Должны ли самолеты балансировать крутящий момент, как вертолеты?

Вопросы / ответыДолжны ли самолеты балансировать крутящий момент, как вертолеты?
0 +1 -1
flyman Админ. спросил 2 недели назад

Вертолеты нуждаются в хвостовом винте, чтобы уравновесить реакцию вращающего момента, которая имеет тенденцию вращать основной корпус боком. Разве одномоторный самолет не страдает той же проблемой? Я бы предположил, что (например) левое крыло опустится ниже правого из-за крутящего момента. Как ей противостоять?

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Не только реакция вращающего момента. Моменты рыскания и качки, асимметричная тяга и гироскопическая прецессия, как описано здесь: влияние винта на динамику самолета

5 ответ
0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Самолет с одним двигателем может испытывать проблемы с управлением из-за крутящего момента.

Ранним известным примером был верблюд Сопвича

Как указывали другие, эффекты крутящего момента должны быть устранены с помощью обычных аэродинамических средств управления, доступных пилоту. Некоторые самолеты имели очень большие элероны из-за этой проблемы.

Диаграмма, показывающая влияние крутящего момента на самолет

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Следует отметить, что роторные двигатели вызывают гораздо большие проблемы с прецессией, чем другие типы, что делает Sopwith Camel одним из самых плохих случаев.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Действительно, то, что мы видим с Sopwith Camel, — это не простой случай крутящего момента пропеллера. Весь двигатель вращается вокруг неподвижного коленчатого вала (по причинам охлаждения), и ускорение двигателя в значительной степени отвечает за качание. Согласно видео-комментарию, двигатель не имеет дроссельной заслонки и только 3 настройки мощности (3,6 или 9 цилиндров), поэтому пульсация на самом деле является особенностью дизайна! Должно быть, это был Варинг Уоринг, чтобы летать. Прецессия относится к тому, что двигатель также действует как массивный гироскоп. Этот самолет может поворачиваться гораздо быстрее и плотнее в одном направлении, чем в другом

flyman Админ. ответил 2 недели назад

На самом деле летчики-истребители того времени прекрасно понимали, что благодаря этим силам самолеты могут поворачиваться в одну сторону («поворотный поворот») гораздо плотнее и быстрее, чем в другую. Важно знать, когда воздушный бой!

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

В отличие от того, что происходит в вертолетах, статическая и динамическая стабильность предотвратит большие движения винтовых самолетов из-за крутящего момента двигателя и винта. Самое большое последствие, момент завальцовки, позаботится о амортизировать крена. Когда крутящий момент пропеллера катит самолет, движущееся вниз крыло будет видеть более высокий, а движущееся вверх крыло-более низкий угол атаки. Оба крыла создадут момент качения, который быстро остановит движение качения. Все, что пилот должен сделать, это восстановить правильное положение крена с помощью элеронов.

Разница в подъемной силе катящегося самолета также создает различное сопротивление на левом и правом крыльях, поэтому небольшой момент рыскания повернет самолет немного вбок, когда начнется качка. Это должно быть исправлено вводом руля.

Если мы посмотрим на другие вторичные эффекты, движение рыскания вызовет небольшое изменение шага путем прецессии двигателя и пропеллера. Это также будет быстро остановлено демпфированием тангажа (движение тангажа изменяет угол атаки на горизонтальных поверхностях хвоста), и пилоту нужно исправить ориентацию тангажа снова.

Следовательно, изменение частоты вращения приведет к незначительным перемещениям вокруг всех трех осей в одномоторном винтовом самолете.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Она противопоставлена естественной стабилностью и управлением крена обеспеченным ailerons. Если у вас недостаточная скорость полета для управления креном, вы будете на земле, и ваша передача предотвратит чрезмерную прокатку.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Существует большая разница между величиной крутящего момента, передаваемого на несущий винт вертолета, и величиной крутящего момента, передаваемого на несущий винт самолета со сравнительно большими размерами. Кроме того, без хвостового винта вертолету в подвешенном состоянии нечего «толкать», чтобы доставить необходимый крутящий момент на главный Ротор. Если бы не хвостовой Ротор, крутящий момент, передаваемый на главный Ротор, заставил бы остальную часть транспортного средства вращаться в противоположном направлении. Зависающий полет был бы в значительной степени невозможен без чего-то аэродинамически генерировать противоположный крутящий момент (хвостовой Ротор, второй встречный вращающийся ротор и т. д.).).

Крутящий момент, передаваемый на винт самолета с неподвижным крылом, противодействует либо через землю (при неподвижном положении, рулении или при взлете), либо крыльями (с незначительной отделкой крена или входом управления) во время полета. Как объяснялось в других ответах, крутящий момент пропеллера вызывает определенные эффекты, но они имеют гораздо меньшее значение, чем у несущего винта вертолета, и рассматриваются с помощью trim и осведомленности/обработки пилота.

0 +1 -1
flyman Админ. ответил 2 недели назад

Крутящий момент более заметен в самолетах с хвостовыми колесами (tail draggers), которые также имеют большие двигатели (например, World war 2 vintage) по двум причинам:

  1. Если дроссель продвигается слишком быстро, у вас может не хватить воздушного потока над рулем, чтобы противостоять ему, и может возникнуть колебание, за которым последует контур заземления.
  2. В момент, когда хвост отрывается от Земли во время взлета, возникают гироскопические эффекты, которые могут вызвать качание (попробуйте держать волчок, а затем перемещать его — он оказывает силы в неожиданных направлениях).

Также на самолетах с самыми большими двигателями крутящий момент мог сделать одно крыло ниже, чем другое во время взлета. У вас также есть проблема, чтобы быть очень осторожным с дроссельной заслонкой и рулем, потому что эти эффекты более выражены при более низких скоростях воздуха, где воздушный поток меньше.

Самолет с носовым колесом обычно более стабилен на Земле (из-за того, что CG находится впереди основных колес, а не сзади), поэтому эти эффекты менее заметны.

flyman Админ. ответил 2 недели назад

Извините, Да, вы совершенно правы, фактор p-это еще одна вещь в дополнение к гироскопическим эффектам, о которых я упоминал. Поиск «P factor aviation» дает быстрое объяснение от Google