Гироскопы на тагаж и крен?
Все, надо закругляться. Всем спасибо за общение.
Всем спасибо!
На здоровье!
Только тема открыта другим автором, поэтому я продолжу.
Зачем я завел разговор о складном пропеллере?
Чтобы Вы поняли, что тяга винта с фиксированной массой лопастей и на фиксированных оборотах зависит только от угла вершины конуса лопастей.
Только!!!
Вы скажете - ну да. Но угол отклонения лопасти от плоскости, перпендикулярной оси ротора (его называют углом взмаха лопасти) зависит же от угла атаки лопасти?
Да зависит. Но - во времени. Т.е. вы увеличили угол атаки лопасти - через некоторое время увеличиться угол взмаха этой же лопасти. И только тогда увеличиться и сила тяги от этой лопасти. За это время лопасть успеет повернуться на некоторый азимутальный угол.
В математике легко увидеть, что угол взмаха определяется интегрированием угла атаки. Если угол атаки лопасти управляется тарелкой автомата перекоса, то закон изменения угла атаки по времени будет косинусоидальный. А интеграл от косинуса будет синус. Т.е, угол взмаха лопасти отстает от угла атаки на 90 градусов из-за интегрирования.
А теперь вопрос все понимающим, где тут прецессия?
Про то, что подъёмная сила-это вертикальная составляющая суммы центробежной и аэродинамической, я и пвтался сказать.
А что лопасти ещё и свободно болтаются вверх и вниз? Чего то я этого не замечал по картинкам, про то, что в винтах без серволопаток такое слыхал…
Или нет? Лопасти образут конус за счёт поворота в горизонтальном шарнире, который наклонён, относительно горизонтальной оси, но вот то, что они подаются ВПЕРЁД за счёт аэродинамических сил ни за что бы не допёр, всё ещё в голове не укладывается 😃
Добавлено
На здоровье!
Только тема открыта другим автором, поэтому я продолжу.Зачем я завел разговор о складном пропеллере?
Чтобы Вы поняли, что тяга винта с фиксированной массой лопастей и на фиксированных оборотах зависит только от угла вершины конуса лопастей.
Только!!!
Вы скажете - ну да. Но угол отклонения лопасти от плоскости, перпендикулярной оси ротора (его называют углом взмаха лопасти) зависит же от угла атаки лопасти?
Да зависит. Но - во времени. Т.е. вы увеличили угол атаки лопасти - через некоторое время увеличиться угол взмаха этой же лопасти. И только тогда увеличиться и сила тяги от этой лопасти. За это время лопасть успеет повернуться на некоторый азимутальный угол.
В математике легко увидеть, что угол взмаха определяется интегрированием угла атаки. Если угол атаки лопасти управляется тарелкой автомата перекоса, то закон изменения угла атаки по времени будет косинусоидальный. А интеграл от косинуса будет синус. Т.е, угол взмаха лопасти отстает от угла атаки на 90 градусов из-за интегрирования.А теперь вопрос все понимающим, где тут прецессия?
Я думал об этом, но почем-то мне казалось, что это не интеграл, а чистое транспортное запаздывание, обусловленное массой лопасти и скоростью вращения ГР…
А, вообще говоря, если лопаси гуляют в шарнирах, причём при увеличении они подаются впрёд, и если подъёмная сила определяется углом конуса, то тогда всё сходится угол атаки определяет лишь СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ЛОПАСТИ В ШАРНИРЕ, но вот почему она движется именно вперёд, не доходит 😦
Ну, и наконец, про серволопатки. В этом механизме автомат перекоса управляет углом атаки серволопаток. А их плоскость (серволопатки имеют нулевой коллективный шаг, поэтому образуют не конус, а плоскость, которая, тем не менее меняет свой угол к оси ротора) управляет углом атаки лопастей. При этом имеем два запаздывания. Сначала плоскость серволопаток отстает в своем отклонении от изменения угла атаки на 90 градусов. Потом имеем еще одно запаздывание - уже взмаха лопастей от команд серволопаток. И это - еще не все азимутальные углы. Есть еще конструктивный азимутальный угол, образуемый выносом рычага поворота серволопаток относительно самой оси - про этот угол упоминал dimaz.
