Центр тяжести

[lt.ak]

продолжение http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php?f=58&t=3117

До сих пор в обсуждении мы несколько игнорировали наличие рулевого винта (на вертолётах традиционной схемы). Основная роль рулевого винта заключается в компенсировании крутящего момента относительно вертикальной оси, при этом сила создаваемая рулевым винтом для этой компенсации зависит от плеча (или расстояния от центра тяжести), чем больше плечо тем меньше требуемая сила (почти как у Архимеда) ... Прикрепленная диаграмма пытается продемонстрировать это разницу для максимально разрешенных положений центра тяжести.

В ключе нашего обсуждения этот означает что чем дальше от рулевого винта центр тяжести (при постоянном весе) тем вертолет более чувствителен к педалям.

Поскольку ланч обычно бесплатным не бывает, то и рулевой винт создает некоторые проблемы, а именно движение в направлении противоположном вращению несущего винта (для R44 – вправо) и крутящий момент относительно продольной оси. Эти эффекты компенсируются наклоном плоскости вращения несущего винта в противоположном положении (для R44 – влево). И снова эффект зависит от плеча к котором применена сила – в данном случае от растояния от рулевого винта до продольной оси, или, как показывает диаграмма, чем меньше "задран нос" тем больше крутящий момент

Наклон несущего винта несколько изменяет вектора суммарных сил (обозначенные голубым и фиолетовым на диаграмме) но вертолёт, будучи маятником, всё равно пытается расположить линию, соединяющую центр тяжести (обозначен красным) и центр приложения подъемной силы (точка подвеса, обозначен синим), параллельно этим векторам.

Forces.JPG (9.19 КБ) 10353 просмотра

Это приводит к тому что взлет "сначала правая, потом левая" и положение висения "левая лыжа ниже" являются типичными для вертолетов с вращением несущего винта против часовой стрелки (если смотреть сверху), каковым является R44

R44_Front_MR_Left_Skid_down.jpg (10.77 КБ) 10353 просмотра

(продолжение http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php? ... 7&start=11)

[Jan]

Пока что даже графики не пугают. Продолжение давай!

[Misha]

Графики не пугают потому, что нарисованы и откомментированы предельно доходчиво. Андрюш, сам рисовал - или взял откуда? Давай продолжение, не затягивай!

P.S. такое ощущение - ты диссертацию по вертолетам на досуге пишешь...

[Misha]

Это приводит к тому взлет "сначала правая, потом левая" и положение висения "левая лыжа ниже" являются типичными для вертолетов с вращением несущего винта против часовой стрелки (если смотреть сверху), каковым является R44

R44_Front_MR_Left_Skid_down.jpg

А этим ли обусловлено разное положение лыж по высоте? Я почему-то думал, что больший рояль здесь играет то, что справа находится наступающая лопасть, создающая бОльшую подъемную силу? Или на висении это не роялит?

На Ми-2, кстати, (у которого все наоборот) на висении заднее правое колесо ниже всех остальных находится - гораздо ярче выражено, чем у Робинсона.

[lt.ak]

Пока что даже графики не пугают. Продолжение давай!

Дифференциальных уравнений не хватает ? ...

... Андрюш, сам рисовал - или взял откуда? Давай продолжение, не затягивай!

P.S. такое ощущение - ты диссертацию по вертолетам на досуге пишешь...

графики рисую сам, поэтому несколько коряватенько ... поскольку пишу на досуге то поэтому несколько вялотекуще ... диссертацию тоже не пишу - просто потихоньку готовлюсь к экзамену на инструктора ...

[lt.ak]

...

А этим ли обусловлено разное положение лыж по высоте? Я почему-то думал, что больший рояль здесь играет то, что справа находится наступающая лопасть, создающая бОльшую подъемную силу? Или на висении это не роялит?
...

как оказывается всё запущено ... ... придется сделать динамику лопастей несущего винта следующей темой ...

...
...На Ми-2, кстати, (у которого все наоборот) на висении заднее правое колесо ниже всех остальных находится - гораздо ярче выражено, чем у Робинсона.

ну не совсем всё наоборот - на "дыбы" он так же встаёт ...

вопрос для размышления к читающим (ответ будет позже): учитывая подобную динамику в висении, с какой стороны наиболее "кошерно" производить посадку на склон ? ...

[Misha]

как оказывается всё запущено ... ... придется сделать динамику лопастей несущего винта следующей темой ...

...
...На Ми-2, кстати, (у которого все наоборот) на висении заднее правое колесо ниже всех остальных находится - гораздо ярче выражено, чем у Робинсона.

ну не совсем всё наоборот - на "дыбы" он так же встаёт ...

Ну, про "дыбы" я знаю - я ж написал про "заднее колесо ниже". "Наоборот" - я имел ввиду лево/право, не надо уж совсем-то меня по голове бить

А на склон мне лично приятнее садиться левым бортом вниз по склону - равно как и правой лыжей на камень какой-нибудь. Гораздо естественнее получается общим шагом (левой рукой) опускать/поднимать именно левую часть вертолета

[12345]

Я почему-то думал, что больший рояль здесь играет то, что справа находится наступающая лопасть, создающая бОльшую подъемную силу? .

