Wie wirken sich unkoordinierte Kurven (Schleuder, Schlupf) auf den Wenderadius eines Hubschraubers aus?

Ist die Flugbahn eines Helikopters ( gut gemachte Spur ) ein Bogen mit konstantem Radius, unabhängig davon, ob es sich um eine koordinierte oder unkoordinierte Kurve handelt? (Nehmen Sie an, dass keine Windbedingungen herrschen und dass der Pilot den Querneigungswinkel, die Höhe und die Fluggeschwindigkeit in beiden Fällen konstant hält.)

Ich bin verwirrt, weil Texte Rutschen und Rutschen als Rutschen bergab bzw. Rutschen bergauf von der Kurve erwähnen, was für mich so liest, als würde sich der Radius der Kurve ändern.

[BEARBEITEN] Aktualisierte Annahmen, um Querneigungswinkel und Fluggeschwindigkeit einzubeziehen.

"Annahme einer konstanten Höhe" ist eine große Annahme. In einer Kurve muss Leistung hinzugefügt werden, um die Beschleunigung aufrechtzuerhalten. Dies wiederum erhöht das Drehmoment und damit alle möglichen Nebenwirkungen. Ich habe Prouty und Wagtendonk (vielleicht die beiden führenden Autoritäten für Rotationsdynamik) konsultiert und kann darauf keine Antwort finden. Meine Intuition sagt, dass ja, der Radius konstant sein wird, da ohne Wind nichts das Gleichgewicht stört, außer vielleicht, dass der Hubschrauber auf seinen eigenen Wirbel trifft (was ein guter Geschicklichkeitstest ist, wenn er koordinierte Kurven mit konstanter Fluglage macht), aber Ich weiß es wirklich nicht.

Antworten (1)

Angesichts Ihrer Annahmen über Querneigungswinkel und Fluggeschwindigkeit und meiner Annahme, dass die koordinierte Kurve durch die Beschleunigung im Flugzeug bestimmt wird, die "senkrecht zum Boden" nach unten zeigt (wenn Sie unter koordinierter Kurve etwas anderes meinen, versuchen Sie, genauer darauf einzugehen), dann haben Sie ein exakter Radius für koordiniertes Wenden. Dasjenige, bei dem die durch Fluggeschwindigkeit und Krümmung erzeugte Zentrifugalkraft, summiert mit der Schwerkraft, einen Vektor ergibt, der dem (festen) Querneigungswinkel entspricht. Wenn Sie möchten, dass die lokale Beschleunigung in eine andere Richtung zeigt (Schlupf oder Schleudern), bleibt nur die freie Variable der Kurvenradius.

Also ja, bei gegebener Fluggeschwindigkeit und konstantem Querneigungswinkel ist der Kurvenradius der Parameter, der bestimmt, ob die Kurve koordiniert ist oder nicht.

Bei einem Schlupf zeigt die lokale Beschleunigung im Flugzeug in Richtung der Seite, auf die Sie abbiegen möchten (oder mit anderen Worten, der Boden des Flugzeugs ist außerhalb der Kurve zu stark geneigt). Um dies zu erreichen, muss die Zentrifugalkraft im Vergleich zur koordinierten Kurve geringer sein (die Zentrifugalkraft ist nur die Qualität, die Sie ändern dürfen), also muss der Kurvenradius größer sein. Aus dem gleichen Grund muss der Wenderadius kleiner sein, um einen rutschenden Kurvenradius zu erzielen.

Trägheits- und Schwerkraftbeschleunigung, gesehen und gefühlt in einem Flugzeug während einer Kurve mit Querneigungswinkel a : Flugzeug wiederumwo g → Erdbeschleunigung u a c → Zentrifugalbeschleunigung. Ergebnis a → ist die vom Piloten gefühlte Gesamtbeschleunigung. Von der Grundmechanik a c = v 2 / r wo v und r ist Geschwindigkeit (entweder TAS oder GS, beide sind hier gleich) bzw. Wenderadius. Wenderadius für koordiniertes Wenden ist bräunen ⁡ a = a c / g ⇒ r c Ö Ö r d = v 2 / ( g bräunen ⁡ a ) . Jeder kleinere Radius mit der gleichen Querneigung und Geschwindigkeit führt zu einem höheren a c und damit Schlupf, größere Radien führen zu Schlupf. Beachten Sie, dass dies für jedes Flugzeug gilt, nicht spezifisch für Hubschrauber.

