклонении его от вершины горки возникает проекция силы реакции опоры направенная “в бок” - она то и заставляет шарик катиться дальше. В случае с ветролетом, при его смещении в сторону никаких дополнительных сил не возникает (подушка смещается вместе с ним) т.е. мы имеем классический случай безразличного равновесия (шарик на плоскости). С этой точки зрения высота, на которой находится верт, не влияет на его устойчивость.
В одной из статей прочитал, что во время испытаний вертолета с реактивными двигателями на концах лопастей, ротор с выключеными двигателями не может хорошо работать в режиме авторотации. Поэтому я решил несколько изменить конструкцию ротора изначально заданную при открытии темы форума в первом сообщении.
См. присоединенный рисунок. На главной оси (8) размещаются две втулки - на первой (6) установлены две лопасти несущего ротора (4), на второй (7) посредством штанг (3) крепятся двигатели (1,2). Штанги (3) могут находится в положении 1 и 2, см. рис. Когда двигатели выключены, они находятся в положении 2, когда включены, втулка (7) начинает вращатся, под действием центробежных сил двигатели стремятся занять положение 1. Втулка 6 и 7 связаны между собой механизмом 5 (на рисунке показан красным цветом), который позволяет:
- при вращении втулки 7 передавать момент вращения на втулку 6, при этом лопасти ротора будут находится под углом 90 гр. к штангам 3, как в положении на рис. 1;
- при отсутствии вращения втулки 7 (двигатели выключены) втулка 6 с лопостями (4) может свободно вращатся на главной оси (8), при этом двигатели опускаются вниз, положение 2.
Такой механизм (5) используется на вертолетах с ДВС для обеспечения режима авторотации с выключенным двигателем.
Это решение имеет несколько плюсов в применяемой схеме вертолета:
- В схеме вертолета с двигателями установленными на роторе будет возможно создание режима авторотации.
- Можно использовать стандартные лопасти от других моделей вертолетов.
- При самостоятельном изготовлении лопастей к ним предъявляются обычные требования, нет коммуникаций внутри лопостей для подключения оборудования и нет повышенных центробежных нагрузок вызванных креплением силовых установок на концах лопостей.
- Замена в модели вертолета реактивных двигателей на электро или двс делает ее доступной в изготовлении. Пропеллеры двигателей (1,2) практически не заметны во время их работы. Установив на двигатели световые элементы, можно получить световой след похожий на работу реактивных двигателей, во время вращения ротора.
Сама схема имеет возможность развития. Если во время полета выключить двигатели, вертолет можно перевести в режим авторотации. Втулку (7) можно затормозить реверсом двигателей и далее зафиксировать в положении, как на рис. 1. При этом двигатели на штангах будут находится в положение 2. Теперь если включить двигатели 1 и 2, при этом двигатель 1 в реверсе. Вертолет перейдет в режим полета автожира. Аналогично по обратной схеме переключив двигатель 1 в обычный режим и отключив фиксацию втулки 7 машина перейдет в вертолетный режим полета.