Ходишь ходишь в школу, бац..., вторая смена

[Misha]

Хватит издеваться над старым больным пенсионером. Уважайте старость - сами такими будете (если повезет, конечно)

[lt.ak]

продолжение http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php? ... 17&start=2

Стабильный горизонтальный полёт

В стабильном горизонтальном полёте, точно так же как при висении, вертолёт стремится к положению, в котором вектор, соединящий центр тяжести и точку подвеса, параллелен векторам суммарных сил. Поэтому положение центра тяжести является одним из основных элементов определяющих положение фюзеляжа вертолета по отношению к набегающему потоку как показано на следующей диаграмме

То есть при постоянной мощности и постоянном весе положение центра тяжести влияет на истинную воздушную скорость которую может достичь в стабильном состоянии для данных значений мощности и веса. Какое положение оптимально зависит от многих параметров (включаю форму фюзеляжа) и скорее всего находится между предельно разрешенным передним и задним. Если расматривать только положения на приведенной диаграмме, моя, ничем не подкрепленная, гипотеза заключалось бы в том что нижний вариант (с центром тяжести в заднем положении) является более оптимальным. Но, насколько мне известно, при проектировании R44 тесты в аэродинамической трубе не проводились. Поэтому можете поэкспериментировать, но помните что положение центра тяжести также вносит ошибку в показания индикатора воздушной скорости, поскольку изменяется угол под которым происходит замер динамического воздушного давления (или скоростного напора воздушного потока).

Остальные фазы полета

То что обсуждено до сих пор так же применимо и к другим фазам полета - например, при чем более впереди центр тяжести (при прочих равных условиях) тем больше плечо для рулевого винта и соответственно тем меньше необходимые изменения положения педалей.

(продолжение следует ...)

[RODEO]

Все это безумно интересно и увлекательно для теоретических споров и обсуждений. Но каким образом из этого можно извлечь практическую пользу? Ведь оперирование ведется такими величинами создаваемых эффектов которые не оказывают сколь-нибудь решающих изменений для выбора положения посадки или чего еще практичного. К тому же наличие условий внешней среды полностью невелируют создаваемые эффекты и делают практически невозможным применения таких знаний в расчетах с учетом всех этих факторов... Я к тому, что лучше уделять внимание практике, а не забивать голову теорией распределения сил и векторов. Ведь надо и летишь один с полной заправкой, и садишься на склон не той стороной какой лучше а какой единственно возможно. . (Просьба воспринимать как шутку, почти)

[Misha]

Все это безумно интересно и увлекательно для теоретических споров и обсуждений. Но каким образом из этого можно извлечь практическую пользу?

Сегодня обсуждал с Димой Р. ЕС-130 - в частности, его заявленную и реальную крейсерскую скорости. Так вот, по ощущениям практика, ЕС-130 летит узлов на 20-30 быстрее с пустыми баками и тремя тушками на передней лавке (т.е. при передней центровке - и неполной загрузке, естественно). Сам я, впрочем, этого не пробовал

[lt.ak]

Продолжаем совершенно непрактичное обсуждение положения центра тяжести в поведении вертолёта. http://www.saon.ru/forum/posting.php?mo ... 7&start=11

Парковка

До сих пор мы рассматривали эффекты которые положения центра тяжести может оказывать во время различных фаз полёта вертолёта, но и даже во время парковки положение центра тяжести не теряет своей важности (теоретической или практической зависит от частной точки зрения). Поскольку подъемная сила в данной ситуаций отсутствует, то вертолёт будет пытаться совершить движение вдоль вектора силы тяжести относительно точки опоры (если таковая существует, другими словами если поверхность недостаточно плоская) в сторону центра тяжести.

Поэтому необращение внимания на положение центра тяжести может привести к нежелательным результам, например если, скажем, пилот Некий, совершив множество посадок на остановку с инструктором на борту в позиции, показанной на верхней половине диаграммы, решит в один солнечный день повторить «подвиг» в одиночку то он может оказаться в положении указанном на нижней половине диаграмме и упасть назад, хотя визуальная картина из кокпита нисколько не поменяется.

Так как информированного бог оберегает - на R44 неплохим ориентиром предельного заднего расположения центра тяжести являются «уши» для парковочных колес (отмечены красной стрелкой).

R44_Wheels.jpg (9.74 КБ) 10572 просмотра

Они расположены в таком месте (примерно 113 дюймов от точки отсчёта), что центр тяжести вертолета без пассажиров и топлива (и даже со снятым несущим винтом) будет впереди этой точки – на R44 добавление топлива, пассажиров и багажа двигает центр тяжести вперёд.

В качестве ориентира для переднего предельного положения центра тяжести можно использовать точку отодвинутую назад от передней опоры настолько же насколько «уши» отодвинуты вперед относительно задней. То есть R44 можно достаточно спокойно парковать как на диаграмме (конечно если нет потом планов висеть толпой на концах лыж )

R44_Limits.JPG (11.58 КБ) 10566 просмотров

При этом важны только края, то есть можно припарковать и на равновысоких гимнастических брусьях, если выдержат ...

На автобусных остановках я бываю очень редко, но вот что я обнаружил на столбе, рядом с которым я паркую свой двухколесный агрегат приводимый в движение двигателем внутреннего сгорания (если только владелец вдруг не объявится и не попросит убрать картинку) ...

(продолжение http://www.saon.ru/forum/viewtopic.php? ... 7&start=50)

[Misha]

Ну, в этой главе ты Америки не открыл По поводу последней картинки - сам не устаю восхищаться той парковкой. Любопытно, как Ян смог так достаточно точно определить диапазон на лыжах, имея ввиду, что это все у него сзади? Ян, поделись секретами мастерства - не уверен, что смогу проделать это так же чисто даже сейчас...

[lt.ak]

Ну, в этой главе ты Америки не открыл ...

ну так ни одна из глав ничего не открыла, ... и вообще это не только для таких дважды пенсионеров как ты ...