Бесплатная техническая библиотека

Моделисту о вертолете. Советы моделисту

Справочник / Аппаратура радиоуправления

 Комментарии к статье

Многократные попытки переделок свободнолетающих моделей вертолетов на радиоуправляемые, как это было с моделями самолетов и планеров, оказались безуспешными. Это объясняется тем, что модели вертолетов свободного полета, построенные по несимметричной или соосной схемам с вращающимися двигателями, не имеют того, что называется корпусом. Попросту говоря, у них нет ни носа, ни хвоста. Поэтому всякое движение для них, кроме "вверх" и "вниз", имеет направление вперед. А управление направлением движения модели вертолета без ориентированного в пространстве корпуса, как и управление скоростью движения, невозможно без автомата перекоса. Его же на свободно-летающих и так называемых таймерных вертолетах и нет.

Уточним, что радиоуправляемой называется такая модель вертолета, которая может совершить посадку на место взлета. Современная модель такого типа имеет почти те же органы управления, что и большой вертолет (хотя на отдельных моделях, как и на описываемой, нет привода на общий шаг). Почти все модели оснащены гироскопическими автоматами стабилизации (непосредственно связанными с несущим ротором), назначение которых - обеспечить постоянное положение плоскости вращения несущего ротора при резких внешних возмущениях.

Приводим краткое описание и чертежи одной из японских моделей ТМ-20. Не все технические задачи решены в ней наилучшим образом. Конструктору, желающему заняться освоением этой неизученной области технического творчества, следует подготовиться к преодолению значительных трудностей.

В отечественной литературе описаний радиоуправляемых моделей вертолетов и рекомендаций по их постройке пока нет. Дело это для наших моделистов новое, а быть пионером в новом направлении модельной техники почетно.

Радиоуправляемые модели вертолетов - новый класс в авиамодельном спорте. В правилах соревнований пока нет даже определения, что такое модель вертолета, не разработаны и четкие технические требования. Недостаток информации о таких моделях сдерживает развитие этого класса. Как результат, к сожалению, приходится констатировать большое отставание в нем наших спортсменов.

Рис. 1

Рис. 2

Было немало попыток поднять в воздух радиоуправляемую модель вертолета, но преодолеть психологический барьер - боязнь разбить столь сложную технику - удалось только авиамоделистам Московского авиационного института Виталию Макееву и Игорю Цибизову, которые установили первый Всесоюзный рекорд продолжительности полета с посадкой на место взлета, равный 6 мин 20 с. В другом полете их модель пролетела 2700 м и совершила посадку на заранее намеченную площадку.

Освоение ими пилотирования модели обошлось без серьезных поломок. Поэтому возможность безаварийного освоения новой техники следует считать доказанной. Высказывается даже мнение, что научиться пилотировать модель вертолета сразу проще, чем переучиваться после пилотирования модели самолета. Но прежде чем приступать к постройке модели, необходимо познакомиться с особенностями схемы, конструкции и принципом попета вертолета. Начнем с терминологии, которая в дальнейшем облегчит наше взаимопонимание.

Вертолет - летательный аппарат тяжелее воздуха, способный неподвижно висеть, а также перемещаться в воздухе под любым углом к горизонту. Подъемная сила и тяга у него создаются одним или несколькими роторами, приводимыми во вращение мотором.

Однороторный вертолет (рис. 1) с одним (главным) несущим ротором и хвостовым винтом для компенсации реактивного момента. Хвостовой винт используется также для управления по курсу.

Соосный вертолет (К-26, рис. 2) с двумя роторами, расположенными на одной оси и вращающимися в противоположных направлениях.

Вертолет продольной схемы (рис. 4) с двумя роторами, расположенными по концам фюзеляжа и вращающимися в противоположных направлениях.

Рис. 5. Автомат-перекос: 1 - вал ротора, 2 - тяга, 3 - оси автомата-перекоса, 4 - автомат-перекос, 5 - тяга поперечного управления, 6 - тяга продольного управления, 7 - рычаг управления общим шагом

Рис. 6. Схема однороторного вертолета: 1 - тяга, 2 - вертикально поставленные тяги, 3 - горизонтально поставленные тяги, 4 - вес, 5 - лобовое сопротивление

Ротор (главный) - винт, служащий для создания подъемной силы.

