RU214725U1 - Helicopter spin prevention device - Google Patents
Helicopter spin prevention device Download PDFInfo
- Publication number
- RU214725U1 RU214725U1 RU2022110899U RU2022110899U RU214725U1 RU 214725 U1 RU214725 U1 RU 214725U1 RU 2022110899 U RU2022110899 U RU 2022110899U RU 2022110899 U RU2022110899 U RU 2022110899U RU 214725 U1 RU214725 U1 RU 214725U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- module
- protected
- helicopter
- signals
- receivers
- Prior art date
Links
- 230000002265 prevention Effects 0.000 title 1
- 230000010006 flight Effects 0.000 claims abstract description 15
- 230000002269 spontaneous Effects 0.000 claims abstract description 11
- 230000001939 inductive effect Effects 0.000 claims description 7
- 235000019422 polyvinyl alcohol Nutrition 0.000 description 12
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 12
- 241000710179 Potato virus S Species 0.000 description 2
- 230000000875 corresponding Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 230000001264 neutralization Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Полезная модель относится к области обеспечения безопасности полета авиационной техники, в частности к безопасности полетов гражданской авиации, и предлагается к использованию для полетов на вертолете. Техническим результатом является получение данных о скорости и направлении разворота балки с рулевым винтом, а также при боковом ветре получение информации о воздушном потоке в области рулевого винта одновинтового вертолета для оповещения пилота об опасной ситуации при различных режимах полета. Технический результат достигается тем, что полезная модель - устройство «нет самопроизвольному» вращению вертолета, характеризующееся тем, что содержит два приемника воздушной скорости с частотным выходом и два модуля сравнения выходных частот приемников, первый модуль по безопасной частоте скорости бокового ветра связан защищенным и закрепленным кабелем в фюзеляже с расположенным на рулевой балке первым приемником воздушной скорости бокового ветра, второй модуль по безопасной частоте индуктивной скорости рулевого винта связан защищенным и закрепленным кабелем со вторым приемником воздушной скорости, расположенным на концевой балке в площади рулевого винта, модули между собой связаны защищенным и закрепленным кабелем для передачи сигналов алгоритма одновременного действия сравнения, результирующий сигнал первого модуля отрабатывается сравнением сигналов первого и второго приемников по формуле «полет» (ƒ1Vz/ƒ1Vи)≥0,75, результирующий сигнал второго модуля отрабатывается сравнением сигналов первого и второго приемников по формуле «висение» (ƒ2Vz/ƒ2Vи)≥0,75, модули связаны защищенным и закрепленным кабелем в фюзеляже с пилотом для передачи сигналов о приближении опасного режима - «неуправляемое самопроизвольное вращение». 2 ил. The utility model relates to the field of aviation safety, in particular to the safety of civil aviation, and is proposed for use in helicopter flights. The technical result is to obtain data on the speed and direction of turn of the beam with a tail rotor, as well as in a crosswind, obtaining information about the air flow in the tail rotor area of a single-rotor helicopter to alert the pilot about a dangerous situation in various flight modes. The technical result is achieved by the fact that the utility model is a device "no spontaneous" rotation of the helicopter, characterized in that it contains two airspeed receivers with a frequency output and two modules for comparing the output frequencies of the receivers, the first module is connected to a safe crosswind speed frequency by a protected and fixed cable in the fuselage with the first crosswind airspeed receiver located on the steering beam, the second module is connected by a protected and fixed cable to the second airspeed receiver located on the end beam in the area of the tail rotor, the modules are connected to each other by a protected and fixed cable for transmitting signals of the algorithm of simultaneous action of comparison, the resulting signal of the first module is processed by comparing the signals of the first and second receivers according to the formula "flight" (ƒ 1Vz /ƒ 1Vi )≥0.75, the resulting signal of the second module is processed by comparing with signals of the first and second receivers according to the “hovering” formula (ƒ 2Vz /ƒ 2Vi )≥0.75, the modules are connected by a protected and fixed cable in the fuselage with the pilot to transmit signals about the approach of a dangerous mode - “uncontrolled spontaneous rotation”. 2 ill.
