Вычитал тут причину ограничения максимальной скорости полета вертолета. И она заключается в срыве потока с лопастей которые находятся в зоне компенсации асимметрии подъемной силы. Получается такая зависимость. При поступательном движении возникает асимметрия в подъемной силе о которой говорится в ролике, но для компенсации этого эффекта автоматом перекоса добавляют угол атаки лопасти в этой зоне что бы увеличить подъемную силу. Но с ростом скорости этот процесс прогрессирует и настигает такой момент когда угол атаки уже очень большой и вместо увеличение подъемной силы, появляется в рыв потока и резкое падение оной. Поэтому сверхзвуковая скорость концов лопастей, не единственная причина ограничения скорости полета… Ваш канал постоянно толкает меня что-то где то почитать и в чем-то разобраться… это замечательно..

@valeeliseev

2 жыл бұрын

@@Ezer2000 Понимаю , что вы троль, но напишу. Это не подлизывание, так оно и есть. Собственно, канал и создан для того, чтобы люди, узнав основы, интересовались и развивались дальше. Огромное спасибо человеку, которому небезразлична судьба будущего поколения.

@valeeliseev

2 жыл бұрын

Для одновинтовой машины справедливо. А у двухвинтовой это компенсируется и не надо делать критический угол атаки. И всё же они незначительно летят быстрее. Отсюда вывод - основным камнем преткновения является сверхзвуковая скорость на краях винта и дозвуковая возле оси.

@valeeliseev

2 жыл бұрын

Я в игры не играю, и не понимаю, о чем вы говорите. Могу задать только вопрос - вы умнее современных учёных и инженеров?

@valeeliseev

2 жыл бұрын

@@denikos4216 полностью согласен. Ну, это и ребёнку понятно

@user-du4ov6jr7e

2 жыл бұрын

@@Ezer2000 В СССР строили вертолет с турбинами на концах лопастей, но особого преимущества перед обычным вертолетом не достигли, насколько я знаю.

Сделайте пожалуйста видео про физику полёта автожира. Мне кажется это было бы прекрасным продолжением темы про вертолёт.

@ace-chaman

2 жыл бұрын

у автожира другое управление ротора

@noground-x

2 жыл бұрын

Гироплан звучит красивше.)

@user-bs7ok9jy9o

2 жыл бұрын

@@schetnikov а экраноплан уже был?

@noground-x

2 жыл бұрын

@@user-yh8lc6zw1m да хоть винтоплан, только не автоЖИР. )

@Dimon__1976

2 жыл бұрын

@@schetnikov нужны Ваши пояснения по поводу этого видео kzread.info/dash/bejne/h6CXrcybfZTAaco.html

Большое спасибо за ликбез.

Финальный вопрос, как и вопрос движения вперед, должен решаться при помощи автомата перекоса. Поворот (угол наклон) наступающих лопастей должен быть меньше угла наклона отстающих.

У лопастей вертолета переменный угол атаки, т.е. если начертить окружность с радиусом лопости, и поделить ее на 4 части, то у одной и той же лопасти, в каждой из частей может быть разный угол атаки, за счет этого вертолет и может летать не только вверх-вниз, а еще и крениться, рыскать и изменять тангаж.

@user-ob5wj3nv1j

2 жыл бұрын

Рысканье на вертолётах классической схемы производится рулевыми винтом

@ace-chaman

2 жыл бұрын

это и ограничивает его скорость в горизонтали

@user-kt6xn1qn8q

2 жыл бұрын

@@ace-chaman что "это"? Переменный угол атаки? Вроде как в ролике объяснили, что ограничивает линейную скорость, при чем тут угол атаки?

@user-sm3fq1ct9y

2 жыл бұрын

Профиль крыла, или лопасти работает в определенном диапазоне линейных скоростей и углов атаки. При снижении скорости происходит "срыв потока" и подъемная сила скачком падает. При увеличении угла атаки плюсом уменьшается "аэродинамическое качество" - отношение подъемной силы к лобовому сопротивлению, еще и срыв потока происходит при бОльших скоростях. Итого управлением циклического шага можно выправить крен, но не до бесконечности.

@leningradetsfromshusharsta985

2 жыл бұрын

@@user-sm3fq1ct9y я так полагаю, автор предлагает уменьшать угол атаки лопасти в момент, когда она имеет наибольшую скорость и увеличивать угол с уменьшением скорости. Так с одной стороны лопасть будет иметь большую скорость, но небольшой угол атаки, что позволит уравновешивать противоположную лопасть с большим углом атаки и меньшей скоростью

Спасибо за работу

Внесу поправку, с одновинтовым вертолетом все верно сказано, но у двухвинтового скорость ограниченна по другой причине, просто механика (автомат перекоса лопостей)не позволяет при таких скоростях и соответствеено больших оборотах винта за один оборот наклонить лопость в низ и в верх. Поднимите в топ, пусть увидят и объяснят если я не прав.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

Не вполне прав...

