2) Czy samo śmigło (bez doczepionego ;-) helikoptera mogło by się
unosić (jeśli miało by jakiś malutki silniczek, ale o normalnej mocy) ?
Jeśli nie, to dlaczego ?
3) W jaki sposób helikoptery latają w przód. Wiem, że się przechylają,
ale pod wpływem jakiej siły ?
dzięki
--
pozdrawia golemik
gol...@poczta.fm
Na takiej samej zasadzie jak samolot - specjalnie wyprofilowana lopata
poruszajac sie wzgledem powietrza, dzieki zjawisku Bernouliego
wytwarza sile nosna.
>2) Czy samo śmigło (bez doczepionego ;-) helikoptera mogło by się
> unosić (jeśli miało by jakiś malutki silniczek, ale o normalnej mocy) ?
> Jeśli nie, to dlaczego ?
Jest jeden problem: powietrze stawia opor i zeby obracac smiglem
trzeba miec jakis "punkt oparcia". Normalnie te role spelnia smiglo
ogonowe. A jesli go nie ma to sie zacznie silnik krecic a nie smiglo,
z wyjatkiem:
a) smiglo rozkrecilismy na ziemi, a dalej sie kreci dzieki
bezwladnosci [byly takie zabawki]. Dlugo to nie potrwa,
ale pare sekund mozna polatac.. ewentualnie zalapie sie
na prad wznoszacy jak szybowiec
b) wprowadzamy smiglo w ruch oscylacyjny - raz w prawo, raz w lewo
[ a bezwladnosc silnika nam pomaga]
c) mamy dwa smigla przeciwbiezne. Roznie to moze wygladac -
np trzy lopaty, zewnetrzna obrecz, i dodatkowe trzy lopaty
zamocowane ruchomo na obreczy - to sie juz prawie kwalifikuje
jak jeden wirnik :-) Ewentualnie montujemy na silniku
takie duze chlodnice zeby duzy opor stawialy
d) silnik ktory dmucha powietrzem przez otwor na koncu lopaty
napedzajac ja. Moze to byc silnik z pompka, moze byc silnik
odrzutowy na koncu lopaty, moze byc silniczek na koncu lopaty z
malym smiglem pionowym.
e) dajemy cos o zupelnie nie helikopterowym ksztalcie - np sa takie
plazowe samolociki-latawce o wirujacych skrzydlach. Tu dzieki
grawitacji umieszczony na wysiegniku "nizej" silnik kreci
"smiglem".
f) jak sie zastanowic ... silnik umieszczamy nieco [bardzo] z boku osi
wirnika, calosc pochylamy zeby silnik znalazl sie "nizej" - no i
powinno latac ..
>3) W jaki sposób helikoptery latają w przód. Wiem, że się przechylają,
> ale pod wpływem jakiej siły ?
Jest to troche skomplikowane - steruje sie katem natarcia lopat
tak ze w czasie poruszania "do tylu" ma wiekszy kat niz "do przodu".
W resultacie powstaje boczna sila ktora calosc przechyla.
Powinno tez zadzialac przechylanie osi wirnika, albo nawet
przemieszczenie srodka ciezkosci ["balast na dziob"] :-)
J.
[prawie wyczerpal zagadnienie :-)]
> Na takiej samej zasadzie jak samolot - specjalnie wyprofilowana lopata
> poruszajac sie wzgledem powietrza, dzieki zjawisku Bernouliego
> wytwarza sile nosna.
Natomiast w ujeciu 'globalnym' wirnika jako calosci, to z powodu
zasady zachowania pedu cos musi byc przy tej okazji
odrzucane do dolu. To 'cos' to oczywiscie powietrze, ktore
odchylane jest przez kazda z lopat do dolu, i w sumie tworzy
pod wirnikiem strumien o srednicy rownej srednicy wirnika/sqrt(2).
Ten przekroj strumienia mozna obliczyc z 'globalnych' rozwazan
energetycznych. Wynika z nich takze, ze lopaty napotykaja na sporo
wiekszy opor powietrza niz skrzydla samolotu o podobnych proporcjach,
a to dlatego, ze kazda z lopat pracuje w strumieniu juz nieco
poruszajacym sie ku dolowi wskutek pracy reszsty wirnika (i siebie
samej w czasie poprzednich obrotow...).
