Descida e pouso do helicóptero.

A descida, ou deslizamento, é realizada nesse modo de operação do rotor principal, quando o ar passa pela superfície varrida pela hélice de baixo para cima. Neste caso, o ângulo de ataque do parafuso A pode variar dentro de limites amplos, de ângulos insignificantes a + 90 °. Em A = + 9Ñ, o ar passa pela superfície varrida pela hélice de baixo para cima na direção axial, e o helicóptero desce verticalmente.

Em outros casos, a hélice é soprada obliquamente e o helicóptero desce por um caminho inclinado. Considere uma descida em declive.

Além disso, os momentos agindo em torno dos três eixos devem ser equilibrados.

O helicóptero pode planar em qualquer ângulo em relação ao horizonte. No caso de deslizamento acentuado, o rotor principal é ajustado em um ângulo positivo para o fluxo de ar de entrada, o fluxo passa obliquamente através da superfície varrida pela hélice de baixo para cima). Nos casos em que o deslizamento plano é executado, o rotor principal é colocado em um ângulo negativo em relação ao fluxo, o fluxo passa obliquamente através da superfície varrida pela hélice de cima para baixo), como era o caso durante o voo nivelado ou ao subir uma inclinação trajetória. Nesse caso, a magnitude da força de levantamento é determinada pelo ajuste do passo comum do rotor principal e da rotação do motor.

Com uma grande passada (aceleração alta), o helicóptero ganhará altitude. Com valores de passo e aceleração reduzidos, o helicóptero voará horizontalmente. Com um pequeno passo (aceleração baixa) - plano.

Uma descida íngreme é realizada em A = + 90 °, o fluxo irá soprar o rotor principal na direção axial, de baixo para cima. A hélice, jogando a massa de ar para baixo, criará uma sustentação que equilibra o peso do helicóptero e fornece uma descida em qualquer velocidade, até pairar em qualquer altura abaixo do teto estático.

Com o aumento da velocidade de descida, o rotor principal absorve cada vez menos a potência do motor, uma vez que os jatos de ar que partem da hélice a partir de baixo o giram como um moinho de vento.

Em taxas de descida suficientemente altas, o modo de autorrotação do rotor (autorrotação) é ativado, quando a operação do motor pode ser geralmente desnecessária, uma vez que todo o trabalho de rotação do rotor é realizado pelo fluxo de entrada vindo de baixo.

Ao aproximar-se do solo a uma distância igual ou inferior ao diâmetro do rotor principal, seu empuxo aumenta significativamente e, por isso, a razão de descida diminui.

Essa influência da proximidade da terra é chamada de "almofada de terra".

O helicóptero pode pousar de duas formas: "na forma de helicóptero", ou seja, na vertical e sem corrida, e "na forma de avião", ou seja, com velocidade de avanço e posterior corrida.

Se o motor falhar, o pouso pode ser feito no modo de autorrotação do rotor (autorrotação). Como já sabemos, em vôo normal, a força de sustentação de um helicóptero é criada por um rotor (rotor) acionado por um motor.

O pouso em modo de auto-rotação significa planejamento devido à força de levantamento criada pela hélice, que gira sob a ação da corrente de ar que entra, passando pela superfície que varre.

A escola faz essa experiência. Eles tomam dois recipientes: de um o ar é bombeado para fora, e do outro não. Se você colocar um pedaço de algodão na parte superior de cada vasilhame e simultaneamente baixá-los, então, na vasilha onde o ar é bombeado, o algodão chega ao fundo da vasilha mais cedo do que na vasilha com ar.

Isso ocorre porque o ar resiste à queda do corpo. Nesse caso, a força da resistência do ar é direcionada para cima, contra a força do peso.

A força de resistência, dirigida contra a força do peso, é a força de levantamento.

Para um corpo caindo no ar, a força de levantamento (força de resistência) com um aumento na velocidade de queda aumenta todo o tempo até que se torne igual à força do peso, após o que a queda continua a uma velocidade constante. Assim, por exemplo, um paraquedista cai durante um salto em distância.

