Вопросы теории вертолетов, спорим, рассуждаем, объясняем...

[ddn]

Я попробовал разобраться откуда же взялось это повсеместное следование столь непонятному
принципу конструкции и понял одну вещь, в далёкие времена, когда двухлопастные втулки только
осваивались была очень распространена втулка на карданном подвесе. Суть этой схемы в том, что
осевые шарниры в этой втулке использовались лишь для изменения общего шага, а циклический шаг
менялся за счёт поворота всей втулки в карданном подвесе, происходило это потому, что силы трения
в подшипнике кардана были на порядок меньше чем в осевом шарнире. Но в этой конструкции было
необходимо выносить ось кардана над втулкой, на линию проходящую через центр масс лопастей, в
противном случае центр масс периодически с частотой оборотов будет смещаться с одной стороны на
другую, что конечно же приведёт к сильной вибрации. Когда в большой авиации в силу разных обстоятельств
отказались от использования этой схемы, то смысл выноса оси шарнира над втулкой подзабылся, а многочисленные
популяризаторы этой темы не особо вникали в суть вопроса, описывая всё довольно поверхностно.
В результате большое количество людей следует схеме в которой нет никакой необходимости.
В общем моё мнение такое, если втулка не имеет карданного подвеса, то и выносить ось горизонтального
шарнира над втулкой на линию проходящую через центр масс лопастей не нужно.
Вот схема поясняющая поворот лопастей в кардане без выноса и с выносом на линию центра масс.
В первом случае видим значительное смещение центра тяжести лопастей при циклическом изменении шага,
во втором, такого смещения не происходит.

 

[augen]

Доброго Всем здоровья!

Дмитрий! Втулка Артемчука имеет совмещенный горизонтальные шарниры, "вынос" шарнира в этой конструкции исключается.
На схеме у Вас показан винт с качающейся втулкой -"сквозным лонжероном". Чтобы в таком винте разгрузить комель лопасти и осевой шарнир нужен конструктивный угол качалки, а следовательно и вынос на определенную высоту Общего шарнира качалки. Кроме вибраций конусный винт имеет боковую составляющую, "боковой завал".
Если лопасть жесткая, "комель прочный", а сам винт небольших размеров, то можно без боязно оставить осевой шарнир на средней линии лопастей, что мы и сделали в вертолете Джидж кай.16 часовая практика полетов показала: отсутствие вибраций, отсутствие значимого бокового завала на скорости 70-80 км/час.
С уважением Евгений

 

[vert]

16 часовая практика полетов показала: отсутствие вибраций, отсутствие значимого бокового завала на скорости 70-80 км/час.

Добрый вечер, всем коллегам изготовителям вертолетов!
Евгений, вы не заметите боковой завал на скорости, т.к. летчик перемещает на скорости ручку и по крену, для поперечной балансировки вертолета, (влиянием хвостового винта можно  пренебречь) АП будет наклонен, а конус -почти ровно по валу при виде спереди.
С "прямым" ОШ без угла конусности, действительно маховое движение, смещение ц.т. винта, вибрации минимальны. Весь вопрос в ресурсе комля лопасти  и ОШ при таких повышенных нагрузках  (Я бы не рисковал без необходимых расчетов)
Дмитрий! На моей  схемке видно, что при правильном выносе ГШ, ц.т. винта при наклоне не смещается.
На практике это хорошо ощущается разницей тряски при  одно или двухместном варианте на постоянных оборотах при движении вперед. Там основное влияние от кориолисовых сил в пл. вращения  при взмахе лопасти.
Автожирщики  тоже подтвердят -  при неправильном выносе качельного болта (ГШ) идут повышенные вибрации, правда у них попроще, при двухместном - обороты возрастают и конус  почти выдерживается прежним.
При разнесенных ГШ на трех и более лопастных втулках из-за малого разноса ГШ, величина смещения общего ц.т. винта незначительна, т.к. там из-за возникающего управляющего момента на валу, отклонения конуса от оси вала гораздо меньше двухлопастных.