> b) wprowadzamy smiglo w ruch oscylacyjny - raz w prawo, raz w lewo
> [ a bezwladnosc silnika nam pomaga]
Czy byly takie proby? (dosc to szalone, jakby malo bylo w helikopterze
klopotow z wibracjami) ale smiglowiec machajacy lopatkami wirnika
jak ptaszek skrzydlami to niezwykly pomysl...
> e) dajemy cos o zupelnie nie helikopterowym ksztalcie - np sa takie
> plazowe samolociki-latawce o wirujacych skrzydlach. Tu dzieki
> grawitacji umieszczony na wysiegniku "nizej" silnik kreci
> "smiglem".
Nazywa sie to 'cyklogiro', potencjalnie mogloby byc duzo szybsze
od helikoptera, ale z powodu klopotow z wytrzymaloscia lopat
jeszcze chyba nikt nie zbudowal latajacego egzemplarza.
> Jest to troche skomplikowane - steruje sie katem natarcia lopat
> tak ze w czasie poruszania "do tylu" ma wiekszy kat niz "do przodu".
> W resultacie powstaje boczna sila ktora calosc przechyla.
Tym to sie kompensuje przechyly boczne, zwiazane z roznymi predkosciami
oplywu tych dwu lopat. Natomiast przechyl do przodu uzyskuje sie
przestawiajac na mniejszy kat natarcia te lopatke, ktora chwilowo
jest z przodu, a na wiekszy 'tylna'.
> Powinno tez zadzialac przechylanie osi wirnika, albo nawet
> przemieszczenie srodka ciezkosci ["balast na dziob"] :-)
Byly tez proby z dodatkowymi smiglami i silnikami odrzutowymi,
ale to juz brutalna sila ;-)
pozdrowienia
krzys
>>2) Czy samo śmigło (bez doczepionego ;-) helikoptera mogło by się
>> unosić (jeśli miało by jakiś malutki silniczek, ale o normalnej mocy) ?
>> Jeśli nie, to dlaczego ?
>
>Jest jeden problem: powietrze stawia opor i zeby obracac smiglem
>trzeba miec jakis "punkt oparcia". Normalnie te role spelnia smiglo
>ogonowe. A jesli go nie ma to sie zacznie silnik krecic a nie smiglo,
>z wyjatkiem:
[ciach]
Mozna tez zrobic dwa smigla o przeciwnych kierunkach obrotu jak to
bylo w radzieckich bodajze Hindach.
Delfino
--
"It's always harder to laugh than to cry"
- Roxette
>1) Dlaczego kręcące się śmigło unosi helikopter w górę ?
To proste. Dziala ono na identycznej zasadzie co skrzydlo samolotu.
Tzn. na wskutek odpowiedniego wyprofilowania lopaty smigla powietrze
przeplywa szybciej nad smiglem niz pod nim w wyniku czego nad smiglem
powstaje poddcisnienie, ktore "zasysa" smiglo do gory.
>2) Czy samo śmigło (bez doczepionego ;-) helikoptera mogło by się
> unosić (jeśli miało by jakiś malutki silniczek, ale o normalnej mocy) ?
> Jeśli nie, to dlaczego ?
Samo, pojedyncze smiglo nie, no bo jezeli silnik krecil by smiglem w
prawo to caly uklad by sie obracal w lewo i w sumie smiglo by sie
prawie w ogole nie obracalo.
Poprostu silnik nie mogl by rozkrecic wirnika, bo nie mial by sie od
czego "odepchnac" - krecil by sie wiec sam zamiast wirnikiem.
W zasadzie poza klasycznym rozwiazaniem (wirnik + smiglo ogonowe) sa
jeszcze rozwiazania polegajace na zastowosaniu dwoch przeciwbierznie
poruszajacych sie smigiel umieszczonych na jednej (Ka-50, Ka-27) lub 2
osiach (CH-47, Mi-12 czy nawet V-22).
>3) W jaki sposób helikoptery latają w przód. Wiem, że się przechylają,
> ale pod wpływem jakiej siły ?
