Bir VTOL/ADAV helikopter uçağı nasıl düzgün şekilde tasarlanır?

bizi ilgilendiren oranı çıkarmaktır V1 / V0 bu son formülün, işte:



Ve bu ifade tahrik çıktısına enjekte edildi RP sonuçlanır



Tahrik verimliliği, yalnızca kanat kuvveti (M/A) minimaldir.

Bu, az önce söylediğimiz şeye çok iyi uyuyor: geniş bir yüzeyi karıştırmanız gerekiyor.

Daha kesin olmak gerekirse, işte hesaplamalar etkileşim.free.fr'de yayınlandı



Aynı sayfada birçok küçük uçaktaki turbojet motorlarının yetersizliği hakkında bilgi edinebilirsiniz. Bu turbojetler kesinlikle güçlü bir itiş gücüne sahipse, kanat yüklemeleri muazzamdır, bu da performansı önemli ölçüde düşürür ve onları yakıtı yutar.

Büyük uçaklar bile büyük pervanelere sahip olmaktan yararlanır.. ne anladı Tupolev TU 95, bir turboprop, sürücüler 5,6 m çapında ters dönen pervaneler 750 rpm hızda ve onlara 11185 kW (yani 15207 hp) güç sağlar.

Ancak turbojetler yüksek irtifada daha uygundur.

Ve pervaneler sonsuza kadar büyütülemez, aksi takdirde kanatların ucunda süpersonik akışlar olacaktır.ve hatta sesaltında güçlü türbülans.

Burada bir ADAV/VTOL'nin uçuş zarfı, X tamsayısının çok büyük olmadığı orta hızlarda ve irtifalarda (X00 km/sa, X000 m) daha fazladır.

Bu nedenle, hafif havacılık uygulamalarımız için "şiddete başvurmamamız" gerektiğini tüm bunlardan koruyacağız.

Beğeneceğinden emindim;

Paramotorunuz arasında bir yakınsama var Yusufçuk ve çok rotorlu ADAV fikirlerim.

Hafif pervaneli havacılık ve iyi enerji verimliliği istiyoruz.

bu yüzden büyük pervaneleriniz için %100 doğrularım, ancak işi benden önce yaptığınıza inanıyorum

Rotor ve ayrıca rotorlar sorunu

Tek rotorlu helikopter uzun süredir uçmakta büyük zorluk çekiyor.

Bu büyük rotor mekanik problemler doğurur:
M1) çerçevedeki karşı tork
M2) jiroskopik çift (bir sonraki mesajda ele alınacaktır)

ve aerodinamik!
A) Rüzgara saldıran kanatlar ile rüzgardan kaçan kanatlar arasındaki diferansiyel kaldırma.


M1 sorunu eylem/tepki sayesinde helikopterin kendi üzerinde dönmesine neden olur, milli Jamy'nin açıkladığı gibi kuyruk rotoru yerleştirerek karşı tork oluşturmak mümkündür:



Bu kuyruk rotoru, helikopterin yalpasını kontrol etmede faydalı bir şekilde kullanılır. ve belki de cihazı hareket ettirmek için ilginç Telafi edilecek karşı tork olmasa bile daha kolay.


Aerodinamik problem A çözülmesi gereken büyük bir sorundu: gerçekten de helikopter sıvı içinde ileri doğru hareket ettiğinde, ileriye doğru saldıran bıçak, havadan kaçan (arkaya doğru) bıçaktan çok daha fazla kaldırma kuvveti üretir. Kanatlar aynı hücum açısına ayarlanırsa, bu bir yuvarlanma torku oluşturur (helikopter devrilme eğilimi gösterir).

Pahalı ama gerekli bir çözüm, çok karmaşık rotorlar yaratmaktı. bir eğik plaka tarafından kontrol edilen değişken insidans bıçakları



Eğik plaka şunları yapabilir:
* kanatların eğimini aynı şekilde değiştirmek [Toplu olarak]kanatların kaldırma kuvveti ile cihazın ağırlığı arasındaki dengeye bağlı olarak helikopterin yukarı/aşağı hareketine izin veren ,



* kanatların hatvesini diferansiyel olarak [döngüsel olarak] değiştirmek : Helikopterin yatay harekette herhangi bir yuvarlanma torku oluşturmadan daha stabil olmasını sağlar.

Bu konuda popüler bir makale


Ancak kanatları sonsuza kadar eğip/ayarlayamayacağınız için helikopterin yatay hızını sınırlar. 300 km/s normal sınırdır.

14 dakikadan itibaren açıklama:


Deneysel bir helikopterin 472 km/s hıza ulaştığını, ancak rotorun aerodinamik sorunlarını telafi etmek için küçük kanatları ve çekiş pervaneleri olan bir uçağa benzemeye başladığını unutmayın...

