Взрослая теория устойчивости вертолета, вопросы!
можно чуть подробнее в чем коренное отличие 2 и многолопастных роторов? чтобы зацепится в поиске, а то даже вопрос для поиска не могу сформулировать…
что-то ссылка идет на общий список тем, а не на конкретную… но пороюсь.
горизонтальный шарнир в большом вертолете используется для компенсации маха и все? уменьшая шаг лопасти в верхней точке и увеличивая в нижней?
Гибкости лопастей модели хватит для нормальной устойчивости без флайбара? поможет ли насильно сделанный конус?
Лопасти типа как от биг ламы, с не симметричным профилем, и не меняемым шагом, роторы 2 четырехлопастных, поперечная схема. Поперечную устойчивость хочу обеспечить наклоном роторов в центр, а вот с продольной устойчивостью не знаю что делать, думаю про насильно заданный конус, как думаете, сработает или надо сразу электронику городить?
Ссори, вот тема rcopen.com/forum/f19/topic175516 .
Читайте. Читать надо много и долго. Там (в книгах) есть почти все ответы.
И забудте про соосники. Напрочь. 😃
Ну КА-50 помоему стильный вертолетик:) можно долго спорить хуже он чем ми или лучше, но что он более стильный это точно%)…
ладно будем читать:)
Причем тут флай-бар? Вы теорию по ссылке выше читали? Если да, то должны понимать, что флайба не добавляет устойчивости, он “сглаживает” управляющие моменты.
Ну, рассмешили! 😁 Флайбар только для устойчивости и нужен!
Его второе назначение - сервоусилителя - вообще непринципиально при хороших сервах.
Вы, видимо, не вертолетчик, а то бы знали, что удаление грузиков с флайбара , а еще лучше установка легких лопаток добавляет верту резвости. А установка двойного, а то и тройного комплекта грузиков (я так делал) превращает верт в неподвижно висящий в воздухе предмет.
А если снять грузики с соосника (и это я пробовал), его вообще невозможно оторвать от пола, он сразу кувыркается.
“И в чем разница между 2 и 3-4 лопастными винтами?”
Разница в количестве лопастей НВ. 😃 Просто для больших вертолетов как бы это получше объяснить, чтобы создать подъемную силу которая сможет оторвать данный вертолет от земли например на 2-ух лопастном винте, придется сделать такие большие и широкие лопасти, что просто реактивный момент который возникнет при вращении такого НВ, будет сложно погасить и вертолет будет вращаться в противоположную сторону. Такой НВ будет не эффективен, поэтому создали многолопастные НВ, но в то же время нельзя и переборщить с количеством лопастей так как при большом количестве лопастей НВ работа каждой лопасти в отдельности будет мало эффективна, другими словами они будут другу другу мешать. Поэтому кол-во лопастей и соответственно тип НВ все это делается с помощью расчетов и испытаний (продувок) в аэродинамической трубе.
Ааааа, такой бред, хоть бы ИМХО добавляли. Реактивный момент зависит только от подъемной силы, а уж сколькими лопастями ее достигают - вопрос второй. Насколько я помню, где то из форума, что максимально эффективный пропеллер - однолопастной, но так как он технически не возможен - делают двух. А многолопастные вертолеты делают из за ограничений размера и материалов для изготовления лопастей, ну и ограничений максимальных оборотов и проблем с переходом концов лопастей на сверхзвук.
Вы, видимо, не вертолетчик, а то бы знали, что удаление грузиков с флайбара , а еще лучше установка легких лопаток добавляет верту резвости. А установка двойного, а то и тройного комплекта грузиков (я так делал) превращает верт в неподвижно висящий в воздухе предмет.
А если снять грузики с соосника (и это я пробовал), его вообще невозможно оторвать от пола, он сразу кувыркается.
Ага. Я так - погулять вышел. Вы хоть сами себе не противоречьте. А заодно и теорию по ссылке выше изучите.