W ukladnie klasycznym, pilot ma mozliwosc sterowania:
- skokiem lopaty wirnika ogonowego - obracanie smiglowca w okolo osi
pionowej w lewo lub w prawo
- skokiem lopat wirnika glownego - zwiekszanie, zmniejszanie sily
nosnej
-obrotami silnika - powiazane ze skokiem lopat wirnika i smigla
ogonowego
-oraz co najwazniejsze moze sterowac katem natarcia lpat wirnika w
odpowiednich fragmentach tarczy wirnika zdodnie z nastepujacym
schematem:
- drazek od siebie - "przednia czesc tarczy" ma mniejszy ciag a
tylna wiekszy - smiglowiec sie przechyla w przod
- drazek na siebie - "tylna czesc tarczy" ma mniejszy ciag a
przednia wiekszy - smiglowiec sie przychyla do tylu
- drazek w lewo - "lewa strona" tarczy wirnika ma wiekszy ciag wiec
smiglowiec przechyla sie w lewo
- drazek w prawo - "prawa strona" tarczy wirnika ma wiekszy ciag
wiec smiglowiec przechyla sie w prawo
Zmiana ciagu w danej czesci tarczy wirnika polega na odpowiednim
nachyleniu takiego krazka, po ktorym slizga sie drugi krazek i nadaje
za pomoca popychaczy odpowiedni kat natarcia lopatom wirnika
No i gdy sie juz pochyli do przodu do poniewaz czesc sily nosnej
dziala teraz w osi podluznej smiglowca, to ta sila wlasnie nadaje mu
predkosc.
>Mozna tez zrobic dwa smigla o przeciwnych kierunkach obrotu jak to
>bylo w radzieckich bodajze Hindach.
Mi-24 (kod NATO: Hind) posiada uklad klasyczny. Moze pomylilo ci sie z
"Wilkolakami" czyli Ka-50 ?
>On Thu, 26 Apr 2001 21:55:15 GMT, jf...@friko6.onet.pl (J.F.) wrote:
>
>Mozna tez zrobic dwa smigla o przeciwnych kierunkach obrotu jak to
To są chyba wirniki.
>bylo w radzieckich bodajze Hindach.
Hind to po natowsku Mi-24. Mi-24 ma jeden wirnik, lata w naszym
wojsku. Śmigłowce z podwójnym wirnikiem robi(ł) Kamow. W Polsce są
mniej znane, bo latają głównie w rosyjskiej marynarce wojennej.
--
Michał Wasiak
musi ... wytlumaczyl bys lepiej na poziomie czasteczkowym to zjawisko,
bo ja jakos nie potrafie sobie wyobrazic czemu plyn w zwezajacej
sie rurce nie chce naciskac na scianki ..
Chociaz jako przyczynek do dyskusji .. popatrzylem sobie ostatnio
na kran i pomyslalem .. woda sie wylewala z rurki, opadala
i przekroj robil sie coraz mniejszy .. no w sumie normalne -
grawitacja wode przyspiesza, porcja np 1 sek ktora u wylotu
rurki ma np 5cm, pol metra nizej ma juz znacznie wieksza predkosc,
wiecpokrywa dluzszy dystans, wiec musial sie zwezic strumien,
a jak sie zweza to ma tendencje do tworzenia podcisnienia w otoczeniu
.. Hm, a moze to cisnienie powietrza go zwezilo? Ciekawe jak to w
prozni wyglada.
>> b) wprowadzamy smiglo w ruch oscylacyjny - raz w prawo, raz w lewo
>> [ a bezwladnosc silnika nam pomaga]
>Czy byly takie proby?
Nic takiego nie slyszalem. A sensu w tym raczej malo.
>> Jest to troche skomplikowane - steruje sie katem natarcia lopat
>> tak ze w czasie poruszania "do tylu" ma wiekszy kat niz "do przodu".
>> W resultacie powstaje boczna sila ktora calosc przechyla.
>
>Tym to sie kompensuje przechyly boczne, zwiazane z roznymi predkosciami
>oplywu tych dwu lopat. Natomiast przechyl do przodu uzyskuje sie
>przestawiajac na mniejszy kat natarcia te lopatke, ktora chwilowo
>jest z przodu, a na wiekszy 'tylna'.
