Geri dönen bıçak durması - Retreating blade stall

Geri çekilen kanat stall , helikopterlerde ve diğer döner kanatlı uçaklarda tehlikeli bir uçuş koşuludur ; burada geri çekilen rotor kanadı, artan bir saldırı açısı ile birlikte daha düşük bir göreceli kanat hızına sahiptir , bu da bir stall ve kaldırma kaybına neden olur . Geri çekilen bıçak durması, bir helikopterin hızı V NE'yi asla aşmamasının birincil sınırlayıcı faktörüdür .

İlerleyen ve geri çekilen bıçaklar

Blade side.png
geri çekilen bıçak tarafı ilerleyen bıçak tarafı

Uçakla aynı yönde hareket eden bir rotor kanadına ilerleyen kanat , ters yönde hareket eden kanat ise geri çekme kanadı olarak adlandırılır .

Rotor diski boyunca kaldırma kuvvetinin dengelenmesi, helikopterin dengesi için önemlidir. Bir kanat profilinin ürettiği kaldırma miktarı, hava hızının (hız) karesiyle orantılıdır. Sıfır hızda havada asılı halde rotor kanatları, dönüşteki konumlarına bakılmaksızın eşit hava hızlarına ve dolayısıyla eşit kaldırma gücüne sahiptir. İleri uçuşta ilerleyen kanat, geri çekilen kanattan daha yüksek bir hava hızına sahiptir ve rotor diski boyunca eşit olmayan bir kaldırma yaratır.

Asimetri asimetrisinde daha dolgun bir tedavi sağlanır .

Tazminat

Çoğu helikopter tasarımı, rotor kanatlarının belirli bir dereceye kadar dikey "kanat" hareketini birleştirerek bunu telafi eder. Kanat çırparken, bir rotor kanadı ilerlemesi sırasında yukarı doğru hareket ederek daha az hücum açısı (AOA) ve dolayısıyla daha az kaldırma kuvveti oluşturur. Bıçak geri çekildiğinde, bıçak tekrar aşağıya düşer ve AOA'yı artırır ve dolayısıyla daha fazla kaldırma kuvveti oluşturur.

Üç genel tasarım vardır. Günümüzün en eski ve açık ara en az yaygın olan tasarımı, tamamen rijit rotor sistemidir; kanatlar rotor göbeğine sıkıca sabitlenmiştir, ancak bir dereceye kadar kanatçıklara izin veren esnek bir malzemeden yapılmıştır.

Yarı sert rotor sistemleri kanatların tabanında kanadın dönmesine izin veren yatay bir menteşeye sahiptir. Her karşıt çift, titreşimi önlemek için mekanik olarak bağlandığından, zorunlu olarak her zaman çift sayıda bıçağa sahiptirler.

Tamamen mafsallı rotor sistemleri, geri çekme kanatlarını hafifçe ileri doğru hareket ettiren ve ilerleyen tarafta tekrar geri hareket ettiren bir kanat ve yatay hareket kombinasyonu kullanır, böylece ilerleyen taraf pahasına geri çekme tarafında daha fazla nispi hava akışı ve kaldırma yaratır.

Her durumda pilot, indüklenen ruloyu sol veya sağ döngüsel kontrol girdisi ile (rotorun dönüşüyle ​​belirlendiği şekilde) bir dereceye kadar telafi edebilir. Bununla birlikte, bıçak bükülmesinin ve hücum açısının hızlı değişme hızı, sonraki aşamalarda kontrolsüz uzunlamasına bükülmeye ve şiddetli titreşime neden olarak, kontrol edilmediği takdirde döngüsel kontrolün tamamen kaybedilmesine neden olur.

Rotor hasarı olmadığı varsayıldığında, geri çekilen bir kanat durması sırasında aşağıda Uçuş performansı altında açıklanan prosedürü kullanarak durumdan kurtulmak mümkündür .

Başarısızlık

Harici video
video simgesi Helikopter Bıçağı Stall , NASA Langley

Bu tazminatlar ancak bu kadarını yapabilir. Düşürülmüş kanat hızının telafi edilmesi için hücum açısının artırılması , kaldırmayı yalnızca kritik hücum açısına ulaşılan noktaya kadar sürdürme etkisine sahiptir, bu noktadan sonra kaldırma keskin bir şekilde azalır.

Tüm kanat profillerinin , çoğu kaldırma sağlayan hücum açısı olan kritik bir hücum açısı (stall hücum açısı olarak da adlandırılır) vardır. Bu açının üzerinde kanat profili üzerindeki akış kopar ve kaldırma azalır, buna genellikle stall denir .

Sabit kanatlı bir uçak kritik hücum açısını aştığında, tüm uçak kaldırma kuvvetini kaybeder ve stall adı verilen bir duruma girer . Sabit kanatlı stall'ın olağan sonuçları, uçak irtifasında keskin bir düşüş ve bir dalıştır. Sabit kanatlı uçaklardaki stall'lar neredeyse her zaman kurtarılabilir bir olaydır.

Ancak geri çekilen kanatlı bir stallda, helikopterin rotor diskinin yalnızca geri çekilen yarısı bir stall yaşar. İlerleyen bıçak kaldırma kuvveti oluşturmaya devam eder, ancak geri çekilme bıçağı bir durma durumuna girer, bu genellikle burnun yüksekliğinde beklenmedik bir artışa ve rotor diskinin geri çekilme tarafı yönünde bir yuvarlanmaya neden olur. Saat yönünün tersine dönen rotor sistemlerinde (çoğu Amerikan yapımı tipte olduğu gibi) bu sol taraftır. Saat yönünde dönen sistemlerde sağa doğru yuvarlanma şeklindedir.

Geri çekilen bıçak durması sırasında uçuş performansı

Uçak geri çekilen bıçak durma koşullarına yaklaştıkça titreyecek ve burun fırlamaya başlayacaktır. Sonuç olarak burnun yukarı doğru fırlaması, uçağın yavaşlamasına neden olduğu için doğal olarak durumu düzeltmeye başlayacaktır. Uçuş kontrolleri (ileri döngüsel + toplu) vasıtasıyla hızlanmaya devam etmeye zorlanırsa, geri çekme kanadının yan tarafına dönebilir. İyileşme, kolektif perdeyi düşürmeyi, döngüsel veya daha yaygın olarak her ikisi üzerindeki ileri baskıyı hafifletmeyi içerir. Bu kontrol hareketlerinden herhangi biri, geri çekme bıçağı üzerinden uygun şekilde bağlanmış hava akışını yeniden sağlamalı ve böylece yeniden kaldırma oluşturmalıdır. Kontrollerden biri sadece 'giderse' bu normalde otomatik olarak düzeltilen bir durumdur.

Geri çekilen bıçak durmasının nedenleri

Geri dönen kanat stallının, aşağıdaki koşullar tek başına veya kombinasyon halinde mevcut olduğunda bir helikopterde meydana gelmesi daha olasıdır:

Kurtarma

Kurtarma, kanat hücum açısını azaltmak için kollektifin alçaltılmasını ve ardından hava hızını azaltmak için kıç döngüsel uygulamayı içerir .

Referanslar