@user-gn2ct1nl2x

2 жыл бұрын

У каждого ротора свой автомат перекоса.

Классный познавательный канал!

Большое спасибо!

За Сикорского даже гордость берёт.

Красота и сложность концепции полёта современного вертолёта "классической" схемы заключена в его главном узле - автомате перекоса. Именно он позволяет менять угол атаки лопастей ротора на разных участках их движения. Он и задаёт уникальную "фишечку" вертолёта - возможность не просто зависать, но и двигаться в любом направлении.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

Углы атаки лопастей могут меняться при неизменном положении автомата перекоса... т.е при одном и том же угле установки, угол атаки лопасти, в зависимости от азимутальног роложения лопасти и скоросьи полета может быть совершенно различным...

Чтобы ответить на ваш вопрос, надо очень хорошо разбираться в механизме перекоса

Вертолеты крутые. Мой любимый вид транспорта

позитивный, но очень ехидный дядька :)

Что бы не было опракидывающего момента, есть вертолеты схемы синхроптеп, впервые придуманный немцами в 30-е годы

Когда знаешь ответ, он кажется очевидным) Но я помню, в каком восторге был, когда узнавал об этих проблемах вертолетостроения и найденных решениях

@user-lp8xj6cb3w

2 жыл бұрын

Зачем тебе?

@user-Leonidovich

2 жыл бұрын

@@user-lp8xj6cb3w что?

Очень качественно все рассказано, в ВУЗе так понятно не объясняют) Есть теоретическая схема, как поднять скорость до 700 км/ч - это конструкция, внешне напоминающая ракету с винтами - взлетает как соосный вертолет, в воздухе переходит в горизонтальное положение и винты работают уже как пропеллеры самолета, а не как несущие винты вертолета (такой принцип использует конвертоплан Osprey).

@ardm12gen56

2 жыл бұрын

В США проектировали такой палубный самолёт, проблема возникла в том, что винты работали в сверхзвуковом режиме устойчиво, но от уровня шума пилотам становилось плохо, а скорость всё равно не дотягивала до требуемых величин, позволявших продолжение проекта.

@user-ir5pm9rg9e

2 жыл бұрын

Это уже будет не вертолет.

@makievitch

3 ай бұрын

Смесь бульдога с носорогом....

не стоит забывать и о проблемах хвостового винта с увеличением поступательной скорости вертолета...

Для классической схемы, только автомат перекоса. Набегающая лопость должна иметь меньший угол атаки и соответственно меньшую подъемную силу. А так для максимальной скорости нужна двухвинтавая схема в любом её просчвление (соосная, перекрещивающиеся или разнесенные винты). Тогда и опрокидывания не будет, а подъёмная сила отступающей лопасти может быть даже нулевой. Поскольку подъёмная сила от отступающей лопасти винта становится более не нужна. Следовательно и её скорость относительно вертолёта становится возможной даже околонулевой, а набегающая лопость может иметь скорость почти двойной. Следовательно скорость вертолёта может быть близка к половине скорости звука. С другой стороны, чтобы вертолёт так быстро двигался, ему нужен либо толкающий винт, либо иной движитель (например, турбовинтовой двигатель, как у самолёта). А поскольку у вертолёта задача не только быстро летать, но и зависать, то у данного движителя должны быть свои возможности изменения тяги, например, это может быть свой автомат перекоса у толкающего винта.

@tomankt

2 жыл бұрын

Толкающему винту автомат перекоса не нужен - достаточно обычного изменения только общего шага, как на любом самолётном ВИШ или хвостовом винте классического вертолёта.

@sept4774

2 жыл бұрын

Вообще в видео показано не так много, три проблемы у НВ, это волновое сопротивление на конце лопасти, срыв потока от радиальной скорости вращения и набегающего потока, и зона обратного обтекания. Для уменьшения волнового эффекта на конце лопасти делают или законцовки с большим углом стреловидности или увеличивают лопасть и ее геометрию, срыв потока или скорость уменьшить или крутку другую сделать чтобы увеличить кпд винта, для уменьшении обратной зоны обтекания, всю трансмиссию как это сделано на Ми-24 "заваливают" в сторону возникновения этой самой зоны, посмотри те на фото ми-24 на стоянке она валится на правый бок, так у нее еще и редуктор завален вперед и вправо.