Hm - jestes pewny? Wydawalo mie sie ze jest tak jak pisze, ale glowy
nie dam. W sumie masz racje - oprocz zmian oporu to zmieni tez mocno
sile nosna, i to ja trzeba rozwazac ... hm - ale jak zrobimy po
twojemu to nam chyba moment zyroskopowy przekrzywi
smiglo w bok ...
J.
>>Jest jeden problem: [...]
>Mozna tez zrobic dwa smigla o przeciwnych kierunkach obrotu jak to
>bylo w radzieckich bodajze Hindach.
To wlasnie sa smigla przeciwbiezne. Tylko tej malutki problem -
to sa dwa smigla, a nie "samo smiglo" :-)
J.
SPROSTOWANIE
Konstruktorem śmigłowca odrzutowego JK-1 Trzmiel był Jerzy Kotliński.
Bronisław Żurakowski był przeciwnikiem takiegoż układu. Sam Żurakowski
został też ranny w głowę odłamkami Trzmiela, gdy obserwując drgania
konstrukcji z bliska został uderzony fragmentami rozlatującego się
Trzmiela- podczas prób urwał mu się jeden z silników.
Zginął wówczas pilot prowadzący próby- Antoni Śmigiel.
Pozdrawiam.
Tomek.
ps. Zainteresowanych tematem śmigłowców zapraszam na grupę
Lotnictwo. Podane powyżej przez niektóre osoby wyjaśnienia
są mało precyzyjne, a w sensie nazewnictwa- wręcz błędne.
>>Mozna tez zrobic dwa smigla o przeciwnych kierunkach obrotu jak to
>>bylo w radzieckich bodajze Hindach.
>
>Mi-24 (kod NATO: Hind) posiada uklad klasyczny. Moze pomylilo ci sie z
>"Wilkolakami" czyli Ka-50 ?
Mozliwe, bardziej specjalizuje sie w lodziach podwodnych ;)
[ciach]
Mam jeszcze pytanie w tej kwestji.
Zawsze wydawalo mi sie, ze jak w helikopterze zgasnie silnik ;-) to
spadnie on na ziemie jak kamien. Ale od czasu jak zaczalem latac
flight sim. to zauwazylem, ze mozna go praktycznie prowadzic jak
szybowiec, po prostu ped powietrza rozkreca lopaty wirnika co
spowalnia opadanie, ktore mozna w krytycznym momencie zredukowac do
zera. Czy tak sie dzieje w rzeczywistosci?
> Mam jeszcze pytanie w tej kwestji.
> Zawsze wydawalo mi sie, ze jak w helikopterze zgasnie silnik ;-) to
> spadnie on na ziemie jak kamien. Ale od czasu jak zaczalem latac
> flight sim. to zauwazylem, ze mozna go praktycznie prowadzic jak
> szybowiec, po prostu ped powietrza rozkreca lopaty wirnika co
> spowalnia opadanie, ktore mozna w krytycznym momencie zredukowac do
> zera. Czy tak sie dzieje w rzeczywistosci?
Owszem. Zjawisko (zwane autorotacja) jest zreszta bardzo zabawne z
fizycznego punktu widzenia.
Mamy otoz wirnik rozkrecony przez ped powietrza. Niech bedzie to
wirnik idealny, tzn. be strat energii na opor lopatek i innych.
Do jego obracania potrzeba zupelnie minimalnej (w idealnym przypadku
ZEROWEJ) predkosci przeplywu powietrza przez tarcze wirnika.
Wirnik osiaga wiec taka predkosc obrotowa, ze - skutkiem oddzialywania
powietrza z lopatkami - laczna predkosc strumienia przeplywajacego
przez jego tarcze jest niemal zero. Czyli po prostu zachowuje sie on
jak plaska tarcza, nie przepuszczajaca (prawie) powietrza. Czyli
jak cos w rodzaju spadochronu... BTW byly projekty spadochronow
wirnikowych dla rakiet kosmicznych.
Klopot w tym, ze dla wiekszosci normalnych smiglowcow proedkosc
opadania na autorotacji jest zbyt duza, zeby wyladowac bez szwanku.
Po prostu sa za ciezkie w stosunku do powierzchni 'spadochronu'.
