Схема управления двухвинтовых вертоётов

Прочитал, подумал, представил.

цитата:

Хотим наклониться вперёд-назад.. .

Что значит - хотим? Мы не корпус вертолёта хотим наклонить а винт автоматом перекоса и далее - и воздух назад, корпус в перёд и при этом наклоняется конечно.
ИМХО что продольная что поперечная схема - поворот так же как на соосной схеме идёт. Или схема с перекрещивающимися лопастями как частная от соосной. Сложнее поэтому их мало.
Сумбурно но я не такой уж специалист.

цитата:

sniper1139:
Что значит - хотим? Мы не корпус вертолёта хотим наклонить а винт автоматом перекоса и далее - и воздух назад, корпус в перёд и при этом наклоняется конечно.
ИМХО что продольная что поперечная схема - поворот так же как на соосной схеме идёт. Или схема с перекрещивающимися лопастями как частная от соосной. Сложнее поэтому их мало.
Сумбурно но я не такой уж специалист.

Винт автоматом перекоса не наклоняется. Он вообще никак никуда не наклоняется, его ось всегда установлена под жёстким углом относительно фюзеляжа.
Чтобы не начинать бессмысленного спора на эту тему просто даю ссылку на видео взлёта Chinook-а:
youtube.com
Надеюсь, на отрывке 0:30-0:40 достаточно наглядно видно, что движение вперёд обеспечивается наклоном вперёд всего вертолёта, а винты при этом относительно фюзеляжа свой наклон не меняют.

P.S. меня интересует тут квалифицированный ответ специалистов, которые знают точно, как именно это работает, а не придумывают, как это могло бы работать в принципе.

Абсолютно одинаковый принцип управления при помощи автомата перекоса - наклоняется (вперед, назад, в сторону) не винт, а конус винта. А.П. циклически изменяет угол установки лопасти на определенном азимуте, при этом изменяется ее подъемная сила и лопасть совершает колебательное перемещение в вертикальной плоскости (в горизонтальном шарнире или с деформацией упругих элементов). При этом ось конуса, описываемого лопастями наклоняется и появляется горизонтальная проекция результирующей силы тяги винта - пропульсивная сила. Она в свою очередь создает момент относительно центра масс вертолета, что приводит дополнительно к изменению угла тангажа или крена, Т.е. в итоге вал винта тоже отклоняется , только не относительно аппарата, а от вертикали, вместе со всем вертолетом.
А управление по курсу в этих схемах действительно производится изменением общего шага винтов и сопровождается некоторыми колебаниями по тангажу для продольной схемы или по крену для поперечной.

цитата:

Костровой:
Абсолютно одинаковый принцип управления при помощи автомата перекоса - наклоняется (вперед, назад, в сторону) не винт, а конус винта. А.П. циклически изменяет угол установки лопасти на определенном азимуте, при этом изменяется ее подъемная сила и лопасть совершает колебательное перемещение в вертикальной плоскости (в горизонтальном шарнире или с деформацией упругих элементов). При этом ось конуса, описываемого лопастями наклоняется и появляется горизонтальная проекция результирующей силы тяги винта - пропульсивная сила. Она в свою очередь создает момент относительно центра масс вертолета, что приводит дополнительно к изменению угла тангажа или крена, Т.е. в итоге вал винта тоже отклоняется , только не относительно аппарата, а от вертикали, вместе со всем вертолетом.
А управление по курсу в этих схемах действительно производится изменением общего шага винтов и сопровождается некоторыми колебаниями по тангажу для продольной схемы или по крену для поперечной.

