RU2269454C1 - Способ набора вертолетом высоты - Google Patents
Способ набора вертолетом высоты Download PDFInfo
- Publication number
- RU2269454C1 RU2269454C1 RU2004122596/11A RU2004122596A RU2269454C1 RU 2269454 C1 RU2269454 C1 RU 2269454C1 RU 2004122596/11 A RU2004122596/11 A RU 2004122596/11A RU 2004122596 A RU2004122596 A RU 2004122596A RU 2269454 C1 RU2269454 C1 RU 2269454C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rotor
- helicopter
- density
- main rotor
- air
- Prior art date
Links
Landscapes
- Toys (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиации и касается технологии набора высоты вертолетом. Способ набора вертолетом высоты заключается в управлении аэродинамической подъемной силой несущего винта по мере набора высоты посредством одновременного увеличения крутящего момента и общего шага несущего винта до максимального значения и регулирования угла наклона лопастей рулевого винта, предназначенного для противодействия реактивному моменту несущего винта. С уменьшением плотности воздуха окружающей среды по мере набора высоты изменяют режим работы несущего винта вертолета. В случае уменьшения этой плотности ниже определенного порога при наборе высоты с максимальным шагом несущего винта последнему увеличивают частоту вращения путем форсирования работы двигателей. С возрастанием вибраций фюзеляжа, вызываемых срывом потока воздуха, по крайней мере, с одной из вращающихся лопастей, несущему винту уменьшают общий шаг до восстановления спектра исходного уровня вибраций фюзеляжа. Целесообразно частоту вращения несущего винта увеличивать обратно пропорционально изменению запороговой плотности воздушной среды. Технический результат реализации изобретения заключается в увеличении высоты полета вертолета в условиях с более низкой плотностью воздушной среды. 1 з.п. ф-лы.
Description
Изобретение относится к области авиации, в частности к управлению полетом вертолета, и может быть использовано для управления набором высоты полета.
Известен способ набора вертолетом высоты, заключающийся в управлении аэродинамической подъемной силой несущего винта по мере набора высоты посредством одновременного увеличения крутящего момента и шага несущего винта (Базов Д.И. Аэродинамика вертолетов. Изд. 2-е, перераб. и доп. Изд-во "Транспорт", 1972 г., стр.29-32, 76-80). Данный способ принят за прототип.
Недостатком известного способа является ограничение набора высоты до 4100 м, связанное с уменьшением плотности воздушной среды, ниже критической.
Основной задачей, на решение которой направлен заявляемый способ набора вертолетом высоты, является увеличение высоты полета в атмосфере с более низкой плотностью воздуха, особенно в горных условиях.
Техническим результатом, достигаемым при осуществлении заявленного изобретения, является увеличение высоты полета вертолета в условиях с более низкой плотностью воздушной среды.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном способе набора вертолетом высоты, заключающемся в управлении аэродинамической подъемной силой несущего винта по мере набора высоты посредством одновременного увеличения крутящего момента и общего шага несущего винта до максимального значения и регулирования угла наклона лопастей рулевого винта, предназначенного для противодействия реактивному моменту несущего винта, а с уменьшением плотности воздуха окружающей среды по мере набора высоты изменяют режим работы несущей системы вертолета согласно предложенному техническому решению
с уменьшением плотности воздушной среды ниже определенного порога при наборе высоты с максимальным шагом несущего винта последнему увеличивают частоту вращения путем форсирования работы двигателей, а с возрастанием вибраций фюзеляжа, вызываемых срывом потока воздуха, по крайней мере, с одной из вращающихся лопастей, несущему винту уменьшают общий шаг до восстановления спектра исходного уровня вибраций фюзеляжа;
частоту вращения несущего винта изменяют обратно пропорционально изменению запороговой плотности воздушной среды.
Проведенный заявителем анализ уровня техники позволил установить, что аналоги, характеризующиеся совокупностями признаков, тождественными всем признакам заявленного способа управления полетом вертолета, отсутствуют. Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "новизна".
Результаты поиска известных решений в данной области техники с целью выявления признаков, совпадающих с отличительными от прототипов признаками заявляемого технического решения, показали, что они не следуют явным образом из уровня техники. Из определенного заявителем уровня техники не выявлена известность влияния предусматриваемых существенными признаками заявляемого технического решения на достижение указанного технического результата. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует условию патентоспособности "изобретательский уровень".