Jezeli wirnik ma dosc duzy moment bezwladnosci, to mozna tuz przed
wyladowaniem zwiekszyc katy natarcia lopatek, wykorzystujac energie
ruchu obrotowego wirnika do wyhamowania smiglowca. Stosuja to chyba
tylko modelarze... w normalnych helikopterach trzeba miec szybki refleks
zeby w ogole _wprowadzic_ maszyne w stan autorotacji, nie dopuszczajac
do zatrzymania wirnika.
Na szczescie jest tu jeszcze jedna subtelnosc. Otoz obracajacy sie
wirnik dziala jak plyta nie tylko przy pionowym opadaniu, ale i przy
locie poziomym - wystarczy ustawic go pod odpowiednim katem, a dziala
jak duze skrzydlo samolotu. Tak lataja wiatrakowce - maja calkiem
swobodny wirnik, co najwyzej wstepnie rozkrecony przy starcie, i silnik
napedzajacy zwykle smiglo, powodujacy lot calosci do przodu.
Smiglowiec po utracie mocy mozna wprowadzic w lot slizgowy z mniejsza
predkoscia opadania niz przy pionowej autorotacji. Tuz nad ziemia
zadzieramy nos nmaszyny, zmniejszajac predkosc, i siedzimy.
O ile oczywiscie awaria nie przydarzy sie w zawisie na niewielkiej
wysokosci, bo wtedy nie ma czasu na takie zabiegi...
Pozostaje tylko 'krotka modlitewka dla spadajacych z dachu' ;-)
pozdrowienia
krzys
>>Mozliwe, bardziej specjalizuje sie w lodziach podwodnych ;)
>
>W okrętach.
Ech... racja.
Zawsze mnie tak w domu poprawiaja a ja i tak swoje ;-)
>Nazywa się to chyba autorotacja.
Zgadza sie.
>Owszem. Zjawisko (zwane autorotacja) jest zreszta bardzo zabawne z
>fizycznego punktu widzenia. [...]
Zabawny to on jest z innych przyczyn: spojrzmy na nieruchomy
wentylator o skosnych lopatach. Dmuchnijmy - zaczyna sie obracac.
Gdyby go obrocic silniekiem w ta sama strone - to by wspomogl nasz
dmuch, albo wywarlby sile "pod wiatr" [czyli w dol] na swoje
mocowanie. Czemu wiec jak sie kreci bez silnika to sila jest w
przeciwna strone ?
W zasadzie nie ma sie co dziwic - lopata smigla to tak jak skrzydlo
szybowca - lagodnie opada, a jak pilot zacznie krecic to sie analogia
pelna robi
>Klopot w tym, ze dla wiekszosci normalnych smiglowcow proedkosc
>opadania na autorotacji jest zbyt duza, zeby wyladowac bez szwanku.
>Po prostu sa za ciezkie w stosunku do powierzchni 'spadochronu'.
Jestes pewien ze to o to chodzi? A nie np o znikome mozliwosci
manewrowe - tzn on spada praktycznie pionowo w dol, nie mozna ominac
budynku, pradu czy rzeki ..
>w normalnych helikopterach trzeba miec szybki refleks
>zeby w ogole _wprowadzic_ maszyne w stan autorotacji, nie dopuszczajac
>do zatrzymania wirnika.
Ee - chyba nie, po zadaniu ujemnego kata powinien rozkrecic sie sam.
Oczywiscie jak mielismy 100m wysokosci to nie zdazy :-)
>Na szczescie jest tu jeszcze jedna subtelnosc. Otoz obracajacy sie
>wirnik dziala jak plyta nie tylko przy pionowym opadaniu, ale i przy
>locie poziomym - wystarczy ustawic go pod odpowiednim katem, a dziala
>jak duze skrzydlo samolotu. Tak lataja wiatrakowce
Tylko pamietam wspomnienia jakiegos weterana smiglowcowca -
autorotacje trenowali, a podawal ze doskonalosc wynosi
wtedy 4 .. metry z 1000 :-)
>maja calkiem
>swobodny wirnik, co najwyzej wstepnie rozkrecony przy starcie, i silnik
>napedzajacy zwykle smiglo, powodujacy lot calosci do przodu.