A força do peso é aplicada no centro de gravidade do corpo. A força de resistência está no centro da pressão do corpo.

Se o centro de gravidade coincidir acidentalmente com o centro de pressão ou estiver estritamente sob o centro de pressão, o corpo cairá silenciosamente. Se o centro de gravidade ficar longe do centro de pressão, então, sob a ação do momento de força, o corpo em queda começará a girar em torno do centro de gravidade. Quando o corpo gira, o centro de pressão muda de posição, enquanto a rotação pode começar na outra direção e continuar até que o centro de gravidade esteja estritamente sob o centro de pressão. Então, balançando, uma folha caída de uma árvore cai no outono em um dia calmo.

Mas as sementes de bordo caem de maneira diferente. Eles não balançam, mas giram em torno de um eixo vertical.

A força de levantamento criada por isso diminui a queda e o vento carrega as sementes para longe. As sementes de bordo voam para o "plantio" no modo de auto-rotação.

Nesse caso, eles giram sob a ação do fluxo de ar que entra, criando uma força de elevação. E se a força de levantamento for dirigida não estritamente verticalmente, mas um tanto obliquamente, então o componente da força de levantamento, já como um impulso, comunicará a velocidade de translação ao corpo.

Vamos resumir agora. "

Para criar sustentação e empuxo, o rotor deve girar.

Via de regra, a rotação é gerada pelo motor, e se não houver motor (falhou, desligou), é necessário atuar sobre a hélice com um fluxo de ar.

Para que o fluxo de ar circule no rotor principal, é necessário que a hélice se mova em relação ao ar - ela desce ou se move progressivamente ou faz esses movimentos ao mesmo tempo.

Essas condições estão sempre presentes em um helicóptero cujo motor falhou.

Se o helicóptero voa horizontalmente a uma velocidade de, por exemplo, 150 km / he o motor falha, então, é claro, a velocidade do helicóptero não cairá imediatamente. Por inércia, o rotor principal também girará por algum tempo.

O helicóptero começará a diminuir gradualmente, enquanto sua velocidade de avanço diminuirá gradualmente e sua velocidade vertical aumentará. Se a princípio a hélice girou do motor, e depois, quando o motor foi desligado, por inércia, agora continuará girando sob a ação do fluxo de ar que entra devido à velocidade de avanço e diminuição do helicóptero.

Porém, para isso é necessário que o ângulo de instalação das pás (ângulo de ataque, passo da hélice) fosse bem definido, o que será discutido mais adiante.

Para descobrir a condição de auto-rotação do rotor principal, vamos analisar o funcionamento do elemento da pá.

As forças que surgem no elemento pá dependem da magnitude e direção (ângulo de ataque) da velocidade total W com a qual o aerofólio encontra o ar. Quando o ângulo de ataque da hélice é negativo, a velocidade W se aproxima do perfil conforme mostrado.

Uma força aerodinâmica é gerada pelo fluxo de ar no elemento da lâmina. Vamos expandir essa força em duas direções: ao longo do fluxo e perpendicular a ele.

A força dirigida perpendicularmente ao fluxo e a força dirigida ao longo do fluxo determinam tanto a elevação gerada pelo elemento de lâmina quanto a resistência à rotação. A resistência à rotação da lâmina é determinada pela soma das projeções das forças. ambas as projeções são direcionadas para trás, contra a rotação. Nesse caso, é claro, não se pode falar em auto-rotação do rotor principal. Ao contrário, para girar a hélice, é necessário superar o torque de resistência à rotação, conferindo rotação à hélice a partir do motor.

No caso, que é típico para um ângulo de ataque positivo do rotor principal e pequenos ângulos de montagem das pás, uma direção diferente das forças é obtida. Agora, se a projeção da força no plano de rotação é direcionada para trás e impede a rotação da lâmina, então a projeção da força no plano de rotação é direcionada para frente e promove a rotação.