Сущность способа набора вертолетом высоты заключается в управлении аэродинамической подъемной силой Т несущего винта по мере набора высоты посредством одновременного увеличения крутящего момента Мкр и общего шага α несущего винта до максимального значения αmax и регулирования угла наклона β лопастей рулевого винта, предназначенного для противодействия реактивному моменту несущего винта. Сила тяги Т несущего винта определяется из условия:
где Т - сила тяги несущего винта, кг;
Су - коэффициент аэродинамической подъемной силы лопасти несущего винта, зависящий от шага α несущего винта;
σ - коэффициент заполнения несущего винта;
χ - коэффициент концевых и комлевых потерь несущего винта;
F - площадь, сметаемая несущим винтом, F=πR2, м2;
ω - угловая скорость вращения несущего винта, 1/с; , где nн.в. - частота вращения несущего винта, об/мин;
R - радиус несущего винта, м;
[Т] - допустимая подъемная сила несущего винта, кг;
ρi - относительная плотность окружающей среды на высоте полета, определяемая по формуле:
где Pi - давление окружающей среды на высоте полета, мм рт.ст.;
ti° - температура окружающей среды на высоте полета, °С.
Набор высоты осуществляют в три этапа.
На первом этапе набора высоты с плотностью ρi воздушной среды большей определенного порога или равным ему, когда ρi≥ρз, управляют увеличением шага α несущего винта до максимального αmax, т.е. при nн.в.=Const, Т=φ(α,ρi).
На втором этапе набора высоты с плотностью ρi воздушной среды ниже определенного порога ρз, когда ρi<ρз, несущему винту с максимальным шагом αmax увеличивают частоту вращения до ni, с которой выполняют набор высоты до возрастания вибраций fi фюзеляжа относительно исходного уровня вибраций fн, вызываемых срывом потока воздуха, по крайней мере, с одной из вращающихся лопастей несущего винта. Частоту вращения ni несущего винта на втором этапе изменяют обратно пропорционально изменению запороговой плотности ρi воздушной среды, т.е. при αmax=Const, Т=φ(nн.в.,ρi).
На третьем этапе с возрастанием вибраций, когда fi>fн, уменьшают общий шаг несущего винта до восстановления спектра исходного уровня вибраций фюзеляжа и выполнения условия fi=fн, т.е. при nmax=Const, Т=φ(α,ρi).
Пример осуществления способа.
Перед вылетом на вертолете устанавливается номинальная частота вращения несущего винта nнв=95±1% и общий шаг α=4°. Подъем α вертолета начинают с увеличения аэродинамической подъемной силы T несущего винта, определяемой из условия (1), посредством одновременного увеличения общего шага (несущего винта и изменения режима работы двигателей на увеличение крутящего момента несущего винта для обеспечения постоянной частоты вращения nнв=95±1% с помощью системы автоматического поддержания частоты вращения несущего винта вертолета. С увеличением общего шага α от 4° до 14°45' и крутящего момента несущего винта, обеспечивающего постоянную частоту вращения, увеличивается угол наклона β лопастей рулевого винта от 6° до 17°20', способный создавать изменяемое усилие, противодействующее реактивному моменту несущего винта, при ρi≥ρз вертолет набирает высоту до 3100 м. По мере увеличения высоты уменьшаются давление Рi и температура окружающей среды ti°, соответственно уменьшается плотность ρi воздушной среды, контролируемая системой управления полетом, и при плотности воздушной среды ниже определенного порога ρз, когда ρi<ρз, вертолет теряет способность набирать высоту. Для дальнейшего набора высоты с максимальным шагом αmax=14°45' несущего винта увеличивают частоту вращения несущего винта до nср=97±1% и более обратно пропорционально изменению запороговой плотности ρi воздушной среды, определяемой по формуле (2). При этих изменениях управления вертолет набирает высоту до 4600 м, после которой возрастают вибрации фюзеляж, когда fI>fн. Путем уменьшения общего шага αmax несущего винта и изменения угла наклона β лопастей рулевого винта восстанавливают спектр исходного уровня вибрации фюзеляжа, выполняя условие fI=fн, набирают высоту до 6000 м.
Предложенный способ набора высоты позволяет повысить потолок полетов вертолетов, не вызывая дополнительные вибрации фюзеляжа, тем самым уменьшить опасность полетов вертолетов.
Claims (2)
1. Способ набора вертолетом высоты, заключающийся в управлении аэродинамической подъемной силой несущего винта по мере набора высоты посредством одновременного увеличения крутящего момента и общего шага несущего винта до максимального значения и регулирования угла наклона лопастей рулевого винта, предназначенного для противодействия реактивному моменту несущего винта, а с уменьшением плотности воздуха окружающей среды по мере набора высоты изменяют режим работы несущей системы вертолета, отличающийся тем, что с уменьшением плотности воздушной среды ниже определенного порога при наборе высоты с максимальным шагом несущего винта последнему увеличивают частоту вращения путем форсирования работы двигателей, а с возрастанием вибраций фюзеляжа, вызываемых срывом потока воздуха, по крайней мере, с одной из вращающихся лопастей, несущему винту уменьшают общий шаг до восстановления спектра исходного уровня вибраций фюзеляжа.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что частоту вращения несущего винта увеличивают обратно пропорционально изменению запороговой плотности воздушной среды.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004122596/11A RU2269454C1 (ru) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Способ набора вертолетом высоты |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004122596/11A RU2269454C1 (ru) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Способ набора вертолетом высоты |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2269454C1 true RU2269454C1 (ru) | 2006-02-10 |
Family
ID=36049926
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004122596/11A RU2269454C1 (ru) | 2004-07-22 | 2004-07-22 | Способ набора вертолетом высоты |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2269454C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529573C2 (ru) * | 2009-06-10 | 2014-09-27 | Агустауэстлэнд С.П.А. | Электронная система управления полетом для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения |
-
2004
- 2004-07-22 RU RU2004122596/11A patent/RU2269454C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БАЗОВ Д.И. Аэродинамика вертолетов. Изд. 2-е, перераб. и дополн. - М.: Транспорт. 1972, с.29-32, 76-80. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2529573C2 (ru) * | 2009-06-10 | 2014-09-27 | Агустауэстлэнд С.П.А. | Электронная система управления полетом для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4712092B2 (ja) | 航空機用自動速度制御装置 | |
US7967239B2 (en) | Rotor drive and control system for a high speed rotary wing aircraft | |
US20160009387A1 (en) | Hybrid Axial/Cross-Flow Fan Multi-Rotor Aerial Vehicle | |
JP4358435B2 (ja) | 最適速度ロータ | |
US10415404B2 (en) | Variable-pitch vane | |
WO2008085195A2 (en) | Improved wing efficiency for tilt-rotor aircraft | |
WO2003024790A1 (en) | Optimum speed tilt rotor | |
US20220024573A1 (en) | Method and system for controlling rotor speeds of rotor systems | |
JP2020511365A (ja) | 垂直離着陸航空機 | |
EP2749495B1 (fr) | Procédé d'entraînement en rotation d'un rotor principal de giravion, selon une consigne de vitesse de rotation à valeur variable | |
US20230021800A1 (en) | Multi-propulsor electric aircraft | |
CA3135993A1 (en) | A coaxial rotorcraft system and a method for controlling the same | |
CN111038682B (zh) | 用于使飞机减速的系统和方法 | |
CA3060758C (en) | Aircraft with rotating ducted fan | |
US9304512B2 (en) | Propulsion prognostics apparatus and systems for unmanned aerial vehicles | |
EP3647191B1 (en) | Bidirectional aircraft rotor | |
RU2269454C1 (ru) | Способ набора вертолетом высоты | |
US11668253B2 (en) | System and method for providing in-flight reverse thrust for an aircraft | |
McCormick | A numerical analysis of autogyro performance | |
FR3095638A1 (fr) | Procédé de régulation d’une installation motrice d’un giravion et giravion associé | |
RU2327603C1 (ru) | Способ выполнения взлета автожира | |
US20180086474A1 (en) | System and method for controlling fuel flow to a gas turbine engine based on motion sensor data | |
US20070253826A1 (en) | Shaped rotor blade for reduced loads and vibration | |
KR20120040713A (ko) | 안정화된 안전 자이로플레인 | |
US20210107625A1 (en) | Active horizontal stabilizer for high speed rotorcraft |