Description
Полезная модель относится к области обеспечения безопасности полета авиационной техники, в частности к безопасности полетов гражданской авиации, и предлагается к использованию для полетов на вертолете.The utility model relates to the field of aviation safety, in particular to the safety of civil aviation, and is proposed for use in helicopter flights.
По различным данным на вертолетах в государственной авиации, а также в авиакомпаниях и авиапредприятиях гражданской авиации произошло 235 авиапроисшествий (АП), 42 (18%) из них - по причине попадания вертолетов в самопроизвольное левое вращение.According to various data, 235 accidents occurred on helicopters in state aviation, as well as in airlines and civil aviation enterprises, 42 (18%) of them were due to helicopters falling into spontaneous left rotation.
Известны рекомендации для пилотов, попадающих в режим непроизвольного непреднамеренного левого вращения вертолета (Беличенко И.А. Самопроизвольный разворот // Вертолет. - 2000. - №1. - С. 24-25). Недостатком рекомендаций является необходимость предварительного обучения, что требует финансового обеспечения и дальнейшей практики летного дела.Known recommendations for pilots falling into the mode of involuntary unintentional left rotation of the helicopter (Belichenko I.A. Spontaneous turn // Helicopter. - 2000. - No. 1. - P. 24-25). The disadvantage of the recommendations is the need for preliminary training, which requires financial support and further flight practice.
Известно устройство уменьшения вероятности возникновения самопроизвольного вращения - это изменение направления вращения рулевого винта (Никифоров В.А. Методика выбора параметров рулевого винта одновинтового вертолета, соответствующих максимальному коэффициенту весовой отдачи. Вертолеты: Труды ОКБ МВЗ имени М.Л. Миля. Выпуск 3. М., Машиностроение-Полет, 2018, стр. 219-247). Ранее при прежнем направлении вращения (толкающий тип винта) потоки воздуха, отходившие от рулевого винта, совпадали по направлению с направлением циркуляции вихрей от несущего винта при ветре справа-сзади, что отражалось на ухудшении эффективности работы рулевого винта. Устройством изменения направления вращения (тип винта тянущий) диапазон нагрузки на лопасть расширился в -1,5 раза, что позволило улучшить путевую управляемость вертолета одновинтовой схемы Недостатком известного предложения является неизвестность направления и скорости бокового ветра.A device is known to reduce the likelihood of spontaneous rotation - this is a change in the direction of rotation of the tail rotor (Nikiforov V.A. Method for selecting the parameters of the tail rotor of a single-rotor helicopter corresponding to the maximum weight return coefficient. Helicopters: Proceedings of the Design Bureau of the Moscow Helicopter Plant named after M.L. Mil.
Известна автоматическая система вывода из левого вращения (DequinA-M, The Myth of Losing Tail Rotoreffectiveness. 45th European Rotorcraft Forum, Warsaw, Poland, 17-20 September. 2019. Paper#17. p. 1-15), принятая за прототип. «При использовании ЭДСУ и закона управления по угловой скорости этой проблемы не существует. Положение педалей при этом не привязано к шагу РВ, и связано только с командой на скорость разворота. Пилот не заботится о балансировочном положении педалей, поскольку оно всегда нейтральное». Недостаток такой системы состоит в большой стоимости электродистанционной системы управления (ЭДСУ), которая входит в общую систему ориентации вертолета в пространстве. ЭДСУ не будет установлено на всех вертолетах. Поэтому в ближайшем будущем пилоты вертолетов могут встречаться с проблемами неуправляемого вращения.Known automatic withdrawal system from left rotation (DequinA-M, The Myth of Losing Tail Rotoreffectiveness. 45th European Rotorcraft Forum, Warsaw, Poland, 17-20 September. 2019. Paper#17. p. 1-15), taken as a prototype. “When using the EDSU and the angular velocity control law, this problem does not exist. In this case, the position of the pedals is not tied to the PB step, and is connected only with the turn speed command. The pilot does not care about the balancing position of the pedals, since it is always neutral. The disadvantage of such a system is the high cost of the fly-by-wire control system (EDSU), which is included in the overall orientation system of the helicopter in space. EDSU will not be installed on all helicopters. Therefore, helicopter pilots may encounter uncontrolled rotation problems in the near future.