Вырезал из видеозаписи по ссылке выше пару кадров: один при висении, другой - при быстром разгоне. Тангаж отличается на 20-21 градусов. Повернул в фоторедакторе второй кадр чтобы фюзеляж был расположен примерно также, как и на первом, а также увеличил контрастность. На глаз разницы в угле между фюзеляжем и лопастями на кадрах не увидел. Попробовал измерить: на первом кадре между задней лопастью переднего винта и фюзеляжем угол 9,7 градуса, на втором - 9,2. Учитывая качество картинок, можно сказать, что в пределах погрешности совпадает. Иначе получается что при переходе к полёту вперёд винт относительно фюзеляжа отклоняется назад :-)
Так что как-то не совпадает ваше утверждение о наклоне конуса вращения лопастей с тем, что мы видим на реальном вертолёте. Если отклонение и есть, то составляет доли градуса, в то время как вертолёт в целом отклоняется на десятки...
Разумеется, при наклоне тарелки автомата перекоса момент, отклоняющий ось вращения, появляется даже при абсолютно жёстких лопастях с абсолютно жёстким креплением. Не из-за пропульсивной силы, а из-за смещения центра силы тяги относительно оси винта. О чём я с самого начала и писал. Но в продольной схеме, где длина лопасти заметно меньше длины фюзеляжа, такой механизм должен быть решительно менее эффективным, нежели в классике и соосниках. А Chinook вон как летает!

На видео есть также и поворот вертолёта. Никаких намёков на раскачку по тангажу не наблюдается, хотя поворот весьма резкий.

да не отклоняется никуда винт! Конус винта - аэродинамический термин. Вам выше все правильно описали: ЛОПАСТЬ изменяет шаг в определенной точке, т.е. «поворачивается в своем креплении вокруг своей продольной оси».
Поищите учебник «Аэродинамика вертолета», там разжеван принцип работы АП и кправление всех схем вертолетов.
Я так понял - Вы по модели ориентируетесь, так вот на моделях все иначе и проще.)

Никаких чудес. Простой вертолёт, но с двумя точками подвеса. Надо вперёд-задний шагу побольше. Проблемма одна, насколько помню, статическая неустойчивость в канале тангажа.
Насчет курса-слегка раскорячиваются тюльпанчики заднего и переднего.

цитата:

Samson67:
Поищите учебник 'Аэродинамика вертолета', там разжеван принцип работы АП и кправление всех схем вертолетов.

Как работет автомат перекоса я сам выше пару раз объяснял...
А вот управление всех схем - это интересно. Только какой из учебников?

цитата:

Samson67:
Я так понял - Вы по модели ориентируетесь, так вот на моделях все иначе и проще.)

С чего вы это взяли?..

цитата:

4V4N:
Насчет курса-слегка раскорячиваются тюльпанчики заднего и переднего.

В этом случае мы получим момент, скручивающий фюзеляж вертолёта, а не управление по курсу.

Ещё раз: меня интересуют ответы от тех, кто точно знает, как управляются двухвинтовые вертолёты на практике, а не общие рассуждения. Пока же видны только последние.. .

цитата:

SONY:

В этом случае мы получим момент, скручивающий фюзеляж вертолёта, а не управление по курсу.

Ещё раз: меня интересуют ответы от тех, кто точно знает, как управляются двухвинтовые вертолёты на практике, а не общие рассуждения. Пока же видны только последние...

Ну, наврядли Вы уже найдете специалистов по Як-24 и В-12.. .

цитата:

Хотим повернуть в сторону...

всё гораздо проще.

цитата:

Костровой

Вам достаточно подробно описал.
изменение по курсу обеспечивается только изменение шага того или иного винта. поэтому и происходят паразитные колебания по тангажу.
а ЭВМ всего-лишь помогает в стабилизации машины.

Читаем тут, если непонятно: svvaul.ru

цитата:

Originally posted by Samson67:

да не отклоняется никуда винт! Конус винта - аэродинамический термин.

Конус винта - вполне конкретный термин. Лопасти крепятся ко втулке с некоторым углом "начальной конусности" - порядка 2-3 градуса (это приблизительно соответствует положению лопасти, при котором результирующая от подъемной и центробежной сил направлены вдоль лонжерона на висении), это делается для разгрузки комля от изгибающего момента. При увеличении нагрузки на винт (подъем с ускорением, горизонтальный полет) угол конусности возрастает за счет изменения положения лопастей (поворота в горизонтальном шарнире).

