Kuinka helikopterin ohjaaja suorittaa automaattisen kiertolaskun?

Oletan, että mennessä ” kriittinen ”, tarkoitat selviytyvää. Oletan myös, että moottorivika tapahtuu korkeudella, joka tappaa sinut.

Se ei ole niin kriittinen vaihe, se on kriittinen tulos. Kriittisin yksittäinen tulos on roottorin kierrosluvun säilyttäminen tai palauttaminen. Mitkä vaiheet tähän tarvitaan, riippuu siitä, mitä lentokone tekee moottorin pysähtyessä, ja vähemmässä määrin helikopterin tyypistä. Yleistän ” keskimääräisen ” helikopterin suoralla ja tasaisella lennolla.

Välitön porattu toiminta kaikille jo varhaisimmasta tunnista lähtien opiskelijana on laskea kollektiivia. Tällä on kolme vaikutusta. Se poistaa teristä positiivisen nousun, joka poistaa suurimman osan vastuksesta, se kohdistaa roottorin työntövektorin roottorin pyörimisakseliin, joten ei käytä roottorin energiaa mihinkään muuhun kuin nostoon ja se saa kytkimen irrottamaan roottorin moottorista, mikä sallii sen vapaalle. Tästä pisteestä eteenpäin olet menossa takaisin kohti maata.

Toinen välitön toimenpide samaan aikaan kuin kollektiivin laskeminen (olettaen eteenpäin suuntautuvan lennon) on vetää takaisin sykliseen palamaan. Tämä lataa levyn, joka saa sen ” kartioon ” ylöspäin, mikä vähentää levyn halkaisijaa. Siksi levyn painopiste liikkuu sisäänpäin ja kulmamomentin säilymisen vuoksi roottorin kierrosluku kasvaa. Melko monimutkaisista syistä myös helikopterin nenä nousee alas, kun kollektiivi lasketaan alas vetämällä taaksepäin tätä suuntausta.

Kolmas välitön toimenpide on työntää poljinta pyörimisen vastakkaiselle puolelle. terien. Jos terät pyörivät vastapäivään (vasemmalle, kun ohjaaja näkee sen), työnnät oikeaa polkinta sisään vähentääksesi työntövoimaa, joka syntyy hännänroottorista, joka ei enää estä moottoroidun roottorin vetämisen aiheuttamaa haarautumista. Tämä on vähemmän kriittistä kuin kaksi ensimmäistä, ja vaikka se voi olla vaarallista ja saada sinut epämukavaan asentoon, on yleensä mahdollista toipua siitä, että poljinta ei työnnetä heti. Jos sinulla on roottorin kierrosluku, voit lajitella sen.

Nyt olet syöttänyt automaattisen vuorottelun. Täältä lennä suunnilleen normaalisti seuraavaan kriittiseen pisteeseen, joka on noin 50 ”maasta .

Tehtäväsi on varmistaa, että roottorilla on kierrosluku ja että hallitset energiaa vaihtamalla potentiaalista energiaa (korkeus) kineettiseen energiaan (roottorin kierrosluku). Muunnos tapahtuu ilmavirralla. joka tulee nyt levyn alta ja ” ajaa roottoria ” roottorin ylläpitämiseksi kierrosnopeutta. Kallistuma on neutraali tai ehkä jopa negatiivinen, mutta suhteellinen ilmavirta on nyt ylöspäin levyn läpi, ja siksi terillä on positiivinen iskukulma ja ne aiheuttavat jonkin verran nousua. estää helikopterin putoamisen. Hissin tuottamisen seurauksena syntyy jonkin verran vastusta, mutta se voidaan helposti voittaa voimalla, joka nyt ohjaa roottoria siitä ylöspäin suuntautuvasta ilmavirrasta.

Niin kauan laskeutuessasi muunnos tapahtuu ja RPM säilytetään. Ohjaimet on varustettu siten, että kollektiivin ollessa täysin alhaalla, kierrosluku pysyy normaalilla alueella. Joskus sinun täytyy säätää sitä hieman pienillä määrillä kollektiivia, soihdutuksia ja käännöksiä, mutta yleensä vain lentää kohti laskeutumispaikkaa. Sallittu kierroslukualue on suurempi automaattisessa rotaatiossa. Esimerkiksi (ja muistista), R22: n alue on 97-103% normaalilennossa ja 90-110% autorotoinnissa.