Техническим результатом является снижение стоимости устройства «нет самовращению» вертолета за счет уменьшения количества приборов в оповещении пилота о возможной опасности появления режима неуправляемое вращение.The technical result is to reduce the cost of the device "no self-rotation" of the helicopter by reducing the number of devices in alerting the pilot about the possible danger of the appearance of the uncontrolled rotation mode.
Технический результат достигается тем, что полезная модель - устройство «нет самопроизвольному» вращению вертолета, характеризующееся тем, что содержит два приемника воздушной скорости с частотным выходом и два модуля сравнения выходных частот приемников, первый модуль по безопасной частоте скорости бокового ветра связан защищенным и закрепленным кабелем в фюзеляже с расположенным на рулевой балке первым приемником воздушной скорости бокового ветра, второй модуль по безопасной частоте индуктивной скорости рулевого винта связан защищенным и закрепленным кабелем со вторым приемником воздушной скорости, расположенным на концевой балке в площади рулевого винта, модули между собой связаны защищенным и закрепленным кабелем для передачи сигналов алгоритма одновременного действия сравнения, результирующий сигнал первого модуля отрабатывается сравнением сигналов первого и второго приемников по формуле «полет» - результирующий сигнал второго модуля отрабатывается сравнением сигналов первого и второго приемников по формуле «висение» модули связаны защищенным и закрепленным кабелем в фюзеляже с пилотом для передачи сигналов о приближении опасного режима неуправляемое самопроизвольное вращение.The technical result is achieved by the fact that the utility model is a device "no spontaneous" rotation of the helicopter, characterized in that it contains two airspeed receivers with a frequency output and two modules for comparing the output frequencies of the receivers, the first module is connected to a safe crosswind speed frequency by a protected and fixed cable in the fuselage with the first crosswind airspeed receiver located on the steering beam, the second module is connected by a protected and fixed cable to the second airspeed receiver located on the end beam in the area of the tail rotor, the modules are connected to each other by a protected and fixed cable for transmitting signals of the algorithm of simultaneous action of comparison, the resulting signal of the first module is processed by comparing the signals of the first and second receivers according to the formula "flight" - the resulting signal of the second module is processed by comparing the signals of the first and second receivers according to the "hovering" formula the modules are connected by a protected and fixed cable in the fuselage with the pilot to transmit signals about the approach of a dangerous mode. uncontrolled spontaneous rotation.
На фиг. 1 на вертолете показана схема расположения приемника 1 ПВС Vz истинной воздушной скорости с частотным выходом для измерения окружной скорости разворота фюзеляжа и боковой скорости ветра, а также приемника 2 ПВС Vи истинной воздушной скорости с частотным выходом для измерения индуктивной скорости рулевого винта вертолета, оба приемника предназначены для одновременной работы в модуле 6 и модуле 7 (не показаны) и связаны сигналами по кабелю 5.In FIG. 1 on the helicopter shows the layout of the
На фиг. 2 показана схема взаимодействия и сравнения сигналов приемников 1 ПВС Vz и 2 ПВС Vи воздушной скорости в модуле 6 сравнения и в модуле 7 сравнения при различных режимах - «полет» и «висение».In FIG. 2 shows a diagram of the interaction and comparison of the signals of the
Работа устройства «нет самопроизвольному» вращению вертолета и предупреждения летчика о возникновении непреднамеренного разворота влево одновинтового вертолета на двух режимах (полет и висение) происходит следующим образом (фиг. 2).The operation of the device "no spontaneous" rotation of the helicopter and warning the pilot about the occurrence of an unintentional turn to the left of a single-rotor helicopter in two modes (flight and hover) occurs as follows (Fig. 2).