@user-user-perm

2 жыл бұрын

@@tomankt Ну пожалуй и шага достаточно. Автомат перекоса будет излишне усложнять конструкцию. Хотя и от автомата перекоса толк будет, тогда тяга справа и слева может быть разной.

@Lex_Liven

2 жыл бұрын

У двухвинтовых соосных есть другая проблема. Опрокидывающий момент на корпус вертолета скомпенсирован, это да, но на каждый винт он продолжает действовать. И при определенной скорости сами лопасти изгибает так, что они пытаются задеть лопасти соседа. Это и стало ограничением на скорость Ка-50.

@sept4774

2 жыл бұрын

@@Lex_Liven на виражах, а не на скорости, так на классике есть вероятность что нв ударит по балке.

В ролике подразумевается, что вертолёт летит с нулевым углом атаки, а на деле плоскость вращения несущего винта во время поступательного движения находится под определённым углом чтобы обеспечивать и подъёмную силу и поступательное движение. И если наклонить вертолёт слишком сильно вперёд он просто упадёт. Вот этот момент надо тоже брать в расчёт.

Афигеть сколько людей шарят в аэродинамике))) Знают что такое автомат перекоса, и зачем лопасти меняют угол атаки относительно наступающей и отступающей))) Пытался ответить но это уже сделали за меня)))

Попробую порассуждать. Если нужно увеличить скорость вертолета, то нужно уменьшать скорость вращения законцовок лопастей, при этом не теряя подъемную силу. Можно попробовать укоротить лопасти, увеличив их количество, но я слышал, что лопасти должны быть на определенном расстоянии друг от друга, чтобы они не попадали в турбулентные следы друг друга, и тем самым не терялся подъемная сила. Поэтому увеличивать количество лопастей будет проблемно. Тогда можно попробовать увеличить площадь лопастей, при этом уменьшить скорость их вращения, но опять же, из-за увеличенной подъемной силы, турбулентный след от лопастей будет больше и они будут попадать в него. Возможно, остается только решение укоротить лопасти, и сделать схему с двумя винтами. Тогда и подъемная сила не упадет, и скорость вращения законцовок уменьшится. Судя по конструкции представленных в видео быстрых вертолетов, кажется конструкторы именно так и поступили - короткие лопасти, соосная схема. Если посмотреть на другие быстрые вертолеты то они сделаны по такому-же принципу (взять Камовские например)

Решение есть нужно уравновесить лопасти относительно набегающего потока. А это конвертоплан. За ними будущее.

Проблему неравномерного распределения подъёмной впервые удалось решить Хуану де ла Сьерве на своем автожире, и автоматов перекоса там не было

Нигде такой причины не видел, но мне ещё кажется, что причина в том, что для наращивания скорости вертолёту нужно и угол атаки несущего винта увеличивать. Если бесконечно разгонять вращение, даже без влияния описанного тут эффекта, он скорее будет вверх лететь, а не вперёд. Вертолёт же летит вперёд за счёт того, что вектор тяги направлен и вверх и в сторону. Это наиболее отчётливо видно по полётам дронов. У них нет автомата перекоса, поэтому, для движения им приходится наклонять весь корпус. И если обычные дроны вроде покупных DJI летят свои 50-70кмч с относительно небольшим углом атаки, а на 30кмч вовсе практически горизонтально. то гоночные дроны, развивающие и 200 и 300кмч, на максимальной скорости наклоняются практически под 90 градусов. Считай встают. С вертолётом было бы аналогично. Автомат перекоса даёт всего несколько градусов.

Как инженер-ракетчик, я бы добавил "ветрозащиту" для винта :D Почти как защита винтов у многих мультикоптеров

Эту проблему решил ещё Хуан Антонио Де Ла Сиерва. Шарниры лопастей(горизонтальный и вертикальный) которые дают лопасти две степени свободы(в плоскости взмаха и в плоскости вращения) уравновешенные центробежной силой. Если двухлопастной ротор, тогда можно один общий шарнир(типа качеля). Но сейчас уже делают безшарнирные втулки(на торсионах и за щьёт гибкости самих лопастей в плоскости взмаха).

Перекос ротора, т.е. изменение угла атаки лопасти в зависимости от того где она находится, меньше когда лопасть идет вперед, больше когда таже лопасть идет назад.

обалдеть! Всё оказалось намного сложнее, чем я себе представлял! Андрей, огромное вам спасибо за такой отличный познавательный контент!

@mechanician1504

2 жыл бұрын

Ну, так Первый полёт Братьев Райт 1903, а первый серийный вертолёт Сикорский построил только в 1942.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

это очень примитивное объяснение проблемы.