Olet nyt laskeutumassa korkealla laskeutumisnopeudella ja yleensä merkittävällä eteenpäin.Sinun on vähennettävä molempia, jotta pääset turvalliseen saapumiseen. Tätä varten on vielä kolme kriittistä vaihetta.

Alkaen noin 50 jalasta (riippuen monista tekijöistä, mutta pitäkäämme kiinni keskimääräisestä helikopterista, joka aloitti automaattisen pyörityksen suoraan ja tasolta merkittävän korkeuden kanssa), sytytät lentokoneen vetämällä takaisin sykliseen. Tämä alkaa välittömästi hidastaa lentokonetta. Se alkaa myös lisätä kierroslukua (muunnat nyt nopeuden roottorin kineettiseksi energiaksi).

Samanaikaisesti , lisäät kollektiivista laskeutumisnopeuden vähentämiseksi lisäämällä syntyvää nousua. Tämä lisää nopeasti vetoa, mutta nyt kierrosluvun ylläpitämiseen tarvittava energia tulee soihdusta, joka muuntaa nopeuden kierrosluvuksi. Sinun on myös lisättävä poljin estää lentokonetta haukottamasta, kun roottorin vastus kasvaa.

Jos saat oikean sisäänkäynnin ja heijastuksesi vähentää nopeutta ja laskeutumisnopeutta johonkin selviytyvään, niin kävelet pois. tuhota helikopteri ja rikkoa joitain luita, mutta saapuu 1 0 jalkaa vain 20 solmulla ja 150 jalkaa minuutissa ja pääset siitä.

Jos olet hyvin koulutettu ja käytännössä, laskeudut turvallisesti ja sujuvasti vahingoittamatta konetta tai ihmisiä.

Yhteenvetona kriittiset vaiheet:

Merkintä. Vipu alas, syklinen takaosa, poljin sisään.

Saapuminen. Syklinen selkä, vipu ylös, poljin sisään.

Kommentit

• Jos me ’ yrittää selittää asioita maallikolle, lauseita, kuten ” kaataa kollektiivinen ” don ’ ei tarkoita liikaa.
• @Jamiec Kiitos. Olen ’ tehnyt joitain muokkauksia. Olen ’ toivottanut tervetulleeksi lisää syötteitä ” ammattikielten ”.
• Päinvastoin ajattelin, että loppu tästä vastauksesta oli ytimekäs ja ymmärrettävä.
• @ Simon …. tämä on juuri sellaista asiantuntevaa vastausta, jota toivoin … kiitos sir. … rakastan tätä sivustoa …..
• @ garyv440 Sinä ’ olet erittäin tervetullut.

Tätä ei ole tarkoitettu täydelliseksi vastaukseksi, vaan pikemminkin maallikkoinsinöörit kommentoivat Simonin erittäin mukavaa selitystä.

Kun laskeutumistilassa syklisesti alaspäin, terät ovat negatiivisessa sävelkorkeudessa tavalliseen tapaan ja niiden läpi kulkeva ilmavirta lisää niihin energiaa (tiettyyn kontrolloituun rajaan saakka) sen sijaan, että siirtäisi energiaa niistä. Roottorista tulee energiavarasto – ”siipinen vauhtipyörä”. Roottorin suurin sallittu kierrosluku tässä tilassa maksimoi varastoidun energian. Kun saavutat suurimman sallitun kierrosluvun, teriä voidaan käyttää putoamisen maksimoimiseksi pyörimisnopeuden ylläpitämiseksi – roottori muistuttaa suurta litteää levyä. kone putoaa nyt maksiminopeudella * maksimaalisen vetoyhdistelmän saavuttamiseksi.

Kun ”soihdut” ja nostat kollektiivia, terän nousu muuttuu jälleen positiiviseksi ja sinulla on taas virta helikopteri. MUTTA se toimii pyörivän teräkokoonpanon massaan varastoidulla inertiaalienergialla, ja aiot käyttää sen erittäin nopeasti – sinulla on muutaman sekunnin lentoaika, roottorin nopeuden pudotessa energiana on otettu siitä. Soihdutusmenetelmä on suunniteltu käyttämään varastoitua pyörimisenergiaa tavalla, joka optimoi siirtymisen ennen soihdutusta tapahtuviin nopeuksiin leimahduksen jälkeisiin nopeuksiin.

