Пилотаж на вертолете и особенности конструкции втулки.

[Фланкер]

Мешает сделать одноместный пилотажный вертолет -только отсутствие заказчика и инвестора (вопрос - а кому это нужно - большие деньги на ветер спускать?) Найдете таких - сделаем.

Чтобы вот так крутил...  Представляю!  ;D

[media]https://www.youtube.com/watch?v=1JTBAS6mU-w[/media]

 

[bez_bashni]

Вы правильно отметили, что на двухлопастном винте хороший пилотаж не получится. 

Думаю ,что дело не в количестве лопастей - а в том что в двухлопастной схеме обычно используется центральный подшипник.  И идущая вверх лопасть тащит противоположенную вниз. Если повесить две лопасти на жесткую втулку через  торсионы-  предполагаю будет работать как и 3-4-5-6 лопастные. Виде пилотажа на радиоуправляемом вертолетике было выполнено имменно на 2-х лопастном-но там нет центрального шарнира.

Наткнулся на еще один пилотажный вертолет, который крутит бочку (считай не боится отрицательных перегрузок)

Westland lynx
[media]https://www.youtube.com/watch?v=Q6awRyW3RPw[/media]

И схема втулки

 

[vert]

Думаю ,что дело не в количестве лопастей - а в том что в двухлопастной схеме обычно используется центральный подшипник. 

Совершенно верно!
Показанный английский вертолет Линкс тоже имеет полужесткую втулку с упругим элементом на взмах. Такие втулки позволяют передавать больший управляющий момент  на вал редуктора.

 

[CINN]

И идущая вверх лопасть тащит противоположенную вниз.

Тов. Робинсон пытался это решить так:

 

[urry_buh]

который крутит бочку (считай не боится отрицательных перегрузок) 

Извините, но вмешаюсь. Во-первых, при внимательном рассмотрении, на виде видно, что перегрузки положительные.
Во-вторых: почему считается что при "бочке" перегрузки отрицательные всегда? Извините, но очень часто за "бочку" принимают "кадушку". Посмотрите курс по технике пилотирования на Як-52: Там курсантов учат делать именно "кадушку" называя её "бочкой", и делается "это" при положительной перегрузке. С Уважением.

 

[sokil7]

который крутит бочку (считай не боится отрицательных перегрузок) 

При выполнении бочки, т.е. выполнение поворота относительно продольной оси ЛА на 360° с сохранением общего направления полёта, перегрузка равна нормальной или около того. А все возможные физиологические последствия в теле человека от поступающих в кровь адреналина и эндорфина зависят исключительно от натренированности и нормального функционирования вестибулярного аппарата.

Потому, что, если пилот вертолёт вывел на такой режим, при котором лопасти начали махать выше нормальной амплитуды, то никакой упор не спасёт.

А может лопасть и не махать, может и фюзеляж не успеть или опередить плоскость вращения НВ, но и тут все вопросы будут к пилоту и его манере работать органами управления в связке "ручка - шаг".

В отечественных аппаратах присутствуют ограничители свеса лопасти при стоянке, ограничения маха вверх- нет.

Ограничители свеса не только в отечественных используются, и основное их назначение предотвращение удара лопасти вертолета с момента запуска до выхода на режим малого газа, когда НВ набрал достаточное количество оборотов, при которых за счет центробежных сил лопасти НВ занимают свое, скажем так, "полетное" положение. Собственно поэтому в полете удар по ограничителям возможен при критическом снижении оборотов НВ.

Насколько я себе представляю вертолетную физику

Я в первом приближении представляю ее себе так:

Показанный английский вертолет Линкс тоже имеет полужесткую втулку с упругим элементом на взмах. Такие втулки позволяют передавать больший управляющий момент  на вал редуктора.

У него, равно как и АН-64 "Апач" и ряда других иностранных вертолетов, втулка с лопастями не крепиться к валу редуктора, а крепится непосредственно к фюзеляжу, который и воспринимает все нагрузки от НВ.
Вал главного редуктора, до собственно как и сам редуктор, занимаются только подведением и разделением мощности от двигателей между НВ и РВ. Никакой иной работы он не делает.
Отсюда, ессно, существенное облегчение редуктора (т.к. нет необходимости бороться еще и с НВ, силами и моментами от него), увеличение пропускной способности редуктора (кажется samlander на просторах форума указывал о наличии такой проблемы в линейке главных редукторов ВР) и упрощении обслуживания (открыл капот - открутил гайки - снял муфту - вынул старое ведро - вставил новое ведро - поставил муфту - закрутил гайки - в полет), а при проблемах с главным редуктором в полете вероятность безопасной посадки вертолета на авторотации стремиться к единице.

С уважением.

 

[CINN]

втулка с лопастями не крепиться к валу редуктора, а крепится непосредственно к фюзеляжу

Вышеприведённая фотка головы Линкса говорит об обратном: из редуктора выходит полый(!) вал, из коего торчит "звёздочка" управления шагом лопастей, этакий "паук". На фотке тяги сняты.
Другое дело, что сам редуктор получается компактнее.

Поучительное видео:

[media]https://www.youtube.com/watch?v=Kw1rZ2yPi4c[/media]

 

[sokil7]

sokil7 писал(а) Сегодня :: 11:13:03:
втулка с лопастями не крепиться к валу редуктора, а крепится непосредственно к фюзеляжу

Вышеприведённая фотка головы Линкса говорит об обратном: из редуктора выходит полый(!) вал, из коего торчит "звёздочка" управления шагом лопастей, этакий "паук". На фотке тяги сняты.
Другое дело, что сам редуктор получается компактнее.

