Лопата. Політ під тягою
Лопать відчуває на собі комбінацію сил набігаючого потоку повітря (1. rotational flow) і створеного лопатою низхідного потоку повітря (2. downward induced flow). Ця комбінація носить назву результуючий потік (3. relative wind). Кут атаки (4. Angle of attack) - це кут між результуючим потоком і лінією хорди лопаті. Крок лопаті (5. Pitch angle) це кут між площиною обертання ротора і лінією хорди лопаті. Підйомна сила (6. Lift.) Це результуюча всіх аеродинамічних сил і направлена перпенддікулярно результуючому потоку. Для вертольота в стані висіння підйомна сила нахилена назад. Вектор підйомної сили можна розділити на дві складові: вертикальна складова (7) являє собою чисту підйомну силу, складова спрямована назад називається аеродинамічний опір (8. Induced drag) і утворюється через прискорення повітряних мас (низхідний потік) і створення паразитних завихрень повітря по шляхи обертання лопаті. Частина, що залишилася сила - це опір профілю (9. Profile drag), що утворюється за рахунок тертя лопаті об повітря.
1. набігає потік повітря (rotational flow), 2. Спадний потік повітря (downward induced flow), 3. Результуючий потік (relative wind), 4. Кут атаки (angle of attack), 5. Крок лопаті (Pitch angle), 6 . Підйомна сила (Lift). 7. Вертикальна складова підйомної сили, 8. Аеродинамічний опір (Induced drag), 9. Опір профілю (Profile drag).
1. набігає потік повітря (rotational flow), 2. Висхідний потік (up flow), 3. Результуючий потік (relative wind), 4. Кут атаки (angle of attack), 5. Крок лопаті (Pitch angle), 6. Підйомна сила (Lift). 7. Вертикальна складова підйомної сили, 8. Яка Веде сила (Pro-autorotative force), 9. Опір профілю (Profile drag).
Пропелерна зона (Prop zone)
Потік, що набігає складається з висхідним потоком, відхиляючи результуючий потік нижче площини диска ротора. Зверніть увагу, що вектор підйомної сили нахилений вперед і створює приводить силу. Ця зона збільшується і зміщується до закінцівки лопаті при збільшенні кроку лопатей. Збільшення кроку призводить до зменшення швидкості обертання лопатей і зменшення швидкості спуску.
Зона зриву (Stall)
1. набігає потік повітря (rotational flow), 2. Висхідний потік (up flow), 3. Результуючий потік (relative wind), 4. Кут атаки (angle of attack), 5. Крок лопаті (Pitch angle), 6. Підйомна сила (Lift). 7. Вертикальна складова підйомної сили, 8. Яка Веде сила (Pro-autorotative force), 9. Опір профілю (Profile drag).
Всі разом
Якщо мотор глухне під час польоту при позитивних кроках, то в цей момент вектор підйомної сили відхилений назад і обороти швидко знижуються через високу сили аеродинамічного опору. Пілотові потрібно швидко зменшити кроки ротора, що б зупинити зростання зони звалювання.
Гальмування (Flare)
Наближаючись до землі, пілот починає гальмування, за рахунок чого переводить горизонтальну швидкість моделі в енергію обертання ротора. Під час гальмування збільшується потік висхідного через ротор повітря, за рахунок цього вектор підйомної сили сильніше нахиляється вперед і сильніше розкручує ротор.
1. набігає потік повітря (rotational flow), 2. Висхідний потік (up flow), 3. Результуючий потік (relative wind), 4. Кут атаки (angle of attack), 5. Крок лопаті (Pitch angle), 6. Підйомна сила (Lift). 7. Вертикальна складова підйомної сили, 8. Яка Веде сила (Pro-autorotative force), 9. Опір профілю (Profile drag).
Після того, як горизонтальна швидкість погашена, вертоліт переходить в висіння і тут енергія ротора починає інтенсивно витрачатися, підтримуючи висіння моделі. Важливо не витратити всю енергію, а м'яко посадити модель до того, як зона зриву покриє всю лопать.
висновок
Книга INTRODUCTION TO HELICOPTER AERODYNAMICS WORKBOOK