Nach der zyklisch-kollektiven Pitch-Steuerung verstehe ich (vielleicht falsch), dass zusätzliche Mechanismen erforderlich sind, um Vibrationen und Belastungen des Mastes und der Blätter zu verhindern oder zu begrenzen.
Aerospatiale SA321G Super Frelon, Foto Burkhard Domke ( Quelle )
Es gibt andere Rotorköpfe, die sehr vereinfacht sind:
Bell AH-1 Super Cobra ( Quelle )
Können Sie erklären, was die Hauptmechanismen im Super Frelon-Rotorkopf sind und warum das einfache Rotorkopfdesign nicht verwendet wird?
Alle Rotorköpfe müssen mit mehreren Kräften umgehen, aber insbesondere zwei haben einen großen Einfluss auf das Design und die Komplexität des Rotorkopfs.
Wenn sich ein Blatt vorwärts bewegt (das vorrückende Blatt), erfährt es einen Luftstrom gleich der Geschwindigkeit des Blattes plus der Luftgeschwindigkeit. Wenn sich das Blatt rückwärts bewegt (das sich zurückziehende Blatt), erfährt es einen Luftstrom, der gleich der Luftgeschwindigkeit minus der Geschwindigkeit des Blatts ist.
Daher erzeugt das vorrückende Blatt mehr Auftrieb und steigt auf, was dazu führt, dass der Luftstrom mit einer vertikaleren Komponente auf das Blatt trifft, wodurch der Anstellwinkel und der erzeugte Auftrieb verringert werden. Das Gegenteil passiert mit der sich zurückziehenden Klinge.
Dadurch schlägt das vorrückende Blatt nach oben und das sich zurückziehende Blatt nach unten. Der Rotorkopf muss dies zulassen und die entstehenden Kräfte aufnehmen.
Der zweite Effekt entsteht durch den Coriolis-Effekt . Dies führt zu einer Kraft, die von jedem Blatt auf die Nabe ausgeübt wird, wenn es auf und ab beschleunigt, was als Vorlauf/Nachlauf bezeichnet wird.
Es gibt drei Haupttypen von Rotorköpfen.
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Die Blätter sind mit Scharnieren an der Nabe befestigt, die es dem Blatt ermöglichen, nach oben und unten zu schlagen, und Scharniere um die Nabe führen / nacheilen (oder ziehen), wodurch diese Kräfte absorbiert werden können, ohne sie auf das Blatt oder die Nabe auszuüben. Die Blätter können sich auch in einer Manschette drehen, durch die das Blatt an der Nabe befestigt ist. Jedes Blatt kann flattern und führen / zurückbleiben. Beachten Sie, dass auch Dämpfer eingebaut werden können, um Vibrationen zu reduzieren und die Kräfte besser aufzunehmen.
Dies sind die komplexesten Köpfe, von denen ein Beispiel in Ihrem ersten Bild zu sehen ist.
Die Klingen sind nur mit Lead/Lag-Scharnieren am Kopf befestigt. Das Flattern wird ermöglicht, indem der gesamte Kopf auf der Nabe "wippen" kann, sodass beim Anheben eines Blattes das andere fallen muss. Sie können nicht unabhängig schlagen. Da die gesamte Scheibe zusammen kippt, können halbstarre Köpfe nur 2 Klingen haben.
Die Kegelscharniere ermöglichen es beiden Klingen, sich gemeinsam auf und ab zu bewegen, unabhängig davon, wo sich das Wippenscharnier befindet, wenn die Kraft gemeinsam geändert wird. So ermöglicht das Schlag- (oder Wipp-) Scharnier ein zyklisches Schlagen, während das Kegelscharnier ein kollektives Schlagen ermöglicht.
Starr .
Die Blätter sind starr an der Nabe befestigt und die Schlag- und Führungs-/Nachlaufkräfte werden vollständig durch Biegen der Blätter absorbiert. Dies ist der einfachste aller Köpfe.
Die Wahl des Rotorkopftyps ist komplex, wobei das beabsichtigte Design und die Leistung die Haupttreiber sind, aber wenn der Kopf komplexer wird, wobei starr der einfachste und voll artikulierte der komplexeste ist, steigen die Wartungskosten und im Allgemeinen auch der Gewicht. Umgekehrt erzeugen Vollgelenkköpfe die geringsten Belastungen auf der Hauptrotorwelle, deren Axiallager und der Getriebekupplung, wodurch dort Gewicht eingespart werden kann. Starre Köpfe erfordern auch die stärksten Klingen und daher das Gewicht, obwohl moderne Verbundwerkstoffe die Herstellung von Klingen mit hoher Flexibilität, aber geringerem Gewicht ermöglichen.
Der Kopf, den Sie gezeigt haben, ist besonders komplex, da er sechs Blätter hat und über ein automatisches Klappsystem verfügt, so dass er auf engstem Raum gelagert und gelagert werden kann und auf Flugzeugträgern mit begrenztem Decksraum am Boden manövrierbar ist. Der Schwanz faltet sich gleichzeitig mit den Klingen. Abgesehen von den Blättern, ihren Manschetten und ihren Scharnieren sieht man vor allem Hydraulikleitungen, Pumpen und Motoren, elektrische Verbindungsstreifen, Sensoren und Wandler. Es gibt auch ein Ölschmiersystem für die Lager – Sie können das Ölreservoir oben auf der Nabe sehen. Die Verwendung von Elastomeren in Lagern hat einen großen Teil des Bedarfs an Schmierung beseitigt.
Wenn Sie das alles wegnehmen würden, würde es nicht (ganz) so komplex aussehen. Dh nicht so bellend verrückt!
Ratschenfreak
Jan Hudec
FreeMan
Simon