Ааааа, такой бред, хоть бы ИМХО добавляли. Реактивный момент зависит только от подъемной силы, а уж сколькими лопастями ее достигают - вопрос второй. Насколько я помню, где то из форума, что максимально эффективный пропеллер - однолопастной, но так как он технически не возможен - делают двух. А многолопастные вертолеты делают из за ограничений размера и материалов для изготовления лопастей, ну и ограничений максимальных оборотов и проблем с переходом концов лопастей на сверхзвук.
“Реактивный момент зависит только от подъемной силы” Вот оно как…
Сможете объяснить языком аэродинамики вертолета данное выражение?
Хотя бы ИМХО добавляли прежде чем писать… 😃
“Реактивный момент зависит только от подъемной силы” Вот оно как…
Сможете объяснить языком аэродинамики вертолета данное выражение?
Хотя бы ИМХО добавляли прежде чем писать… 😃
естественно утверждение не верно в общем смысле. Если взять гребное колесо и крутить (лопатки поперек потока), подъемная сила ноль, а момент огого…
Но я думаю, автор высказывания имеет ввиду нормальные винты, профилированные крученые и рассчитанные. Для них думаю практически всегда винт с большей тягой будет иметь и больший момент, имхо конечно. И есесно не линейная зависимость.
Но что добавлением лопастей можно снизить момент не потеряв тягу, или повысить тягу не увеличив момент - вот это, наверное, точно не верно, с любыми оговорками:)
Ага. Я так - погулять вышел. Вы хоть сами себе не противоречьте. А заодно и теорию по ссылке выше изучите.
Скорее стоит согласится с тем что флайбар система повышающая устойчиовсть, чем ограничивающая подвижность. Подвижность, конечно, тоже ограничивает но как побочное действие от улучшения устойчивости.
Если бы оно было только для плавности и меньшей маневренности, - этого же эффекта было бы легко добиться, уменьшив расходы рулей и создав электронные замедлители, что в миллиарды раз проще, чем городить сложную механическую систему на винте.
А если считать что плавность это меньшая реакция на внешние воздействия типа ветра и прочее, то это не плавность, а устойчивость.
Это без теории про системы белла и хиллера, и анализа действия самого устройства…
Хотя блин ну почему же он меняет шаг под 90 градусов к воздействию???.. 😃
разбор “взрослой” модели полета Карлосона
по Малышу
присоеденюсь к посту, что всё подробно рассмотренно в книгах по теории вертолетов.
А если снять грузики с соосника (и это я пробовал), его вообще невозможно оторвать от пола, он сразу кувыркается.
Тут думаю вопрос не соосника как схемы. А скорее того что пока соосники это маленькие вертолетики, с очень легкими и достаточно маленькими винтами. Слишком жесткими лопастями для хорошего конуса при малом весе самой модели, и слишком легкими роторами для хорошего гироскопического эффекта винтов.
разбор “взрослой” модели полета Карлосона
по Малышу
присоеденюсь к посту, что всё подробно рассмотренно в книгах по теории вертолетов.
никогда даже не смел усомнится в этом утверждении. Но так можно сказать практически о любом аспекте нашей жизни:) Надеялся несколько ускорить продвижения в познаниях по конкретным направлениям, получив короткие пересказы от тех кто эти книги в отличии от меня уже прочитал…
Хотя за труд по выбору конкретных книг я тоже крайне благодарен, это тоже существенно ускоряет процесс познания
всегда пожалуйста
загрузка книги
Загордан А.М. Элементарная теория вертолета
с рисунками, формулами и пояснениями:)
давали же уже сслыку www.rcdesign.ru/articles/heli/heli_theory
Гироскопическая прецессия
Вращающейся ротор вертолета ведет себя подобно гироскопу, у которого гироскопическая прецессия вызывает расхождение вектора его перемещения от вектора силы, воздействующей на гироскоп. Это расхождение составляет примерно 90 градусов в направлении вращения от точки приложения силы (Рисунок 8).
Это означает, что из-за гироскопической прецессии, лопасть с возросшим шагом и лопасть с уменьшенным шагом достигнут своего максимально и минимально отклонения от горизонтальной плоскости (взмаха), повернувшись на 90 градусов. Поэтому, для наклона вертолета вперед, максимальный угол шага лопасти устанавливается, когда лопасть перпендикулярна продольной оси вертолета, так как максимальный ее взмах и тяга возникнет, из-за гироскопической прецессии, когда лопасть будет проходить над хвостовой балкой вертолета.
