Swashplate

A swashplate egy olyan mechanizmus , amely helikopterek és néhány átalakító repülőgép főrotorát vezérli [1] . A lengőlemez biztosítja a helikopter vízszintes és függőleges mozgásának, valamint dőlésszögének és dőlésszögének vezérlését ; ennek érdekében a gép időszakonként megváltoztatja az egyes légcsavarlapátok beépítési szögét, attól függően, hogy a lapát hol van egy adott időpontban a légcsavar egészének forgása során.

Hogyan működik

Valójában a forgórészlapátok mindegyike egy kis szárnyalkotó emelést jelent a szembejövő légáramlás miatt. Ebben az esetben a pengére ható emelőerő számos tényezőtől függ, beleértve a penge levegőhöz viszonyított sebességét, valamint a beépítési szöget, vagyis a penge húrja és a forgási sík közötti szöget. a propellerről. Minél nagyobb ez a szög, annál nagyobb a rotorlapát által biztosított emelőerő.

A legtöbb kivitelben a rotor fordulatszámát igyekeznek állandó szinten tartani. Ebben az esetben az egyetlen változó a lapátok dőlésszöge. Az összes lapátra vonatkozó egyidejű növelésével (vagyis a légcsavar teljes dőlésszögének növekedésével) az általuk kifejtett összes emelőerő növekszik, ha csökken, akkor ennek megfelelően csökken, ami biztosítja a függőleges mozgásszabályozást: amikor a főrotor a tolóerő meghaladja a repülőgépre ható gravitációs erőt, felszáll , és fordítva.

A helikopter előre- vagy hátradöntését ( emelkedésben ) és oldalra ( gurulásban ) úgy érik el, hogy különbséget hoznak létre a forgórészlapátok által forgása során kifejtett emelőerőkben, attól függően, hogy a lapát hol van az egyes pillanatokban.

Tehát például a helikopter előredöntéséhez a giroszkópos precesszió miatt a rotorlapátok nem változtatják meg a felszerelési szöget, áthaladva a helikopter hátulján, és ellenkezőleg, a maximális és minimális szögek vannak beállítva. a csavar forgásirányától függően a bal és a jobb oldali billenőlappal, vagy fordítva a jobb és bal oldalon, ami az emelőerő megfelelő változásához vezet. Különbségük olyan pillanatot hoz létre, amely arra készteti a helikoptert, hogy előredőljön.

A főrotor emelőereje a kerékagyra hat, és csak akkor tekinthető, ha a lebegés merőleges a síkjára. A helikopter bármely irányba történő megdöntéséhez a forgórész pillanatnyi időt hoz létre a lapátok magasságának megváltoztatásával a mozgásuk különböző részein.

Annak megértéséhez, hogy a gravitáció "szintezi-e" a helikoptert, meg kell értenie, hogy az erők pillanatai melyik ponton érvényesülnek, és hogy a helikopter szabadon lóg a levegőben, rögzített forgási, dőlési stb. tengely nélkül.

A helikopterek építésénél a swashplate két tervezési sémáját használják: Jurjev és Sikorszkij . A megjelenés és a kinematikai séma látszólagos különbsége ellenére mindkét szerkezeti séma működési elve megegyezik. Az egyes lapátok ciklikus emelkedése a lengőlemez dőlésétől függ, és a légcsavar teljes emelkedése a lengőlemez forgástengelye mentén történő mozgatásával szabályozható. A Sikorsky lengőlemezt nem lehet könnyen megkülönböztetni a Jurjev forgatólemeztől való összehasonlító kép nélkül: a Sikorsky-kialakítás kis kiegészítő szervólapátokat tartalmaz, míg a Jurjev forgatólap nem.

Az egyes pengék beépítési szögét a tolóerő szabályozza. Ezek a rudak a pengék forgási síkjától lefelé mennek, ahol a forgó lengőgyűrűhöz (belső tányérhoz) vannak rögzítve, amely a pengékkel együtt forog, de egy nem forgó gyűrű által vezérelt síkban. Ha ezeknek a gyűrűknek a síkja eltér a helikopter légcsavar forgási síkjától, akkor az egyes lapátok beépítési szögét körkörös mozgásuk során a belső gyűrűhöz kapcsolódó rudak megváltoztatják. A gyűrűk axiális csapággyal rögzíthetők, a belső gyűrű a forgórész tengelyére gömbcsapággyal rögzíthető. A külső gyűrű nem gördülhet, és keretekbe van beszerelve, hogy szabályozza a lemez síkjának hossz- és oldalirányú eltérését.

A főrotor teljes emelkedése általában a belső gyűrű [2] tengely mentén történő mozgatásával szabályozható. Így a rudak elmozdítják a rögzítő zsanérokat a pengékkel együtt, és az egyes pengék beépítési szögét azonos [3] értékkel változtatják meg.

Történelem

A lengőlemezt [4] B. N. Jurjev orosz tudós találta fel 1911 -ben , ezzel megnyitva az utat a helikopterek fejlesztése előtt, hiszen az első lengőlemez nélküli modellek csak lényegében instabil repülésre voltak képesek. Szikorszkij viszont emigrációja után lehetővé tette a swashplate ipari alkalmazását, amire Jurjev nem tudott [5] .

Jegyzetek

  1. [1] Archiválva : 2016. február 6. a Wayback Machine -nél ( Bell V-22 Osprey tiltrotor )
  2. Például swashplate-val együtt
  3. Első közelítésként
  4. Ezt az eszközt nem ő szabadalmaztatta
  5. J. Gordon Leishman. The Hoppers // A helikopter aerodinamikájának alapelvei . - New York: Cambridge University Press, 2002. - P. 13. - 536 p.

Irodalom