Спасибо Вам за Ваши видеоролики! Очень интересно узнать что то новое для себя

Автомат перекоса же? Вообще гениальное изобретение!

Очень интересно!!! Спасибо большое за информацию

Для увеличения скорости можно полностью отказаться от получения подъёмной силы на стороне отступающей лопасти (автомат перекоса должен поворачивать эту лопасть горизонтально и лопасти должны иметь симметричный профиль). Для устранения опрокидывания необходимо иметь два (либо другое чётное число) несущих ротора (желательно соосных), вращающихся противоположно. Для исключения выхода наступающей лопасти на сверхзвук (хотя есть и сверхзвуковые пропеллеры, но это не наш случай) необходимо уменьшить длину лопастей (оставить их большими и уменьшить скорость вращения - совсем плохой вариант), а для компенсации уменьшения ометаемой ротором площади надо увеличить количество роторов. Получим что-то типа квадрокоптера с четырьмя винтомоторными группами по два пропеллера в каждой. Варианты с импеллерами, эжекторами и пр. не рассматриваем, т.к. это уже не классические вертолёты.

@YARSCORPG

2 жыл бұрын

Квадрокоптер - это тоже НЕ классический вертолёт. "Классическая схема" - это один несущий винт и один рулевой. Отечественные Ка-50 и Ка-52, имеющие два соосных винта - НЕ классические, американские CH-47 Chinook с продольным расположением двух несущих винтов и конвертоплан V-22 Osprey - тоже НЕ классические вертолёты.

@user-gv3yl5dq8e

2 жыл бұрын

@@YARSCORPG Понятие "классический" очень сильно зависит от контекста (не только для техники, но и для других применений), так что тот же Ка-52 вполне может считаться классическим по отношению к V-22, но при этом не попадать в список "классических" рядом с Ми-2 и Ми-6. А Ми-6, в свою очередь, может не считаться классическим за счет того, что часть подъёмной силы создаёт крыльями. В общем, смотря по какому параметру классифицировать. Вы используете классификацию по схеме вертолета, но эта классификация далеко не единственная, хотя при упоминании слов "классический вертолет", действительно, первой приходит на ум. Согласен, мне следовало бы не писать "классически вертолёты", а указать конкретно, что я имею ввиду аппараты с открытыми несущими винтами с управляемым циклическим шагом. Это исключило бы разночтения (да, с телепатией у нас пока не очень...). Но я поленился.

Очень просто объяснили, желаю вам удачи

очень интересный канал, особенно радует, что из родного города ))) про мосты вообще топ видео !

@MsSportgirl7

2 жыл бұрын

У них ещё про геометрию, алгебру есть.. Смотрю давно, давно. Тоже училась в Новосибирске немного.

Я смотрю Ваши ролики с огромным наслаждением! Очень и очень интересно. Всегда задумывался о том, что же ограничивает скорость вертолёта. А тут Вы все так классно рассказали! Спасибо огромное! :)

Наиболее перспективной в плане лётных характеристик мне кажется схема с двумя разнесенными по сторонам винтами противоположного вращения. Но вот в плане надёжности и безопасности эта же схема, видимо, самая неудачная, любое повреждение одного из винтов делает вертолёт практически неуправляемым.

@user-kd7oc6st9n

2 жыл бұрын

Таких схем две: с продольным и поперечным расположением винтов. Главная их проблема это сложность конструкции. А у поперечной схемы ещё и габариты большие.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

такая схема вертолетной компоновки не отменяет аэродинамических ограничений скорости полета вертолета...

Вертолёт из пеноплекса огонь... 🤣🤔🔥

Существует горизонтальный шарнир, на нем лопасти вращаются относительно втулки несущего винта. А чтобы не создавать крен, изменяется угол атаки лопасти. У наступающей выставляется заданный угол атаки, а на отступающей угол уменьшен. Этим управляет автомат перекоса.

Угол атаки наступающей лопасти отличается от угла атаки отступающей.

Можно и с другого конца зайти: почему вертолеты летают так быстро?

Я бы дал ручку управления в сторону наступающей лопасти. Циклический шаг винта никто не отменял.

Для уменьшения несимметричной подъёмной силы диска несущего винта существует автомат перекоса. Чтобы увеличить скорость нужно сделать так, чтобы угол атаки лопастей был как можно меньше, т.е. разгрузить винт. Разгрузить его можно крыльями. Причём при классической схеме крыльям лучше быть несимметричными, т.е. с одной стороны. Много чего можно изобрести, но в основном будет меняться схема.

@evgeniyblinov4948

2 жыл бұрын

Несимметричность крыльев лучше достигать механизацией... А это вес.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

крылья создают помеху для режима висения...