 

[slavka33bis]

Более того есть немало конструкций которые прекрасно обходятся без выноса оси горизонтального шарнира,
самая известная это вертолёт В. Я. Артемчука,

У втулки Артемчука нет общего ГШ.
По этому, выносить там нечего.

да и все остальные втулки многолопастных винтов прекрасно обходятся
без выноса, вопреки авторитетным разъяснениям

Дмитрий, Вы себе можете представить, как будет выглядеть и из каких деталей будет состоять втулка НВ допустим вертолёта Ми-2 (о Ми-26 я вообще молчу)???

Во-первых, натурального ОБЩЕГО ГШ (с одной продольной осью шарнира для всех лопастей сразу) во втулках многолопастных НВ, просто, быть не может.

Конечно, впихнуть туды шарнир можно, но только один вариант- это универсальный шарнир.
Либо в виде кардана, либо в виде шара, конструкция которого лолжна будет обязательно обеспечить  передачу крутящего момента от вала на втулку с лопастями.

Правда, дальше в подвеске лопасти обязательно нужно применить и ВШ и ОШ.

Конструктив себе представить можете???

Во-вторых, а нахрена от там нужен???

Вы же сами заговорили о пользе разнесённых ГШ, даже на двухлопастном НВ.

Дык вот, с появлением общего ГШ (или универсального шарнира) и вертолёты с многолопастными НВ начнуть падать, как Робинзоны с Бэллками с отрубленными хвостовыми балками и с разрушенными лопастями НВ.

И в-третьих, наличие у двухлопастных НВ общего ГШ- это вынужденная мера.
Всё сделано ради упрощения (удешевления) вертолета.
И ведь знают же, что НВ рубит хвосты, но ограничились пунктом в РЛЭ и всё.

И это нормально.


То, что касается многолопастных НВ.
Эти винты, такназываемо, свободнонесущие.
Они лишены многих недостатков, присущих двухлопастным НВ с общим ГШ.

что же реально происходит при качании втулки с помощью AutoCad дала прямо противоположные результаты, они ясно показывают, что при выносе горизонтального шарнира дисбаланс наоборот увеличивается,

Быть такого просто не может.
Высота оси общего ГШ, как раз, и выбирается из условия приведения оси к плоскости в которой вращаются центры масс лопастей.

На этих картинках слишком высоко "задрана" ось общего ГШ.
От этого и дисбаланс.

 

[slavka33bis]

В общем моё мнение такое, если втулка не имеет карданного подвеса, то и выносить ось горизонтального
шарнира над втулкой на линию проходящую через центр масс лопастей не нужно.

Мне любопытно, а Вы сами-то рискнёте применить втулку без вертикального выноса общего ГШ???

Вот схема поясняющая поворот лопастей в кардане без выноса и с выносом на линию центра масс.
В первом случае видим значительное смещение центра тяжести лопастей при циклическом изменении шага,
во втором, такого смещения не происходит.

Всё будет происходить точно так же и на втулке без кардана.
На которой будет только общий ГШ.

Обратите внимание на роторы автожиров.
Ни один производитель качельных роторов не отказался от вертикального выноса оси общего ГШ.

 

[ddn]

Да ребята признаю, дал промашку, схема действительно составлена не корректно.
Должно быть так как на исправленной картинке, тогда действительно дисбаланса нет.
Однако существование вертолёта Артемчука всё равно остаётся под вопросом.
У него нет выноса общего горизонтального шарнира и конус винта изменяется в зависимости от
нагрузки на винт.

 

[vert]

Однако существование вертолёта Артемчука всё равно остаётся под вопросом.

В этой схеме Артемчука будут вибрации. И еще будет земной резонанс на раскрутке, если вертикальные шарниры без демпферов, хотя из-за малых размеров винта можно быстро проскочить его.
По моему он собирал втулку из готовых рукавов от Ка-15, этим можно все объяснить. Технических преимуществ в такой конструкции втулки, на мой взгляд нет.

 

[slavka33bis]

вертолёта Артемчука ...
... нет выноса общего горизонтального шарнира 

Но у него есть ВШ.
Это снимает проблемы, связанные с изменением угла конусности, и с завалом конуса при косой обдувке.

