Htimotor Htimotor Motoros srkny Kezdlap Merevszrny UL Forgszrny UL Mrepls Videk Galria

Magyar vltozat Version francaise
 
Forgószárnyas UL

Autogiró kiskáté 2. rész


Az autogiróra ható erõk
Mint bármely, a levegõnél nehezebb repülõ szerkezetre, az autogiróra is a következõ négy erõ hat: a felhajtóerõ, a tömeg, a (légcsavar kifejtette) tolóerõ és a légellenállás.

Az autogiró esetében a felhajtóerõt a rotor, a légcsavar tolóerejét pedig a motor generálja. A rotor által létrehozott erõ két összetevõje a rotor felhajtóereje és légellenállása. A légellenállás az autogiró haladási irányával, sebességével párhuzamosan, a felhajtóerõ pedig erre merõlegesen fejti ki hatását. Az autogiróra ható összes légellenállás kiszámolásához természetesen a törzs keltette légellenállást is figyelembe kell venni.
Számított tömegnek nevezzük a valós tömeg és az inercia eredõjét. Ezt az eredõ erõt az autogiró sebességére (a légellenállás tengelye) és arra merõlegesen (a felhajtóerõ tengelye) vetítjük ki.
Számított tangenciális tömegnek nevezzük a számított tömeg légellenállással megegyezõ irányú összetevõjét, számított normál tömegnek pedig a számított tömeg felhajtóerõvel megegyezõ irányú összetevõjét.
Végül, a számított normál tömeg és a valós tömeg hányadosa a terhelési tényezõ.
Mivel az autogiróra ható erõk összege folyamatosan nulla, ebbõl következõen a légellenállás, illetve a felhajtóerõ tengelyeire vetített erõk (eredõ erõk) összege is nulla.
Azt feltételezve, hogy a tolóerõ kizárólag a légellenállás tengelyén hat (ami a legtöbb röppálya esetén elfogadható megközelítés), két fontos következtetést vonhatunk le:
• A felhajtóerõ egyenlõ a számított normál tömeggel.
• A motor tolóereje egyenlõ a légellenállás és a számított tangenciális tömeg összegével.

• A rotor felhajtóereje
A rotor által generált felhajtóerõ szükséges a gép súlyának megtartásához. Ha egy aerodinamikai profil felhajtóerõt hoz létre, automatikusan légellenállás is keletkezik.
A profil legjobb állásszöge az, amely a legnagyobb felhajtóerõt hozza létre a legkisebb légellenállás mellett. A rotorla-pátprofilok azonban nem mûködhetnek optimálisan, mivel állásszögük minden fordulat közben folyamatosan változik. Ezenkívül a rotornak autorotációban kell maradnia, ehhez pedig szükséges egy enyhe megfúvási szög, hogy ne szûnjön meg a forgás, és ezáltal a felhajtóerõ.

• A rotor légellenállása
A rotor légellenállása az egyes rotorlapátok által különbözõ pozícióikban, a lapátok sebessége és állásszöge függvényében létrehozott légellenállások összege, mely folyamatosan változik a repülés során.
A légellenállás két összetevõje az indukált légellenállás és a profil légellenállása. Az indukált légellenállás a felhajtóerõbõl ered, miközben a profil légellenállása alapvetõen a rotor forgási sebességének függvénye.
Ahogy az indukált légellenállás a rotor felhajtóerejébõl ered, a profil légellenállását úgy tekinthetjük, mint a rotor teljes légellenállását, amennyiben az nem hoz létre felhajtóerõt.
A profil légellenállásának szemléltetéséhez képzeljük el azt a légellenállást, melyet a rotor nominális sebességre való felgyorsításához kell legyõzni, miközben a lapátok nem hoznak létre felhajtóerõt.

• A légcsavar tolóereje
A légcsavar tolóereje a hajtómû által indukált erõnek a haladás irányával megegyezõ irányú összetevõje.
A helikopterrel ellentétben az autogiró esetében a légcsavar tolóereje közvetlenül az autogiró szerkezetére hat, a rotor közvetítése nélkül. Így az autogiróra ható erõk is különbözõek. A motor elforgató-nyomatéka például a légcsavar forgásirányával ellentétes irányba fordítja a törzset, ami által az a függõleges síkhoz képest enyhén oldalra dõl. Ez az enyhe dõlés általában elhanyagolható, és a legtöbb repülési helyzetben nem játszik jelentõs szerepet.