6:20 - для этого придумали автомат перекоса лопастей

немаловажное значение в ограничении скорости полета вертолета имеет хвостовой винт... как известно, он имеет крепление на оси вращения, по типу кардана с механизмом стабилизации винта в вертикальном положении за счет, тоже изменения углов установки лопастей наступающих и отступающих... пределы изменений этих углов ограничены конструктивно и находятся в максимально возможных значениях, предотвращающих срыв потока воздуха с лопастей хвостового винта и запредельных нагрузок на ось вращения хвостового винта...

Да, и теперь про Автожир не плохо было бы рассказать. Ведь это чудо вертосамолет))))

Отличное видео! Мне понравилрсь!

Система управления сконструирована таким образом,что шаг наступающей лопасти существенно меньше отступающей. Еще лопасть имеет геометрическую крутку,то есть угол установки лопасти больше у комля и плавно уменьшается к законцовке. Этим достигается выравнивание подъёмной силы по длине лопасти,так как участки с меньшей окружной скоростью,имют больший угол установки,и чем выше скорость участка ,тем меньше будет угол относительно воздуха. Но это к обсуждаемой теме не относится.

@user-cw1sp4ni1l

2 жыл бұрын

На вертолёте сильно лопасть не скрутишь, авторотации не будет.

@user-to7tk5tc4c

2 жыл бұрын

@@user-cw1sp4ni1l тем не менее геометрическая крутка есть. Для самовращения важна косая обдувка.

@freightlinercenturyclass6829

2 жыл бұрын

Это не система управления, а сама втулка винта так сконструирована! Там есть шаровой шарнир, между тягой от тарелки автомата перекоса и Г - образным поводком лопасти на осевом шарнире, центр шарового, специально смещён от оси горизонтального шарнира втулки, на определённое расстояние, из - за чего, шаг наступающей автоматически уменьшается, при её взмахе! С отступающей происходит обратное! Я так думаю!!!

@user-to7tk5tc4c

2 жыл бұрын

@@freightlinercenturyclass6829 то,что Вы описали,называется компенсатором взмаха лопасти. Но это немного не о том.

@freightlinercenturyclass6829

2 жыл бұрын

@@user-to7tk5tc4c Так ведь от этого она и взмахивает! Чем больше скорость, - тем выше, а этот компенсатор, циклически уменьшает угол атаки на наступающей лопасти и увеличивает на отступающей, до тех пор, пока их подъёмные силы не сравняются, при этом, толкающая сила при косой обдувке тоже уменьшается, что и заставляет аппарат снижать скорость, точнее, не позволяет ему разгоняться в установившемся режиме! Саморегулирующаяся система! Разве не так?

2 винта крутящиеся в разные стороны

0:24 "как известно, даже самые быстрые вертолеты классической схемы" - в кадре Ка-52. )))

Автомат перекоса. Изменяемый шаг винта. Поэтому дозвук важнее как ограничение. Но тут вспоминается т.н. саблевидные винты.

Класс! Хорошее позитивное видео и доходчиво рассказано! Приятно смотреть! И вертолетик зачетный)) Подписался.

Эту проблему - повышение скорости решили Сикорский и Миль на конвертопланах поворотом несущих винтов - переводом их в тянущие возд. винты , т.е. конвертированием вертолёта в самолёт после взлета. Другое - автоматом перекоса, увеличивая угол установки на подветренной лопасти, что даёт увеличение угла атаки, но чуть меньше критического.

Если не ошибаюсь, там используется автомат перекоса, который регулирует наклон плоскости вращения по отношению к её оси.

Спасибо за очередное классное видео! Для интересности можно было взять характеристики известных вертолётов (того же Ми-8 или Робинсона), посмотреть их крейсерские воздушные скорости, частоту вращения ротора и диаметр ротора и все выкладки применить к данной конкретной марке)))) Было бы интереснее)

@alexfilin3619

Жыл бұрын

А почему бы не МИ-6? его максимальная скорость больше МИ-8

Огонь, не знал про это!

Спасибо, очень познавательно.

Как я понимаю изменить угол атаки аппаратом перекоса. Тогда и будет компенсирована подъёмная сила. Ещё я тут видел комментарий, что можно поставить крыло, так вот на мой взгляд оно работать не будет так как на него будет действовать нисходящей поток воздуха от винта и соответственно не будет возникновения подъёмной силы.

Очень интересно! Продолжайте, это здорово!