Все точно так же, как и с многолопастными НВ, но только ГШ у него неразнесенные.
И если этот вертолет будет летать много и активно, он будет терять хвост и лопасти НВ, как и все двухлопастные вертолеты с качельным винтом.

Кстати, вертолёт Артемчука летал и, я уверен, летает и сейчас.
Но, конечно, не на регулярной основе.

И я так понимаю, ни каких вибраций НВ Артемчук не ощущает.

 

[И]

Но у него есть ВШ.
Это снимает проблемы, связанные с изменением угла конусности, и с завалом конуса при косой обдувке.

Не понял!
Наличие или отсутствие ВШ ни коим образом не влияет на изменение угла конусности и, тем более, ни как не влияет на проблемы, связанные с завалом конуса при косой обдувке. Однако, замечу, что при косой обдувке возникает проблема, которую действительно решает ВШ. Как Вы думаете, какая?   

 

[slavka33bis]

Не понял!
1).  и, тем более, ни как не влияет на проблемы, связанные с завалом конуса при косой обдувке.

2). Однако, замечу, что при косой обдувке возникает проблема, которую действительно решает ВШ.    

Телеграмма для мистера И тчк

Прошу срочно уточнить тчк

Проблема зпт связанная с за валом конуса и при косой обдувке зпт

есть или проблемы зпт всетаки зпт нет вопрос знак

 

[slavka33bis]

Но у него есть ВШ.
Это снимает проблемы, связанные с изменением угла конусности, и с завалом конуса при косой обдувке.

Не понял!
Наличие или отсутствие ВШ ни коим образом не влияет на изменение угла конусности    

А кто сказал, что ВШ именно влияет на величину угла конусности???

 

[И]

А кто сказал, что ВШ именно влияет на величину угла конусности???

Не надо нам тут подбрасывать!
Было написано этим товарищем:

Но у него есть ВШ.
Это снимает проблемы, связанные с [highlight]изменением[/highlight] угла конусности, и с завалом конуса при косой обдувке.

Так что речь идет об изменении угла конусности, а не об угле конусности. Или для Вас это одно и то же?

 

[И]

Телеграмма для мистера И тчк
Прошу срочно уточнить тчк
Проблема зпт связанная с за валом конуса и при косой обдувке зпт
есть или проблемы зпт всетаки зпт нет вопрос знак

Вы не в Смольном и не на фронте. Пишите нормальным, инженерным, языком. Если умеете, конечно.

 

[slavka33bis]

"И", Вы же ууусский чейовек.

Вы обязаны были понять то, что я немного не точно выразился.

Естесссственно я имел ввиду "изменение угла конусности".

Дык вот, покажите мне в этом моем сообщении то место, в котором я утверждаею
, что ВШ  влияет на изменение угла конусности:

Но у него есть ВШ.
Это снимает проблемы, связанные с [highlight]изменением[/highlight] угла конусности,

 

[slavka33bis]

Однако, замечу, что при косой обдувке возникает проблема, которую действительно решает ВШ. Как Вы думаете, какая?   

Свой вариант ответа давай
те.

 

[marcons]

Ветка для любителей теоретических баталий. Сюда будут переноситься обсуждения теории, так или иначе не касающиеся тем веток или уводящие их в сторону от темы.

 

[И]

Свой вариант ответа давай

Не дам! Он слишком прост для такого гиганта вертолетной мысли. Не ленитесь! Думайте! Вы же любите думать!

 

[И]

Очень хорошее название ветки! Теперь, теоретики от винтокрылых получили свое законное место! Поздравляю!

 

[Михаил-Нск]

Правильней написать "теоретики" 😉

 

[vfhn]

При трех и более лопастном НВ, вынос ГШ вынужденная конструктивная мера, которая имеет побочный эффект-улучшение управляемости(лень объяснять, с тел пишу). При двухлопастном НВ можно упростить втулку применив совмешенный ГШ, но для эффективного управления надо применить высокую колонку НВ отдалив ГШ ос ЦМ вертолета, что мы и видим на длинноколонных двухлопастных Беллах, Робинсонах и тд. Кто то скажет что удлиняют колонку для предовращения секир башка, но это не главное.