Ich habe mich gefragt, ob ein Drehflügler, der im Vergleich zu seiner nominalen Rotordrehzahl sehr langsam absinkt (z. B. ein RC-Hubschrauber, der sich vertikal mit einer Sinkgeschwindigkeit von 3 m / s und 2200 U / min am Rotor automatisch dreht), die Rotordrehzahl beibehalten kann, obwohl er eine hat positiver kollektiver Pitch.
Ist das möglich? Wenn ja, kann es aufrechterhalten werden oder ist es nur für kurze Zeiträume?
Das folgende Bild könnte das Verständnis verbessern ( Quelle ) Schauen Sie sich die Geschwindigkeiten an und schauen Sie sich die Auftriebs- / Widerstandskurve an. Wenn das Auftriebs- / Widerstandsverhältnis groß genug ist, sollte dies funktionieren, oder?
Während der Autorotation gibt es zwei Hauptwinkel, die wichtig sind, der Einströmwinkel, der durch die Sinkrate und den Rotationsluftstrom erzeugt wird, plus der Neigungswinkel (normalerweise minimal beim anfänglichen Eintritt in die Autorotation). Es sind diese Winkel, die den Auftrieb erzeugen. Der zweite Winkel erzeugt die Autorotationskraft oder die Kraft, die die Rotorblätter bei der automatischen Drehung hält. Dies wird durch die Vorwärtsneigung des Hauptauftriebsvektors (oder der horizontalen Komponente des Auftriebsvektors) erzeugt, die in Ihrem Diagramm angezeigt wird. Während der Autorotation ist es wichtig, die Kontrolle über die Rotordrehzahl zu behalten. Die Dichtehöhe hat einen deutlichen Einfluss auf Auto, was Ihre Überlegung ist, wenn auch in größerem Maße. Wenn die Dichtehöhe zunimmt, wird die Rotordrehzahl für den gleichen Anstellwinkel zunehmen, dies darf nicht weiter zunehmen und wird durch eine zunehmende Blattanstellung eingedämmt. Je größer der DA, desto mehr Tonhöhe ist daher erforderlich, einschließlich einer positiven Tonhöhe, falls erforderlich. Eine weitere hilfreiche Überlegung ist, dass die Autorotation ein aerodynamischer Effekt von Drehflüglern zu sein scheint, der isoliert betrachtet wird, wenn ein Hubschrauber die Leistung verliert, eher wie ein Ein- / Ausschalter. Dies ist nicht der Fall, Helikopter erfahren bei einem normalen Sinkflug aufgrund der Sinkgeschwindigkeit ein gewisses Maß an Autorotation, aber die Rotordrehzahl wird aufgrund des Rotorregelungssystems innerhalb normaler Grenzen gehalten. Es ist ein fortschreitender Prozess vom Beginn eines Abstiegs bis zum vollständig etablierten Auto, wenn das Drehmoment an den Rotoren Null wird. Autorotation scheint ein aerodynamischer Effekt von Drehflüglern zu sein, der isoliert betrachtet wird, wenn ein Hubschrauber die Leistung verliert, eher wie ein Ein- / Ausschalter. Dies ist nicht der Fall, Helikopter erfahren bei einem normalen Sinkflug aufgrund der Sinkgeschwindigkeit ein gewisses Maß an Autorotation, aber die Rotordrehzahl wird aufgrund des Rotorregelungssystems innerhalb normaler Grenzen gehalten. Es ist ein fortschreitender Prozess vom Beginn eines Abstiegs bis zum vollständig etablierten Auto, wenn das Drehmoment an den Rotoren Null wird. Autorotation scheint ein aerodynamischer Effekt von Drehflüglern zu sein, der isoliert betrachtet wird, wenn ein Hubschrauber die Leistung verliert, eher wie ein Ein- / Ausschalter. Dies ist nicht der Fall, Helikopter erfahren bei einem normalen Sinkflug aufgrund der Sinkgeschwindigkeit ein gewisses Maß an Autorotation, aber die Rotordrehzahl wird aufgrund des Rotorregelungssystems innerhalb normaler Grenzen gehalten. Es ist ein fortschreitender Prozess vom Beginn eines Abstiegs bis zum vollständig etablierten Auto, wenn das Drehmoment an den Rotoren Null wird.
Der Anstellwinkel ALPHAr ist die entscheidende Größe bei der Autorotation. Die folgenden Bilder stammen von Gessow & Myers 'Aerodynamics of the Helicopter'. Der Anstellwinkel ALPHAr = PHI+THETA, wobei PHI der Anströmwinkel und THETA die Tonhöhe ist. Es ist leicht zu erkennen, dass, wenn PHI hoch genug ist, eine stabile vertikale Autorotation mit Null (oder sogar negativer) Steigung erreicht werden kann ...
Die Wells-Turbine, die in einigen Wellenkraftwerken verwendet wird, ist ein Beispiel für Autorotation mit Nullsteigung:
Ich habe hier nicht die Ressourcen, um ein Diagramm zu veröffentlichen, sondern erkunde auch die Erhaltung des Drehimpulses. Kurz gesagt, wenn Sie manövrieren und den Lastfaktor auf der Scheibe erhöhen, biegt sie sich an den Spitzen nach oben (ähnlich wie bei einem Flugzeugflügel), wodurch der Rotordurchmesser verringert wird. Wenn alle Dinge gleich sind, hat der kleinere Durchmesser eine höhere Drehzahl (denken Sie an eine sich drehende Schlittschuhläuferin, die ihre Arme und Beine einzieht und sich schneller dreht). Beim Wenden dieser Erhöhung ist häufig eine kollektive Erhöhung erforderlich, um die RRPM in Grenzen zu halten.
xxavier
Clex