И цитата по приведенной Вами ссылке:
svvaul.ru
"Управление современными вертолетами осуществляется наклоном конуса вращения в сторону перемещения вертолета. Например, для перемещения вперед летчик отклоняет ось конуса вращения несущего винта вперед (с помощью автомата перекоса). Наклон конуса сопровождается наклоном тяги несущего винта в соот- ветствующую сторону, что и дает необходимую составляющую для перемещения вертолета (рис. 1.32). Однако как только скорость полета начинает возрастать, вследствие косого обтекания конус заваливается назад и вбок. Влияние завала конуса парируется дополнительным движением ручки управления вертолетом." - стр.28

Т.е. наклон конуса (без фактического наклона вала винта) приводит к возникновению силы, которая создает момент относительно центра масс и дополнительно наклоняет вал винта (вместе со всем вертолетом)

цитата:

Костровой:

Конус винта - вполне конкретный термин. Лопасти крепятся ко втулке с некоторым углом "начальной конусности" - порядка 2-3 градуса (это приблизительно соответствует положению лопасти, при котором результирующая от подъемной и центробежной сил направлены вдоль лонжерона на висении), это делается для разгрузки комля от изгибающего момента. При увеличении нагрузки на винт (подъем с ускорением, горизонтальный полет) угол конусности возрастает за счет изменения положения лопастей (поворота в горизонтальном шарнире).

И цитата по приведенной Вами ссылке:
svvaul.ru
"Управление современными вертолетами осуществляется наклоном конуса вращения в сторону перемещения вертолета. Например, для перемещения вперед летчик отклоняет ось конуса вращения несущего винта вперед (с помощью автомата перекоса). Наклон конуса сопровождается наклоном тяги несущего винта в соот- ветствующую сторону, что и дает необходимую составляющую для перемещения вертолета (рис. 1.32). Однако как только скорость полета начинает возрастать, вследствие косого обтекания конус заваливается назад и вбок. Влияние завала конуса парируется дополнительным движением ручки управления вертолетом." - стр.28

Т.е. наклон конуса (без фактического наклона вала винта) приводит к возникновению силы, которая создает момент относительно центра масс и дополнительно наклоняет вал винта (вместе со всем вертолетом)

И что? Ясно написано, что изменение конуса - достигается изменением шага лопасти в определенных точках. А конус - результирующая.

Мда-а, уж.. . Век живи - век учись!

Вот, вычитал про продольную и поперечную схемы:
П р о д о л ь на я с х ем а. Продольное управление
вертолетов этой схемы достигается наклоном силы тяги обоих винтов вперед или назад с дифференцированным изменением общего шага (рис. 1.74), а поперечное управление осуществляется наклоном силы тяги обоих винтов влево или вправо. Путевое управление дости- гается наклоном сил тяги переднего и заднего винтов в различные стороны (рис. 1.75), горизонтальные состав- ляющие Рг дают момент РТ1, разворачивающий вертолет относительно вертикальной оси.

П о пе ре ч н а я сх е м а . Продольное управление осуществляется наклоном силы тяги обоих винтов вперед или назад. Поперечное управление осуществляется дифференцированным изменением общего шага винтов.
Путевое управление осуществляется продольным наклоном силы тяги несущих винтов в противоположные стороны
(рис. 1.76), вследствие чего получаются горизонтальные составляющие Р г , которые и создают момент Р Т 1 относительно путевой оси.

То что вы написали сейчас (15) и то, что я вам доложил в (7) остаётся в силе , и ничего принципиально нового вы не узнаете окромя всяких маховых движений , крутки лопастей и прочих нюансов.

Есть две точки приложения подъемной силы и куда она в двух местах тянет, тот результат и получите. Грубо говоря. А в натуре начнут появлятся набегающие и убегающие потоки, влияние гориз. скорости, затенение фюзеляжем, направление вращения и т.п.

цитата:

Originally posted by SONY:

С чего вы это взяли?

