Силы действующие на вертолёт. Каким силы и моменты действуют на модель и куда они приложены?

Vladlen
Mr_Miron:

Видео на английском, чел про фазинг говорит. Стоит обратить внимание, что верхняя часть тарелки повернута, что дает смещение фазы, тяги от цапф под углом идут
Как раз говорит, что если нет фбл, можно сдвинуть положение шаров на тарелке и получить фазинг

RC Helicopter Multi blade phasing, HOW TO!

А тут по русски: или по русски не катит?

EVIL
Vladlen:

А тут по русски

Там только 3 слова по - русски 😉

Vladlen:

или по русски не катит?

То, что нарисовано естественно не катит. Неужеле по-вашему фазинг и вправду зависит только от длины управляющего рычага?

Vladlen
EVIL:

Смоделируйте вертолетный винт правильно. Все станет понятно как Божий день.

Vladlen

Возьмём флайбарную модель вертолёта, с “прямым” управлением тарелкой без гироскопов.
На закрепленной модели вертолёта, при наклоне тарелки перекоса например вперёд, плоскость вращения за счёт гибкости конструкции сначала наклонится вперёд. Но что будет с плоскостью вращения через некоторое время? (сила действующая на ротор в силу гироскопической прецессии сдвинута на 90 градусов он направления вперёд) Мы имеем при стандартном вращении винта силу давящую на правую сторону “диска” ротора и ограничиваем его реакции закрепив модель.

Mr_Miron

Прецессия это не сдвиг на 90градусов силы, а смещение оси гироскопа из-за действия гироскопической силы. Прецессия-движение, результат гироскопической силы.
Сдвиг силы на 90 вызывает прецессию, а не наоборот…
Поэтому сила действующая на ротор не может быть сдвинута в следствии прецесси. Это гироскопическая сила смещена на 90 относительно приложенного момента внешнего возмущения из-за своей природы.
А из-за того, что возникшая гироскопическая сила вызывает движение в новом направлении, то результирующая гироскопическая сила смещается, что вызывает вращение оси, это и называют прецессией.

Vladlen
Vladlen:

(сила действующая на ротор в силу гироскопической прецессии сдвинута на 90 градусов он направления вперёд)

И куда приложена аэродинамическая сила (ёё максимум), при наклоне тарелки вперёд?

Сила приложена к лопасти, максимум- там где максимум шага, под действием этой силы каждая лопасть получает импульс, Но т.к. лопасть продолжает двигаться по окружности или просто двигаться, то максимум реакции по смещению, отложен от точки с максимумом силы.

Если брондзбойт качать вверх вниз, максимум и минимум подъёма струи вовсе не в точке приложения силы (в точке где его держат), а много позже, уже в свободном полёте и прицессии и гироскопической силы никакой нет.
Пецессия и гироскопическая сила это термины для понятного описания механики вращательного движения или идеальная модель? которую вы так не любите. У Ньютона есть сила и реакция на неё, а Ньютона вы уважаете.

Mr_Miron

Вы терминами не умеете пользоваться.
Гироскопическая сила вызывает прецессию, а не сила сдвинута в следствии прецесии. Читайте определение прецессии.
Про прондзбойт пишете, про запаздывание струи, но там гироскопа нет. На кой черт тогда гироскоп к аэродинамической силе пытаетесь прикрутить
При отклонении тарелки вперед лопасти наклонит вперед в положении перпендикулярно туше и возникнет сила в направлении 90гр по отношению к направлению наклона тарелки, то есть ротор начнет валить в бок. А результат работы аэродинамических сил будет по времени сдвинут на 90гр
У нас динамика! Гироскопический момент повернут от возмкщения на 90 в момент времени воздействия! А с аэродинамикой иначе, аэродинамическая сила работает через 90гр по ВРЕМЕНИ
Не надо путать смещение на 90гр силы в этот момент времени, и смещение действия подъемной сили, через период прохождения 90гр
У гироскопического момента ПОВЕРНУТО направление на 90гр, а у аэродинамической ЗАПАЗДЫВАНИЕ на 90

Vladlen
EVIL:

Кина не будет. У вас есть вертолет, сами поэкспериментируйте.

А так поисчерпывающе?

Mr_Miron:

через 90гр по ВРЕМЕНИ

гениально.

Гироскопическая прецессия это всего лишь термин.
Тут всё показано и аэродинамическая сила которая толкает лопасти и поворачивает ротор.

В чём вы время измеряете и почему у вас что-то опаздывает, что-то нет, вам виднее.

EVIL
Vladlen:

А так поисчерпывающе?

Но это же в ваших интересах!

Mr_Miron
Vladlen:

А так поисчерпывающе?

гениально.

Гироскопическая прецессия это всего лишь термин.
Тут всё показано и аэродинамическая сила которая толкает лопасти и поворачивает ротор.

В чём вы время измеряете и почему у вас что-то опаздывает, что-то нет, вам виднее.

Тут аэродинамической силы нет, ротор меняет плоскость вращения и набегающий поток идет в кромку, а не под углом
Так я вам о тгм, что вы термины не правильно употребляете
Да, гениально, это вообще-то, как на самом деле. Всемгениальное просто.
Гироскопическая сила возникает моментально, а тушка от аэродинамики начнет переворачиваться, когда лопасть загнет, и максимальная скорость переворота тушки наступит,когда лопасть пройдет 90гр, то есть пройдет ВРЕМЯ

Mr_Miron
Vladlen:

А лопасти что толкает?

Куда и в каком случае?

Vladlen

Да в любом.

Помните про ротор в вакууме?

Mr_Miron
Vladlen:

Да в любом.

Помните про ротор в вакууме?

