Există dezavantaje ale rotorului coaxial pe elicopterele de atac?
On ianuarie 18, 2021 by adminÎntrebarea mea provine din faptul că, deși este o aeronavă cu un aspect foarte acerb și formidabil, cu un motor foarte puternic, Aligatorul Ka-52 a> nu a cunoscut prea multe succese de export. Exportul său este foarte limitat, deoarece doar Egiptul folosește acest tip de elicoptere ca client străin.
Există dezavantaje ale rotorului coaxial pe elicopterele de atac?
Comentarii
- În legătură: aviation.stackexchange.com/questions/21188/… și aviation.stackexchange.com/questions / 8642 / …
- Ar trebui ca această postare să fie adoptată de @community?
Răspuns
Configurația unică a rotoarelor coaxiale duble prezintă atât avantaje, cât și dezavantaje, iar greutatea relativă a fiecăruia trebuie luată în considerare în lumina misiunii aeronavei.
Voi presupune că cititorul are o înțelegere de bază a comenzilor elicopterului (ciclice, colective, antitorque).
Dezavantaje
Complexitate aeromecanică
Un rotor coaxial are un hub mult mai complex decât unul obișnuit. Nu trebuie doar să inverseze direcția de rotație, ci are două seturi de controale ciclice și colective care imită, de asemenea, efectul unui rotor de coadă.
Deoarece rotorul inferior funcționează în spălarea în jos a celui superior, pasul său colectiv trebuie să fie mai mare pentru a produce aceeași ridicare ( și astfel cuplul). Acest lucru este important, deoarece un dezechilibru al cuplului va face ca avionul să nu mai fie comandat. De fapt, așa se realizează falimentul când pilotul pășește pe pedale, lăsând rotorele să genereze diferențial, dar asigurându-se că totalul lor rămâne la fel, astfel încât aeronava să păstreze zborul la nivel.
Comenzile ciclice suferă aceleași efecte, adică cea mai mică problemă a acestora, vezi mai jos.
Auto-intersecție a rotorului
Un singur rotor în zbor înainte va avea o formă ușor conică datorită forței de ridicare de pe lame. Acest con va fi, de asemenea, înclinat lateral în ceea ce privește direcția de zbor, deoarece lamele văd viteze diferite în diferite puncte ale ciclului lor. Adică lamele vor genera mai multă ridicare în timp ce avansează în direcția de zbor și mai puțin în timp ce se retrag pe partea opusă a elicopterului. Cu cât este mai mare viteza de înaintare, cu atât acest efect va fi mai mare (De fapt, va exista de obicei o zonă pe rotor în care lamele nu produc ridicare deoarece fluxul de aer peste ele este inversat: viteza de înaintare a elicopterului este mai mare decât viteza locală a lamei).
Într-un design coaxial, ambii rotori se răsucesc în direcții opuse, astfel încât înclinările lor vor fi și în direcții opuse: cel care se întoarce în sensul acelor de ceasornic se va înclina spre dreapta, iar cel care se întoarce în sens antiorar se va înclina spre stânga ( locațiile de îndoire maximă nu sunt la fel de clare din cauza inerției lamei, dar aceasta servește drept explicație de bază).
Problema rezultată este destul de evidentă: cei doi rotori se pot intersecta. Acesta este un lucru rău (TM) și va duce la tot felul de probleme, cum ar fi demontarea rapidă neplanificată a restului lamelor rotorului. Un pilot în această situație va folosi cel mai probabil mecanismul de ejecție instalat convenabil.
Viteza reală de avans la care se va produce intersecția de sine nu este publicată (din câte știu eu), dar este probabil undeva peste 250km / h. Acest lucru ține cont doar de zborul înainte … intrările colective sau ciclice bruște la viteze aeriene ridicate, dar nu critice, pot avea același efect.
Efectul general este că elicopterele cu rotor coaxial sunt mai limitate în anvelopele de zbor decât cele convenționale. Deși acest lucru nu este un dezavantaj fatal, agilitatea este foarte apreciată pentru elicopterele de atac.