Режим «Полет». При выполнении задания в полете требуется перевести вертолет в режим горизонтального полета Vx со снижением по высоте. При скорости и маневре разворота измеряют скорость разворота совместно с боковым ветром скоростью Vz приемником 1 ПВС с частотным выходом (фиг. 2), расположенным на рулевой балке 4 фюзеляжа (фиг. 1). Приемником 1 ПВС Vz(~≥5 м/с), подается частотный сигнал (например, ≅90 Гц) о величине скорости при развороте в электронный модуль 6 для сравнения с одновременным поступающим сигналом индуктивной скорости Vи из области рулевого винта от приемника 2 ПВС Vи, расположенным на рулевой балке 4, с частотным выходом (фиг. 2). При несоответствии режиму ограничения принятого отношения частотных сигналов по формуле вычисленного в электронном модуле 6 сравнения, подается сигнал опасности летчику для изменения режима полета для удовлетворения отношения частотных сигналов скорости разворота и индуктивной скорости равного (фиг. 2). Расположенный в кабине пилотов электронной модуль 6 сравнения, связан защищенным и закрепленным кабелем 5 (фиг. 1) в фюзеляже с приемником воздушной скорости 1 ПВС Vz расположенным на рулевой балке 4.Flight mode. When performing a task in flight, it is required to transfer the helicopter to the level flight mode V x with a decrease in altitude. At speed and the turn maneuver measure the turn speed together with the crosswind speed V z by the
Конструктивной основой приемников воздушной скорости 1 ПВС Vz и 2 ПВС Vи с выходными частотными сигналами является проточный струйный автогенератор. Работа струйного автогенератора заключается в следующем.The constructive basis of the
Набегающий поток, например, Vz проходит через входной канал приемника ПВС в трехкаскадный струйный автогенератор, на выходе которого формируются пневматические автоколебания давления воздушной среды, преобразованные пьезоэлектропреобразователем в электрический частотный сигнал ƒ1Vz. Одновременно другим трехкаскадным струйным автогенератором внутри 2 ПВС Vи в модуль 6 сравнения подается сигнал индуктивной скорости рулевого винта с частотой Далее частотные сигналы и после сравнения в электронном модуле 6 сравнения по формуле (фиг. 2) передаются в кабину пилота сигналом опасности (звук и свет).The oncoming flow, for example, V z passes through the input channel of the PVA receiver into a three-stage jet self-oscillator, at the output of which pneumatic self-oscillations of air pressure are formed, converted by a piezoelectric transducer into an electric frequency signal ƒ 1Vz . At the same time, another three-stage jet oscillator inside 2 PVA V and into the comparison module 6 receives a signal of the inductive speed of the tail rotor with a frequency Further frequency signals and after comparison in the electronic module 6 comparison according to the formula (Fig. 2) are transmitted to the cockpit as a danger signal (sound and light).
На фиг. 2 показано, что приемники 1ПВС Vz (1), 2 ПВС Vи (2) алгоритмически связаны между собой и с модулем 6 сравнения и с модулем 7 сравнения. Конструктивно они соединены защищенным и закрепленным кабелем 5 (фиг. 1) в фюзеляже, расположение модулей 6 и 7 не показано.In FIG. 2 shows that the receivers 1PVS V z (1), 2 PVS V and (2) are algorithmically connected to each other and to the comparison module 6 and to the
На режиме «висение» при скорости Vz (~≥12 м/с) бокового ветра приемником воздушной скорости 1 ПBC Vz c частотным выходом (например, ≅120 Гц), расположенным на рулевой балке, подается сигнал в электронный модуль 7 для сравнения с одновременным поступающим сигналом индуктивной скорости Vи из области рулевого винта от 2 ПВС Vи, расположенным на концевой балке, с частотным выходом При несоответствии режима «висение» режиму ограничения принятого отношения частотных сигналов по формуле вычисленного в электронном модуле 7 сравнения, подается сигнал опасности летчику для изменения режима полета для удовлетворения отношения частотных сигналов скорости разворота и индуктивной скорости равного In the "hovering" mode at a speed V z (~≥12 m/s) of a crosswind with an
Включение режимов «полет» или «висение» автоматически определяется штатным прибором скорости на вертолете.The inclusion of the "flight" or "hovering" modes is automatically determined by the standard speed device on the helicopter.
Предложенным устройством достигается снижение стоимости устройства «нет самопроизвольному» вращению вертолета за счет уменьшения количества приборов в оповещении пилота о возможной опасности появления режима неуправляемое вращение.The proposed device achieves a reduction in the cost of the device "no spontaneous" rotation of the helicopter by reducing the number of devices in alerting the pilot about the possible danger of the appearance of the uncontrolled rotation mode.