А про конус - да, устойчивости добавляет, продают даже специальные гибкие лопасти, что бы учиться висеть было проще.
давали же уже сслыку www.rcdesign.ru/articles/heli/heli_theory
Гироскопическая прецессия
Вращающейся ротор вертолета ведет себя подобно гироскопу, у которого гироскопическая прецессия вызывает расхождение вектора его перемещения от вектора силы, воздействующей на гироскоп. Это расхождение составляет примерно 90 градусов в направлении вращения от точки приложения силы (Рисунок 8).
Это означает, что из-за гироскопической прецессии, лопасть с возросшим шагом и лопасть с уменьшенным шагом достигнут своего максимально и минимально отклонения от горизонтальной плоскости (взмаха), повернувшись на 90 градусов. Поэтому, для наклона вертолета вперед, максимальный угол шага лопасти устанавливается, когда лопасть перпендикулярна продольной оси вертолета, так как максимальный ее взмах и тяга возникнет, из-за гироскопической прецессии, когда лопасть будет проходить над хвостовой балкой вертолета.
А про конус - да, устойчивости добавляет, продают даже специальные гибкие лопасти, что бы учиться висеть было проще.
вот и я так думал мистер Холмс:)…
Это как раз фаза общего понимания того что происходит, а потом пошла конкретика.
Вот задачка
Винт - конус, модель отклонилась вперед, передняя лопасть имеет более вертикально направленную подъемную силу чем задняя(за счет конуса, передняя более горизонтальна), проекция ее больше появляется момент старающийся отклонить вертолет назад.
И вот тут мы возвращаемся к гироскопу, и сила то должна действовать под 90 градусов, то есть не возвращать вертолет назад а опрокидывать в бок:)… Класс? Как это объяснить?
Статью то я читал как раз одной из первых, но несколько подобного вида задачек привели меня к мысли что статья слишком общая, и не отражает полной картины.
Кстати махи и прицессия слабосвязаны, и отставание маха он шага связано с инерцией лопасти, а не прецессией…
Ну что же…
По моему, у меня появилось некое понимание того как это все работает не противоречащие само себе.
И так самое главное, теория полета вертолета связана с огромным количеством нелепых совпадений, которые сбивают с толку %)…
Ротор вертолета не фига не гироскоп, вернее конечно гироскоп, но не настолько хороший чтобы его серьезно принимать в расчеты. Основное что нам надо от винта это его аэродинамические характеристики, а именно тяги лопастей, они и определяют все поведение вертолета, но с некоторыми оговорками.
Основная оговорка это то, что автомат перекоса меняющий шаг винта, не изменяет подъемную силу секторов диска ометаемого (модное слово из книжки:)) ротором. Это связано с тем, что когда у лопасти увеличивается шаг, тройка сил действующих на лопасть, а именно сила тяжести, центробежная сила, и подъемная сила, выходят из равновесия. И лопасть начинает двигаться вверх, совершать мах, за счет горизонтального шарнира, или демпфера, или своей жесткости не важно. А это в свою очередь приводит к тому что воздух уже обтекает лопасть не в плоскости вращения, а чуть сверху, что равносильно уменьшению угла атаки, а следовательно и меньшей подъемной силе. Со стороны где шаг меньше все наоборот, и мах вниз.
И мы получаем наклон диска несущего ротора, наклон за счет маха лопастей, а не за счет разности сил в его секторах, потому и моментов нескомпенсированных не появляется никаких, ну тех моментов, что у меняя ранние должны были перевернуть вертолет.
Важный момент, что махи лопастей инертны, то есть если мы начали махать сейчас, максимум достигнем чуть позже, именно это ведет к тому что шаг винта меняется не там куда наклоняется диск ротора. И именно это отставание было ошибочно мной принято за прецессию гироскопа. И флайбар расположен под углом к лопастям по той же причине, а не из-за гироскопических эффектов.
