RU2300089C2 - Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) - Google Patents
Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2300089C2 RU2300089C2 RU2005106495/11A RU2005106495A RU2300089C2 RU 2300089 C2 RU2300089 C2 RU 2300089C2 RU 2005106495/11 A RU2005106495/11 A RU 2005106495/11A RU 2005106495 A RU2005106495 A RU 2005106495A RU 2300089 C2 RU2300089 C2 RU 2300089C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- screw
- propeller
- disk
- partition
- circuit
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Toys (AREA)
- Aerodynamic Tests, Hydrodynamic Tests, Wind Tunnels, And Water Tanks (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационному приборостроению и может быть использовано в летательных аппаратах с винтами большого диаметра.The invention relates to aircraft instrumentation and can be used in aircraft with large diameter screws.
Рассмотрим работу воздушного винта, пользуясь аэромагнитной аналогией (1, c.89). Вращаясь, лопасти винта отбрасывают назад (вниз) воздух, создавая аэродинамические силы и его осевую скорость. За винтом струя воздуха закручивается в сторону его вращения (фиг.1 - аналогия с гребным винтом).Consider the operation of the propeller, using the aeromagnetic analogy (1, p. 89). Rotating, the rotor blades throw back (down) the air, creating aerodynamic forces and its axial speed. Behind the screw, the air stream spins in the direction of its rotation (Fig. 1 - analogy with the propeller).
Дальнейшее описание в основном относится к несущему винту вертолета. Под винтом возникает область повышенного давления. Над винтом - область пониженного давления. В результате образуется сила-упор, направленная вверх. Эта сила, уравновешивая вес вертолета, поддерживает его на определенной высоте. В случае ее превышения над весом вертолет поднимается (набирает высоту). При ее снижении вертолет опускается. Более строгое описание требует учета выталкивающей силы, действующей на вертолет со стороны среды (воздуха).The following description generally refers to the rotor of a helicopter. An area of high pressure arises under the screw. Above the screw is an area of reduced pressure. As a result, an up stop is formed. This force, balancing the weight of the helicopter, supports it at a certain height. If it exceeds the weight of the helicopter rises (gaining height). When it decreases, the helicopter lowers. A more rigorous description requires consideration of the buoyancy force acting on the helicopter from the medium (air) side.
Вес и выталкивающая сила направлены встречно. Уравнение равновесия, удержания вертолета на определенной высоте, имеет видWeight and buoyancy are directed counterclockwise. The equation of equilibrium, holding the helicopter at a certain height, has the form
где Py - упор, G - вес, В - выталкивающая сила.where P y - emphasis, G - weight, B - buoyancy force.
Представим аэродинамическое поле винта в виде пространственного диполя, комбинации источника и стока с равными расходами. Упрощенное силовое поле является набором "эллиптических" силовых линий, расположенных вокруг винта. Здесь полезна аналогия с электромагнитным полем соленоида, состоящего из двух половин: неподвижной (пространство под винтом) и подвижной (пространство над винтом). Источником является северный полюс, а стоком - южный (фиг.2).Imagine the aerodynamic field of a screw in the form of a spatial dipole, a combination of source and drain with equal costs. A simplified force field is a set of "elliptical" field lines located around a screw. An analogy with the electromagnetic field of a solenoid, consisting of two halves: stationary (space under the screw) and mobile (space above the screw) is useful here. The source is the north pole, and the drain is the south pole (Fig. 2).
Принципиальным отличием поля винта от поля соленоида является наличие у первого закрутки силовых линий (для упрощения закрутка на фиг.2 не показана). Также не показано влияние корпуса носителя.The fundamental difference between the screw field and the solenoid field is the presence of power lines at the first twist (to simplify the twist is not shown in figure 2). Also not shown is the effect of the carrier body.
В соответствии с (1, с.95) крутящий момент винта рассчитывается по формулеIn accordance with (1, p. 95), the screw torque is calculated by the formula
где D - диаметр винта, n - скорость вращения винта, ρ - плотность воздуха, К1 - коэффициент момента.where D is the diameter of the screw, n is the speed of rotation of the screw, ρ is the air density, K 1 is the moment coefficient.
Из формулы 2 следует наличие резкого различия величины крутящего момента у винтов большого и малого диаметра. Отношение их может достигать нескольких порядков.From
Выражение для упора винта имеет вид: 
где К2 - коэффициент упора, Pу~D4.where K 2 - coefficient of emphasis, P y ~ D 4 .
Таким образом, для винтов большого диаметра характерно наличие очень больших крутящего момента и упора. Например, увеличение диаметра в два раза приводит к увеличению момента в 32, а упора в 16 раз (при постоянных оборотах). В результате резко возрастает степень закрутки воздуха.Thus, for large-diameter screws, very large torques and stops are characteristic. For example, a doubling of the diameter leads to an increase in torque by 32, and a stop by 16 times (at constant speeds). As a result, the degree of air swirling sharply increases.
Фото гребного винта (фиг.1), заимствованное из (3), хорошо показывает закрутку воды за винтом, образование жгутов силовых линий (трубок тока), сходящих с концевых кромок лопастей, и их образование на засасывающей стороне. Силовая линия является замкнутой спиралью переменного шага и радиуса. Совокупность множества силовых линий образует силовое поле винта. Вдоль этих линий происходит движение масс воздуха (воды). Структура поля хорошо видна у гребного винта благодаря кавитационным пузырькам. Особенности этой структуры будут использованы и для описания поля воздушного винта. Отличия обуславливаются тем, что плотность воздуха на три порядка меньше плотности воды, ось вращения винта вертолета вертикальна и носитель расположен под винтом, в области повышенного давления.The photo of the propeller (Fig. 1), borrowed from (3), shows well the swirling of water behind the propeller, the formation of bundles of power lines (current tubes) coming from the end edges of the blades, and their formation on the suction side. The line of force is a closed spiral of variable pitch and radius. The set of many lines of force forms the force field of the screw. Along these lines there is a movement of air (water) masses. The field structure is clearly visible on the propeller due to cavitation bubbles. The features of this structure will be used to describe the propeller field. The differences are due to the fact that the air density is three orders of magnitude lower than the density of water, the axis of rotation of the helicopter rotor is vertical and the carrier is located under the rotor, in the area of high pressure.
Геометрическую модель поля около винта можно представить в виде двух усеченных конусов, имеющих одну вертикальную ось и одно малое основание, совпадающее с диском винта. В верхнем конусе - недостаток давления, в нижнем - избыток.The geometric model of the field near the screw can be represented in the form of two truncated cones having one vertical axis and one small base that coincides with the screw disk. There is a lack of pressure in the upper cone, and an excess in the lower cone.
Источником закрутки являются нагнетающие поверхности лопастей винта, создающие вращающий момент. Несмотря на снижение закрутки корпусом носителя она передается в область над винтом благодаря вращению засасывающих поверхностей лопастей и наличию вязкости. Степень закрутки может быть различной. При некоторых условиях (о них будет сказано ниже) закрутка может достигать наибольшего значения. В результате над винтом возникает вихревое образование - (фиг.3), подобие смерча.The source of the twist are the discharge surfaces of the rotor blades, creating a torque. Despite the decrease in the twist of the carrier body, it is transferred to the area above the screw due to the rotation of the suction surfaces of the blades and the presence of viscosity. The degree of twist may vary. Under certain conditions (discussed below), the spin can reach its maximum value. As a result, a vortex formation arises above the screw (Fig. 3), similar to a tornado.
При горизонтальном движении встречный поток сносит назад вихревое образование и оно исчезает. Однако через некоторое (малое) время образование вновь возникает, имея вертикальную ось, и оно сносится встречным потоком. Таким образом, смерчь описывает в вертикальной плоскости подобие сектора-квадранта. Его существование носит циклический характер. При зарождении его ось вертикальна, при исчезновении горизонтальна. Период смерча можно определить по формуламWith horizontal movement, the oncoming flow blows back the vortex formation and it disappears. However, after some (small) time, the formation reappears, having a vertical axis, and it is carried away by the oncoming flow. Thus, the tornado describes in a vertical plane a semblance of a quadrant sector. Its existence is cyclical in nature. Upon nucleation, its axis is vertical; upon disappearance, it is horizontal. The tornado period can be determined by the formulas
где tо - время образования, tи - время исчезновения, tд - время действияwhere t about - time of formation, t and - time of disappearance, t d - time of action
где Н - высота образования, Uн - скорость набегающего потока.where H is the height of formation, U n is the speed of the incoming flow.
Частота обратна периоду, т.е. 
Задаваясь значениями Н=100 м и Uн=30 м/с, получим значения Т=5 с и f=0,2 Гц.Given the values of H = 100 m and U n = 30 m / s, we obtain the values of T = 5 s and f = 0.2 Hz.
Следовательно, вектор упора может иметь горизонтальную составлящую, изменяющуюся за период от нуля до максимума. При этом его вертикальная составляющая изменится от максимума до нуля. Уточняя, необходимо определить характер упора как пульсирующий, имеющий постоянную и переменную составляющие.Consequently, the stop vector can have a horizontal component that varies from zero to a maximum over a period. At the same time, its vertical component will change from a maximum to zero. To clarify, it is necessary to determine the nature of the emphasis as pulsating, having constant and variable components.
Рассмотрим подробнее факторы, влияющие на амплитуду и частоту изменения переменной составляющей упора. Главной причиной возникновения смерча над винтом является соотношение энергий поступательного и вращательного движения. Это определяется уравнениемLet us consider in more detail the factors affecting the amplitude and frequency of change of the variable component of the stop. The main cause of the tornado over the screw is the ratio of the energies of translational and rotational motion. This is determined by the equation
где mп - масса воздуха поступательного движения, Uп - скорость поступательного движения, ω - угловая скорость вращательного движения, I - момент инерции вращающейся массы воздуха.where m p is the mass of air of translational motion, U p is the speed of translational motion, ω is the angular velocity of rotational motion, I is the moment of inertia of the rotating mass of air.
Момент инерции вращающегося цилиндра определяется формулойThe moment of inertia of a rotating cylinder is determined by the formula
где mв - вращающаяся масса, Rв - средний радиус вращения.where m in - rotating mass, R in - the average radius of rotation.
Обозначим энергию поступательного вращательного движения символами А и В соответственно. Уравнение 6 имеет вид: А=В и характеризует предвихревое состояние винта. Оно неустойчиво, смерча нет, но он при появлении способствующего фактора может возникнуть. Неравенству А>В соответствует устойчивое состояние отсутствия смерча. Неравенству А<В соответствует устойчивое состояние присутствия смерча.Denote the energy of the translational rotational motion by the symbols A and B, respectively.
Способствующим фактором, приводящим к возникновению смерча, является восходящий поток. Он способен изменить равенство А=В на неравенство А<В или на А≪В.A contributing factor to the occurrence of the tornado is the upward flow. He is able to change the equality A = B to the inequality A <B or to A≪B.
Дадим краткое описание источникам восходящих потоков. Пожары на местности, на технических сооружениях, на транспорте, действующие вулканы, участки местности, имеющие темную окраску, котлованы и прогреваемые солнцем ущелья, водная поверхность во второй половине дня - все это может создавать восходящие потоки воздуха. При этом их геометрия на высоте превосходит в десятки и более раз за счет присоединенной массы (турбулентное перемешивание, эжектирующее действие). С учетом этого кратковременный способствующий фактор превращается в долговременный, способный вызвать серию (временную последовательность) вихревых образований. Их визуализация практически отсутствует, при этом внимание экипажа сосредоточено на местность.We give a brief description of the sources of the upward flows. Fires on the ground, on technical structures, on transport, active volcanoes, dark areas, pits and ravines heated by the sun, the water surface in the afternoon, all this can create ascending air currents. Moreover, their geometry at a height superior to tens or more times due to the attached mass (turbulent mixing, ejecting effect). With this in mind, a short-term contributing factor turns into a long-term, capable of causing a series (time sequence) of vortex formations. Their visualization is practically absent, while the crew's attention is focused on the terrain.
В результате переменная составляющая упора, ее амплитуда пропорционально (в определенных пределах) зависит от интенсивности восходящего потока. Последний направлен встречно.As a result, the variable component of the stop, its amplitude proportionally (within certain limits) depends on the intensity of the upward flow. The latter is directed in the opposite direction.
Воздушный винт является генератором амплитудно-модулированных колебаний. Спектр этих колебаний линейчатый. Основная энергия сосредоточена в несущей частоте fн и в двух боковых частотах: fн+f и fн-f. При этом f - частота модулирующей функции (циркуляции смерча над винтом). Несущая частота определяется по формулеThe propeller is a generator of amplitude-modulated oscillations. The spectrum of these oscillations is linear. The main energy is concentrated in the carrier frequency f n and in two side frequencies: f n + f and f n -f. In this case, f is the frequency of the modulating function (tornado circulation over the screw). The carrier frequency is determined by the formula
где n - скорость вращения винта, N - количество лопастей.where n is the rotational speed of the screw, N is the number of blades.
Для рассматриваемого случая при n=240 об/мин (4 об/с) и N=3 несущая частота равна 12 Гц, верхняя боковая равна 12,2 Гц, нижняя боковая составляет 11,8 Гц. Представленный спектр является упрощенным, вытекающим из гармонического анализа. Реальная форма несущей более сложная. Однако в ней можно выделить первую гармонику.For the case under consideration, at n = 240 rpm (4 rpm) and N = 3, the carrier frequency is 12 Hz, the upper side is 12.2 Hz, and the lower side is 11.8 Hz. The presented spectrum is simplified following from harmonic analysis. The real form of the carrier is more complex. However, the first harmonic can be distinguished in it.
Таким образом, упор (подъемная сила) является в первом приближении амплитудно-модулированной функцией. При этом коэффициент модуляции в крайних случаях может приближаться к единице (возникновение интенсивного смерча). Следствием этого может быть резкая потеря высоты (провал) с катастрофическими последствиями.Thus, the stop (lifting force) is, to a first approximation, an amplitude-modulated function. In this case, in extreme cases, the modulation coefficient may approach unity (the occurrence of an intense tornado). The consequence of this may be a sharp loss of height (failure) with catastrophic consequences.
Рассмотрим траекторию движения вертолета, нагруженного водой, при тушении пожара. На тректории можно выделить три участка. Участок подлета - участок торможения и снижения высоты не является опасным. Последнее характеризуется неравенством А≫В и справедливо в случае учета экипажем геометрии присоединенных масс восходящего потока воздуха. В конце этого участка может иметь место неравенство А>B.Consider the trajectory of a helicopter loaded with water during a fire extinguishing. Three sections can be distinguished on the track. Landing area - the area of braking and lowering the height is not dangerous. The latter is characterized by the A≫B inequality and is true if the crew takes into account the geometry of the attached masses of the upward air flow. At the end of this section, the inequality A> B can occur.
Участок пролета над очагом пожара является опасным и здесь в потоке воздуха над винтом могут иметь место соотношения: A≃B или А<В. При существовании равенства A≃B сброс воды в очаг пожара изменит его на неравенство А>В. Вихревое образование над винтом отсутствует.The section of flight over the fire is dangerous and here in the air flow above the propeller the following ratios can occur: A≃B or A <B. If the equality A≃B exists, the discharge of water into the fire will change it to inequality A> B. There is no vortex formation above the screw.
При существовании неравенства А<В (к нему приводит работа винта в мощном восходящем потоке) над винтом возникает смерч, вершина которого под влиянием встречного потока (вертолет на малой скорости перемещается над очагом пожара) смещается назад. Вектор равнодействующей подъемной силы начинает вращаться вокруг горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести вертолета. Последнее обуславливает появление вращающего момента, увеличение угла между диском винта и горизонталью, провал вертолета, увеличиващийся при сносе смерча с диска винта.If there is an inequality A <B (the propeller’s work in a powerful upward flow leads to it), a tornado appears on the propeller, the apex of which, under the influence of the oncoming flow (the helicopter moves at a low speed over the fire), moves back. The resultant lift vector begins to rotate around a horizontal axis passing through the center of gravity of the helicopter. The latter causes the appearance of torque, an increase in the angle between the rotor disk and the horizontal, a helicopter failure, which increases when the tornado is removed from the rotor disk.
Здесь возможны следующие случаи. Сброс воды происходит в начале цикла существования смерча, когда вращающий момент только возникает. После сброса неравенство А<В изменится на А>В, смерч исчезает и вертолет резко набирает высоту. Сброс воды производится в середине цикла действия смерча. Имеет место бóльший провал вертолета. Однако при сбросе неравенство А<В изменится на А>В.The following cases are possible here. The discharge of water occurs at the beginning of the tornado's life cycle, when torque only occurs. After the reset, the inequality A <B changes to A> B, the tornado disappears and the helicopter sharply gains height. Water is discharged in the middle of the tornado's cycle of action. There is a greater failure of the helicopter. However, when reset, the inequality A <B changes to A> B.
Сброс воды производится в конце цикла смерча. Имеет место наибольший провал (потеря высоты). Неравенство А<В после сброса не превращается в неравенство А>В и над вертолетом вновь возникает смерч.Water is discharged at the end of the tornado cycle. There is the largest failure (loss of height). Inequality A <B after a reset does not turn into inequality A> B and a tornado reappears over the helicopter.
Работа винта в вихревом образовании (в смерче) имеет следующие отличия. Упрощая, рассматриваем лопасть винта как крыло с постоянным углом атаки по длине. При этом лопасть расчленяем на две части: центральную и периферийную. В центральной части смерча имеет место разрежение, обуславливающее отсутствие подъемной силы в этой части лопасти. На периферии происходит принципиальное изменение характера обтекания воздухом лопасти. Слои воздуха вовлечены во вращательное движение согласно с вращением лопасти, уменьшается скорость обтекания воздухом лопасти и уменьшается подъемная сила.The operation of the screw in a vortex formation (in a tornado) has the following differences. Simplifying, we consider the propeller blade as a wing with a constant angle of attack along the length. In this case, the blade is divided into two parts: central and peripheral. In the central part of the tornado there is a rarefaction, causing the absence of lifting force in this part of the blade. At the periphery, a fundamental change in the nature of the air flow around the blade occurs. Layers of air are involved in rotational motion according to the rotation of the blade, the speed of air flow around the blade decreases and the lifting force decreases.
Таким образом, образование водоворота (гребной винт) и образование смерча (воздушный винт) на засасывающей стороне существенно изменяет (ухудшает) условия обтекания поверхностей лопасти. Следствием этого является значительное уменьшение упора для гребного винта и подъемной силы у воздушного винта.Thus, the formation of a whirlpool (propeller) and the formation of a tornado (propeller) on the suction side significantly changes (worsens) the flow around the surface of the blade. The consequence of this is a significant reduction in thrust for the propeller and the lifting force of the propeller.
При перемещении массы воды в емкости, подвешенной на тросе, в силу указанных причин система вертолет - емкость может расчлениться на две системы, каждая из которых совершает движение по своей траектории. Система емкость - трос и система - вертолет могут иметь сдвиг по фазе и пересечение траектории движения. Летчик, видя потерю высоты, срочно увеличивает скорость вращения винта. Однако этим он только увеличивает интенсивность смерча, продолжает терять высоту и, возможно, входить в более интенсивные восходящие потоки, увеличивая интенсивность смерча и потерю высоты. При падении вертолет опережает облегченную емкость, пересекая горизонтальной балкой трос.When moving a mass of water in a tank suspended on a cable, for the indicated reasons, the helicopter-tank system can be divided into two systems, each of which moves along its own trajectory. The system capacity - cable and system - helicopter can have a phase shift and the intersection of the trajectory of movement. The pilot, seeing a loss of altitude, urgently increases the speed of rotation of the screw. However, this only increases the intensity of the tornado, continues to lose altitude and, possibly, to enter more intense upward flows, increasing the intensity of the tornado and loss of height. In the event of a fall, the helicopter is ahead of the lightweight tank, crossing the cable with a horizontal beam.
Кратко перечислим действия, приводящие к катастрофе:Briefly list the actions leading to disaster:
1) вхождение в сильный восходящий поток на малой высоте с большой скоростью вращения винта;1) entry into a strong upward flow at low altitude with a high speed of rotation of the screw;
2) образование смерча над винтом и потеря высоты;2) the formation of a tornado over the screw and loss of height;
3) сброс воды и уменьшение расстояния между емкостью и вертолетом;3) discharge of water and reducing the distance between the tank and the helicopter;
4) увеличение скорости вращения винта;4) an increase in the speed of rotation of the screw;
5) увеличение интенсивности смерча и дальнейшая потеря высоты;5) an increase in the intensity of the tornado and further loss of height;
6) увеличение расстояния по горизонтали между вертолетом и емкостью;6) increasing the horizontal distance between the helicopter and the tank;
7) пересечение горизонтальной балкой вертолета троса.7) the intersection of the horizontal beam of a helicopter cable.
В результате полная потеря управлением и обреченность вертолета. Здесь возможна грубая аналогия с буксирующим автомобилем: чем больше водитель нажимает на педаль "газа", тем больше вязнет автомобиль.As a result, the complete loss of control and the doom of the helicopter. A rough analogy with a towing car is possible here: the more the driver presses the "gas" pedal, the more the car gets stuck.
Рассмотренное развитие и окончание второго участка траектории является крайним случаем попадания в очень сильный восходящий поток. По-видимому, чаще после разгрузки воды даже при наличии смерча его удается погасить за счет высвободившейся подъемной силы, которой хватает для ухода из опасной зоны. В этом случае у траектории имеется третий участок, на котором производится разгон и набор высоты.The considered development and completion of the second section of the trajectory is an extreme case of getting into a very strong upward flow. Apparently, more often after unloading water, even in the presence of a tornado, it is possible to extinguish it due to the released lifting force, which is enough to leave the danger zone. In this case, the trajectory has a third section, where acceleration and climb are performed.
Попытаемся ответить на вопрос: возможно ли подобное развитие событий у винтовой авиации? Восходящий поток, имеющий горизонтальную составляющую, направленную согласно с движением самолета, вряд ли вызовет смерч. Однако сильный попутный ветер (тем более ураган или шквал) способен создать смерч, ось которого вначале горизонтальна. Затем под влиянием подъемной силы (по оси смерча существует разрежение) его передняя часть поднимается и сносится встречным потоком. В случае расположения винта не по центру на смерч дополнительно действуют носовые расходящиеся волны, НРВ. Последние усложняют траекторию смерча.We will try to answer the question: is such a development of events possible for propeller aircraft? An upward flow having a horizontal component directed in accordance with the movement of the aircraft is unlikely to cause a tornado. However, a strong tailwind (especially a hurricane or a flurry) is able to create a tornado, the axis of which is initially horizontal. Then, under the influence of the lifting force (there is a rarefaction along the tornado axis), its front part rises and is carried away by the oncoming flow. If the screw is not centered, the tornado is additionally affected by divergent nasal waves, NRW. The latter complicate the trajectory of the tornado.
Отметим, что диаметр винта вертолета не превышает 20 м. Диаметр винта самолета может достигать 3 м. Однако скорость попутного ветра может составлять 150 км/ч и более. Последнее значительно повышает вероятность возникновения смерча у малой авиации, скорость которой не превышает 400 км/ч. Наличие облачности и тумана увеличивает среднюю плотность среды перед винтом и повышает вероятность смерча.Note that the diameter of the helicopter rotor does not exceed 20 m. The diameter of the aircraft rotor can reach 3 m. However, the tailwind speed can be 150 km / h or more. The latter significantly increases the likelihood of a tornado in small aircraft, the speed of which does not exceed 400 km / h. The presence of clouds and fog increases the average density of the medium in front of the propeller and increases the likelihood of a tornado.
Следствием возникновения смерча являются уменьшение упора винта, скорости набегания потока на крыло, его подъемной силы и высоты полета. Эти явления периодически повторяются в соответствии с циклами смерча и длительностью действия способствующего фактора (попутного очень сильного ветра). В результате потеря высоты может оказаться недопустимо большой. Попытки летчика набрать высоту, увеличивая скорость вращения винта, могут оказаться безуспешными, так как при этом увеличивается интенсивность смерча. Шквальный попутный ветер, по-видимому, является наиболее опасным ввиду неожиданности и возможности существования в его скоростном поле окружных составляющих. Последние могут являться дополнительным способствующим фактором.A consequence of the occurrence of a tornado is a decrease in the propeller stop, the speed of the flow on the wing, its lifting force and flight altitude. These phenomena are periodically repeated in accordance with the cycles of the tornado and the duration of the action of the contributing factor (a very strong tailwind). As a result, the loss of height may be unacceptably large. Attempts by the pilot to gain altitude by increasing the speed of rotation of the propeller may be unsuccessful, since this increases the intensity of the tornado. A squall tailwind, apparently, is the most dangerous due to the unexpectedness and the possibility of the existence of surrounding components in its high-speed field. The latter may be an additional contributing factor.
Основным признаком предвихревого нахождения винта (точнее массы воздуха над винтом для вертолета и перед винтом для самолета) является наличие равенства А=В. Используем уравнение 6, формулу для относительной поступи винта 
где mвр - масса воздуха с вращательным движением,where m BP is the mass of air with rotational motion,
mпост - масса воздуха с поступательным движением.m post - mass of air with translational motion.
Величина λp для гребного винта может изменяться в пределах 0,2-0,8. Для воздушного винта λр на порядок и более меньше. Из этого следует вывод о том, что масса вращающегося воздуха должна быть значительно меньше массы с поступательным движением по сравнению с водной средой. У воздуха плотность в 1000 раз меньше, что обуславливает необходимость наличия более мощных способствующих факторов образования вихря. Вероятность возникновения водоворота выше, чем вероятность появления смерча. Однако время жизни последнего значительно превышает время существования водоворота ввиду бóльшего демпфирования (торможения) воды.The value of λ p for the propeller can vary between 0.2-0.8. For a propeller, λ p is an order of magnitude or more less. It follows from this that the mass of rotating air should be significantly less than the mass with translational motion in comparison with the aqueous medium. In air, the density is 1000 times less, which necessitates the presence of more powerful contributing factors of vortex formation. The likelihood of a whirlpool is higher than the likelihood of a tornado. However, the lifetime of the latter significantly exceeds the lifetime of the whirlpool due to the greater damping (inhibition) of water.
Найдем другие признаки нахождения воздушного винта в предвихревом состоянии, используя второй закон Ньютона. При этом считаем, что часть массы воздуха, сопряженная с лопастью винта, находится под воздействием упора и крутящего момента, имеет одинаковое ускорение и описывается уравнениемWe will find other signs that the propeller is in a pre-vortex state using Newton’s second law. At the same time, we believe that the part of the mass of air associated with the rotor blade is under the influence of stop and torque, has the same acceleration and is described by the equation
Используя зависимость 9, получим уравнение 10 в виде:Using
Подставляя формулы для момента 2 и для упора 3 в выражение 11, получим второй признак в виде 
Рассмотрим дополнительные факторы, влияющие на возникновение смерча. Их можно разделить на способствующие и препятствующие, на долговременные и кратковременные. Увеличение числа лопастей способствует образованию смерча, так как увеличивается суммарный крутящий момент. К такому же результату приводит увеличение угла атаки, особенно на периферийной части лопасти. Использование двух винтов (спаренных), вращающихся в разные стороны, уменьшает закрутку потока. Увеличение диаметра лопастей увеличивает крутящий момент в большей степени, чем величину упора. Двухвальная модель самолета с внутренним вращением винтов способствует образованию смерча. У нее момент вращения от корпуса (фюзеляжа) направлен согласно с моментом смерча при его подъеме. При наружном вращении винтов моменты направлены встречно, что препятствует образованию смерча.Consider additional factors affecting the occurrence of a tornado. They can be divided into facilitating and inhibiting, into long-term and short-term. An increase in the number of blades contributes to the formation of a tornado, as the total torque increases. An increase in the angle of attack leads to the same result, especially on the peripheral part of the blade. The use of two screws (paired), rotating in opposite directions, reduces the swirl of the flow. An increase in the diameter of the blades increases the torque to a greater extent than the value of the stop. The twin-shaft model of the aircraft with internal rotation of the propellers contributes to the formation of a tornado. Her moment of rotation from the body (fuselage) is directed in accordance with the moment of the tornado when it rises. With external rotation of the screws, the moments are directed counterclockwise, which prevents the formation of a tornado.
Одновальную модель самолета можно отнести к препятствующей, так как фюзеляж уменьшает закрутку в пространстве за винтом. Иногда винты располагают за крылом. Такая модель уменьшает закрутку перед винтом. Однако смерч может расчлениться на несколько менее мощных вихревых образований в соответствии с количеством лопастей.A single-shaft aircraft model can be classified as obstructive, since the fuselage reduces spin in space behind the propeller. Sometimes the screws are located behind the wing. This model reduces the twist in front of the screw. However, a tornado can be divided into several less powerful vortex formations in accordance with the number of blades.
Кратковременные факторы действуют эпизодически, в течение особых режимов движения, например, на циркуляции, при резком изменении высоты и т.п. Они способны возбудить (погасить), усилить (ослабить) смерч на один или несколько циклов. Количество циклов пропорционально длительности фактора.Short-term factors act sporadically, during special modes of movement, for example, on circulation, with a sharp change in height, etc. They are able to excite (extinguish), strengthen (weaken) the tornado for one or several cycles. The number of cycles is proportional to the duration of the factor.
Особым случаем является попадание вертолета в поток, восходящий по спирали. При согласном вращении потока и винта вероятность возникновения смерча наибольшая. Такие потоки чаще возникают над водной поверхностью и являются предвестниками естественных смерчей.A special case is a helicopter falling into a spiral rising stream. With a consistent rotation of the flow and screw, the probability of a tornado is greatest. Such flows more often occur above the water surface and are harbingers of natural tornadoes.
Почти каждый восходящий поток имеет ядро (центр), где вертельная составляющая скорости наибольшая. По мере движения к периферии потока эта составляющая убывает. Периферийная часть слоя двигается к центру, замещая поднявшуюся центральную. Поток имеет разные по величине горизонтальные градиенты температуры. В нем нельзя выделить изотермические окружности. Последнее обуславливает появление моментов вращения с вертикальной осью и окружных составляющих скорости. Таким образом, атрибутом каждого восходящего потока является подъем воздушных масс по кривой, подобной спирали. Станет ли поток способствующим фактором определяется направлением вращения, интенсивностью и геометрией.Almost every upward flow has a core (center), where the spit component of the velocity is greatest. As it moves to the periphery of the stream, this component decreases. The peripheral part of the layer moves toward the center, replacing the rising central one. The stream has different horizontal temperature gradients. It is impossible to distinguish isothermal circles in it. The latter causes the appearance of moments of rotation with a vertical axis and peripheral velocity components. Thus, the attribute of each upward flow is the rise of air masses along a curve similar to a spiral. Whether the flow becomes a contributing factor is determined by the direction of rotation, intensity and geometry.
Считается, что винт любого диаметра засасывает воздух равномерно. Существование перед (над) винтом вихревого образования не предполагалось. Поэтому выбор аналогов затруднен и изобретение является пионерным.It is believed that a screw of any diameter sucks in air evenly. The existence of a vortex formation in front of (above) the screw was not supposed. Therefore, the selection of analogues is difficult and the invention is pioneering.
Целью изобретения является обнаружение вихревого образования над или перед винтом летательного аппарата. В результате должна быть подана команда как на срочный выход летательного аппарата (ЛА) из опасной зоны, так и на включение механизма коррекции воздушного потока, если таковой имеется.The aim of the invention is the detection of a vortex formation above or in front of the propeller of the aircraft. As a result, a command should be given both on the urgent exit of the aircraft (LA) from the danger zone, and on the inclusion of an air flow correction mechanism, if any.
Простое обнаружение является визуальным. Однако оно возможно при наличии в воздухе иных частиц (пыль, дым, туман и т.п.). При отсутствии этих компонентов обнаружение крайне затруднено (особенно, если смотреть сквозь вращающийся винт).Simple detection is visual. However, it is possible in the presence of other particles in the air (dust, smoke, fog, etc.). In the absence of these components, detection is extremely difficult (especially when viewed through a rotating screw).
Выходом из указанного являются искусственная визуализации (например, подкрашенным сжатым воздухом) и постановка передающей телевизионной камеры над или перед винтом. При этом человеческий фактор остается. Субъективный фактор вносит неоднозначность в обнаружение вихря и в принятие решения. Автоматизация обнаружения, принятия команды и коррекции требует конкретных объективных данных, простых для анализа, обработки и связанных с состоянием ЛА. Сам вихрь может быть кратковременным явлением, не представляющим серьезной опасности.The way out of this is artificial visualization (for example, tinted with compressed air) and placing the transmitting television camera above or in front of the screw. In this case, the human factor remains. The subjective factor introduces ambiguity in the detection of a vortex and in decision making. Automation of detection, command acceptance and correction requires specific objective data, simple for analysis, processing and related to the state of the aircraft. The vortex itself can be a short-term phenomenon that does not pose a serious danger.
При построении системы обнаружения необходимо взять за основу естественный процесс, состоящий из получения признаков зарождения вихря, его развития до уровня, представляющего опасность, и принятия решения. Решение должно быть своевременным, так как в случае запаздывания провал ЛА может оказаться недопустимо большим, а мощность источника коррекции воздушного потока недостаточной.When constructing a detection system, it is necessary to take as a basis the natural process, which consists of obtaining signs of the vortex nucleation, its development to the level of danger, and decision making. The solution must be timely, because in the event of delay, the failure of the aircraft may be unacceptably large, and the power of the source of correction of the air flow is insufficient.
Проанализируем как реагирует ЛА и его движитель на возникновение и развитие вихря. В основном рассматриваем вертолет в режиме зависания как наиболее опасный случай. Предполагается, что двигатель работает при постоянной скорости подачи топлива. Без вихря имеет место наименьшая закрутка потока над винтом, наименьшее скольжение винта и наибольшая подъемная сила. Траектория воздушной трубки подобна эллиптической, немного закрученной кривой. Скорость пересечения винтом воздушных трубок наибольшая. Нагрузка на винт (тормозной момент) также максимальна, так как сила трения пропорциональна давлению. Вследствие указанного винт вращается с наименьшей скоростью.Let us analyze how the aircraft and its propulsion react to the emergence and development of a vortex. Basically, we consider a helicopter in hover mode as the most dangerous case. It is assumed that the engine runs at a constant fuel rate. Without a vortex, there is the smallest swirl of the flow above the screw, the smallest sliding of the screw and the greatest lifting force. The trajectory of an air tube is similar to an elliptic, slightly twisted curve. The speed at which the screw crosses the air tubes is greatest. The load on the screw (braking torque) is also maximum, since the friction force is proportional to the pressure. Due to the indicated screw rotates at the lowest speed.
При возникновении вихря воздушные трубки потока изменяют свою ориентацию относительно лопастей винта. Угол пересечения трубок винтом начинает уменьшаться. Увеличивается скольжение винта относительно воздушного потока. Уменьшается их относительная скорость. Уменьшается сила трения и тормозной момент. Движитель начинает набирать обороты и тем больше, чем сильнее закручен воздушный поток. При этом растет вращающий момент винта (см. фиг.2). Процесс имеет лавинообразный характер. В результате резко меняется характер обтекания лопастей. Лопасть теряет свойства крыла, резко уменьшается подъемная сила, КПД движителя приближается к нулю.When a vortex occurs, the air tubes of the stream change their orientation relative to the rotor blades. The angle of intersection of the tubes with the screw begins to decrease. The sliding of the screw relative to the air flow increases. Their relative speed decreases. Friction and braking torque are reduced. The mover begins to gain momentum and the more, the more the air flow is twisted. This increases the torque of the screw (see figure 2). The process has an avalanche-like character. As a result, the nature of the flow around the blades changes dramatically. The blade loses its wing properties, the lifting force decreases sharply, the propulsion efficiency approaches zero.
Таким образом, имеем один прямой признак и три косвенных. Последние действуют в совокупности. Использование четырех признаков в одной системе повышает вероятность обнаружения. Однако такой принцип является сложным и дорогим. Возможно использование только трех косвенных признаков, содержащихся в высоте В, оборотах О и в топливе Т, точнее в их приращениях (производных по времени). Наличию вихря над винтом характерны следующие производные:Thus, we have one direct sign and three indirect ones. The latter act in conjunction. Using four features in one system increases the likelihood of detection. However, this principle is complex and expensive. It is possible to use only three indirect features contained in height B, revolutions O and in fuel T, more precisely in their increments (time derivatives). The presence of a vortex above the screw is characterized by the following derivatives:
Они имеют место в режиме зависания. Способ обнаружения вихря в этом режиме должен состоять из следующих действий.They take place in hover mode. The vortex detection method in this mode should consist of the following actions.
1. Измерение текущих значений параметров В, О и Т в момент 1.1. Measurement of the current values of the parameters B, O and T at
2. Измерение текущих значений параметров В, О и Т в момент 2.2. Measurement of the current values of the parameters B, O and T at
3. Вычисление разности текущих значений параметров В, О и Т, измеренных в моменты 1 и 2.3. Calculation of the difference between the current values of the parameters B, O and T, measured at
4. Определение знака полученных разностей (приращений) параметров В, О и Т.4. Determination of the sign of the obtained differences (increments) of the parameters B, O and T.
5. Сравнение знака приращений со знаками, характерными для рассматриваемого случая.5. Comparison of the sign of increments with signs characteristic of the case under consideration.
6. Сравнение абсолютного значения приращений со значениями, характерными для рассматриваемого случая.6. Comparison of the absolute value of the increments with the values characteristic of the case under consideration.
7. Исключение из рассмотрения приращений параметров В, O и Т, попадающих в область фоновых флуктуаций.7. An exception to the consideration of increments in the parameters B, O, and T falling into the region of background fluctuations.
8. Формирование решения - команды.8. The formation of the decision - the team.
9. Включение исполнительного органа и сигнализации.9. The inclusion of the executive body and signaling.
10. Повторение (при необходимости) п.п.1-9.10. Repeat (if necessary)
Очевидно возникновение вихря возможно и при других режимах пилотирования, например при снижении, при подъеме, при сложном маневрировании, когда имеется возможность попадания в отраженный от препятствия оставленный собственный вихрь или вихрь летящего впереди вертолета (особенно при наличии восходящего потока). Отметим, что от летящего вертолета распространяются волны, способные отражаться от земли и других препятствий.Obviously, the occurrence of a vortex is possible in other piloting modes, for example, during a decrease, during a rise, during difficult maneuvering, when it is possible to fall into the left own vortex or a vortex of a helicopter flying ahead (especially in the presence of an upward flow). Note that waves flying from a flying helicopter can reflect off the ground and other obstacles.
Рассмотрим другие режимы. При подъеме имеем производные в виде:Let's consider other modes. When lifting, we have derivatives in the form:
где 
При снижении имеем производные в виде:With a decrease, we have derivatives in the form of:
где 
Способ обнаружения вихря состоит из аналогичных действий, содержание которых определяется неравенствами 15.The method for detecting a vortex consists of similar actions, the content of which is determined by
При медленном перемещении по "горизонтали" (особенно при полной нагрузке) производные можно представить в виде:With slow horizontal movement (especially at full load), derivatives can be represented as:
где
Способ обнаружения вихря состоит из указанных действий, содержание которых определяется неравенствами 16.A method for detecting a vortex consists of these actions, the content of which is determined by inequalities 16.
Важным действием является систематическая проверка штатной работы двигателя. Она заключается в проверке соответствия скорости вращения вала скорости подачи топлива при данной нагрузке. В случае несоответствия система обнаружения должна быть заблокирована (отключена), так как используемые признаки при неисправном двигателе могут содержать неопределенность. Иными словами, при формировании решения (п.8 перечня действий) должно быть учтено состояние двигателя. Вероятность выхода из строя редуктора (пассивное звено) значительна меньше.An important action is a systematic check of the engine’s normal operation. It consists in checking the correspondence of the shaft rotation speed to the fuel supply speed at a given load. In the case of non-compliance, the detection system must be blocked (disabled), since the signs used with a faulty engine may contain uncertainty. In other words, when forming the decision (
Изменения во времени параметров В, О и Т имеют инфронизкочастотный характер (частота их изменений составляет доли герц). Обычные электронные способы вычисления (определения) производных в этом частотном диапазоне непригодны. В этом случае необходимо использовать оперативную память. С учетом этого действия (п.п.1-9) должны заканчиваться запоминанием. Результат каждого действия должен запоминаться. После окончания цикла информация стирается и система готова для дальнейшей работы.Changes in time of parameters B, O, and T have an infron-low frequency character (the frequency of their changes is a fraction of hertz). Conventional electronic methods for calculating (determining) derivatives in this frequency range are unsuitable. In this case, you must use RAM. Given this action (paragraphs 1-9) should end with memorization. The result of each action should be remembered. After the end of the cycle, the information is erased and the system is ready for further work.
Реализация способа потребует проведения предварительной работы, состоящей в следующем: расчленение летной работы на типовые режимы, выбор из них наиболее вероятных для образования вихря, определение численных значений (среднестатистических) производных параметров В, О и Т в штатном режиме. Необходимо использовать протоколы происшествий и анализ показаний регистраторов режимов полета ("черных ящиков") вертолетов, особенно потерпевших аварию. Анализ должен уточнить как характер, так и численные соотношения вышеиспользованных неравенств. По-видимому, указанные регистраторы являются хорошим источником информации. Однако их анализ необходимо провести с позиций предлагаемой физики образования и развития вихря над винтом вертолета.The implementation of the method will require preliminary work, which is as follows: the division of flight work into typical modes, the selection of the most likely ones for the formation of a vortex, the determination of the numerical values of the (average) derived parameters B, O and T in the normal mode. It is necessary to use accident reports and an analysis of the indications of flight mode recorders (black boxes) of helicopters, especially those that have crashed. The analysis should clarify both the nature and numerical relationships of the above inequalities. These registrars appear to be a good source of information. However, their analysis must be carried out from the standpoint of the proposed physics of the formation and development of the vortex above the helicopter propeller.
Как в способе, так и в устройстве рассмотрение аналогов и сравнительный анализ с прототипом невозможен, так как предлагаемое изобретение является пионерным. Образование вихря над (перед) винтом ЛА не рассматривалось.Both in the method and in the device, consideration of analogues and comparative analysis with the prototype is impossible, since the invention is pioneering. The formation of a vortex above the (front) propeller of the aircraft was not considered.
Способ обнаружения вихревого образования над (перед) винтом ЛА связан со способом борьбы с этим образованием. Последнее заключается в перегораживании пространства над (перед) винтом в момент зарождения вихря. Оптимальным способом для этого является перегораживание плоской струей сжатого воздуха, направленной по радиусу винта от центра к периферии или от периферии к центру вращения винта. Струя сжатого воздуха располагается параллельно диску винта, а ее плоскость перпендикулярна диску.A method for detecting a vortex formation above (in front of) an aircraft propeller is associated with a method for controlling this formation. The latter consists in blocking the space above (in front of) the screw at the moment of the vortex nucleation. The best way to do this is to block off with a flat stream of compressed air directed along the radius of the screw from the center to the periphery or from the periphery to the center of rotation of the screw. A stream of compressed air is parallel to the screw disk, and its plane is perpendicular to the disk.
С целью существенно повлиять на вихрь (изменить его траекторию) кинетическая энергия струи должна быть примерно равной энергии вихря. Для визуализации вихря струя должна обладать значительно меньшей энергией. Ее воздействие на структуру воздушного потока должно быть наименьшим. Указанное выполняется регулированием длительности импульса. В первом случае импульс должен быть сравнительно длинным (продолжительным), во втором случае - коротким. Так дозируется масса струи.In order to significantly affect the vortex (change its trajectory), the kinetic energy of the jet should be approximately equal to the vortex energy. To visualize the vortex, the jet must have significantly less energy. Its effect on the structure of the air flow should be the smallest. The above is done by adjusting the pulse duration. In the first case, the pulse should be relatively long (long), in the second case - short. So the mass of the jet is dosed.
Система сжатого воздуха включает баллон - источник сжатого воздуха, трубопровод, запорный вентиль или клапан и сопло-отверстие. Баллон расположен в корпусе ЛА. Сопло-отверстие монтируется на короткой перегородке и струя сжатого воздуха является ее продолжением. Сопло имеет внутренний профиль, позволяющий создавать подобие перегородки с наличием в струе составляющих, направленных навстречу вращению винта и к его диску (сменные насадки).The compressed air system includes a cylinder - a source of compressed air, a pipeline, a shut-off valve or valve and a nozzle-hole. The cylinder is located in the aircraft. The nozzle-hole is mounted on a short partition and a stream of compressed air is its continuation. The nozzle has an internal profile that allows you to create a semblance of a partition with the presence in the stream of components directed towards the rotation of the screw and to its disk (interchangeable nozzles).
У вертолета перегородки могут крепиться как на задней верхней точке горизонтальной балки, так и на вертикальном штоке, проходящем через полость вала несущего винта. Примерно в тех же самых местах могут располагаться передающие телевизионные камеры, с помощью которых возможно обнаружение вихря. Подразумевается, что видеоконтрольное устройство (ВКУ) замкнутой телевизионной системы находится на приборной панели экипажа. На самолете возможно аналогичное крепление с использованием фюзеляжа или крыла вместо горизонтальной балки.At the helicopter, the partitions can be mounted both on the rear upper point of the horizontal beam, and on the vertical rod passing through the cavity of the rotor shaft. Approximately in the same places transmitting television cameras can be located, with the help of which vortex detection is possible. It is understood that the video monitoring device (VCU) of the closed-circuit television system is located on the crew dashboard. On an airplane, a similar mount is possible using the fuselage or wing instead of the horizontal beam.
На фиг.6 представлена структурная схема системы обнаружения вихревого образования в аналоговом исполнении. Блоки 1, 2 и 3 являются первичными измерителями высоты полета В, скорости вращения винта О (количество оборотов в единицу времени) и расхода топлива Т. В качестве измерителей могут использоваться как штатные, применяемые на ЛА, так и специальные. В обоих случаях потребуются согласующие устройства. Однако их расположение в структурной схеме будет различным. Первичные измерители предназначены для преобразования неэлектрических величин В, О и Т в электрические. Измерители располагаются вблизи от источника информации, что уменьшает их погрешность.Figure 6 presents a structural diagram of a system for detecting vortex formation in analogue performance.
Блок №1 - измеритель высоты (статического давления атмосферы). Возможна следующая конструкция (10, с.589). В качестве чувствительного элемента используется анероидная коробка с реостатным преобразователем. Последний включается в измерительный мост, питаемый постоянным или переменным током (одна диагональ моста). Ко второй диагонали подключен вход предварительного усилителя 4, нагруженный фильтром низкой частоты 7 и имеющий орган масштабирования. В случае цифрового варианта фильтр низкой частоты (ФНЧ) нагружается аналого-цифровым преобразователем (АЦП). Вместо метода прямого измерения может быть использован метод с уравновешиванием. Он обладает меньшей погрешностью, однако является более сложным.Block No. 1 - a height meter (atmospheric static pressure). The following construction is possible (10, p. 589). An aneroid box with a rheostat converter is used as a sensitive element. The latter is included in the measuring bridge, powered by direct or alternating current (one diagonal of the bridge). The input of the
Блок №2 - измеритель скорости вращения вала несущего винта. Методы измерения скорости изложены на с.602 (см.10). Используются тахометры индукционные, частотные и стробоскопические. Для рассматриваемого случая возможно использование индукционного тахометра (генератора постоянного тока). Магнитная система располагается на вращающемся валу. При этом наличие щеточно-коллекторного аппарата существенно снижает надежность устройства. Возможно использование синхронного генератора (10, с.453) совместно с конденсаторным частотомером. Последнее позволяет иметь на выходе постоянное напряжение, пропорциональное скорости вращения вала, и при необходимости использовать типовой АЦП. Очевидно после частотомера возможна постановка ФНЧ.Block No. 2 - rotor shaft rotational speed meter. Methods for measuring speed are described on page 602 (see 10). Induction, frequency and stroboscopic tachometers are used. For the case under consideration, the use of an induction tachometer (direct current generator) is possible. The magnetic system is located on a rotating shaft. Moreover, the presence of a brush-collector apparatus significantly reduces the reliability of the device. It is possible to use a synchronous generator (10, p. 453) in conjunction with a capacitor frequency counter. The latter allows you to have a constant voltage output proportional to the speed of rotation of the shaft, and if necessary use a typical ADC. Obviously, after the frequency counter, a low-pass filter is possible.
Блок №3 - измеритель скорости поступления топлива к двигателю (расходомер). Методы измерения параметров движения жидкостей изложены в 10 на c.617. Наиболее подходящими являются следующие. Индукционный расходомер (10, с.621) требует использования предварительного усилителя 6 с повышенным коэффициентом передачи, наличия в качестве нагрузки выпрямителя 9 и ФНЧ 11. Удельное сопротивление топлива должно находиться в диапазоне 103-105 (Ом·м). Тахометрический расходомер (10, с.455) использует турбину, помещенную в трубопровод. Последнее является существенным недостатком.Block No. 3 - a meter for the rate of fuel entry to the engine (flow meter). Methods for measuring the parameters of fluid motion are outlined in 10 on p.617. Most suitable are the following. An induction flow meter (10, p. 621) requires the use of a
При отсутствии штатных измерителей параметров В, О и Т или непригодности необходимо разработать их. Первичные измерители, состоящие из датчиков и усилительно-преобразовательных частей, в настоящее время чаще выполняются в аналоговом виде. Их функциональная схема такова. Датчик, преобразующий неэлектрическую величину в электрическую, располагается на объекте измерения. Предварительный усилитель масштабирует сигнал, полученный от датчика, и в некоторых случаях корректирует его нелинейность. Выпрямитель или фазочувствительный выпрямитель нагружает предварительный усилитель в случае передачи информации с помощью модуляции несущей частоты. Затем следует фильтр низкой частоты, пропускающий только инфранизкие частоты, в которых содержится информация об изменениях параметров В, О и Т.In the absence of standard measuring instruments of parameters B, O and T or unsuitability, it is necessary to develop them. Primary meters, consisting of sensors and amplifier-conversion parts, are now more often performed in analog form. Their functional diagram is as follows. A sensor that converts a non-electric quantity into an electric one is located at the measurement object. The preamplifier scales the signal received from the sensor, and in some cases corrects its nonlinearity. A rectifier or phase-sensitive rectifier loads the preamplifier in the case of information transfer by modulating the carrier frequency. This is followed by a low-pass filter, passing only infra-low frequencies, which contain information about changes in parameters B, O and T.
В случае наличия цифрового датчика рассмотренная последовательная цепь должна строиться с использованием цифровых методов. Тем более, что далее следует дифференцирование, ограничение, компарирование и логика. Учитывая изложенное, автор в формуле использует обобщенный термин - измеритель.In the case of a digital sensor, the considered serial circuit should be built using digital methods. Moreover, differentiation, restriction, comparison, and logic follow. Given the above, the author in the formula uses the generalized term - meter.
Блоки №№ 12, 13 и 14 - однотипные дифференцирующие устройства, вычисляющие инфранизкочастотные приращения параметров В, О и Т. Устройство принимает, запоминает и передает в звено сравнения (вычитания) мгновенные значения как предыдущего, так и последующего параметра. На фиг.7 представлена функциональная схема устройства. Запоминание выполняется звеньями 4 и 6. Прием информации производится с помощью ключей (звенья 2 и 3). Считывание - ключом 5 (звено 9). Стирание информации осуществляется ключами 3 и 4 (звенья 5 и 7).Blocks Nos. 12, 13 and 14 are the same type of differentiating devices that calculate the infra-low-frequency increments of the parameters B, O and T. The device receives, stores and transmits to the link of comparison (subtraction) the instantaneous values of both the previous and subsequent parameters. Figure 7 presents the functional diagram of the device. Memorization is performed by
Запоминающие устройства ЗУ1 и ЗУ2 могут выполняться с использованием конденсатора, подключенного к входу усилителя с большим входным сопротивлением. При стирании конденсатор шунтируется ключом. Звено сравнения 8 вычитает из последующего значения параметра предыдущее.Storage devices ZU1 and ZU2 can be performed using a capacitor connected to the input of the amplifier with a large input impedance. When erased, the capacitor is shunted with a key.
На фиг.8 представлена одна из возможных функциональных схем коммутационного генератора (блок №15, фиг.6), являющегося атрибутом рассмотренного дифференцирующего устройства. Генератор может быть построен по кольцевой схеме, состоящей из повторяющегося набора ждущих мультивибраторов 1, 4, 10, 8, формирователей коротких импульсов 3, 9, 12, 5 (мультивибратор запускается от заднего фронта импульса, вырабатываемого предыдущим мультивибратором). Выход каждого мультивибратора нагружен усилителем мощности (звенья 2, 6, 11, 7), позволяющим подключать несколько ключей. Первый запускающий импульс формируется специальной схемой. Первый мультивибратор вырабатывает импульс, в течение которого ЗУ1 подключено к первичному измерителю. Второй мультивибратор генерирует импульс для подключения ЗУ2 к ПИ. Третий мультивибратор подключает нагрузку к схеме сравнения (операция считывания). Далее следует стирание информации от импульса четвертого мультивибратора и цикл повторяется.On Fig presents one of the possible functional diagrams of a switching generator (block No. 15, Fig.6), which is an attribute of the considered differentiating device. The generator can be built in a ring circuit, consisting of a repeating set of waiting
Итак, начальная часть устройства преобразует три неэлектрические величины В, О и Т в электрические и определяет (вычисляет) их производные по времени. Средняя часть устройства должна анализировать производные, выявляя наличие неравенств 13-16 (режимы полета №№1-4). Результатом анализа должна быть команда-сигнал обнаружения вихревого образования. Эта часть устройства сосредоточена в блоках 16 и 17 (фиг.6).So, the initial part of the device converts three non-electric quantities B, O and T into electric ones and determines (calculates) their time derivatives. The middle part of the device should analyze derivatives, revealing the presence of inequalities 13-16 (flight modes No. 1-4). The result of the analysis should be a command signal to detect vortex formation. This part of the device is concentrated in blocks 16 and 17 (Fig.6).
Средняя часть устройства может быть выполнена двояко. Во-первых, в виде отдельных схем, каждая из которых предназначена для одного из перечисленных режимов полета (фиг.9-12). Переключение (выбор) схемы может быть как ручным, так и автоматическим. Напомним, что устройство включается эпизодически, на наиболее опасных участках. В основное время полета устройство выключено. При этом может оказаться полное отсутствие его необходимости. Второе исполнение устройства может быть универсальным, пригодным для всех режимов полета.The middle part of the device can be performed in two ways. Firstly, in the form of separate circuits, each of which is intended for one of the listed flight modes (Figs. 9-12). Switching (selection) of the circuit can be either manual or automatic. Recall that the device turns on occasionally, in the most dangerous areas. During normal flight time, the device is turned off. In this case, there may be a complete lack of its need. The second version of the device can be universal, suitable for all flight modes.
Оконечная часть устройства (фиг.6, блоки №№18-20) должна принять сигнал-команду и включить силовые звенья. Последние открывают запорный вентиль системы сжатого воздуха, создавая преграду для вихря, и приводят в действие звуковую и световую сигнализации, оповещая экипаж о нахождении ЛА в опасной зоне.The end part of the device (Fig.6, blocks No. 18-20) must receive a signal command and turn on the power links. The latter open the shutoff valve of the compressed air system, creating a barrier to the vortex, and activate sound and light alarms, notifying the crew about the aircraft in the danger zone.
Рассмотрим подробнее блоки 16 и 17 фиг.6. На фиг.9 изображена функциональная схема средней части устройства для режима №1. Схема состоит из набора логических элементов, позволяющих обнаружить наличие неравенства 13. На входы схемы поступают производные параметров B, О и Т. Ограничителями (односторонними) из производных выделяются производные со знаком в соответствии с неравенством 13 (элементы 1-4). С помощью компараторов 5-8 (на их выходах) создаются импульсы-единицы, при выполнении указанных неравенств. Последнее выполняется путем подачи на второй вход каждого компаратора опорного напряжения соответствующего уровня.Let us consider in more detail blocks 16 and 17 of FIG. 6. Figure 9 shows a functional diagram of the middle part of the device for mode No. 1. The circuit consists of a set of logic elements that make it possible to detect the presence of inequality 13. Derivatives of the parameters B, O, and T arrive at the inputs of the circuit. Limiters (one-sided) of the derivatives are derivatives with a sign in accordance with inequality 13 (elements 1-4). Using comparators 5-8 (at their outputs), unit pulses are created when these inequalities are fulfilled. The latter is carried out by applying to the second input of each comparator a reference voltage of the corresponding level.
Значения опорных напряжений выбираются на основании статистики полетов данной модели ЛА. Ограничители 1-4 пропускают сигналы одной полярности + или -. Они являются селекторами полярности. Компараторы являются селекторами амплитуды (ограничение снизу параметров В, О и Т). Условие выполнения третьего неравенства (параметр Т) требует расчленения сигнала на два (по признаку полярности) и постановки в каждый канал логического элемента НЕ. Последнее позволит иметь 1 на выходе канала в случае нахождения расхода топлива в штатном диапазоне.The values of the reference stresses are selected based on the statistics of flights of this aircraft model. Limiters 1-4 pass signals of the same polarity + or -. They are polarity selectors. Comparators are amplitude selectors (lower limit of parameters B, O and T). The condition for the third inequality (parameter T) to be fulfilled requires the signal to be split into two (by the sign of polarity) and the logical element NOT to be set into each channel. The latter will allow you to have 1 at the outlet of the channel if the fuel consumption is in the normal range.
На выходе схемы стоит элемент И, имеющий четыре входа. При наличии четырех единиц (выполняется неравенство 13) на выходе элемента И возникает 1, т.е. команда на включение силовых звеньев. Оконечным звеном является импульсный усилитель мощности, имеющий три выхода по числу потребителей. В качестве нагрузки используется реле времени, определяющее длительность работы оконечной части устройства.At the output of the circuit there is an AND element having four inputs. If there are four units (inequality 13 holds), the output of the AND element is 1, i.e. command to include power links. The end link is a pulsed power amplifier with three outputs in terms of the number of consumers. As a load, a time relay is used, which determines the duration of the end part of the device.
Режим №2 определяется неравенством 14, и обнаружение вихря обеспечивается схемой фиг.10. Схема подобна рассмотренной. Однако элемент НЕ стоит в цепи параметра В. Последнее позволяет удовлетворить первое неравенство в системе неравенств 14. Иными словами при превышении производной параметра В над ее штатным значением на входе элемента И будет 0. Такую инверсию осуществляет элемент НЕ.Mode No. 2 is determined by inequality 14, and vortex detection is provided by the circuit of FIG. 10. The scheme is similar to that considered. However, the element DOES NOT stand in the chain of parameter B. The latter allows us to satisfy the first inequality in the system of inequalities 14. In other words, if the derivative of the parameter B exceeds its nominal value at the input of the AND element, it will be 0. This element does NOT.
Режим №3 определяется неравенством 15, и обнаружение вихря обеспечивается схемой фиг.11. Схема подобна рассмотренным. Однако элементы НЕ включены в цепи параметров О и Т. Последнее позволяет выполнить неравенства второе и третье в системе неравенств 15.Mode No. 3 is determined by
Режим №4 определяется неравенством 16, и обнаружение вихря обеспечивается схемой фиг.12. Схема подобна рассмотренным. Однако она проще, так как отсутствуют элементы НЕ. Последнее обуславливается одинаковым характером всех неравенств в системе 16.Mode No. 4 is determined by inequality 16, and vortex detection is provided by the circuit of FIG. 12. The scheme is similar to those considered. However, it is simpler because there are no elements NOT. The latter is determined by the identical nature of all inequalities in system 16.
Во избежание попадания на вход компараторов высокочастотных составляющих параметров возможна постановка ФНЧ после ограничителей. В рассмотренных схемах используется сложный усилитель мощности, состоящий из трех, работающих параллельно. Это позволяет исключить возможную паразитную связь по входу потребителей (реле времени). Назначение реле времени заключается в подключении к питанию трех исполнителей команды "вихрь обнаружен": световой и звуковой сигнализации и механизма поворота запорного вентиля системы сжатого воздуха в положение "открыто". При этом длительность подключения потребителей может быть разной. Время включения системы сжатого воздуха особенно ограничено ввиду необходимой экономии.In order to avoid high-frequency component parameters entering the comparator input, it is possible to set the low-pass filter after the limiters. In the considered schemes, a complex power amplifier is used, consisting of three operating in parallel. This eliminates possible spurious communication at the input of consumers (time relay). The purpose of the time relay is to connect to the power of three executors of the “whirlwind detected” command: light and sound alarms and the mechanism for turning the shut-off valve of the compressed air system to the “open” position. Moreover, the duration of connecting consumers can be different. The start-up time of the compressed air system is particularly limited due to the necessary savings.
Возможно объединение схем (фиг.9-12) в одну. Однако на первых порах лучше использовать четыре схемы и ручное переключение. Последнее облегчит набор статистического материала и уточнение необходимых производных. Испытание макета устройства поможет также определить необходимость использования счетчика импульсов, включенного в разрыв между схемой И и усилителем мощности. При этом на время действия сигнала-команды схема не должна чувствовать поступающие производные, а после окончания команды должна приходить в исходное состояние. Это относится к счетчику импульсов.It is possible to combine schemes (Fig.9-12) into one. However, at first it is better to use four circuits and manual switching. The latter will facilitate the collection of statistical material and the refinement of the necessary derivatives. Testing the layout of the device will also help determine if a pulse counter is used, which is included in the gap between the I circuit and the power amplifier. At the same time, for the duration of the command signal, the circuit should not feel the incoming derivatives, and after the end of the command should return to its original state. This applies to a pulse counter.
Возможно использовать не три реле времени, а два: одно для системы сжатого воздуха и одно для сигнализации световой и звуковой Реле времени на выходе могут создавать импульс напряжения определенной (регулируемой) длительности, а также содержать группу контактов, работающих с установленной выдержкой.It is possible to use not three time relays, but two: one for the compressed air system and one for signaling the light and sound Timers at the output can create a voltage pulse of a certain (adjustable) duration, and also contain a group of contacts working with the set shutter speed.
В период действия реле времени (после его запуска) исполнительная система нечувствительна к командам. Обоснование длительности выдержки реле и периода дифференцирования является специальным вопросом, относящимся к техническому проектированию. Однако общим и главным является безопасность полета. При этом система обнаружения в большинстве случаев является разовой.During the duration of the time relay (after its start), the executive system is insensitive to commands. Justification of the relay exposure time and the differentiation period is a special issue related to technical design. However, flight safety is common and essential. Moreover, the detection system in most cases is one-time.
Рассмотрим подробнее исполнительную часть (оконечную). На фиг.13 представлена функциональная схема открытия запорного вентиля системы сжатого воздуха. Реле времени 1 под воздействием сигнала-команды вырабатывает прямоугольный импульс. От переднего фронта импульса замыкаются контакты промежуточного реле 2. Последние подключают цепь обмотки возбуждения исполнительного (силового) реле 3 к источнику питания. Замыкаются контакты реле 3, подключая обмотку возбуждения электромагнита 4 к источнику питания. Электромагнит 4 срабатывает, приводя в действие механизм открытия вентиля. Струя сжатого воздуха из баллона устремляется по трубопроводу к соплу-отверстию и перегораживает пространство над или перед винтом ЛА. Вихревое образование воздушного потока деформируется, уменьшая свою интенсивность. Восстанавливаются условия обтекания лопастей винта, и восстанавливается подъемная сила.Let us consider in more detail the executive part (terminal). On Fig presents a functional diagram of the opening of the shut-off valve of the compressed air system.
Длительность импульса такова, чтобы его воздействие было эффективным, а расход сжатого воздуха экономным. Первая порция сжатого воздуха может быть подкрашенной. Это визуализирует воздушный поток и помогает контролировать эффективность работы системы.The pulse duration is such that its effect is effective, and the consumption of compressed air economical. The first portion of compressed air may be tinted. This visualizes the air flow and helps to control the efficiency of the system.
На фиг.14 представлена функциональная схема световой сигнализации. Реле времени 1 под воздействием сигнала-команды, полученного от промежуточного устройства, вырабатывает прямоугольный импульс напряжения. Под воздействием импульса в реле времени замыкаются контакты, подключая к источнику питания мультивибратор 2, работающий в автоколебательном режиме. Частота и длительность импульсов мультивибратора подбираются с целью создания приемлемого для восприятия режима работы источника света 5. В качестве нагрузки на мультивибратор используется промежуточное реле 3 (обмотка возбуждения). Последнее своими контактами подключает к источнику питания обмотку возбуждения исполнительного реле 4, осуществляющего импульсное подключение источника света 5 к питанию.On Fig presents a functional diagram of a light alarm.
Возможна упрощенная система световой сигнализации, работающая в режиме постояного свечения, без мультивибратора, без силовых реле, с использованием светодиодов. Заметим, что там, где это возможно, электромагнитные реле должны быть заменены на ключевые схемы с использованием бесконтактных типовых элементов. Использование электромагнитных реле в описании обусловлено простотой изложения материала.A simplified light-signaling system is possible, operating in a constant light mode, without a multivibrator, without power relays, using LEDs. Note that, where possible, electromagnetic relays should be replaced with key circuits using contactless type elements. The use of electromagnetic relays in the description is due to the simplicity of the material.
На фиг.15 представлена функциональная схема звуковой сигнализации обнаружения вихря. Реле времени 3 (оно может быть общим для систем световой и звуковой сигнализации) под воздействием сигнала-команды вырабатывает прямоугольный импульс напряжения. Под воздействием импульса последовательно срабатывают промежуточное реле 2 и исполнительное реле 1. Последнее подключает к источнику питания низкочастотный генератор 4, инфранизкочастотный генератор 5 и усилитель мощности 7. С помощью модулятора 6 производится амплитудная модуляция несущей частоты генератора 4 частотой генератора 5. Например, несущая частота мажет составлять 400 Гц, а модулирующая - доли Гц. Такое соотношение наиболее благоприятно для человеческого уха.On Fig presents a functional diagram of the audio alarm detection of the vortex. Time relay 3 (it can be common for light and sound alarm systems) under the influence of a command signal generates a rectangular voltage pulse. Under the influence of a pulse, an
Модулированный сигнал обнаружения вихря через усилитель мощности 7 поступает на обмотку возбуждения динамика 8. Возможна упрощенная схема звуковой сигнализации, без генератора 5 и модулятора 6. Однако ее сигнал на фоне значительного шума имеет меньшую вероятность выделения.The modulated vortex detection signal through the
Очевидно, рассмотренные системы могут использоваться как в комплексе, так и поодиночке. Своевременное обнаружение вихря позволяет путем правильного маневрирования вывести ЛА из опасной зоны, изменяя режим полетами без воздействия сжатым воздухом. Например, при зависании необходимо придать вертолету горизонтальную скорость. При медленном горизонтальном перемещении необходимо существенно увеличить скорость. При режимах №2 и №3 следует также увеличить горизонтальную скорость. При этом должен выполняться основной принцип: при возникновении вихря необходимо существенно изменить режим полета, не усугубляя положение. Очевидно, данные рекомендации являются приблизительными и нуждаются в уточнении.Obviously, the considered systems can be used both in a complex and individually. Timely detection of the vortex allows, by proper maneuvering, to withdraw the aircraft from the danger zone, changing the mode by flights without exposure to compressed air. For example, when hovering, it is necessary to give the helicopter horizontal speed. With slow horizontal movement, it is necessary to significantly increase the speed. In modes No. 2 and No. 3 should also increase the horizontal speed. In this case, the basic principle should be fulfilled: if a vortex occurs, it is necessary to significantly change the flight mode without aggravating the situation. Obviously, these recommendations are approximate and need to be clarified.
Дополним изложенное следующим. Реле времени является специальным реле, и в его основе может быть ждущий мультивибратор. Последний срабатывает в случае прихода на его вход короткого импульса, получаемого дифферинцированием переднего фронта сигнала-единица. Времязадающая цепь мультивибратора определяет длительность сигнала-команды. После мультивибратора размещен усилитель мощности, нагруженный обмоткой возбуждения реле. Последнее определяет контактную группу реле времени.Supplement the following. The time relay is a special relay, and it can be based on a standby multivibrator. The latter is triggered if a short pulse arrives at its input, obtained by differentiating the leading edge of the unit signal. The multivibrator timing circuit determines the duration of the command signal. After the multivibrator, a power amplifier is placed, loaded with a relay excitation winding. The latter defines the contact group of the time relay.
Схемы компараторов подробно изложены в 8 на с.175-190 и в 9 на с.207-210. Схемы мультивибраторов - в 9 на с.210-214.Comparator circuits are described in detail in 8 on p. 175-190 and in 9 on p. 207-210. Schemes of multivibrators - in 9 on p. 210-214.