Bu Eurocopter X3



Uçaktan çok helikopter olan bu VTOL'un bir özgünlüğü, kuyruk rotorunun olmamasıdır. Rotorun karşı torku, 2 sol-sağ pervane arasındaki diferansiyel itme ile dengelenir.

Makinenin tork önleyici bir kuyruk rotoruna ihtiyacı yoktur, bu işlev iki tahrik pervanesi arasındaki itme farkıyla sağlanır. Özellikle kalkışta bir uçağın hızı ile bir helikopterin çevikliğini birleştiren X3, ilk uçuşunu 6 Eylül 20101 tarihinde Fransız Silahlanma Genel Müdürlüğü'nün 125 Istres -The Tube Hava Üssü'ndeki tesislerinden yaptı. 12 Mayıs 2011'de X3, birkaç dakika boyunca 430 km/s hıza ulaştı4.

Web yöneticiniz Christophe takdir edecektir, çünkü Dragonfly paramotoru ayrıca bu sefer dönüşleri iyileştirmek için bu "vektör itme" özelliğini kullanır.

Jiroskopik çift, kökenleri, nasıl iptal edilir?

genel olarak, yüksek hızda fırlatılan ağır bir nesne yörüngesini değiştirmeyi sevmez. Nesneye uygulanan herhangi bir ivme için deneme cesareti varsa, bu F = kütle x ivme kuvvetine karşı çıkar.

Peki ya dönen nesneler?

dönen nesneler dairesel bir hareketle çok sayıda küçük kütle taşır. Eğer biri cismin dönüş eksenini değiştirmeye karar verirse, bu her küçük kütlenin geliştiği daireyi bozmak anlamına gelir.

Böylece nesne tepki verecek ve dışarıdan uygulanan dönmeye karşı koyan bir jiroskopik tork uygulayacaktır.

Dönen nesne, kendisi yere göre dönebilen bir çerçeveye göre döner.

Yani iki dönme vektörümüz var:


I rotorun atalet momentini çağırarak, bu 2 dönüş bir araya geldiğinde jiroskopik torku oluşturur:




Somut olarak, müdahale eden vektör çarpımıdır. Sapmadaki helikopter jiroskopik bir torku indüklemeyecek, ancak yuvarlanma ve yunuslama, 90 dönme vektörünün oluşturduğu düzleme göre eksenler etrafında 2° dönen yeni torkları indükleyecektir.

Bu torklar cihazın dengesini bozabilir veya en azından daha yumuşak bir şekilde çalıştırılmaya zorlayarak yolda olun.

Jiroskopik etkileri iptal etmek için, en az 2 ters dönen ve aynı yönde birkaç rotora ihtiyacınız vardır.

Matematiksel bir bakış açısından, eğer çok sayıda rotorumuz varsa, 1, 2, 3...



Jiroskopik torku iptal etmek için parantez içindeki miktarı iptal etmek gerekir, yani:



Genel olarak rotorlar çifttir, 2 rotor düşünelim:



Ve çoğu zaman simetri nedeniyle rotorlar da boyutlandırılmıştır, atalet momentleri aynıdır, her bir rotor çifti için çok basit bir denklem gelir:


basit dile çevrildi: aynı hızda ama zıt yönlerde dönüyorlar.


Birkaç teknik olasılık:
* aynı eksende ters dönen pervaneler (ancak mekanik olarak karmaşık)




ters dönen koaksiyel rotorlu helikopterler için daha da kötü...



* implante ters dönen pervaneler farklı paralel eksenlerde (daha basit !)
olarak CH47 Chinook


* yaklaşık bir çözüm: V'de ters dönen örgü çift rotor


gibi Kaman k-max


çok rotorlu dronlar, paralel ve farklı eksenlere sahip ters dönen pervaneler için özellikle uygundur.

Christophe'un son videosuyla ilgili not: Bir araba taşımayı amaçlayan Çin XPeng prototipi, 4 ters dönüşlü çift pervaneli ünite ile bir "dörtlü helikopter" yaklaşımını seçti.

Christophe's Dragonfly, yamaç paraşütçüsünün manevra kabiliyetini artıran ters yönde dönen 2 pervaneye sahiptir.

Christophe'un Dragonfly web sitesinde
jiroskopik etki nedeniyle paramotor kazası...

Christophe yazdı:Dragonfly'ın 2 pervanesi ters yönde döner ve motor torkunun etkilerini tamamen ortadan kaldırır.

Motor torku, aşağıdaki videoda gösterildiği gibi bir paramotorda ciddi sorunlara neden olabilir:

ve bu havadan Pazar gününü bitirmek için...

Genel olarak oldukça iyi tasarlanmış, oldukça hafif uçakların küçük bir "ilk 10" videosu.



tipik tüketim: 15L/saat
tipik hız 200 km/s
tipik menzil: 1500 km.