Я как раз из-за этого эффекта сейчас проектирую соосник. Спасибо за фотографию Сикроского. Теперь я знаю, как ещё увеличить скорость =))

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

учите аэродинамику по учебнику Ромасевича... тогда останетесь живым... ограничение скорости полета вертолета любой схемы имеет одинаковую физику... в основном это зона обратного обтекания лопасти и увеличение углов установки лопастей приводящее к запредельным углам атаки лопасти и соответственно к срыву потока воздуха на лопасти... что касается соосного вертолета то запредельное увеличение скорости приводит к таким маховым движениям лопасти которые приводит к схлёсту (столкновению) лопастей нижнего винта с лопастями верхнего винта...

Скорость вертолёта можно радикально ускорить, если двигаться с отрицательным тангажом. Тогда подъемная сила лопастей будет ещё и толкающей. Оптимально при тангаже -45'. При радикальном случае в -90' есть смысл использовать небольшие вертолётные крылья на оси, выставив их параллельно горизонта. Скорости при этом будут уже таковы, что для подъемной силы хватит даже их небольшой площади.

Просто набегающая лопасть ставиться на Меньшую Атаку угла. А отходящая на Большой угол атаки с разницей больше чем набегающая. И это делает банально пилот руками подводит .

В начале видео говорите о вертолёте классической схемы, а на картинку поставили Аллигатор с соосной схемой 😆

Во тут прямо классно получилось, я авиастроитель и лучше вас бы не объяснил. Браво.

Пожалуй лучше чем спаренный винт ничего не придумаешь.

Спасибо за ролик, как всегда интересно и поздновато.

Спасибо, очень познавательно!)

Скажу посто: слышал или читал где-то про автомат перекоса,вероятно он контролирует и момент опракидывания у вертолёта.

Крен корпуса вертолета обеспечивает автомат перекоса лопастей,набегающая лопасть делается положе к ветру,а убегающая-круче.

1) Два винта, врачающиеся навстречу. 2) Механизм перекоса, учитывающий этот опрокидывающий момент.

можно использовать вертолёты соосной схемы и снижать обороты роторов в набором скорости-таким образом преодолеть этот порог, при этои меняя форму лопасти как её длину, так ширину и шаг, но это всё конечно на практике

Помимо автомата перекоса, проблемму решают два соосных винта. Один винт создает подъемную силу к примеру справа , а второй слева, получается равновесие в этом случае автомат перекоса не особо нужен.

отлично, спасибо! теперь можно поднять вопрос и про вертолетик, который летает по Марсу ;)

6:30 мое решение: уменьшать шаг наступающей лопости

Ответ на вопрос в конце - автомат перекоса винта. На лопасти которая движется назад менять угол установки лопасти для уменьшения силы от лопасти которая движется назад. Это позволяет вертолету лететь задом/боком и естественно вперёд.

Решить жту проблему, скорее всего, помогает динамический угол атаки лопасти в зависимости от положения винта - о стороны 2V угол больше, со стороны - 4V меньше. На єту идею натолкнула странная конструкция лопастных креплений к оси ротора

У вертолёта есть, так называемый, автомат перекоса. При необходимости, Он меняет угол атаки лопастей, тем самым меняет подъёмную силу лопасти и удерживает вертолёт в нормальном положении.

@ShandlRu

2 жыл бұрын

И этот автомат никоим образом не поможет, если половина отступающей лопасти будет работать "задом наперёд"... Специально недавно сидел рядом с пилотом Робинсона Р-66, и поверьте, что при малой скорости, что при крейсерской скорости около 160 км/ч (относительно воздуха) никакого ощутимого смещения "в сторону" ручки циклического шага не было..... Если что - видео есть на моём канале, одно из последних. Интересно - можете глянуть)

@RobotN001

2 жыл бұрын

@@ShandlRu , скольжение привносит астатизм в систему, поэтому смещения рычагов были на очень малое время, и вы даже не поняли зачем они и как они сказались на разных силах и моментах вертолёта.

@ShandlRu

2 жыл бұрын

@@RobotN001 Если прямолинейный полёт и скольжения нет, то в этом случае отклонение ручки в моём примере вправо должно быть заметным относительно вертикали... Почему вправо - я говорю относительно пилота вертолёта Р-66, вот видео kzread.info/dash/bejne/iXxkx7t8fpzFn7w.html и видно, в какую сторону лопасти вращаются))) Может это убирается триммированием, но я не помню, есть ли в Р-66-ом триммирование по крену. По тангажу кажется есть. Во всяком случае ради прикола сегодня Алексею (вертолётчику) письмо написал с этими вопросами))) Пусть ответит, как с командировки вернётся (он снова где-то летает) По крайней мере скажет, на самом ли деле наклоняется вертолёт при увеличении путевой воздушной скорости и это надо компенсировать или это незаметно...