Răspuns Yaw
Acest lucru este oarecum speculativ, dar lipsa unui rotor de coadă dedicat poate limita rata de girație la viteze de aer reduse, în cazul în care cea mai mare parte a toquei de gabarit ar proveni de la rotorul de coadă. La viteze mari, efectul de rezistență la intemperii al cozii devine oricum dominant, făcând din acesta un punct de discuție.
Avantaje
Proiectare simplă a cozii
Lipsa unui rotor de coadă eliberează elicopterul de a trebui să-i transmită cuplul, simplificând astfel foarte mult designul brațului. De fapt, unele modele coaxiale fac un punct particular al exploatării acestui avantaj, având un braț foarte scurt, cum ar fi Ka-25 și Ka-27, care sunt elicoptere marine destinate să se încadreze în limitele strânse ale unui hangar la bord.
Mai puține puncte slabe
Pierderea unui rotor de coadă nu este, ca ar sugera multe filme, o situație de nerecuperat. Un elicopter poate fi stabilizat cu o viteză suficientă înainte dacă are suficient volum de coadă.
Acestea fiind spuse, pierderea unui rotor de coadă într-o situație de luptă va duce cel mai probabil la moartea misiunii. Și nu este doar rotorul vulnerabil, brațul conține tije de transmisie pentru acesta, astfel încât orice deteriorare de-a lungul structurii respective poate fi potențial fatală.
Pentru un elicopter coaxial, pierderea cozii va duce la unele probleme de stabilitate, dar nimic catastrofal.
Dacă avantajele designului depășesc dezavantajele sale este în cele din urmă o chestiune de preferință și de potrivire între aeronavă și misiunea sa intenționată. Rata de adoptare a unui design nu este neapărat un indiciu al meritelor sale, mai ales atunci când sunt implicate achiziții militare, deoarece există nenumărați alți factori în joc.
Comentarii
- Răspunsul la gălbenuș este de obicei mai bun pentru proiectele coaxiale, deci ar trebui să fie în secțiunea ‘ Avantaje ‘. De fapt, Ka-50 are, din ceea ce știu, de departe cel mai bun răspuns de la toate elicopterele comparabile. Acest lucru, în special, a permis utilizarea unui pistol mai puternic, care este (aproape) fixat în plan orizontal: este la fel de ușor să orientezi întregul elicopter, chiar și cu o viteză semnificativă de avans.
- @Zeus Dacă puteți găsi o sursă pe răspunsul de gălăgie, ‘ o voi adăuga cu bucurie. De acum am auzit afirmații în ambele direcții din surse presupuse de autoritate, așa că ‘ prefer să renunț la acest paragraf cu totul dacă pot ‘ t susțineți-l mai bine.
- Un alt dezavantaj pentru elicopterele de atac este rotorul mai înalt, ceea ce face ca ascunderea în spatele obstacolelor să fie mai dificilă. De asemenea, auto-intersecția nu este doar o chestiune de viteză, ci mai ales de factorul de încărcare.
- @PeterK ä mpf Punct corect asupra factorului de încărcare, dar eu sunt nevândut pe partea care se ascunde în spatele obstacolelor: diferența de înălțime este mică, iar sursele de căldură sunt pe fuselaj, astfel încât cea mai mare parte a ascunzării poate fi realizată fără a ascunde capul rotorului. De fapt, radarul montat pe catarg pe AH-64D sugerează aceeași linie de gândire.
- @AEhere … dar vederea montată pe catarg face mult mai puțin zgomot. Sursele de zgomot nevăzute și în mișcare sunt mult mai ușor de observat. De asemenea, diferența de înălțime este substanțială pentru a permite încărcări diferite pe disc (pentru viraje). În caz contrar, lamele s-ar putea ciocni.
Răspuns
Principalul dezavantaj real, așa cum se menționează în toate celelalte răspunsuri, este complexitate și, în special pentru luptă, vulnerabilitatea hub-ului (care nu poate fi protejat). Pe de altă parte, s-ar putea argumenta, brațul cozii unui elicopter „normal” este la fel de critic și vulnerabil.
