Können Hubschrauber ein negatives Kollektiv verwenden, um schnell abzusinken?

Nun, es gibt tatsächlich ein paar Helikopter, die das können, wie zum Beispiel die Westland Wasp und die Lynx. Aber meiner Meinung nach wird es nicht verwendet, um die Sinkgeschwindigkeit zu erhöhen, sondern um die an Schiffsdecks haftenden Hubschrauber zu "saugen", wodurch sie es schaffen, nach der Landung in rauer See stabil auf dem Deck zu bleiben. Sie haben wahrscheinlich einige dieser Videos auf YouTube gesehen, wenn nicht, hier ist ein gutes:

Was ich mich über mich selbst frage, ist, ob dies für viele "Marinehubschrauber" wie den SH-60 Seahawk einigermaßen normal ist oder ob es nur für sehr wenige Flugzeuge wie die beiden zuvor erwähnten exklusiv ist.

Bildquelle

Negativer Schub, wie wenn der Helikopter kopfüber fliegen kann ... aber nein, der Kunstflug-Helikopter von Red Bull führt keinen anhaltenden Rückenflug durch, er macht Fassrollen und Loopings, die ein positives n beibehalten.

Die Bereitstellung eines negativen Kollektivs ist kein Konstruktionsmerkmal bei Hubschraubern. Ray Prouty diskutiert kurz anhaltenden Rückenflug in Helicopter Performance, Stability & Control und kommentiert den zusätzlichen kollektiven Flug, der für einen negativen kollektiven Pitch erforderlich ist:

Aus zwei Gründen werden keine tatsächlichen Hubschrauber auf diese Weise manipuliert. Erstens würde es ein kollektives Steuersystem mit dem doppelten normalen Hub erfordern ... Zweitens würde es das wichtige Sicherheitsmerkmal verlieren, dass der kollektive Abwärtsstopp ungefähr der richtigen Position für die Autorotation entspricht.

Bei einem Stromausfall muss das Kollektiv innerhalb weniger Sekunden in die Autorotationsposition abgesenkt werden, damit der Rotor nicht an Drehzahl verliert. Mit dem kollektiven Abwärtsstopp an der korrekten Autorotationsposition müssen die Klingenprofile einen positiven Anstellwinkel beibehalten, wie im Bild unten aus der ziemlich guten Beschreibung auf dieser Seite .

Es scheint, dass die Autorotationseinstellung am kollektiven Abwärtsanschlag ein viel wichtigeres Konstruktionsmerkmal ist als negativer Schub. Was auch die Blätter zum Heckausleger hin verbiegen würde, mit möglichen katastrophalen Folgen.

Bei einer Autorotation wird das Kollektiv in seine tiefste Position abgesenkt und dadurch der Anstellwinkel (aoa) der Rotorblätter verringert. Sobald der Helikopter seinen Sinkflug beginnt, erzeugt das resultierende Abwärts- und Vorwärtsprofil eine positive Aoa für die Rotorblätter. Die Aufrechterhaltung der korrekten Rotordrehzahl (innerhalb eines sehr engen Bereichs) ist entscheidend, um den Sinkflug zu stoppen und ein erfolgreiches Aufsetzen zu erreichen (Hauptzweck einer Autorotation). Der Pilot verwendet die zyklische Steuerung, um den Sinkwinkel einzustellen, um die korrekte Autorotationsfluggeschwindigkeit und Rotordrehzahl aufrechtzuerhalten. An der richtigen Stelle direkt über der Oberfläche hebt der Pilot das Kollektiv an und erhöht dadurch die Aoa der Rotorblätter. Dies erzeugt mehr Auftrieb und verringert schnell die Sinkgeschwindigkeit (und Rotordrehzahl) für eine minimale Vorwärtsbewegung und sanftes Aufsetzen.

Speziell für Ihre Frage würde eine negative Rotorblattneigung (und aoa) wahrscheinlich dazu führen, dass der Hubschrauber (im Fall einer Autorotation) möglicherweise vertikal und mit einer hohen Sinkgeschwindigkeit außer Kontrolle absinkt.

Ich kann mir diese Art von Rotorblattsystem nicht vorstellen und habe es noch nie gesehen.

Ein Hubschrauber, der durch seine Rotoren Abtrieb aufbringt, würde schneller fallen als ein Stein, der daneben fällt. Ein Herausziehen aus diesem Manöver würde übermäßige Auftriebskräfte erfordern. Hubschrauber werden nicht in der gleichen Weise wie einige Flugzeuge auf hohe Manövrierfähigkeit beansprucht, da die verschiedenen Kräfte, die auf die sich drehenden Rotorblätter und Antriebswellenlager ausgeübt werden, eine übermäßige Verstärkung und zusätzliches Gewicht erfordern würden. Nur wenige können sogar Low-Gee-Partytricks wie Barrel Rolls oder Loopings ausführen.

Außerdem hätte der Helikopter in einem tatsächlich auf dem Kopf stehenden Zustand keine Pendelstabilität mehr und würde dynamisch instabil werden.

Bei der Autorotation strömt die Luft durch die Rotorscheibe nach oben. Ich weiß nicht, ob irgendwelche Konstruktionen den Klingeneinfall in Bezug auf die Scheibe negativ einstellen können, aber selbst wenn dies möglich ist, hat die Klinge immer noch einen positiven Anstellwinkel zum entgegenkommenden Luftstrom.