No caso em que ambas as projeções são iguais, inicia-se o regime de autorrotação estável do rotor principal, ou seja, rotação a uma velocidade constante sem consumo de energia do motor, uma vez que não existem forças impedindo a rotação, esforçando-se para parar o rotor. A rotação, uma vez iniciada, continua com um número constante de rotações. O rotor principal, impulsionado pelo fluxo de ar de baixo para cima, funciona como um moinho de vento.

Consequentemente, o modo de auto-rotação ocorre em um ângulo de ataque positivo de toda a hélice, quando as pás são ajustadas em um pequeno ângulo de ajuste (passo pequeno).

Nesse caso, a hélice criará uma sustentação igual à soma das projeções das forças no eixo de rotação (ou seja, igual à força. No modo de auto-rotação, o helicóptero, é claro, não pode ganhar altitude .Também não pode continuar o vôo horizontal.No modo de auto-rotação, o helicóptero só pode descer O abaixamento é a fonte da vazão de ar, que garante a auto-rotação da hélice.

Para criar as condições de autorrotação do rotor principal, em caso de falha do motor, o piloto deve, em primeiro lugar, reduzir o ângulo de fixação das pás (reduzir o passo do rotor). Isso deve ser feito o mais rápido possível, a fim de parar, mas ter tempo para reduzir bastante a velocidade e diminuir a velocidade do parafuso, que agora está girando apenas por inércia. Para reduzir o passo do rotor principal nos helicópteros, é possível instalar um “ajuste automático do passo”, que entraria em vigor imediatamente após a parada do motor.

A transição para o modo de autorrotação na ausência de uma máquina de reposição de passo da hélice torna-se mais complicada, pois muitos fatores parecem distrair a atenção do piloto: o número de revoluções diminui, o campo de velocidade da hélice muda, os momentos na fuselagem mudar (há uma tendência para mergulhar), os esforços na alavanca de controle mudam.

A transição para o modo de auto-rotação é possível em diferentes velocidades do voo do helicóptero. Essas velocidades geralmente não excedem 100 km / h. A transição para a auto-rotação também é possível ao pairar. No entanto, neste último caso, a transição de pairar para a auto-rotação requer um tempo relativamente longo, durante o qual o helicóptero perde altitude. Portanto, o modo de flutuação é recomendado para ser realizado em altitudes de pelo menos 150-200 m. Caso contrário, você pode

não tem tempo para transferir a hélice para o modo de auto-rotação em caso de falha do motor.

Você também pode se pendurar a uma altura de menos de 10 m. Se o motor falhar, o helicóptero não terá tempo de ganhar uma alta velocidade de descida vertical até que atinja o solo.

A razão de descida no modo de auto-rotação com descida vertical pode chegar a 10 metros por segundo ou mais, dependendo do valor da carga específica por metro quadrado da superfície varrida do rotor principal. A taxa vertical de declínio é proporcional à raiz quadrada da carga específica, ou seja, cargas pesadas levam a uma queda rápida.

Descer no modo de auto-rotação com velocidade de avanço é muito mais seguro. Assim, ao descer em uma trajetória inclinada com a velocidade mais vantajosa, a velocidade de descida vertical é de 0-8 m / s, o que não excede a velocidade de descida do paraquedista.

Para reduzir a velocidade de encontro com o solo, recomenda-se "minar" o helicóptero ao se aproximar do solo em 15-30 m, ou seja, aumentar suavemente o passo total do rotor principal. Com isso, por um curto período, enquanto a hélice continua girando rapidamente por inércia, o giro de levantamento aumenta, o que permite amenizar o impacto no solo.

A auto-rotação do rotor principal pode ser usada para rebocar um helicóptero ou até mesmo um "trem" inteiro de helicópteros após o avião. Nesse caso, a fonte da velocidade de avanço do helicóptero em relação ao ar para garantir a auto-rotação do rotor principal será o empuxo da aeronave.

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