Un alt dezavantaj este rezistența aerodinamică a butucului , care poate reprezenta până la jumătate din rezistența totală în unele cazuri. Datorită pericolului inerent de auto-intersecție a rotorului, explicat de AEhere, butucul trebuie să fie destul de înalt, în special pentru mașini de mare viteză și / sau manevrabile. Și din nou, nu poate fi protejat și se poate face foarte puțin în acest sens.
Această auto-intersecție a rotorului este adesea citată ca un dezavantaj, dar în De fapt, rezultă pur și simplu în alte compromisuri de proiectare, cum ar fi butucul mai înalt menționat ab ove, sau restricțiile pentru anvelopa de zbor. Într-un sistem bine conceput, pericolul să se întâmple nu este mai mare decât pericolul de a tăia brațul cozii de către rotorul tradițional.
Aproape orice altceva este un avantaj.
În ceea ce privește în special elicopterele de atac , principalul este probabil simplitatea controlului și manevrabilitatea. Deși designul coaxial nu este perfect simetric, acesta este ordinele de mărime mai simetrice decât designul clasic, cu cuplare foarte mică și, prin urmare, este mult mai ușor de zbor. Acest lucru a permis să proiecteze o ciudățenie ca un elicopter de luptă monoplaz, Ka-50. Există manevre pe care doar un elicopter coaxial le poate efectua în mod realist și sunt, fără îndoială, mai relevante pentru luptă decât super-manevrabilitatea avioanelor moderne de avioane. Elicopterul controlează atât de bine încât este ușor să îl împingeți dincolo de anvelopa intenționată. În cazul Ka-50/52, toate cazurile de coliziune a rotorilor (cel puțin unul dintre ele fatal) au fost atribuite în cele din urmă acestui fapt.
În ceea ce privește succesul exportului, exportul de arme este mult mai politic decât tehnic, astfel încât nuanțele pe care le discutăm aici sunt aproape irelevante.
Răspuns
Complexitatea adăugată în orice aeronavă este considerată în general un dezavantaj. Ați crescut punctele de defecțiune, mai multe părți la service, foarte general vorbind un cost mai mare de service și întreținere și mai multe scenarii de defecțiune dacă ceva nu merge bine în ansamblul butuc / rotor. În acest caz specific, ați introduce și o penalizare de tragere adăugată.
Nu pot citi limba rusă, dar wiki leagă acest articol sub referință pentru secțiunea dezavantaj, Chrome se va traduce dacă sunteți atât de înclinați să o verificați.
Comentarii
- Acest articol spune că sursele militare au sugerat o activarea necomandată a sistemului de ejecție ca motiv al prăbușirii, așa că ‘ nu știu de ce Wiki îl leagă acolo unde o face.
- Este într-adevăr o creștere a complexității să aveți rotoare contra-rotative față de un braț de coadă? La sfârșitul zilei, aveți în total două rotoare rotative cu lame compatibile.
Răspuns
Întoarcere (Yawing) un coaxial la setări de putere mare va fi foarte puternic. (presupunem o diferență de cuplu de 10% între rotorul superior și cel inferior) La o putere redusă, un diferențial de 10% între rotori va fi în mod corespunzător scăzut. La autorotație, rotorul cu înclinație mai înaltă va încerca să VITEZE, deoarece acest lucru este solicitat să aibă o greutate mai mare în comparație cu celălalt rotor. Acest lucru nu este comparabil cu un sistem cu rotor unic, unde o creștere a pasului încetinește rotorul. Cu toate acestea, evazarea (creșterea sarcinii) a acestui sistem va accelera rotorul. Scăderea sarcinii ciclice (G redusă) va încetini rotorul. Dacă luăm în considerare ambele modificări LOAD cu un singur rotor în direcții opuse ale unui sistem coaxial, inversarea controlului devine evidentă. În cursă, un coaxial are un control foarte bun al gulerului în ambele direcții, vântul din ambele sferturi nu provoacă nicio limitare a controlului. În autorotație, sistemul cârmei este mijlocul principal de control al ghemului, (o rulare la aterizare fiind normală, cred) Dacă puterea poate fi recâștigată înainte de atingere, controlul bun al cuplului este reluat.
Lasă un răspuns