Claims (1)
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU214725U1 true RU214725U1 (en) | 2022-11-11 |
Family
ID=
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997046813A2 (en) * | 1996-06-06 | 1997-12-11 | University Of Southampton | Active vibration control system |
RU58719U1 (en) * | 2006-07-05 | 2006-11-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | HELICOPTER SPEED METER |
RU2439584C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" им. Г.А. Ильенко" | On-board system of information support to helicopter crew |
RU2587389C1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Onboard system of measuring parameters of wind velocity vector at station, takeoff and landing helicopter |
US11220997B2 (en) * | 2016-12-09 | 2022-01-11 | Vestas Wind Systems A/S | Adaptive noise control for wind turbine |
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1997046813A2 (en) * | 1996-06-06 | 1997-12-11 | University Of Southampton | Active vibration control system |
RU58719U1 (en) * | 2006-07-05 | 2006-11-27 | ОАО "Ульяновское конструкторское бюро приборостроения" (ОАО "УКБП") | HELICOPTER SPEED METER |
RU2439584C1 (en) * | 2010-08-17 | 2012-01-10 | Открытое акционерное общество "Научно-производственный комплекс "ЭЛАРА" им. Г.А. Ильенко" | On-board system of information support to helicopter crew |
RU2587389C1 (en) * | 2014-12-10 | 2016-06-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Казанский национальный исследовательский технический университет им. А.Н. Туполева-КАИ" | Onboard system of measuring parameters of wind velocity vector at station, takeoff and landing helicopter |
US11220997B2 (en) * | 2016-12-09 | 2022-01-11 | Vestas Wind Systems A/S | Adaptive noise control for wind turbine |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10676181B2 (en) | Gearbox for a dual rotor, rotary wing aircraft | |
US11433997B2 (en) | Rotorcraft anti-torque systems and methods therefor | |
US8918235B1 (en) | Varying engine thrust for directional control of an aircraft experiencing engine thrust asymmetry | |
EP1620311B1 (en) | Method and apparatus for preventing adverse effects of vortex ring state | |
US6352223B1 (en) | System for the yaw control of an aircraft | |
US20180178908A1 (en) | Device for regulating the speed of rotation of a gas generator shaft of a rotorcraft turboshaft engine, a rotorcraft provided with such a device, and an associated method of regulation | |
EP3733509A1 (en) | Rotorcraft anti-torque systems and methods therefor | |
US20020021230A1 (en) | Detecting a low performance takeoff condition for aircraft for use with ground proximity warning systems | |
RU214725U1 (en) | Helicopter spin prevention device | |
Cichy et al. | Flight tests of a rotating cylinder flap on a North American Rockwell YOV-10 aircraft | |
RU2782807C1 (en) | System for warning the pilot about the occurrence of an unintentional turn to the left of a single-rotor helicopter | |
US20180312250A1 (en) | Device for regulating a setpoint for a speed of rotation of a rotorcraft rotor, a rotorcraft fitted with such a device, and an associated method of regulation | |
US20190127055A1 (en) | Apparatus for Using Aircraft Active Vibration Control System as Pilot Cueing Aid | |
RU2782038C1 (en) | Method for preventing spontaneous rotation of a helicopter | |
Andoga et al. | Automatic decision making process in a small unmanned airplane | |
Ivchin et al. | Development of the technical solution to prevent a single-rotor helicopter from entering uncontrolled rotation | |
Barber et al. | Wake vortex attenuation flight tests: A status report | |
RU195166U1 (en) | Rotor Flow Meter | |
Kolesár et al. | Analysis of the operational variables affecting TKE-off and landing of aircraft | |
RU2818823C1 (en) | Method of preventing rotorcraft from entering vortex ring state zone at pre-landing maneuvers in hovering mode | |
Khakimullin | ANALYSIS OF THE REQUIREMENTS FOR MEASURING THE WIND PARAMETERS ON THE BOARD OF THE SINGLE-SCREW HELICOPTER AT THE PARKING, STARTING, TAKEOFF AND LANDING MODES | |
Brender et al. | The attributes of a variable-diameter rotor system applied to civil tiltrotor aircraft | |
Innis et al. | Flight tests under IFR with an STOL transport aircraft | |
McGovern | UAS flight test for safety and for efficiency | |
Pegg | A Flight Investigation of a Lightweight Helicopter to Study the Feasbility of Fixed-collective-pitch Autorotations |