Все углы в сумме и образуют расположение тяг управления терелкой автомата перекоса относительно продольной оси вертолета.
Добавлено
Ваша проблема в том, что вы не хотите идти по ступеням. Мой сын тоже такой. Он хочет сразу, не разобравшись в Ньютоновой механике, перейти к релятивистской. А так не бывает. Даже у гениев.
Как только все будет ясно с пропеллером складным - можно перейти к вертолетному винту, но без серволопаток! Как только разберетесь с автоматом перекоса и взмахом лопастей без серволопаток - можно переходить к ним.
Сразу все постичь - не получится.
Сразу - можно лишь породить у себя иллюзию, что все понятно. Как некоторые и сделали. Но отличие иллюзии от реальности - она не совпадает с реальными проявлениями работы механизма на летном поле. 😃
Добавлено
то тогда всё сходится угол атаки определяет лишь СКОРОСТЬ ДВИЖЕНИЯ ЛОПАСТИ В ШАРНИРЕ, но вот почему она движется именно вперёд, не доходит 😦
О! Уже ближе к пониманию. Еще усилие - и наступает прозрение. 😃
Ну, и наконец, про серволопатки. В этом механизме автомат перекоса управляет углом атаки серволопаток. А их плоскость (серволопатки имеют нулевой коллективный шаг, поэтому образуют не конус, а плоскость, которая, тем не менее меняет свой угол к оси ротора) управляет углом атаки лопастей. При этом имеем два запаздывания. Сначала плоскость серволопаток отстает в своем отклонении от изменения угла атаки на 90 градусов. Потом имеем еще одно запаздывание - уже взмаха лопастей от команд серволопаток. И это - еще не все азимутальные углы. Есть еще конструктивный азимутальный угол, образуемый выносом рычага поворота серволопаток относительно самой оси - про этот угол упоминал dimaz.
Все углы в сумме и образуют расположение тяг управления терелкой автомата перекоса относительно продольной оси вертолета.Добавлено
Ваша проблема в том, что вы не хотите идти по ступеням. Мой сын тоже такой. Он хочет сразу, не разобравшись в Ньютоновой механике, перейти к релятивистской. А так не бывает. Даже у гениев.
Как только все будет ясно с пропеллером складным - можно перейти к вертолетному винту, но без серволопаток! Как только разберетесь с автоматом перекоса и взмахом лопастей без серволопаток - можно переходить к ним.
Сразу все постичь - не получится.
Сразу - можно лишь породить у себя иллюзию, что все понятно. Как некоторые и сделали. Но отличие иллюзии от реальности - она не совпадает с реальными проявлениями работы механизма на летном поле. 😃Добавлено
О! Уже ближе к пониманию. Еще усилие - и наступает прозрение. 😃
Да уж, есть такое дело 😊 , спосибо Вам большое за подробное объяснение 😁
И ещё один вопрос: а конструктивный угол тоже 90 градусов? А то 90+90=180, а серволопатка то от лопасти сдвинута на 90 😃
Еще добавление.
Допусим вертолет висит высоко над землей (эффекта земли нет). Лопасти винта образуют конус с некоторым углом в вершине. Вы прибавляете коллективный шаг. Конус становится острее - подьемная сила становится больше веса. Казалось бы вертолет должен начать с ускорением подниматься. Есть же избыточная сила, направленная вверх. Однако жизнь показывает, что этого не происходит. В жизни вертолет начинает равномерно, а НЕ УСКОРЕННО подниматься вверх. Но ведь при равномерном движении сумма всех сил, действующих на тело равна нулю. Почему он так движется? Куда девается избыток подъемной силы? И что происходит с углом конуса?
Попробуйте разобраться в этих, более простых вопросах. А уж с азимутальными углами - чуть позже. 😃
Еще добавление.