* Liittimen automaattinen kierto:

Minulla on ei ole tutkittu tätä, joten voi olla syitä, että se on väärä, mutta monien muiden bluffien esineiden skenaarioiden perusteella näyttää todennäköiseltä, että putoamisnopeus on lähellä klassisen vetoyhtälön ennustamaa, joten roottorin putoava vastus tai koneen massa määritetään kirjoittanut

$$ \ frac {1} {2} \ rho C_d AV ^ 2 $$

missä

• $ \ rho = $ air tiheys ($ 1,2 \ \ mathrm {kg / m ^ 3} $ lähellä merenpintaa)
• $ A = $ alue ($ \ mathrm {m} ^ 2 $)
• $ V = $ nopeus ($ \ mathrm {m / s} $)
• $ C_d = $ vetokerroin suhteessa tasolevyyn, sano tässä tapauksessa 0,8

Siksi $ \ mathrm {mass} \ cdot g = 0.6 \ cdot 0.8 \ cdot A \ cdot V ^ 2 $

ja päätteen nopeus

$$ V _ {\ mathrm {terminal}} = \ sqrt {\ frac {\ mathrm {mass} \ cdot 9.8} {A / 2}} $$

Terminaalin automaattinen kiertonopeus muodossa $ \ mathrm {m / s} $ on sitten

$$ \ sqrt {\ frac {20 \ cdot \ mathrm {mass_ {gross}}} {A _ {\ mathrm {roottori \ disk}}}} $$

Vaikka tämä on arviot, jotka perustuvat useisiin oletuksiin, yleinen periaate antaa tyydyttävän hyvät, mutta likimääräiset tulokset kohteista, jotka ovat niin erilaisia kuin kenttä, hiiret, keilapallot, laskuvarjohyppääjät ja lastilaskuvarjot. (Se toimii vain sadepisaroille, kun huomaat, että ne yleensä putoavat litistyneenä levynmuotoisina muotoina, kun ne ovat päätelaitteen nopeudella.)

Esimerkki:

Robinson R22 Beta II , 620 kg kokonaispaino, 151 tuuman roottorin säde. Käytä 600 kg: n ja 46 neliömetrin roottorilevyaluetta:

$$ V_t = \ sqrt {\ frac {20 \ cdot 600} {46}} = 16 \ \ mathrm {m / s} = 58 \ \ mathrm {km / h} $$

Etsitään edelleen …

Näen, ettei minun olisi pitänyt aloittaa Tämä. Kiehtova. Ajan syöminen.
Yllä oleva kaava antaa hieman korkean automaattisen kiertonopeuden, mikä on hyvä. Todennäköisesti 50% + korkeampi kuin todellinen. Mahdollisesti nousta levyltä eteenpäin liukuvalla lennolla.

1000 jalkaa minuutissa $ \ noin 5 \ \ mathrm {m / s} $. Eri sivuilla mainitaan laskeutumislukemat, jotka ovat 1 300–1 800 fpm.

Automaattiseen kiertoon liittyvä laskin ja PALJON PALJON muuta – loistava . Sisältää kommentteja –

• Pystysuuntaisen automaattisen rotaation roottorilla on sama vastus kuin saman halkaisijan omaisella laskuvarjolla. Tämä laskeutumisnopeus on myös noin kaksinkertainen leijunan aiheuttamaan nopeuteen.

• 2500 jalkaa / min on kohtuullinen yläraja suuremmille helikoptereille, ts. 13 m / s

• $ t / k $ -suhde, joka on aika sekunteina, jonka roottori voi nostaa hakkurin, kun moottori pysähtyy. Se on $ J \ cdot \ Omega ^ 2 $ -suhde jaettuna nelinkertaisella teholla, joka vaaditaan hiirellä. (4 tulee siitä, että voidaan käyttää vain puolet roottorijärjestelmään varastoidusta kineettisestä energiasta). Prouty käyttää monimutkaisempaa kaavaa, joka ottaa huomioon roottorijärjestelmän $ C_l $ ja $ C_d $, mutta jos käytät yhtälöä [$ \ mathrm {Power \ OGE} = (61 \ cdot10 ^ {- 3} / Dia_ {rot }) \ cdot \ sqrt {m ^ 3 / ro}) $ kaikki metriikassa (jossa $ ro = 1,225 \ \ mathrm {kg / m ^ 3} $ merenpinnalla], ja jaa saatu arvo par 0,84 (TR: lle) teho ja lähetyshäviöt), ja kytke tämä arvo t / k-laskelmaan, se toimii …

  Joten $ t / k = \ frac {J \ cdot \ Omega ^ 2} {4 \ cdot \ mathrm {Power \ OGE}} $ sekunnissa.