Автомат-перекос (рис. 5) - механизм, служащий для циклического изменения угла установки (шага) лопастей ротора.

Втулка ротора - агрегат, служащий для соединения лопастей с ведущим валом.

Горизонтальный шарнир - часть втулки ротора, обеспечивающая возможность махового движения лопастей.

Осевой шарнир - часть втулки ротора, позволяющая изменять угол установки (шага) лопастей.

Плоскость вращения ротора - плоскость, проходящая через втулку ротора перпендикулярно ее оси.

Угол взмаха - угол между осью лопастями и плоскостью вращения ротора.

Угол установки - угол между хордой профиля попасти и плоскостью вращения ротора.

Изменение общего шага - одновременное, одинаковое изменение углов установки всех лопастей всех роторов вертолета.

Висение - неподвижное положение вертолета в воздухе, когда его вертикальная и горизонтальная скорости относительно окружающего воздуха равны нулю.

В авиамоделизме наибольшее распространение по конструктивным соображениям получили однороторные модели вертолетов.

О работе ротора нужно знать следующее.

Чем меньше число лопастей, тем больше его эффективность.

При висении и при вертикальном подъеме ротор вертолета работает подобно пропеллеру. При поступательном полете его ось вращения наклоняется вперед, и он работает на режиме новой обдувки. Когда лопасти вращаются, подъемная сила заставляет их подниматься, в то время как центробежная сила препятствует их чрезмерному закидыванию вверх, поэтому диск ротора приобретает коническую форму.

От формы лопасти теоретически зависят аэродинамические характеристики вертолета. Однако практика четных испытаний не выявила этого влияния настолько, чтобы можно было сделать какие-либо определенные выводы. Но улучшение поверхности лопасти дает значительное снижение необходимой для попета мощности двигателя. Отрицательная закрутка попасти на 8-10° дает увеличение тяги на 3-4%.

Скорость движения лопасти относительно воздуха неодинакова. Она меньше у оси вращения и больше у конца и, кроме того, меняется в зависимости от положения попасти по отношению к направлению полета.

Так, при вращении винта скорость попасти, движущейся вперед, слагается из скоростей ее вращения и поступательного движения вертолета. Для лопасти же, движущейся назад, скорость будет определяться разностью между скоростью поступательного движения всей машины и собственной скоростью вращения.

Из-за меньшей скорости у попасти, движущейся назад, будет меньше и подъемная сила или, вернее, была бы меньше, если бы в этом случае не увеличивался ее угол атаки для сохранения равновесия. Но слишком увеличивать этот угол тоже нельзя.

Предел максимальной скорости полета определяется величиной истинного угла атаки отстающей попасти. Увеличение числа оборотов ротора при соответственном уменьшении его диаметра приводит к ухудшению характеристики висения. Существенных улучшений можно достигнуть, применив профили с большим значением критических углов атаки, если это не приведет к значительному возрастанию сопротивления.

Рис. 7. График необходимой мощности для горизонтального полета

Рис. 8. Диаграмма безопасных высот для случая авторотирующей посадки

Близость земли и так называемая "земная подушка" значительно влияют на аэродинамические характеристики ротора. Но на расстоянии, равном диаметру ротора, этим влиянием уже можно пренебречь. Для висения вертолета без поступательной скорости необходима мощность на 30% большая, чем при горизонтальном полете на оптимальной скорости.

Такое же явление наблюдается при наборе высоты. Динамический потолок (с поступательной скоростью) всегда больше статического (на режиме висения). При остановке мотора вертолет становится автожиром. В этом случае ротор вращается без подвода мощности в результате действия аэродинамических сил. Последние обеспечивают необходимую тягу ротора и поддерживают его вращение. Но это превращение зависит от многих факторов. Основной из них - направление обдувки ротора воздушным потоком.

При моторном полете воздушный поток набегает на ротор вертолета сверху, на режиме авторотации - снизу. Для обеспечения авторотации необходима определенная скорость потока (прямого или косого), то есть вертолет должен перемещаться относительно него. Так, для безопасной авторотирующей посадки с режима висения аппарат должен иметь запас высоты не менее 150 м или при горизонтальном полете, поступательную скорость не менее 120 км/ч, в противном случае авария неизбежна.

Таковы краткие сведения о вертолете, которые необходимо знать авиамоделисту.