@user-wq1jn3yy2b

2 жыл бұрын

@@ShandlRu Я могу Вам сказать, что на скорости при резком изменении шага, вертолет может себе хвост отрубить несущим винтом, потому что лопасть изгибается быстрее чем компенсируется угол самого вертолета.

@ShandlRu

2 жыл бұрын

@@user-wq1jn3yy2b А при чём здесь это? К теме это совсем не относится. Тема про крен вертолёта а не про тангаж. И да, такое может произойти при резком сбросе шага с одновременным (точнее - на секунду-три раньше) движением ручки циклического шага от себя. То есть ручку циклика - от себя и почти сразу - ручку общего шага вниз до конца. Делать это никто в здравом уме не будет. Тем более, что на вертолётах с двухлопастным ротором движение ручки от себя - строжайше запрещено из-за почти сразу возникающего из-за особенностей простой втулки ротора на двухлопастных роторах эффекта must bumping и почти 100% следующего за этим эффектом разрушения ротора...

Лопасти несущего винта вертолета, это не просто вентилятор, а винт с сложным изменяемым углом атаки. Лопасти постоянно меняют угол атаки при вращении и за один оборот винта, лопасть может принять как положительный так и отрицательный угол атаки. Именно благодаря этому вертолет может двигаться

У лопастей есть автомат перекоса. Вертикальные тяги увеличивают угол атаки убегающей лопасти, а у набегающей - уменьшают. У показанного Сикорского очень маленький диаметр несущих винтов и их скорость вращения значительно выше, чем у того же Ми-8, например. У которого с горем пополам 190 в минуту.

Автомат перекоса, управляющий углом атаки лопастей, относительно оси движения вертолёта.

Огромное спасибо за сталь ясный и обстоятельный ролик! Мне было очень интересно и всё встало на свои места. Эх, а я думал что вертолёты теоретически способны дотянуться до сверхзвука...

Менять угол атаки наступающей и отступающей лопасти, к примеру.

По всей видимости, хвостовой винт, который держит корпус самолёта от раскручивания, расположен не по центральной продольной оси, а выше её как раз для того, чтобы компенсировать ещё и силу опрокидывания

@Sergey_Matweev

2 жыл бұрын

мысль интересная, но я думаю, что это сделано в основном для того, чтобы уменьшить вероятность удара лопастями о землю при продольных кренах вертолета, и, возможно, высокое положение винта также немного повышает безопасность при нахождении рядом с вертолетом.

Можно с помощью автомата перекоса регулировать подъемную силу лопастей, плюс в добавок сделать наклон хвостового винта так, что бы он поворачивал вертолет в сторону лопасти с меньшей подъемной силой.

Смотрю, в комментах очень многие упоминают в первую очередь автомат перекоса/циклический шаг. Но с этим есть одна большая проблема. Ведь, как мы видели из картинки, корневая часть идущей назад лопасти движется вперёд, т.е. "задом наперёд" своим профилем относительно воздуха. Т.е. и так уже создаёт отрицательную подъёмную силу. А задрав ей угол установки через автомат перекоса, мы ещё увеличиваем её угол атаки и эту отрицательную подъёмную силу. Если лететь со скоростью чуть более 1/2 окружной скорости концов лопастей, и при симметричном профиле лопастей и отсутствии крутки, подъёмная сила лопасти уже станет практически нулевой, какой угол установки ей ни давай. При 1/3 окружной скорости и каких-то несимметричных профилях, конечно, чуть лучше, и какую-то положительную подъёмную силу получить можно, но не очень-то большую, и весьма неэффективно. Так что циклический шаг - далеко не лучший вариант борьбы с кренящим моментом от горизонтальной скорости.

@CJRimshot

2 жыл бұрын

прецессия гироскопа. винт вращается и имеет довольно большую массу, а значит силы, направленные ортогонально плоскости вращения винта, будут "отставать" на 90 градусов от точки их применения, так что для компенсации крена имеет смысл увеличивать угол атаки лопасти не в точке, противоположной наклону крена, а на 90 градусов раньше, а там проблем с обгоном лопастью вертолёта уже нет.

@tomankt

2 жыл бұрын

@@CJRimshot Гироскопический эффект означает только то, что проявляться несимметричность подъёмной силы будет не чисто креном, а ещё и изменением тангажа. Но компенсировать избытки и недостатки сил (и соотв. момент) нужно, конечно же, именно в направлении этого момента, а не поперёк его.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

@@CJRimshot указанная вами проблема уже давно решена поворотом автомата перекоса на определенный угол в противоположном вращению несущего винта направлении...