• A tömeg
Mint láttuk, az autogiró úgynevezett számított tömege a repülési körülményektõl függ. A tömeggel ellentétben (mely az üzemanyag-fogyasztás függvényében csak elhanyagolható mértékben változik a repülés során) a számított tömeg nem állandó. Az autogiró állandó magasságon való megdöntése megnöveli a számított tömegét, és így a terhelési tényezõt is.
Mivel a felhajtóerõ mindig egyenlõ a normál számított tömeggel, a terhelési tényezõ növekedése a felhajtóerõ növekedését, csökkenése pedig a felhajtóerõ csökkenését vonja maga után.
Vízszintes repülés esetén a terhelési tényezõ 1, ami azt jelenti, hogy a rotor a gép teljes tömegét tartja fent.
Ha a magasságot megtartva az autogirót 60°-ban bedöntjük, a terhelési tényezõ értéke megnõ, 2 lesz. Ebben az esetben a rotor az autogiró tömegének kétszeresét tartja fent.
A rotorra ható terhelés a látszólagos tömeg és a rotor által súrolt terület arányából adódik. A repülési manõverek alatt a terhelés folyamatosan változik, minél nagyobb, annál nagyobb teljesítményre van szükség.

• A légellenállás
Az autogirót a haladása során fékezõ erõ a relatív széllel mindig párhuzamos légellenállás. A légellenállás három összetevõje: a profil légellenállása, az indukált légellenállás és az alaki légellenállás.

• A profil légellenállása
A levegõnek a lapátok profiljára gyakorolt ellenállása. Az állásszög változása nem befolyásolja jelentõsen, ellenben a levegõ relatív sebességének növekedésével megnõ. A profil légellenállása függ a profil alakjától és felületétõl:
A profil formájából adódó légellenállás a profil által szétválasztott légáramlat által keltett turbulenciából adódik, mértéke a profil méretétõl és formájától függ.

A légellenállás függ a profil felületének egyenetlenségétõl is. Minél nagyobb a felület (szabad szemmel akár nem is látható) egyenetlensége, annál nagyobb a légellenállás.

• Az indukált légellenállás
Az indukált légellenállást a rotorlapátok keltette felhajtóerõ hozza létre. A rotor alsó és felsõ része közt kialakuló nyomáskülönbség cirkulációt hoz létre (vortex), aminek hatására a levegõrészecskék felfelé mozdulnak el.
A felhajtóerõnek a rotor forgási sebességével ellentétes irányú összetevõje az indukált légellenállás.
A rotor fölötti és alatti nyomáskülönbség az állásszög növekedésével szintén nõ, ezért a cirkuláció nagyobb állásszögnél jelentõsebb mértékû lesz.

Mivel a lapátok állásszöge az autogiró nagyobb sebessége esetén kisebb, az indukált légellenállás az autogiró sebességének növekedésével csökken.

• Alaki légellenállás
Az alaki légellenállás az autogiró haladása során jelentkezik, és mértéke annak sebességével nõ. Kiváltója a rotoron kívül az autogiró minden más része, mint például a kabin, a rotor árboca, a burkolat, a vezérsík, a futómû stb. Az alaki légellenállás a sebességgel négyzetes arányban növekszik.

• Az összlégellenállás
Az összlégellenállás a profil-, az indukált és az alaki légellenállás összege. Az autogiró sebességének növekedésével az alaki légellenállás nõ, az indukált csökken, a profilellenállás nagyjából állandó marad.
Az össz-légellenállási görbe legalacsonyabb pontján található a legjobb siklószám. Ezen a ponton a legkedvezõbb a felhajtóerõ és a légellenállás aránya.



 
Login
   

Linkuri inrudite
   

Aprecierea articolului
   

Optiuni
   

Associated Topics

Forgószárnyas UL

Tartalomkezelõ rendszer: © 2004 PHP-Nuke. Minden jog fenntartva. A PHP-Nuke szabad szoftver, amelyre a GNU/GPL licensz érvényes.
Page Generation: 0.06 Seconds