Взрослая теория устойчивости вертолета, вопросы!
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…
То, что лопасти не упираются в упоры - соглашусь (частный случай).
Это разве не МОМЕНТ? 😃
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.
Ну момент он момент, но момент где? вот к примеру несете вы на шарнире палку, а на ней 2 гирьки подвижные, обе гирьки для палки создают момент, плечо между шарниром и гирькой, они могу друг друга уравновешивать, тогда палка весит ровно, могут не совсем тогда палка повернется, могут двигаться по палке и менять моменты, но вам человеку несущему палку момент не передается, чтобы гирьки не делали, палка за которую вы держитесь не будет нагибаться от вертикали (ну берем какой то мего шарнир без трения и ограничения, дающий палке свободно крутиться)
из-за разности подъемных сил у ротора момент есть, он его и поворачивает, но так как ротор подвижен относительно вала, на вал и вертолету момент не передается.
да горизонтальные шарниры на неком плече, но как мы тут все согласились, разность подъемных сил приводит к маху лопасти, который в свою очеред снижает подъемную силу на идущей верх лопасти ( с большим шагом) и ровно также увеличивает на идущей вниз (с меньшим), в итоге когда ротор занял свое положение наклонное, подъемные силы в обоих секторах одинаковые, и равные, а следовательно и момент какое бы плечо у горизонтальных шарниров не было равный и скомпенсированный, то есть ротор своими выкрутасами никак не может нагнуть вал, до тех пор пока шарнир не заблокируется или не упрется в упор… вот как то так…
даже более того я сейчас понимаю что конус ротора устаканивает только ротор, он следит за тем чтобы ротор вращался в горизонтальной плоскости, а вертолет весит на роторе как ведерко на веревочке, то есть винт это реально подвес для вертолета, и потому вертолет устойчив.
Закрепи винт жестко, и любой наклон ротора начнет порождать силу которая потащит вертолет, это породит сопротивление воздуха, и следовательно еще более разворачивающий момент, опять же инерция, винт уже полетел а вертолет еще висит, два этих момента еще сильнее наклонят ротор, тот потащит еще сильнее, и вуаля система раскачалась, вертолет упал…
А если же ротор с вертолетом несвязанны по моментам вала, то ротор, наклонившись потащит вертолет, и вертолет даже отклонится от вертикали из-за силы сопротивления и инерции, но этим наклоном он еще более ротор не наклонит, не передаст на него момент, и не войдет в разваливающуюся по устойчивости систему, будет ехать туда куда его тащит ротор, ну если тот конечно займет какое-то устойчивое для себя положение в пространстве.
По моему так.
П.С. а вот по моменту пораждаемому тем что надо крутить ротор, вертолет и ротор не развязаны, потому и надо иметь задний винт. Этот момент передается от ротора вертолету и обратно, и потому городят огород с 2 винтами…
а можете ссылку на видео дать? Интересно посмотреть.
а можете ссылку на видео дать? Интересно посмотреть.
хм… насамом деле в ютубе-рутубе написал вертолет, или полет вертолета.
там видео Ми-26 демонстрация возможностей, как то так…
оно в нескольких вариантах существует, я так прям даже и не найду сразу…
что то типа
rutube.ru/tracks/2148333.html?v=b16f6d1c41aaa9b9c7…
или
rutube.ru/tracks/2813095.html?v=d12d744ab43501abd6…
ну и где то там рядом…
Вы видели старое видео на Ю-тьюбе, где Ми-8 стартует на передней стойке шасси? Баян, но интересно.
Так где там “сопротивление воздуха” на фюзеляже, когда вертолёт СТОИТ на месте, наклоняется чуть не под 45 градусов и ТОЛЬКО ПОСЛЕ этого - набирает горизонтальную скорость …😵
Поймите, если Вы хотите разобраться - разберитесь с моментами.
Если не хотите разбираться - зачем тогда задавать вопросы?
хочу и потому спрашиваю, а там нет сопротивления стойки? или он и в воздухе так делает?
я посмотрел видео Ка-50, вот он прям очень круто вертится (не в смысле классно, а в смысле сильно), и у него винты всегда параллелен корпусу…
Наверное, у этих вертолетов горизонтальные шарниры с обратной связью, в смысле что они имеют какую то упругость, и потому передают моменты. Наверное, потому ка-50 может сделать мертвую петлю, а ми-26 нет. Разные конструкции роторов… я прав?
а если дело не в шарнирах, то хоть убейте меня не понимаю как:) нарисуйте кто нить силы, и моменты… хотя думаю я все таки прав…%)
------------------------добавление--------------------
поглядел видео, ну да он уперся стойкой, сила сопротивления воздуха заменена на силу сопротивления стойки, и потом как только он оторвался от земли он перешел опять в горизонтальный полет, устранилось сильное сопротивление стойки, момент пропал и он вернулся в нормальное положение… опять нет никаких противоречий… но момент пары сил, тяга вперед, приложенная к верху вала ротора, и сопротивление стойки об землю… а не момент наклоненного ротора… ИМХО я не прав?
на Ка-50 торсионы
здесь можно качнуть инфу по вертушкам и моментам с ними связанными😊
kodges.ru/78552-soosnyj-nesushhij-vint-vertoleta.-…