Ale wiatrakowiec potrafi w zawis wejsc :-)
J.
To jest przypadek 'bardzo nieidealnego' wirnika ;-)
Im blizszy idealu, tym kat ustawienia lopatek moze byc mniejszy...
> Jestes pewien ze to o to chodzi? A nie np o znikome mozliwosci
> manewrowe - tzn on spada praktycznie pionowo w dol, nie mozna ominac
> budynku, pradu czy rzeki ..
Policzmy np. dla takiego Mi-2 (akurat mam pod reka dane).
Srednica wirnika 14.5m. Powierzchnia tarczy 160m^2.
Wspolczynnik oporu plaskiej plyty wynosi ok. 1.4
(BTW czy graniczny jest sqrt(2)? Jaki jest max. wsp. oporu pojedynczej
tarczy? Czy mozna zrobic podobny rachunek jak przy polu przekroju
strumienia za wirnikiem? Kto wie???)
Efektywnie mamy 230m^2
Masa calkowita wynosi 3500kg. Daje to predkosc pionowego opadania
na autorotacji ok. 16m/s, czyli tyle, ile uzyskuje sie spadajac
z 5 pietra. Brrrrr...
Z drugiej strony podwozie i 'strefa zgniotu' kadluba powinny przy
tej szybkosci (niecale 60km/h) pozwolic przezyc zalodze, najwyzej
z jakims urazem kregoslupa. Chyba zeby zastosowac zderzak p. Lagiewki
;-))
> Ee - chyba nie, po zadaniu ujemnego kata powinien rozkrecic sie sam.
> Oczywiscie jak mielismy 100m wysokosci to nie zdazy :-)
No wlasnie - jest to analogiczne do wyjscia samolotu z przeciagniecia,
wymaga czasu... Np. duzej wprawy w takiej sytuacji wymagaja lekkie
smiglowce Robinson, ktorych dwulopatowy wirnik o waskich lopatkach
ma bardzo maly moment bezwladnosci. Niedawno w Polsce jeden sie rozbil,
ciekawe czy dlatego...
> Tylko pamietam wspomnienia jakiegos weterana smiglowcowca -
> autorotacje trenowali, a podawal ze doskonalosc wynosi
> wtedy 4 .. metry z 1000 :-)
Dobre... ale teoretycznie wcale nie musi byc duzo gorsza niz samolotu.
Ciekawe co najbardziej przeszkadza?
> Ale wiatrakowiec potrafi w zawis wejsc :-)
E tam zaraz zawis - ostatnia faze podejscia do ladowania robi na
pionowej autorotacji. Przecietny wiatrakowiec przy srednicy wirnika
ponad 10m wazy kilkaset kg, co daje predkosc opadania niecale 10m/s.
Z malej wysokosci nawet i to nie, a przeciagnieta tarcza wirnika
pewnie przez chwile ma wiekszy Cz. W sumie na wysokim, dobrze
amortyzowanym podwoziu mozna tak wyladowac...
BTW ponoc przed wojna na jakichs pokazach w Warszawie zrobiono
zawody na krotkosc ladowania miedzy RWD-9 a wiatrakowcem Ciervy.
Cierva wygral, ale niewiele :-)
pozdrawiam
krzys
>>Mi-24 (kod NATO: Hind) posiada uklad klasyczny. Moze pomylilo ci sie z
>>"Wilkolakami" czyli Ka-50 ?
>
>Mozliwe, bardziej specjalizuje sie w lodziach podwodnych ;)
W okrętach.
--
Michał Wasiak
>Mam jeszcze pytanie w tej kwestji.
>Zawsze wydawalo mi sie, ze jak w helikopterze zgasnie silnik ;-) to
>spadnie on na ziemie jak kamien. Ale od czasu jak zaczalem latac
>flight sim. to zauwazylem, ze mozna go praktycznie prowadzic jak
>szybowiec, po prostu ped powietrza rozkreca lopaty wirnika co
>spowalnia opadanie, ktore mozna w krytycznym momencie zredukowac do
>zera. Czy tak sie dzieje w rzeczywistosci?
Nazywa się to chyba autorotacja.
--
Michał Wasiak