Что помню? В вакууме аэродинамических сил нет
У вас есть флайбарный верт, можно с него лопатки снять, раскрутить и посмотреть

Vladlen

Я в видео обьяснил уже, что лопатки снимать нельзя. Без лопаток нет управления.

Не управляет лопастями, а именно толкает! Управляет пилот, не важно как, главное что шаг меняется необходимым образом. А вот результат управления, возможен только за счёт аэродинамических сил.

Mr_Miron
Vladlen:

Я в видео обьяснил уже, что лопатки снимать нельзя. Без лопаток нет управления.

Что значит нельзя? Вертолет взорвется? То же самое будет, что в вакууме без лопаток. А в вакууме типа есть управление?
Я не понимаю о чем речь, разговоры все вокруг да около.

Vladlen:

Не управляет лопастями, а именно толкает! Управляет пилот, не важно как, главное что шаг меняется необходимым образом. А вот результат управления, возможен только за счёт аэродинамических сил.

А в чем разница между управлением и толканием? Если управляешь, то толкает за тебя что-то другое, какая разница? Итог один. Бред какой-то.
В вакууме нет аэродинамики. В вакууме при отклонении ротора вперед сразу же возникнет гироскопический момент в бок под 90гр к тому направлению, куда ротор наклоняется.
С воздухом есть аэродинамика, которая поднимает лопасть, а лопасть начинает двигать тушку по мере своего подъема, а пик вращения тушки лопатью достигается, когда лопасть пройдет 90гр.
Давайте по 10 разу это все обсудим. Я не понимаю че не так

EVIL
Vladlen:

лопатки снимать нельзя. Без лопаток нет управления.

Дык… лопатки для управляемости и установлены. Сам же флайбар нужен для обеспечения устойчивости.

Устойчивость и управляемость - 2 взаимоисключающие понятия. Меняя вес и площадь лопаток, а так же длину сервооси, находим желаемый компромисс.

Vladlen

Сила необходимая для изменения шага лопасти зависит от её профиля и точки поворота на межлопастном валу. Для изменения шага сила может требоваться, а может и наоборот, требоваться для удержания шага, если лопасть стремится развернуться задней кромкой вперёд. Наклонить плоскость ротора можно только изменив шаг. А не наоборот. В вакууме как не наклоняй тарелку, плоскость вращения ротора не изменится.

2 months later
Twilight_Sun
Vladlen:

Что будет наклонять ротор в вакууме?

Mr_Miron:

Сервоприводы (вперед тарелкой, допустим) и гироскопическая сила наклонит его в бок
С воздухом есть аэррдинамика, значит гироскопическая сила будет так же действовать в бок, а аэродинамическая будет крутить вперед по циклу

если рассматривать безфлайбарный верт (это проще для понимания что делает ротор) тут явно видна ошибка. Сервоприводы не наклоняют ротор вообще. Сервоприводы через тарелку и цапфы меняют угол атаки лопастей в зависимости от положения лопасти. это возможно т.к. лопасть крутится вокруг своей длинной оси вместе с цапфой на межлопастном валу либо на его аналоге. Т.е. в вакууме работа серв не приведет к возникновению каких-либо новых сил в роторе вообще и ничего никуда не будет наклоняться.
А в воздухе именно изменение угла атаки приводит к тому что лопасть начинает “махать” и соответственно воздействовать на голову и далее на весь вертолёт.

Далее если внимательно подумать, то видно что и второй тезис про то, что эффект гироскопа будет в одной части помогать а в другой мешать аэродинамической силе тоже неправильно описан и всё немного не так. Для примера у меня есть мелкие вертолёты которые можно держать в руке. если я держа в руке вертолёт наклоняю правый стик на пульте вперёд, то вижу что тарелка наклоняется вперёд и чувствую силу которая пытается опрокинуть вертолёт так же вперёд, но, если я не отпускаю руку и сопротивляюсь, то возникает противодействие и в итоге результирующая сила на “гироскоп” равна нулю и соответственно никакая прецессия практически не возникает (собственно я её и не чувствую). При этом видно что лопасти спереди идут ниже чем сзади, т.е. ротор находится в некотором условно наклоненном положении.

Если же вертолёт не держать в воздухе он будет переворачиваться вперёд, тут гироскопический момент начинает возникать, но поскольку сила упругости лопастей наклоняет ротор вперёд, то этот момент направлен вправо и соответственно является исключительно паразитным. С другой стороны этот эффект вряд ли является значительным, т.к. значимых проблем с управляемостью при замене лопастей на лопасти в полтора раза легче/тяжелее не наблюдается (лишь бы двигатель справлялся достаточно быстро раскручивать ротор).
Поэтому другие товарищи которые тут высказывались за то что без гироскопических эффектов вертолёт не полетит явно сильно неправы, т.к. в пределе вертолёт вполне себе полетит даже на невесомых лопастях (а почему бы ему не лететь) лишь бы они были достаточно прочные.

С флайбаром у меня опыта немного, в наличии только v911 но насколько я вижу в нём роль флайбара (под 45 градусов) состоит в хитрой механической замене ФБЛ, т.е. в стабилизации, для этого нужно иметь некоторую “плоскость” относительно которой стабилизировать и тут как раз флайбар вполне себе является гироскопом в первую очередь (на v911 там даже не лопатки в стоке, а тупо грузики). Каково соотношение свойств гироскопа и аэродинамики у флайбаров взрослых, которые под 90 градусов стоят и обязательно с лопатками - тут затрудняюсь что-то писать т.к. в руках их не держал. Но в любом случае это просто определенный способ управления циклическими углами атаки основных лопастей

P.S. Тема очень интересная потому что уже на середине пробираясь через заблуждения непонимания и картинки для себя многое понял и сформулировал.