Допусим вертолет висит высоко над землей (эффекта земли нет). Лопасти винта образуют конус с некоторым углом в вершине. Вы прибавляете коллективный шаг. Конус становится острее - подьемная сила становится больше веса. Казалось бы вертолет должен начать с ускорением подниматься. Есть же избыточная сила, направленная вверх. Однако жизнь показывает, что этого не происходит. В жизни вертолет начинает равномерно, а НЕ УСКОРЕННО подниматься вверх. Но ведь при равномерном движении сумма всех сил, действующих на тело равна нулю. Почему он так движется? Куда девается избыток подъемной силы? И что происходит с углом конуса?Попробуйте разобраться в этих, более простых вопросах. А уж с азимутальными углами - чуть позже. 😃
Вертолёт поднимается, воздух относительно его начинает двигаться вниз, встречный поток уменьшает аэродинамическую силу
Вертолёт поднимается, воздух относительно его начинает двигаться вниз, встречный поток уменьшает аэродинамическую силу
А угол конуса ротора как же?
И еще. Я планерами занимаюсь. А у нас, планеристов, потоки восходяшие и нисходящие. Как реагирует угол конуса ротора вертолета на попадание в поток - восходящий, к примеру?
А угол конуса ротора как же?
И еще. Я планерами занимаюсь. А у нас, планеристов, потоки восходяшие и нисходящие. Как реагирует угол конуса ротора вертолета на попадание в поток - восходящий, к примеру?
Угол конуса уменьшается, тяга увеличивается…
Мне вот ещё чего не понятно, почему лопасть подаётся вперёд? Почему сила, противодеёствующая движению лопасти не подаёт её назад, неужели она меньше, чем та, которая образуется вследствии подъёмной силы и угла атаки?
И еще я отвечу на незаданный здесь вопрос.
Говорят - нету на наших моделях шарниров в ступице ротора. И добавляют некоторые - и конусов у главного ротора тоже нет.
Все описанное мною очень явно видно на больших вертолетах У них отношение оборотов ротора к скорости полета вертолета радикально отличается от моделей. Почему - это отдельная тема. Но это так. Поэтому там углы вершины конуса запросто могут быть и 170 градусов и 160. И это очень легко увидеть. У моделей же вертолетов диапазон изменения этого угла гораздо меньше. Отличить 177 градусов от 175 непросто. Но можно, при желании. 😃
На моделях лопасти сильно машут когда вертолет делает быструю бочку. Это дает самые высокие нагрузки на комель лопасти.
Угол конуса уменьшается, тяга увеличивается…
Мне вот ещё чего не понятно, почему лопасть подаётся вперёд? Почему сила, противодеёствующая движению лопасти не подаёт её назад, неужели она меньше, чем та, которая образуется вследствии подъёмной силы и угла атаки?
ммм. Послушайте, вы про это?
Вернемся к Y компоненте. Она не может передаться на ступицу, не дает шарнир у комля лопасти. Поэтому лопасть подается вперед относительно ступицы и занимает некоторый угол к оси винта, отличный от 90 градусов.
имхо “вперед” здесь значит “вверх”
To NiC:
Не вступая в спор постарайтесь просто поверить: запаздывание реакции лопастей главного винта на 90 градусов по азимуту относительно автомата перекоса не имеет никакого отношения к прецессии.
А разве это не результат конструкции ротора? А вообще то цитата из учебника физики “Ось гироскопа перемещается в направлении действия момента силы, а не самой силы, что и обуславливает необычную реакцию гироскопа на его воздействие.” Т.е. ротор будет перемещаться в направлении действия МОМЕНТА силы. А то как ивестно векторное проиведение. Вот откуда берутся пресловутые 90 градусов.
ЗЫ Или я просто потерял нить дискусии и совсем не о том говорю? 😃
В математике легко увидеть, что угол взмаха определяется интегрированием угла атаки. Если угол атаки лопасти управляется тарелкой автомата перекоса, то закон изменения угла атаки по времени будет косинусоидальный. А интеграл от косинуса будет синус. Т.е, угол взмаха лопасти отстает от угла атаки на 90 градусов из-за интегрирования.
Если закон угла атаки косинус, значит косинус и подъемная сила, т.е. угловое ускорение лопасти. Первый интеграл ускорения -> это скорость и действительно синус, но угол взмаха - это интергал от угловой скорости, т.е. второй интергал и он опять будет косинус.