Обратите внимание на нижнюю часть фото в сборе всей втулки - видны характерные проушины крепления всей втулки в сборе (составной частью которой является автомат перекоса - откуда и такое конструктивное решение - убрать часть элементов тяги лопастей внутрь полого вала). Именно через эти проушины происходит крепление к вертолету. Это крепление может быть как непосредственно на сам фюзеляж, так и через/на корпус редуктора - т.е. на неподвижные части вертолета, главный вал редуктора и здесь не играет роль опорного (силового) элемента при креплении втулки и автомата перекоса к вертолету. По факту - подставь любой редуктор (если не совпадают диаметры, то через переходник) и в полет.
То, что выходит через полый вал (который является составной частью втулки, а не главного редуктора), это те элементы управления лопастями идущие от автомата перекоса, которые видны снаружи, а все остальное убрано внутрь и которые в обычном для нас виде видны снаружи:

В общем, как говорят - на вкус и цвет товарищей нет, а у совершенства не бывает предела.

С уважением.

 

[sokil7]

Поучительное видео:

Как раз очень хорошо видна работа компенсатора взмаха в зависимости от азимутального положения лопасти.

С уважением.

 

[Firkat.]

Посмотрите курс по технике пилотирования на Як-52: Там курсантов учат делать именно "кадушку" называя её "бочкой", и делается "это" при положительной перегрузке. С Уважением.

Хочу напомнить ,бочки разные бывают ,есть классическая учебная с углом кабрирования перед выполнением, вот она без отрицательной ,а если спортивная, так там в горизонте  ,уже с без отрицательной, уже не как не сделать!

 

[bez_bashni]

И идущая вверх лопасть тащит противоположенную вниз.Тов. Робинсон пытался это решить так:

Тов. Робисон не пытался это решить никак - у него применяется классическая двухлопастная схема с центральным подшипником, за счет чего и хвост рубят и mast bump случается.

 

[CINN]

Именно через эти проушины происходит крепление к вертолету. 

Вы ошибаетесь.
К фюзеляжу вертолёта крепится редуктор(через подредукторную раму), на валу НВ которого и закреплена втулка НВ и система управления НВ.

 

[CINN]

Тов. Робисон не пытался это решить никак

Пытался- во втулке R22 три горизонтальных шарнира.
Ну, судя по схемам и фото:

Патент на голову:

 

[bez_bashni]

Да но лишнии степени свободы в вертикальной плоскости не способствуют  управляемости вертолета при отрицательной перегрузке никак. Делают махи лопастями еще менее предсказуемыми.

Ограничивать мах лопастей жесткостью торсиона - похоже едиснственно правильное решение - на радиоуправляемых вертолетиках крутящих пилотаж нигде нет подшипников - махи ограничиваются жесткостью лопасти.

 

[Depeche]

Почему так?
И зачем другие производители вертолетов конструируют втулки так, что они норовят вертолету отрубить хвостовую балку.

Более корректно Ваш вопрос в начале ветки звучит так: для чего применяют [highlight]горизонтальные[/highlight] шарниры на втулке несущего винта?
А на правильно заданный вопрос легко найти и правильный ответ!  😉

 

[Nik-Nik]

Ограничивать мах лопастей жесткостью торсиона - похоже едиснственно правильное решение - на радиоуправляемых вертолетиках крутящих пилотаж нигде нет подшипников - махи ограничиваются жесткостью лопасти.

Чем жестче подвеска лопасти и чем жестче сама лопасть, тем бОльшие усилия будут передаваться на вал НВ и сам вертолёт. А это ничем неустранимая вибрация и сокращение ресурса в разы. Чем более независимая подвеска лопастей, тем "мягче" работает вся конструкция. Всякие торсионы применяют в основном для упрощения конструкции и увеличения периодов между ТО.В любом случае при любой возможной РАЗУМНОЙ жесткости подвески и лопастей никакая отрицательная перегрузка при классической конструкции вертолёта невозможна. Можно, конечно удлинить вал НВ метра на 2, но возникнет куча других проблем с управляемостью, о которых долго писать. Всё давно прописано.
Вертолёт не создаётся для сложного, а тем более перевёрнутого пилотажа. У этого типа ЛА совсем другие задачи. Только вертолёт может взлетать и садиться вертикально, лететь в любую сторону, передом, задом , боком, "вальсировать", неужели этого мало. Нет надо, чтобы он еще и вверх тормашками летал. Оставьте вы эту замечательную машину в покое.

 

[CINN]

на радиоуправляемых вертолетиках крутящих пилотаж нигде нет подшипников - махи ограничиваются жесткостью лопасти.

R/C вертолёты летают "на моторе", очень небольшое время.
Ни один управляемый человеком вертолёт для такого не предназначен.
Как обеспечить пилотаж на вертолёте- тут уже "разворачивали": ротор, жёсткость лопастей, обороты, голова ротора- всё "по мотивам" Bo-105, MD500, Lynx.

 

[CINN]

при классической конструкции вертолёта невозможна

Теоретически- возможна, но никому не нужна.
Для этого увеличить обороты, чтобы центробежными силами так лопасти растягивало, что аппарат "висел" бы между ними как привязанный.

 

[Depeche]

при классической конструкции вертолёта невозможна

Теоретически- возможна, но никому не нужна.
Для этого увеличить обороты, чтобы центробежными силами так лопасти растягивало, что аппарат "висел" бы между ними как привязанный.

Обороты винта ограничены скоростью законцовки лопасти движущейся навстречу потоку  😉

 

[CINN]

Обороты винта ограничены скоростью законцовки лопасти движущейся навстречу потоку 

Ту-95 смотрит с удивлением: