Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Trimovanje helikopteraHelikopteri

Zlatko Petrovic

April 28, 2011

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 1/17

TD cos(r ) = W + D sin HD sin(r )TD sin(r ) = HD cos(r ) + D cos

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 2/17

Pod pretpostavkom da su HD i r mali:

TD W + D sin , TD(r ) = HD + D cos gde je:

D =1

2%V 2fA

Ovde je fA ekvivalentna otporna povrsina helikoptera

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 3/17

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 4/17

Deljenjem prethodne jedancine sa %V 2TA dobija seekvivalentna jednacina u bezdimenzionoj formi:

CT = wc +fA2A2 sin , CT (r ) = CHD +

fA2A2 cos

gde su wc = W /(%AV2T ) tezinski koeficijent, a V /VT

Koeficijent CHD se priblizno izracunava:

CHD =

4CDo

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 5/17

Iz prethodnih se jednacina moze izraziti r :

r =CHDCT

+fA2A

2

CTcos +

Sledece se izracunava faktor prostrujavanja vazduha kroz disk:

= r+i , i =

4 + 44h 22

, h =CT/2

Ovde pretpostavljamo da je CT wc .Na osnovu:

CT =a

6[o(1 + 3

2/2) 3/2]

Trimovanje helikoptera

Progresivni let 6/17

Mozemo izracunati o :

o =6CTa +

32

1 + 32/2

svi simboli imaju uobicajeno znacenje, a je gradijent kriveuzgona lokalnog aeroprofila.

Kada je poznato o mozemo odrediti koeficijente mahanjalopatice glavnog rotora:

ao =

8[o(1 +

2) 4/3], a1 = 2(4o/3 )1 2/2 ,

b1 =4a0/3 Ki

1 + 2/2

gde su: K 1.2 i = %caR4/IB .

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 7/17

Trimovanje helikoptera

Progresivni let 8/17Procenicemo ponovo CHD koeficijent:

CHD =

4CDo

a

4(a1/2 o)

Ponavljanjem prethodnog proracuna sa ovim CHD dobijamobolju procenu za r i

Koeficijent snage je dat poznatom formulom:

CP = iCT +CDo

8(1 + k2) +

3

2

fAA, P = CP%AV

3T

Ravnoteza momenata za tacku preseka sile otpora saosovinom glavnog rotora:

W f R TD h R sin(B1) + [HD + TD sin(a1)]h R cos(B1) ++ Mf MS(B1 a1) = 0

Progresivni let 9/17

Mf je tesko proceniti doprinos trupa momentu

MS je doprinos mahanja lopatica

MS =1

2nSeR, S = mB rg

2R

e relativno rastojanje sarnira (e 0.04), mB masalopatice, rg rastojanje od ose do tezista lopatice, ugaona brzina glavnog rotora, R poluprecnik glavnog rotora.Ako su uglovi B1 i a1 mali dobijamo:

B1 = a1 +Mf + HDhR WfR

WhR + Ms= a1 +

Cmf + CHh wc fwch + CmS

B1 ugao ciklo-prstena.

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 10/17

gde je:

wc =W

%AV 2T, Cmf =

Mf%AV 2TR

,

CmS =MS

%AV 2TR=

nmB rge

2%AR

Nacrtati dijagram B1 = f (V ), pretpostaviti Cmf 0, zanekoliko relativnih polozaja tezista letelice:f = 0,0.01,0.02Uzeti jednu masu helikoptera, jednu velicinu tetive lopatice ijedan poluprecnik glavnog rotora.

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 11/17

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 12/17

Odredjivanje plozaja trupa u odnosu na horizont je sledecikorak jer je B1 poznato.

Ravnoteza sila u ravni horizonta daje:

D cos + HD cos( a1 + B1) TD sin( a1 + B1) = 0

Za male uglove se jednacina svodi na:

D cos + HD TD( a1 + B1) = 0,

=D

W+

HDW B1 + a1, TD W

je nagib trupa u odnosu na horizont.

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 13/17

Uobicajeno je da naginjanje nadole bude oznaceno negativnimuglovima tako da prethodna jednacina treba da glasi:

= B1 a1 DW HD

W

Konstruisati dijagrame sa sledeceg slajda (varirati e). Izabratijednu masu helikoptera, jedan precnik glavnog rotora, jednuvisinu leta, jednu tetivu rotora, bez uticaja horizontalnog repa.

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 14/17

Trup se moze dodatno ispraviti dodavanjem obrtnehorizontalne povrsine. Ako se zada ugao naklona trupa iizracuna B1:

B1 = a1 +D

W+

HDW

+

Iz ravnoteze momenata nalazimo potrebni moment repnoihhorizontalnih povrsina:

Mf = WfR+TDhRB1[HD+Wa1]hR+MS(B1a1), F = Mf /d

gde je d rastojanje od tezista do 1/4 tetive repne sat.

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 15/17

Prethodna jednacina u formi koeficijenata:

F =Mfd, 1

2%SV 2CL =

Mfd

ili

CLS = 2CmfA

2R

d

Izracunati za nekoliko polozaja f potrebnu velicinu doprinosahorizontalnog repa (CLS) tako da se trup manje naginje tokomleta. Odrediti potrebnu povrsinu H/R usvajajuci CL = 0.5

Zatim odrediti ponovo dijagram naklona trupa uz prisustvohorizontalnog repa!

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 16/17

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Progresivni let 17/17

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Trimovanje u lateralnoj ravni 1/3

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Trimovanje u lateralnoj ravni 2/3

Projekcija sila na horizontalnu ravan daje:

T sin(+A1+b1)+Tt cos = 0, = TtWb1A1

Ako se pretpostavi T W moment za tacku presekahorizonta i osovine glavnog rotora:

W cosf1R + WhR sin(A1 + b1) + MS(A1 + b1) + TthtR = 0

Za male uglove dobija se:

Wf1R + WhR(A1 + b1) + MS(A1 + b1) + TthtR = 0

Trimovanje helikoptera

Progresivni let Trimovanje u lateralnoj ravni

Trimovanje u lateralnoj ravni 3/3

Iz prethodne jednacine se dobija A1 ugao ciklo-prstena:

A1 = Wf1R + MSb1 + TthtR + WhRb1WhR + MS

Zamenom A1 u izraz za ugao :

=WRf1 + TthtR

WhR + MS Tt

W

Posto je Tt/W 0 i ako je MS = 0 dobijamo f1/h.Nacrtati = f (f1)

Trimovanje helikoptera

Progresivni letTrimovanje u lateralnoj ravni