Я просто к тому, что объяснения на пальцах динамики ротора - дело неблагодарное и как правильно сказал Neolight, здесь все правы, т.е. запаздывание объясняется и законом изменения самого шага и гироскопическими силами. А чтобы доказать какой из факторов имеет определяющее значение нужен расчет.
Однако везде на просторах интернета в поведении роторов моделей, т.е. маленьких вертолетов с большой угловой скоростью и отсутствующим горизонтальным шарниром принято руководствоваться гироскопическим эффектом. Уж не знаю насколько это верно.
Это просто конструкция ротора такая. А вообще то цитата из учебника физики “Ось гироскопа перемещается в направлении действия момента силы, а не самой силы, что и обуславливает необычную реакцию гироскопа на его воздействие.” Т.е. ротор и вертолет будут перемещаться в направлении действия МОМЕНТА силы. А то как ивестно векторное проиведение. Вот откуда берутся пресловутые 90 градусов.
Не знаю как у вас там, а у нас то, что Вы написали называется гироскопической предсессией, т.е. Вы утвердаете, что масло масленное
Как все запущено, коллеги… 😃
А слабо учебник написать? 😲
ммм. Послушайте, вы про это?
имхо “вперед” здесь значит “вверх”
😃 круто! Вы это сами догаались или кто подсказал?
Не знаю как у вас там, а у нас то, что Вы написали называется гироскопической предсессией, т.е. Вы утвердаете, что масло масленное
Еще одна цитата :
" Прецессией гироскопа называется движение по окружности конца оси гироскопа относительно некоторой оси, сориентированной вдоль вектора внешней силы, происходящее под действием этой силы" Прецесссия гироскопа не причина а следствие того факта, что гироскоп перемещается в направлении момента силы.
Добавлено
Кстати зачем зацикливаться на управлении цикличиским шагом через сервоось. Возьмем самую простую схему - систему Белла. В ней лопасти непосредственно соединены с шайбой перекоса. Причем делано так (чистая механика), что если шайба перекоса наклоняется “вперед” правая лопасть увеличивает шаг а левая уменьшает его когда они ориентированы под прямым углом к продольной оси верта. Тогда ародинамические силы будут стремиться наклонить плоскость ротора вбок но в итоге она наклонится вперед…
Вспомним, что центребежная сила пропорциональна угловой скорости, то бишь оборотам. А сила тяги винта постоянного шага - кубу оборотов (при небольших изменениях) Поэтому Y компонента пропорциональна кубу оборотов, а центребежная компонента - просто оборотам.
Просто для порядка:
-
центробежная сила пропорциональна квадрату угловой скорости, т.е. квадрату оборотов
-
сила тяги винта постоянного шага пропорциональна квадрату оборотов.
вторая оговорка тем более странная, что соответствующая зависимость приводится в вашей статье на данном сайте.
Сам факт существования множества беспилотных ЛА вертолетного типа говорит о безусловной разрешимости стабилизации по крену тангажу и курсу. А факт возможности автоматического полета по точкам GPS (preprogrammed points) говорит о решений проблемы скольжения и прочих сопутствующих трудностей. Другое дело цена но этот вопрос не поднимался. А так эти аппараты не управдяются как модели а летят по программе возможно изменяемой в сеансах связи.
Сам факт существования множества беспилотных ЛА вертолетного типа говорит о безусловной разрешимости стабилизации по крену тангажу и курсу.
Да конечно же это возможно. 😃 Кто же спорит. Ведь и торпеды на курсе с помощью гироскопов держат. Просто тут соотношение цели и средств. Вражий авионосец утопить это одно дело, а модельку попускать совсем другое. 😃 😃 😃
Как все запущено, коллеги… 😃
А слабо учебник написать? 😲
Учебник ?
Это не учебник , а- антиучебник получится.
Или пособие -Как лучше порушить мозги.
В последствии - увидим пост -
КУПИЛ ДРАГОНФЛАЙ ----------------
Иэст Вапрос…
Ну…Ждемс.
Да есть беспилотные верты , даже в Москве можно заказать и цена дана .И летает сам видел. ВОТ здесь