  Robinson R22: n $ t / k $ on 0,8 (aivan liian matala, olen samaa mieltä), ja käytännössä haluat $ t / k $ noin 1,2–1,7 sekuntia, siis suunnilleen kaksi kertaa Robinson.

• UltraSport-254-helikopterilla on erittäin alhainen levyn lataus ja autorotation laskeutumisnopeus on 900 jalkaa / min. sanoi, että autorotaatiossa se voi laskeutua sitten ylös ja laskeutua vain roottoreiden hitausmomentin avulla. Osprey V-22: lla on erittäin suuri levyn kuormitus. noin 3700 jalkaa / min.

Robinson R22 -keskustelu – informatiivinen. Kommentteja automaattisesta kierrosta ja paljon muuta.

• Kevyytensä ja matalan inertiaroottorijärjestelmänsä takia R22 ei anna anteeksi ohjaajan virheitä tai hitautta. Todellisen tai simuloidun moottorivian jälkeen sinulla ja opettajalla on 1,6 sekuntia aikaa laskea kollektiivi ja syöttää autorotatio. Kaikki viiveet yli 1,6 sekuntia ovat kohtalokkaita, koska roottorin nopeutta, kun se on hajonnut alle 80 prosentin, ei voida palauttaa. 🙁
  

  ---

Autorotation taide
Erittäin hyvä automaattisen kierron opetusohjelma ja keskustelu arkaluontoisen tiedon osoittimien määrä.

Video – R22 {melkein} ilman nopeutta automaattisen pyörityksen lasku Käyttäjien kommentit ovat hyödyllisiä.

R22-hinnasto – vain mielenkiinnon vuoksi

Kommentit

• Kiitos vastauksestasi ja etenkin tietolinkeistä. Minusta on myös mielenkiintoista ja utelias, että R22: llä on maine anteeksiantamattomana helikopterina, mutta monet tutkituista lentokoulutuskouluista näyttävät tarjoavan R22: tä edullinen malli harjoittelua varten. –
• @ garyv440 Ne ovat edullisia (suhteellisen). Minulla on ’ ollut yksi vene aluksen introna muutaman sekunnin kerrallaan kädet n leijuvan ohjaajan kanssa, joka tarkkailee kaksoisohjauksia. Hän ei huomauttanut (ei liian yllättäen), että hänellä oli 1,6 sekuntia aikaa syöttää automaattinen vuorottelu moottorivian jälkeen tai et voi koskaan. [!!!] Vuosikymmeniä sitten meillä oli peurojen kiinniotto- ja ampumisjakso kansallista hulluutta. Kaikki, jotka pystyivät jahtaamaan peuroja koptereilla, tekivät. Yhdessä vuodessa menetimme 30% pyörivän siipipohjastamme onnettomuuksissa! [!!!]. Suurin yksittäinen menetetty tyyppi oli yllätys, R22. Ihmiset ampuvat ja elävät …
• … hirvieläinten verkottaminen koptereista ja jopa (todella!) Hyppääminen kopterien peurojen päälle kaikkialla maassamme oli väistämätöntä. Hirvien hinnat olivat niin hyviä, että tapahtui myös outoa luodinreikää. Myöhemmin yksi Robinson-veljistä soitti katsomaan mitä hittoa me teimme. Päätelmä – lentäminen johdonmukaisesti kirjekuoren ulkopuolella tulosten maksimoimiseksi. Tappiot ovat nykyään paljon pienempiä :-).
• Some käyttäjäkommenteista ovat hyödyllisiä. Monet eivät ole ja monet ovat väärässä.Esimerkiksi on täysin mahdollista ja turvallista laskeutua pystysuoraan. Tarvitset vain nopeuden alareunassa, jotta soihtu voi varastoida energiaa roottoriin kollektiivista vetoa varten ROD: n vähentämiseksi. ’ on jopa mahdollista laskeutua taaksepäin, mikä tuntuu äärimmäisen epämukavalta. Niin kauan kuin sinulla on lentonopeus ja ajonopeus > noin 35 kt alareunassa olevasta soihdusta, olet ’ uudelleen OK. youtube.com/…