Martin, vorausgesetzt, Sie haben angegeben, dass der Wenderadius bestimmt, ob es sich um eine koordinierte Wende handelt (da wir davon ausgegangen sind, dass andere Parameter in diesem Beispiel unverändert bleiben), würden die jeweiligen Flugwege dann so aussehen! das ?
@jumblie Ich glaube, es ist genau andersherum. Eine rutschende Kurve ergibt ( bei gleicher Querneigung ) einen größeren Kurvenradius als eine koordinierte, eine rutschende Kurve einen kleineren. Wenn es aus den obigen Bildern nicht ersichtlich ist, können Sie versuchen, es sich so vorzustellen: Würden Sie nach der Regel „Auf den Ball treten“ fliegen, dann ist der Ball in der Gleitkurve „Inside Turn“ und Sie müssen auf den Boden treten Ruder, um eine koordinierte Wendung zu bekommen. Das heißt, Sie müssen "mehr drehen".
Man könnte dazu neigen zu glauben, dass Schlupf "mehr Kurven" gibt, weil wir Seitenschlupf haben, richtig? Beachten Sie jedoch, dass Seitenschlupf (oder Vorwärtsschlupf, es ist aerodynamisch sowieso das gleiche Manöver, nur die Bodenspur unterscheidet sich) überhaupt kein Drehen ist, es ist ein Flugzeug, das geradeaus fliegt, der einzige Unterschied ist, dass die Nase "in die falsche Richtung" zeigt.
Ich habe mein Diagramm so geändert, dass die engere Kurve die Schleuderkurve und die größere Kurve die Rutschkurve ist, aber es ist immer noch nicht ganz klar in meinem Kopf. Unabhängig davon, ob die Kurve koordiniert/rutschend/rutschend ist, wird das Flugzeug immer tangential zur Strecke sein? Auch beim Bergabrutschen klingt es so, als würde der Radius kleiner und beim Bergaufrutschen, als würde der Radius größer, aber es ist genau umgekehrt!
@jumblie IMO hat jedes Flugzeug im Rutschen / Rutschen, um teilweise seitwärts zu fliegen. Ungefähr so, wie Sie es in Ihrer Zeichnung skizziert haben. Die Vernunft wird klar, wenn man Kräfte von außen betrachtet. Sie brauchen zusätzlich zum Auftrieb etwas aerodynamische Kraft, die das Flugzeug zur Seite drückt. Die Argumentation wird für Starrflügler und Hubschrauber etwas anders sein (weil der Rotorwippen ermöglicht, dass der Auftrieb relativ zum Rumpf des Hubschraubers etwas schräg zeigt - jemand, der tatsächlich einen Hubschrauber fliegt, kann mich hier korrigieren, wenn ich falsch liege), aber das Ergebnis sollte dasselbe sein. Ich werde versuchen, meiner Antwort irgendwann eine Erklärung hinzuzufügen.
@jumblie Ich bin mir nicht sicher, woher das Gleichnis bergauf / bergab kommt, daher kann ich nicht zu sehr darauf eingehen. Vielleicht hat es etwas damit zu tun, was der Pilot beim Schleudern / Rutschen in der Kurve fühlt? Siehe Bilder in meiner Antwort. In der rutschenden Kurve zieht Sie die in der Kabine gefühlte resultierende Kraft in Richtung Kurvenzentrum, was als "bergab" angesehen werden kann, wenn Sie an den Winkel Ihres Sitzes relativ zum Horizont denken. Beim Schleudern zeigt die Nettokraft teilweise nach außen, was man sich analog bergauf vorstellen könnte? Könnte es so sein?
Wie wirken sich unkoordinierte Kurven (Schleuder, Schlupf) auf den Wenderadius eines Hubschraubers aus?
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