Из всего вышесказанного следует и понимание разность устойчивости 2 и многолопастной схемы. Поскольку на гироскопические эффекты мы забиваем, то вертолет опирается на свои лопасти, а опираясь на 2 точки гораздо труднее сохранять ориентацию в плоскости, чем когда точек больше. То есть 2 лопастная схема норовит нырнуть в направлении перпендикулярном лопастям, и удержать ее от этого нечему, и тут как раз появляется флайбар, да еще и так удачно расположенный перпендикулярно этим 2 лопастям.
Вот такой разбор взрослой теории устойчивости вертолета, вопросы, комментарии, отзывы %)? Вроде бы теперь все срослось.
П.С. В 3Д пилотажных вертолетах думаю из-за большой дури силовой установки, и малого веса самого вертолета (сравнительной конечно), имет место не только наклон диска, но и появление разности в тягах разных секторов диска ротора, но они и переворачиваются если долго держать ручку, так что тоже все объяснимо %)…
Ну вот, сразу видно - человек читал книги! 😃
но и появление разности в тягах разных секторов диска ротора
Только по поводу моментов…
Мах лопасти, любой, всегда - ограничен. То ли предельным углом отклонения шарнира, то ли демфером, то ли упругостью лопасти. Значит, возникает противоположная по знаку приводящей к маху сила (момент) в комле лопасти…
Которая и создаёт поворачивающий момент на главном валу.
От конструкции подвеса цапфы - зависит как передаёт(коэф.), на каких отклонениях…
Автору: По моему вы путаете причину со следствием… Одно дело рассчитать где приложить силу чтобы максимальный эффект был именно в той точке что надо и другое дело что при конусе подъемная сила распределена по всему кругу, т.е. и больший вектор спереди в вашем примере будет толкать именно назад, а не вбок. Лопасть то одинаково будет грести и слвева и справа и спереди, вот вектор будет разным из за конуса…
Пока читал и писал, собственно рассосалось. 😃
Ну вот, сразу видно - человек читал книги! 😃
Только по поводу моментов…
Мах лопасти, любой, всегда - ограничен. То ли предельным углом отклонения шарнира, то ли демфером, то ли упругостью лопасти. Значит, возникает противоположная по знаку приводящей к маху сила (момент) в комле лопасти…
Которая и создаёт поворачивающий момент на главном валу.
От конструкции подвеса цапфы - зависит как передаёт(коэф.), на каких отклонениях…
Это да! но нет:) Если горизонтальный шарнир без трения (а подшипник почти такой и есть для большого вертолета), то передачи никакой нет, а в той же умной книжечке написано что ограничители сделаны так что при нормальном полет практически никогда до них дело не доходит. По идее это возможно, если ход лопасти большой, то она успеет уже улететь в область со сниженным шагом до того как дойдет до ограничителя.
А вот чтобы сделать нормальное 3д, да нужна связь, которая как раз и перевернет вертолет, но как мы уже выяснили 3д модели и переворачиваются только в путь:)
ну и опять же я искал оправдание почему есть положение при котором вертолет летит вперед, не переворачивается а ручкой дергать не надо, и эта теория все объясняет…
А на счет книжек… почему интересно на форумах никогда нет простых ответов, ведь на изложение теории ушло всего полстранички текста… а написание лжетеорий и обругивания друг друга уходят страниц по 800… Это не к Вам AlexSr, это так риторически что ли…😃 хотя думаю и Вы могли на пальцах это все быстренько объяснить:)…
Автору: По моему вы путаете причину со следствием… Одно дело рассчитать где приложить силу чтобы максимальный эффект был именно в той точке что надо и другое дело что при конусе подъемная сила распределена по всему кругу, т.е. и больший вектор спереди в вашем примере будет толкать именно назад, а не вбок. Лопасть то одинаково будет грести и слвева и справа и спереди, вот вектор будет разным из за конуса…
Пока читал и писал, собственно рассосалось. 😃
рассосалось и слава богу%) потому что это не совсем о том или я не понял%). Загадка была такая если винт гироскоп почему сила спереди наклоняет назад а не в бок, если винт не гироскоп, почему флайбар прилагает силу под 90 градусов а не там где крен… Ну и ответ почему так собственно выше…
Если горизонтальный шарнир без трения (а подшипник почти такой и есть для большого вертолета), то передачи никакой нет, а в той же умной книжечке написано что ограничители сделаны так что при нормальном полет практически никогда до них дело не доходит. По идее это возможно, если ход лопасти большой, то она успеет уже улететь в область со сниженным шагом до того как дойдет до ограничителя.
