Placă oscilatoare

Platoul oscilant este un mecanism de control al rotorului principal al elicopterelor și al unor convertiplane [1] . Platoul oscilant asigură controlul mișcării orizontale și verticale a elicopterului, precum și al înclinării acestuia în rulare și tanare ; pentru a face acest lucru, mașina schimbă periodic unghiul de instalare al fiecărei pale de elice, în funcție de locul în care se află lama la un anumit moment în timp în timpul rotației elicei în ansamblu.

Cum funcționează

Fiecare dintre palele rotorului, de fapt, este o mică ridicare care creează aripi datorită fluxului de aer care se apropie. În acest caz, forța de ridicare care acționează asupra lamei depinde de o serie de factori, inclusiv viteza lamei în raport cu aerul, precum și unghiul de instalare al acesteia, adică unghiul dintre coarda lamei și planul de rotație. a elicei. Cu cât acest unghi este mai mare, cu atât este mai mare forța de ridicare furnizată de paleta rotorului.

În majoritatea modelelor, ele încearcă să mențină constantă viteza rotorului. În acest caz, singura variabilă este unghiul de pas al lamelor. Odată cu creșterea sa simultană pentru toate paletele (adică o creștere a pasului total al elicei), forța totală de ridicare dezvoltată de acestea crește, iar atunci când scade, scade în mod corespunzător, ceea ce asigură controlul mișcării verticale: atunci când rotorul principal împingerea depășește forța gravitațională care acționează asupra aeronavei , este dusă în sus și invers.

Înclinarea elicopterului înainte sau înapoi (în pas ) și lateral (în ruliu ) se realizează prin crearea unei diferențe în forțele de ridicare dezvoltate de palele rotorului în timpul rotației sale, în funcție de locul în care se află paleta în fiecare moment de timp.

Deci, de exemplu, pentru a înclina elicopterul înainte, datorită precesiei giroscopice, palele rotorului nu modifică unghiul de instalare, trecând peste spatele elicopterului, iar peste față, dimpotrivă, sunt setate unghiurile maxime și minime. de placa oscilantă din stânga și din dreapta sau invers, din dreapta și din stânga, în funcție de sensul de rotație al șurubului, ceea ce duce la o modificare corespunzătoare a forțelor de ridicare ale acestora. Diferența lor creează un moment care face ca elicopterul să se aplece înainte.

Forța de ridicare a rotorului principal este aplicată butucului său și numai atunci când plutește poate fi considerată perpendiculară pe planul său. Pentru a înclina elicopterul în orice direcție, rotorul creează un moment schimbând pasul palelor în diferite părți ale mișcării lor.

Pentru a înțelege dacă gravitația „nivelează” elicopterul, trebuie să înțelegeți despre ce punct sunt aplicate momentele de forță și că elicopterul atârnă liber în aer, fără o axă fixă ​​de rotație, înclinare etc.

În construcția de elicoptere, sunt utilizate două scheme de proiectare ale plăcii oscilante: Yuryev și Sikorsky . În ciuda diferenței aparente de aspect și schema cinematică, principiul de funcționare al ambelor scheme structurale este același. Pasul ciclic al fiecărei lame depinde de înclinarea plăcii oscilante, iar pasul general al elicei este controlat prin deplasarea plăcii oscilante de-a lungul axei de rotație. Plata oscilanta Sikorsky nu se distinge usor fara o imagine comparativa fata de placa oscilanta Yuryev: designul Sikorsky contine palete servo suplimentare mici, in timp ce platoul oscilator Yuryev nu.

Unghiul de instalare al fiecărei lame este controlat prin împingere. Aceste tije merg din planul de rotație al lamelor în jos, unde sunt atașate de inelul plăcii oscilante rotative (plata interioară), care se rotește odată cu lamele, dar într-un plan controlat de un inel nerotitor. Când planul acestor inele deviază față de planul de rotație al elicei elicopterului, unghiul de instalare al fiecărei pale, în cursul mișcării sale circulare, este modificat de tije conectate la inelul interior. Inelele pot fi fixate împreună cu un rulment axial, inelul interior este fixat pe axa rotorului cu un rulment sferic. Inelul exterior este blocat de defilare și este instalat în cadre pentru a controla deviația longitudinală și laterală a planului plăcii.

Pasul total al rotorului principal este de obicei controlat prin deplasarea inelului interior [2] de-a lungul arborelui. Astfel, tijele deplasează balamalele de atașare cu lamele și modifică unghiul de instalare al fiecărei lame cu aceeași valoare [3] .

Istorie

Plata oscilantă a fost inventată [4] de omul de știință rus B.N. Yuryev în 1911 , deschizând astfel calea pentru dezvoltarea elicopterelor, deoarece primele modele fără plată oscilantă erau capabile doar de un zbor esențial instabil. La rândul său, Sikorsky, după emigrarea sa, a făcut posibilă aplicarea industrială a platoului oscilant, ceea ce Yuryev nu a putut să o facă [5] .

Note

  1. [1] Arhivat 6 februarie 2016 la Wayback Machine ( Bell V-22 Osprey tiltrotor )
  2. De exemplu, împreună cu un platou oscilant
  3. Ca primă aproximare
  4. Acest dispozitiv nu a fost brevetat de el
  5. J. Gordon Leishman. Hoppers // Principiile aerodinamicii elicopterelor . - New York: Cambridge University Press, 2002. - P. 13. - 536 p.

Literatură