если Вы о модельках за 1000 рублей на ИК-управлении - то таки да: там всё по-другому и гораздо проще.

цитата:

Originally posted by 4V4N:

То что вы написали сейчас (15) и то, что я вам доложил в (7) остаётся в силе , и ничего принципиально нового вы не узнаете окромя всяких маховых движений , крутки лопастей и прочих нюансов.

Видите-ли, дело в том, что эту науку я изучал в течение пяти с половиной лет студентом и потом еще некоторое время в аспирантуре кафедры вертолетостроения МАИ

И да, можете себе представить, все это время был уверен, что управление по курсу вертолетов продольной и поперечной схем осуществляется разнонаправленным изменением общего шага винтов, с коррекций возникающих моментов по тангажу или крену отклонением (изменением циклического шага) одного из винтов.

На самом деле, про эти схемы у нас упоминали только в первом семестре в курсе "Введение в специальность" и, возможно, про особенности их управления не рассказали, или оно либо забылось, либо вовсе просто прогулялось.

Так что, Т.С. - спасибо за тему!

цитата:

Samson67:
Читаем тут, если непонятно: svvaul.ru

О! Спасибо!

Хорошая ссылка . Всё ясно и доходчиво. Правда вопросы управляемсти и устойчивости топикстартеровских вертолётов опущены полностью.

цитата:

про особенности их управления не рассказали,

А нигде наверное об этом не рассказывали, поскольку вещь достаточно тёмная и ненужная советскому человеку. (продольных не было, поперечные-единицы)

цитата:

Originally posted by 4V4N:

... вещь достаточно тёмная и ненужная советскому человеку.... продольных не было, поперечные-единицы

В МАИ тогда немножко рассказывали будущим советским авиаконструкторам
И вертолетов продольных и поперечных немножко было - Яковлев, Камов, Миль.
А ещё мы учились в самый разгар затирухи - "соосный" или "одновинтовой"

цитата:

в самый разгар затирухи - "соосный" или "одновинтовой"

Победили оба. Лично я был за Камова.

цитата:

4V4N:

А нигде наверное об этом не рассказывали, поскольку вещь достаточно тёмная и ненужная советскому человеку. (продольных не было, поперечные-единицы)

Ну, нам читали общие принципы управления и аэродинамики вертолета - как и всем "самолетчикам". Тем, кто учился на вертолеты (и летчикам, и техсоставу) - давали намного подробнее.
Что касаемо ссылки - там как раз рассмотрены все схемы и описаны принципы управления для них достаточно популярно.

цитата:

Костровой:

.....
И вертолетов продольных и поперечных немножко было - Яковлев, Камов, Миль.
А ещё мы учились в самый разгар затирухи - "соосный" или "одновинтовой"

Как таковой - "затирухи", насколько я понимаю, не было. Было две схемы, каждая со своими достоинствами и недостатками. За соосные машины Камова сразу ухватились флот и ГА: меньшие площади нужны под площадку, более устойчивы на висении, некоторые модификации имели сменные кабины.
Армейцам же нужно было как можно более простое обслуживание и скорость+маневр, а размеры площадок - такого значения, как для флота и ГА, не имели. Так и повелось: Миль работал на ВВС, а Камов - на флот и ГА.

цитата:

описаны принципы управления для них достаточно популярно.

Я же об этом, именно.Популярно. По одно и соосным долбили и устойчивость и управляемость и грехи разные. По разнесённым осталось только одно в памяти-неустойчив по тангажу (продольный). Вот и всё, голословно причём. Но я верил.

цитата:

"затирухи", насколько я понимаю, не было.

В военной среде постоянно обсасывали в семидесятых - восьмидесятых кто прорвётся и что лучше.

цитата:

Originally posted by Samson67:

Как таковой - "затирухи", насколько я понимаю, не было. Было две схемы, каждая со своими достоинствами и недостатками.