Если бы передачи сил никаких бы небыло, то как бы держался вертолёт в воздухе? 😃
Общий шаг - частный случай циклического. Однако, держит вертолёт в воздухе. Значит, силы от комля (и не только) лопасти как то передаются на главный вал, даже при наличии шарниров без трения 😉
Если бы передачи сил никаких бы небыло, то как бы держался вертолёт в воздухе? 😃
Общий шаг - частный случай циклического. Однако, держит вертолёт в воздухе. Значит, силы от комля (и не только) лопасти как то передаются на главный вал, даже при наличии шарниров без трения 😉
Опять же да, но нет%)))… приятнее думать, что на ротор передается только вертикальная часть подъемной силы, а моменты остаются в шарнирах. Что в принципе реальность, это как за две веревки поднимать гирю, поднять можно, а нагнуть ее нельзя хоть умри…
но если веревки дернуть резко в сторону гиря отклонится, а если тащить постоянно в сторону, то займет некое положение, уравновешивая момент от разности горизонтальной тяги и сопротивления воздуха моментом между подъемной силой и силой тяжести, кажется весьма правдоподобная модель
так что сила передается а момент от махов, и циклического шага можно и оставить в роторе…
Если бы передачи сил никаких бы небыло, то как бы держался вертолёт в воздухе? 😃
Общий шаг - частный случай циклического. Однако, держит вертолёт в воздухе. Значит, силы от комля (и не только) лопасти как то передаются на главный вал, даже при наличии шарниров без трения 😉
Александр, у вертолета с горизонтальными шарнирами в полете лопасти действительно никогда не опираются на упоры. Они находятся в равновесном состоянии под действием двух сил - центробежной и подъемной. А результирующая этих двух сил приложена к шарниру. На этих шарнирах верт и висит.
Центробежная сила всегда одинакова - обороты ротора стабильны, масса лопастей тоже. А вот подъемной силой можно управлять. Увеличиваем общий шаг одинаково на всех лопастях - вертолет взлетает. Изменяем шаг цикликом - подъемная сила с одной стороны ротора увеличивается, с другой уменьшается. Конус ротора наклоняется и верт летит в сторону, где шаг меньше.
Поэтому на пилотажных вертолетах делают торсионные втулки, как некий компромисс между горизонтальным шарниром и жестким подвесом лопасти, трудно реализуемом на большом верте. Торсионная втулка и мах лопасти обеспечивает, и силу передает на главный вал.
Изменяем шаг цикликом - подъемная сила с одной стороны ротора увеличивается, с другой уменьшается. Конус ротора наклоняется и верт летит в сторону, где шаг меньше.
То, что лопасти не упираются в упоры - соглашусь (частный случай).
Но что такое изменение силы с одной стороны, относительно другой - стороны?
Это разве не МОМЕНТ? 😃
Меня учили, что это момент. Относительно ц.т. вертолёта и действующего на него силы тяжести. А если бы моментов не было, то вертолёт не управлялся бы циклическим шагом, вообще ни как не управлялся бы!
Момента в ШАРНИРЕ нет, а на вертолёт - действует! Парадокс? 😎
Вовсе нет.
Так как сила приложенна к шарниру, находящемуся на ПЛЕЧЕ (вылет шарнира от вала), что относительно главного вала и ц.т. - создаёт МОМЕНТ. Вот про это - Вы и забыли. Шарнир то, вертикальный, не на центре вала находится!
(есть такая конструкция двухлопастная с “карданным” подвесом - там немного по другому всё, и шарнир на оси.)
А вертолёты “с” и “без” шарниров отличаются конечно, по степени реакции на махи (силы). Да и с шарнирами отличаются, по конструкции (порядку шарниров), демфированию, вылету…