Ось вращения хвостового винта устанавливают под углом относительно плоскости вращения несущего винта. Тем самым компенсируют кренящий момент.

В соответствии с идеями ТРИЗ можно разбить несущий винт с большим градиентом на произвольное множество маленьких винтов, противонаправленных. Нечто подобное используется в мультикоптерах. Плюс к тому - можно организовать перераспределение потока из зоны высокого давления одних винтов в зону низкого давления других.

@RobotN001

2 жыл бұрын

Почему ТРИЗ не срабатывает на практике, и мы не видим крупные мультикоптеры типа ми-8 ? ТРИЗ просто предлагает дисперсию вариантов, но оптимум идёт по граничным условиям в некоем многомерном пространстве. А оптимум очень важен во многих технических сферах.

@ndpsgu

2 жыл бұрын

@@RobotN001 Отчего же не срабатывает? Вполне себе используется. Просто не все её изучали и не везде принято её использовать.

Если значительно увеличить диаметр ротора и применить соосную схему, можно уменьшить скорость на концах лопасти при той же подъемной силе, и тогда станет возможным увеличить скорость полета как раз на разность скоростей законцовок при обычном и увеличенном роторе. Кроме того, это позволит одновременно увеличить тягу (грузоподъемность) при той же мощности двигателя (и том же расходе топлива), либо снизить расход топлива (увеличить дальность) при той же грузоподъемности.

проблема несущего винта при увеличении скорости полета рассмотрена неполноценно... следует большее внимание уделить аэродинамике отступающей лопасти... на этой лопасти происходит сразу два явления... это срыв потока воздуха с лопасти из-за чрезмерного угла установки лопасти и соответственно из-за чрезмерного угла атаки лопасти. это происходит от того что для парирования кренения вертолета приходится увеличивать углы установки отступающей лопасти... но существует еще одна проблемка... зона обратного обтекания лопасти... размеры этой зоны могут приобретать сопоставимые с размерами самой лопасти при увеличении скорости полета... к тому же, эти факторы оказывают значительное влияние на маховые движения лопасти и на движения лопасти относительно вертикального шарнира, что приводит к запредельному уровню тряски вертолета... значительное увеличение углов установки лопастей отступающей лопасти влияет на реактивный момент несущего винта... соответственно увеличивается нагрузка на хвостовой винт, который должен парировать момент реактивный несущего винта... сам же хвостовой винт оказывается тоже в тяжелых условиях работы из-за возмущенного потока воздуха производимого несущим винтом... и, из-за предельных значений углов установки лопастей хвостового винта и соответственно предельных значений углов атаки лопастей хвостового винта... Ну, если, коротко, то, примерно, так....

На Сикорском применена концепция наступающей лопасти и замедление вращения несущего винта при разгоне.

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

замедление вращения несущего винта приводит к увеличению зоны обратного обтекания лопасти... что требует дополнительного увеличения углов установки лопастей, который тоже не безграничен...

Я думаю что это решается изменением шага винта. Спасибо.

6:41 нужен механизм наклоняющий винт в сторону, чтобы сама масса вертолёта исправляла перекос в подьёмной силе.

Вот это подача материала ! 👍👍👍

@user-pr1bx8fe5s

2 жыл бұрын

слишком упрощённая подача материала...

Со стороны отходящих лопастей поставить самолётное крыло под винтом , чтобы компенсировать недостаток подъёмной силы и тогда можно будет до любого суперзвука раскручивать винт).При посадке же поворачивать крыло ребром вверх...

Так там же специальный механизм для изменения наклона лопасти в зависимости от её радиального движения. В своё время был шокирован гением инженерной мысли, читая про этот механизм. Интересно было как вертолёт рулит в полёте. Шок-контентом была информация, что направление полёта меняется не хвостовым винтом. А теперь свежая информация о ещё одном нюансе и функции механизма вертолётного винта. Забыл как он называется. Большое спасибо за чрезвычайно интересный ролик!

@ortogektor

2 жыл бұрын

Нашёл - автомат перекоса. Гениально.

Я думаю, я не справлюсь лучше инженеров, придумавших автомат перекоса.

Избежать опрокидываюшего момента помогает аппарат перекоса.

про циклическое изменение шага говорили уже?

Одинаковая подъёмная сила с обеих сторон винта точно создаётся автоматом перекоса. На "медленной" стороны можно установить больший угол атаки, а "быстрой" меньший, и тогда с обеих сторон будет одинаковый массовый расход воздуха.

Лопасти вращаются с разными углами к оси смещения.Ми-8, например,при определенных условиях в горах или на маневре может завалиться вправо.