Была, к сожалению.
Я в МАИ поступил в 1986 году, в самый разгар перестройки, сухого закона и прочего развития и улучшения.
И когда нам, "козерогам" на первых лекциях на большой доске рисовали вертолет - он был с крыльями, и с двумя винтами. Соосными.

цитата:

Костровой:

Была, к сожалению.
Я в МАИ поступил в 1986 году, в самый разгар перестройки, сухого закона и прочего развития и улучшения.
И когда нам, "козерогам" на первых лекциях на большой доске рисовали вертолет - он был с крыльями, и с двумя винтами. Соосными.

Ну, это понятно)))

цитата:

4V4N:

В военной среде постоянно обсасывали в семидесятых - восьмидесятых кто прорвётся и что лучше.

Как раз тогда началась разработка того, что мы ныне знаем как "Акулу" и Ми-28.

цитата:

Originally posted by Samson67:

и скорость+маневр

блин
ну доставляете же Вы

каким местом соосная схема менее скоростная и что особенно удивляет - менее манёвренная

цитата:

Originally posted by SeRgek:

каким местом соосная схема менее скоростная и что особенно удивляет - менее манёвренная

Схема в принципе не может более или менее - она схема, что с неё взять.
А вот сравнение моделей той или иной схемы - это может иметь место.
А ещё лучше - сравнение моделей одной схемы.

цитата:

Originally posted by Костровой:

А вот сравнение моделей той или иной схемы - это может иметь место.
А ещё лучше - сравнение моделей одной схемы

второй случай не в кассу

а первый.. . как бе соосная схема манёвреннее по определению от одновинтовой.. . а скорость, блин, у них одинаковая.

цитата:

SeRgek:

второй случай не в кассу

а первый.. . как бе соосная схема манёвреннее по определению от одновинтовой.. . а скорость, блин, у них одинаковая.

Известный фильм помните? Почему там все эффектные маневры в одну сторону, не в курсе?)

цитата:

Originally posted by Samson67:

Известный фильм помните? Почему там все эффектные маневры в одну сторону, не в курсе?)

не знаю о чём Вы
однако, соосная схема в отличие от одновоинтовй симметрична и поэтому ей то как раз направление манёвра более по барабану чем одновинтовой, так что я продолжаю не понимать о чём вы.

если вопрос заключается- почему в армии всё-же Милевские - потому что гораздо проще Камовских; по надёжности не скажу- не владею информацией.
Ми-8, да и Ми-24 просто велосипеды.. . и в изготовлении и в эксплуатации. годные для пилотирования пилотом средней квалификации. Что на порядок отличает требования к пилотам ВМС. что-бы сесть на коробочку- надо быть высококлассным пилотом.
а боевая машина должна быть, как автомат Калашникова. дешёвой, простой и эффективной.

цитата:

Originally posted by БОБРОВСКИЙ:

Ми-8, да и Ми-24 просто велосипеды.. . и в изготовлении и в эксплуатации. годные для пилотирования пилотом средней квалификации

сложные они в пилотировании на самом деле - строгие очень

цитата:

SeRgek:

если Вы о модельках за 1000 рублей на ИК-управлении - то таки да: там всё по-другому и гораздо проще.

есть и правильные модельки.
но даже у них автомат перекоса только на одном винте

цитата:

Почему там все эффектные маневры в одну сторону, не в курсе?)

если вы про перехлест лопастей- то при такой же перегрузке одновинтовая схема рубит балку.
чудес не бывает- у всех вертолетов есть ограничения по перегрузке.
но соосник намного стабильнее и маневреннее- при прочих равных.
что влево, что вправо.

цитата:

Originally posted by paradox:

если вы про перехлест лопастей- то при такой же перегрузке одновинтовая схема рубит балку.
чудес не бывает- у всех вертолетов есть ограничения по перегрузке.
но соосник намного стабильнее и маневреннее- при прочих равных.
что влево, что вправо

так и я ровно о том же

кстати, что бы срубить необязательна перегрузка - хватит раскачки, но с перехлёстом, наверное, ровно то же.