 Рекомендуем интересные статьи раздела Моделирование:

▪ Носовая бобышка резиномоторной модели

▪ Переделка микродвигателя Ритм

▪ Кордовая скоростная модель

Смотрите другие статьи раздела Моделирование.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Оптимальная продолжительность сна 12.11.2025

Сон играет ключевую роль в поддержании здоровья, когнитивных функций и общего самочувствия. Несмотря на широко распространенный стереотип о восьмичасовом сне, последние исследования показывают, что оптимальная продолжительность сна для большинства здоровых взрослых ближе к семи часам. Эволюционный биолог из Гарварда, Дэниел Э. Либерман, утверждает, что традиционная норма восьми часов сна - это скорее культурное наследие индустриальной эпохи, чем биологическая необходимость. По его словам, полевые исследования, проведенные в сообществах, не использующих электричество, показывают, что средняя продолжительность сна составляет 6-7 часов, что значительно отличается от общепринятого стандарта. Современные эпидемиологические данные подтверждают этот взгляд. Исследования выявили так называемую "U-образную кривую" зависимости между продолжительностью сна и рисками для здоровья. Минимальные показатели заболеваемости и смертности наблюдаются именно у людей, спящих около семи часов в сутки. ...>>

Дефицит кислорода усиливает выброс закиси азота 12.11.2025

Парниковые газы играют ключевую роль в изменении климата, а закись азота (N2O) - один из наиболее опасных среди них. Этот газ не только втрое сильнее углекислого газа в удержании тепла, но и разрушает озоновый слой. Недавнее исследование американских ученых показало, что микробы в зонах с низким содержанием кислорода активно производят N2O, усиливая глобальные климатические риски. Команда из Университета Пенсильвании изучала прибрежные воды у Сан-Диего и провела наблюдения на глубинах от 40 до 120 метров в Восточной тропической северной части Тихого океана - одной из крупнейших зон дефицита кислорода. Исследователи сосредоточились на том, как морские микроорганизмы превращают нитраты в закись азота. В ходе работы выяснилось, что существует два пути образования N2O. Один путь начинается с нитрата, другой - с нитрита. На первый взгляд более короткий путь должен быть эффективнее, однако микробы, использующие нитрат, продуцируют больше газа, поскольку этот "сырьевой" источник более д ...>>

Омега-3 помогают молодым кораллам выживать 11.11.2025

Сохранение коралловых рифов становится все более актуальной задачей в условиях глобального изменения климата. Молодые кораллы особенно уязвимы на ранних стадиях развития, когда стрессовые условия и нехватка питательных веществ могут привести к высокой смертности. Недавнее исследование ученых из Технологического университета Сиднея показывает, что специальные пищевые добавки способны существенно повысить выживаемость личинок кораллов. В ходе работы исследователи разработали особый состав "детского питания" для коралловых личинок. В него вошли масла, богатые омега-3 жирными кислотами, а также важные стерины, необходимые для формирования клеточных мембран. Личинки, получавшие эти добавки, развивались быстрее, становились крепче и демонстрировали более высокую устойчивость к стрессовым факторам. Особое внимание ученые уделили липидам. Анализ показал, что личинки активно усваивают эти вещества, что напрямую влияет на их жизнеспособность. Стерины, содержащиеся в корме, повышают устойчи ...>>

Случайная новость из Архива Сверхтонкие, легкие и гибкие панели прикосновения для мобильных применений 16.02.2005 Корпорация FUJITSU COMPONENTS начала выпуск сверхтонких, легких и гибких панелей прикосновения для мобильных применений. Панели имеют толщину 0,65 мм, размеры по диагонали от 4,5 до 15 см, прозрачность до 87%, рассчитаны на передачу до 100000 слов информации о координатах прикосновения.

Другие интересные новости:

▪ Новый рекорд скорости для электромобилей

▪ Лазерные голограммы улучшат качества промышленной трехмерной печати

▪ Электронная классная доска

▪ 19" LCD дисплей от Buffalo Corporation

▪ Музыка вулканов

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Зрительные иллюзии. Подборка статей

▪ статья Ландау Лев Давидович. Знаменитые афоризмы

▪ статья В чем, согласно американской пословице, состоит заслуга полковника Сэмюэла Кольта перед человечеством? Подробный ответ

▪ статья Арония Мичурина. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Усилитель телевизионного сигнала. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чудо-горелка. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025