Helicopter Basics: Wie hilft der Lead-Lag der Blätter tatsächlich dabei, Geschwindigkeitszunahmen/-abnahmen aufgrund von Schlagbewegungen zu kompensieren?

Das Blattschlagen ist einfach die Wirkung des Kippens der Rotorscheibe; Die Spitze der Klinge folgt einem bestimmten Pfad, der an einer Nabe befestigt ist, die starr auf ihrer vertikalen Achse befestigt ist. Das Blatt flattert nach oben und unten, da sein Einfall/Steigung durch die Taumelscheibe kontinuierlich variiert wird (oder nicht, wenn der Steuerknüppel zentriert ist). Die Grenzen des Kippbereichs der Rotorscheibe sind jenseits der Taumelscheibengrenzen letztlich die Blattschlagweggrenzen. Gelenkrotoren können damit umgehen, aber bei einem zweiblättrigen Wippenrotor wird das Erreichen dieser Grenzen als "Mast Bumping" bezeichnet und ist ein fataler Zustand.

Bei Lead Lag besteht das Problem darin, dass Sie diese Bewegung bei einem Hubschrauber mit Gelenkrotor aufgrund der Coriolis-Kraft berücksichtigen müssenlässt ein Blatt beschleunigen, wenn es relativ zu den anderen Blättern hochschlägt (eigentlich bewegt es sich senkrecht zur Mastachse). Wenn es hochschlägt, bewegt sich sein Massenschwerpunkt näher an die Nabe als ein Blatt auf der anderen Seite, das näher an der Senkrechten zum Mast steht, was dazu führt, dass es schneller werden möchte, wie ein Eiskunstläufer, der beim Drehen die Arme einzieht. Das Lead/Lag-Scharnier bietet die notwendige Nachgiebigkeit, um der Beschleunigungs- und Verlangsamungstendenz des Blattes Rechnung zu tragen, wenn sich sein Massenmittelpunkt beim Drehen beim Auf- und Abwärtsdrehen näher und weiter vom Mast entfernt, sodass der Rotor nicht gezwungen wird Nabe zur Aufnahme der Kräfte. Der Lead/Lag-Dämpfer soll plötzlichen Bewegungen dieser Lead/Lag-Aktion widerstehen, die durch scharfen Bodenkontakt verursacht werden können, was zu Bodenresonanzen führen kann.

Bei einem Kipprotorsystem benötigen Sie keine Lead-Lag-Scharniere, da Sie die Geometrie des Kippscharniers haben, das das Blattschlaggelenk für beide Blätter auf einer einzigen Schlagachse ist. Das nach oben schlagende Blatt bewegt sich von der Nabe weg, da sich das Scharnier über der Blattachse befindet (als untergeschlungene Nabe bezeichnet) und dies verhindert, dass sich der Schwerpunkt erheblich näher an die Nabe bewegt, wodurch die meisten Coriolis-Kräfte eliminiert oder auf ein Niveau reduziert werden können vom Rotorkopf und den Blättern aufgenommen werden.