На фиг.4 схематически показано разбиение общего вихря на составляющие перегородками. Уменьшение интенсивности общего вихревого образования происходит за счет встречного движения составляющих внутри пространства над (перед) винтом. При этом чем больше составляющих, тем большая степень взаимной компенсации вращения. На фиг.5 приводится пример конструкции - системы ячеек перед гребным винтом. Одним из механизмов поворота запорного вентиля может быть шатунно-кривошипный. Конструкция запорного клапана может основываться на стержне-якоре электромагнита с использованием пружины.Figure 4 schematically shows a partition of a common vortex into components by partitions. The decrease in the intensity of the general vortex formation occurs due to the oncoming movement of the components inside the space above (in front of) the screw. Moreover, the more components, the greater the degree of mutual compensation of rotation. Figure 5 shows an example design - a system of cells in front of the propeller. One of the mechanisms for turning the shut-off valve can be a crank-crank. The design of the shutoff valve may be based on an anchor rod of an electromagnet using a spring.
Сущность и отличительные признаки по п.7 формулы заключаются в том, что в устройстве для обнаружения вихреобразования над или перед винтом летательного аппарата (ЛА) имеется сопло-отверстие системы сжатого и подкрашенного воздуха, состоящей из источника, трубопровода и запорного вентиля или клапана; источник соединяется с сопло трубопроводом, перекрываемым вентилем или клапаном; сопло-отверстие профилировано так, чтобы струя сжатого воздуха, выходящая из него, являлась бы продолжением перегородки, направленной по радиусу винта, перпендикулярно его диску; перегородка имеет консольное закрепление у вертолета с одним несущим винтом к штоку на верхней, дальней точке горизонтальной балки; для вертолета с двумя несущими винтами перегородки крепятся консольно к вертикальному штоку, расположенному между винтами; у самолета с одним винтом перегородка крепится консольно к штоку, расположенному на фюзеляже, у многовинтового самолета - к штоку, расположенному на крыле между винтами; на ЛА устанавливается замкнутая телевизионная система, состоящая из передающей трубки и видеоконтрольного устройства, соединенных кабелем; трубка монтируется у перегородки и обращена к диску винта.The essence and distinguishing features according to
Сущность и отличительные признаки по п.8 формулы заключаются в том, что в устройстве для обнаружения вихреобразования над или перед винтом ЛА имеется сопло-отверстие системы сжатого и подкрашенного воздуха, состоящей из источника, трубопровода и запорного вентиля или клапана; при этом источник соединяется с сопло трубопроводом, перекрываемым вентилем или клапаном; сопло-отверстие профилировано так, чтобы струя сжатого воздуха, выходящая из него, являлась бы продолжением перегородки, направленной по радиусу винта, перпендикулярно его диску, от оси винта к его периферии; перегородка имеет консольное закрепление к штоку, проходящему через продольную полость вала несущего винта; на ЛА устанавливается замкнутая телевизионная система, состоящая из передающей трубки и видеоконтрольного устройства, соединенных кабелем; трубка монтируется у перегородки и обращена к диску винта.The essence and distinguishing features according to
ЛитератураLiterature
1. Басин A.M., Миниович И.Я. Теория и расчет гребных винтов. - Л.: Судпромгиз, 1963.1. Basin A.M., Miniovich I.Ya. The theory and calculation of propellers. - L .: Sudpromgiz, 1963.
2. Бушмарин О.Н. Закрученная струя в спутном потоке жидкости той же плотности. - Л.: Труды ЛПИ №176, 1955.2. Bushmarin O.N. A swirling jet in a fluid stream of the same density. - L .: Proceedings of the LPI No. 176, 1955.
3. Мясищев В.И (ред.). Физические основы подводной акустики. - М.: Сов. радио. 1955.3. Myasischev V.I. (Ed.). Physical foundations of underwater acoustics. - M .: Owls. radio. 1955.
4. Нейман Л.Р., Калантаров П.Л. Теоретические основы электротехники. Часть 3. - М.Л.: Госэнергоиздат, 1959.4. Neumann L.R., Kalantarov P.L. Theoretical foundations of electrical engineering.
5. Холмс Т. Знаменитые самолеты и вертолеты (справочник), пер. с англ. Мамаева А.И. - М.: Астрель, ACT. 2002.5. Holmes T. Famous planes and helicopters (reference), trans. from English Mamaev A.I. - M .: Astrel, ACT. 2002.
6. Яворский Б.М., Детлаф А.А. Справочник по физике. - М.: Физматгиз, 1960.6. Yavorsky B.M., Detlaf A.A. Handbook of Physics. - M .: Fizmatgiz, 1960.
7. Гутников B.C. Интегральная электроника в измерительных устройствах. - Л.: Энергия, 1980.7. Gutnikov B.C. Integrated electronics in measuring devices. - L .: Energy, 1980.
8. Алексенко А.Г. и др. Применение прецизионных аналоговых микросхем - М.: Радио и связь, 1985.8. Aleksenko A.G. and others. The use of precision analog microcircuits - M .: Radio and communications, 1985.
9. Шило В.Л. Линейные интегральные схемы в радиоэлектронной аппаратуре. - М.: Сов.радио, 1979.9. Shilo V.L. Linear integrated circuits in electronic equipment. - M .: Sov.radio, 1979.
10. Туричин A.M. Электрические измерения неэлектрических величин. - М.Л.: Энергия, 1966.10. Turichin A.M. Electrical measurements of non-electrical quantities. - M.L .: Energy, 1966.
11. Пашуков Е.Б. Способ и устройство улучшения гидродинамических характеристик гребного винта (вар.) - заявка на изобретение №2004110419/11(011197) от 06.04.2004.11. Pashukov E.B. Method and device for improving the hydrodynamic characteristics of a propeller (var.) - application for invention No. 2004110419/11 (011197) dated 04/06/2004.
12. Пашуков Е.Б. Способ и устройство улучшения аэродинамических характеристик воздушного винта (вар.) - заявка на изобретение №2004115775/11(016806) от 24.05.2004.12. Pashukov E.B. Method and device for improving the aerodynamic characteristics of a propeller (var.) - application for invention No. 2004115775/11 (016806) dated 05/24/2004.
13. Пашуков Е.Б. Способ и устройство улучшения аэродинамических характеристик воздушного винта (вар.) - заявка на изобретение №2004135662/11(038785) от 06.12.2004.13. Pashukov E.B. Method and device for improving the aerodynamic characteristics of a propeller (var.) - application for invention No. 2004135662/11 (038785) dated 12/06/2004.
Claims (12)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106495/11A RU2300089C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005106495/11A RU2300089C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2005106495A RU2005106495A (en) | 2006-08-20 |
| RU2300089C2 true RU2300089C2 (en) | 2007-05-27 |
Family
ID=37060206
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005106495/11A RU2300089C2 (en) | 2005-03-09 | 2005-03-09 | Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2300089C2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486596C1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Method of determining and indicating rotor approximation to vortex ring conditions at single-rotor helicopter pre-landing maneuvers |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN116412991B (en) * | 2023-06-12 | 2023-08-22 | 中国空气动力研究与发展中心高速空气动力研究所 | Method for synchronously simulating flying height and flying speed in wind tunnel flow field test |
-
2005
- 2005-03-09 RU RU2005106495/11A patent/RU2300089C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Е.И.Ружицкий. Воздушные вездеходы. М., "МАШИНОСТРОЕНИЕ", 1964, с.32, фиг.24а. * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2486596C1 (en) * | 2012-07-06 | 2013-06-27 | Открытое акционерное общество "Лётно-исследовательский институт имени М.М. Громова" | Method of determining and indicating rotor approximation to vortex ring conditions at single-rotor helicopter pre-landing maneuvers |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2005106495A (en) | 2006-08-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7907066B2 (en) | Method and a device for detecting and signaling that a rotorcraft is approaching the vortex domain | |
| US10358232B2 (en) | Detecting that a rotorcraft is approaching a vortex domain, and signaling that detection | |
| JPS59213600A (en) | Shear detecting alarm device of wind for aircraft | |
| Ning et al. | An experimental study on the aerodynamic and aeroacoustic performances of a bio-inspired UAV propeller | |
| JPS62204115A (en) | Vertical shear detector of wind for aircraft | |
| US10705110B2 (en) | Aircraft nonlinear dynamic instability warning system | |
| Raz et al. | Wind tunnel and flight evaluation of passive stabilization of a cargo container slung load | |
| Subramanian et al. | Drone-based experimental investigation of three-dimensional flow structure of a multi-megawatt wind turbine in complex terrain | |
| RU2300089C2 (en) | Method and device for detection of vortex formation above (in front of) flying vehicle propeller (versions) | |
| Newman et al. | Predicting the onset of wake breakdown for rotors in descending flight | |
| CN109033628B (en) | Method and system for manufacturing helicopter dynamic landing wind limit diagram | |
| Cruz | The effect of turbulence on micro air vehicle airfoils | |
| Liu et al. | Development of a radar simulator for monitoring wake vortices in rainy weather | |
| Raghav et al. | An exploration of the physics of dynamic stall | |
| Yang et al. | Radial flow measurements downstream of forced dynamic separation on a rotor blade | |
| Murakami et al. | Effects of wind environment on propeller performance of multirotor drone in hover | |
| Komerath et al. | On the formation and decay of rotor blade tip vortices | |
| Brenner | Inflow Analysis for Multi-Rotors and the Impact on Sensor Placement | |
| Awal et al. | The Effect of Rotor Disc Clearance on the Lift Performance of Contra-Rotating Rotor Blades | |
| Jacob et al. | Experimental investigation of forced wake vortices of a rectangular wing | |
| Mahalingam et al. | Characterization of the near wake of a helicopter rotor | |
| Komerath et al. | Flowfield Characteristics on a Retreating Rotor Blade | |
| Oliveira et al. | Aerodynamic analysis of high rotation and low reynolds number propeller | |
| San Martin et al. | Experimental Model for Rotor Disk Vortex Interference Effects on Quadcopter UAV Thrust Performance | |
| Gilliam | An investigation of the effects of discrete wing tip jets on wake vortex roll up |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100310 |