reklama

Vrtulníky 1.: Jak funguje rotor

25.02.2007, zd, Komentáře (17)

Mr.Hip ( http://www.mojehobby.cz/userInfo.php?udid=4872 ) přispívá do fóra vrtulníky řadou rozsáhlých informačních článků o principu letu vrtulníků. S jeho dovolením jsem některé z nich převedl sem.

Vrtulníky 1.: Jak funguje rotor

Tak zase něco málo co se děje když heli letí dopředu ( nebo kamkoli jinam). Bohužel učebnice aerodynamiky pro vrtulníky v češtině jsou celkem vzácné a špatně dostupné zboží.Zato pro ty kteří umí anglicky je situace mnohem lepší. Dobře popsané základy jsou na netu snadno dostupné například zde: http://www.dynamicflight.com/aerodynamics/ . Kdo tohle pochopí má dostatek znalostí pro porozumění jak vrtulník letí a co se vlastně děje za letu.( kromě toho faktu že ho sama země odpuzuje).Samozřejmě dá se létat i bez jakýchkoliv znalostí aerodynamiky ale osobně bych doporučoval něco o tom vědět.

Vztlak na rotoru závisí na úhlu náběhu listů a rychlosti vzduchu který proudí kolem profilu listu ( i na mnoha dalších věcech ale ty jsou teď nepodstatné). Čím větší úhel náběhu a rychlost vzduchu, tím větší vztlak. Nejde to ale donekonečna, při překročení určitého úhlu už vztlak neroste,dokonce klesá a co stále roste a hodně je odpor. Stejné je to s rychlostí . Při přiblížení k rychlosti zvuku vznikají jenom samé problémy a ne zvýšení vztlaku. ( překročení rychlosti u modelů akutní není ale je to hlavní důvod proč dospělé vrt. nelétají o moc víc než 300km/hod. U nich je obvodová rychlost na konci listu ve visu běžně nad 800 km/hod takže k rychlosti zvuku už moc velká záloha rychlosti není). Pro zajímavost jsem spočítal obvodovou rychlost pro jeden konkrétní vrtulník co dobře znám a vyšlo mi 973 km/hod !!

Když se podíváš na heli shora vidíš rotor jako kružnici kterou opisují listy. Na ní se obvodová rychlost mění od nejmenší u osy rotoru až po nejvyšší na špičkách listů.Dejme tomu že rotor se točí doprava.Pokud vrtulník visí a špička listu opíše celou kružnici ve všech bodech má vzduch který na ni nabíhá stejnou rychlost. U T-rexe cca 300km/hod. Pokud ale poletíš dopředu rychlostí třeba 50km/hod , rychlost letu se připočítá( a taky odpočítá) k obvodové rychlosti . A z toho vyplyne že na levé straně vrtulníku budou listy ofukovány rychlostí 350 km/h a na opačné straně budou naopak ofukovány rychlostí jen 250km/h. Už tady máme problém s rozdílným vztlakem na opačných stranách rotoru. ( Asi jako když u letadla má levé křídlo o 15% větší vztlak než pravé). Když je na listu větší vztlak, list mávne nahoru a jeho těžiště se přiblíží k ose rotoru . Protože musí být zachován moment hybnosti, list zrychlí otáčení a posune se dopředu ( kývne). Je to stejné jako když krasobruslař v piruete začne s roztaženýma rukama a dá je k tělu. Otáčení se zrychlí , když je dá od sebe, zpomalí. Právě tak když se těžiště listu posune k ose rotace, list musí zrychlit a opačně. takže v dopředném letu jdou naše listy na levé straně rotoru nahoru a dopředu a na pravé straně dolů a dozadu.

Z toho pro modely vyplývá že pokud listům jejich uchycení v hlavě neklade stejný odpor máte problém s vibracemi. Mávání listů nahoru a dolů tlumí hlavně gumy ve kterých je uložen příčný hřídel. Pro tento děj není podstatné jak tvrdé gumy máte. To má vliv hlavně na rychlost a velikost reakcí rotoru na cyklické řízení. Podstatné je aby byly všechny stejně tvrdé. Kývání dopředu a dozadu je bržděno utažením listů v držáku. Pokud tření není stejné opět máte problém s vibracemi.
Blahopřeji všem co se dokázali dočíst až sem aniž by umřeli nudou. Ale tohle fórum čtou i úplní začátečníci a jim je tento příspěvek určen.

© 2010 Ludvík Novotný