Vill en helikopter med knivarna på botten flyga samma, om alls?

Ja det är möjligt, som Hiller Flyplattform visat. Den hade två motroterande propellrar inuti en hölje och piloten kontrollerade hans hantverk genom att flytta sin kroppsvikt, som på en Segway. Det finns ingen fysiklag som förbjuder en helikopter från att flyga upp och ner.

Hiller-flygplattformenvarenavfleratyperbyggdapå1950-talet,efterdetobserveradesattkontrollavenunderslungadrotorcraftefterviktskiftkundelärasavoutbildadpersonalpå20minuter. DeLackner Aerocycle var en annan plattform byggd baserat på detta resultat. Tanken övergavs senare på grund av praktiska problem som att sparka upp stenar i rotorbladet och en oexplacerbar störning mellan de motroterande bladen. Aerocykeln hade ett fast rotorhuvud, vars dynamik då dåligt förstods.

För helskaliga helikoptrar har rotorn under helikoptern samma stabiliserande effekt på flygegenskaperna. Stabilitet hos helikoptrar (och fastvingade flygplan) studeras ur aerodynamikperspektivet: effekterna av vindgustar eller kontrollinmatningar.

I svängaren spelar hastighetsstabiliteten $ {\ delta M} / {\ delta {\ dot {x}}} $ en viktig roll: om det är positivt är svängaren instabil. En människa kan lära sig att styra en instabil plattform om oscillationsperioden är tillräckligt hög (konventionell helikopterpilot), men det är mycket lättare att flyga i ett aerodynamiskt stabilt flygplan (underplattformarna avsedda för allmän infanteritjänst). Hastighetsstabilitetseffekten i svävarmen motsvarar en vindblåsning från direkt framåt, då förändras ögonblicket för att förstärka eller motverka effekterna av vinden. Detta kan visualiseras så här:

Bildkälla

Kryssningen som blåser på helikoptern lutar rotorn tillbaka, vilken lutar mottryckvektorn. En konventionell rotor har en positiv $ {\ delta M} / {\ delta {\ dot {x}}} $: den vill flippa bakåt någonsin starkare och är därför aerodynamiskt instabil i svävaren. En underskyddad rotor har en ögonbyte som stabiliserar: den lutar skrovet tillbaka och på grund av aerodynamisk koppling rotorn följer tillbaka till neutral. En rotor med gångjärnsförskjutning har ett mindre stabiliserande ögonblick, men en starkare fuselage / rotorkoppling.

Så att svara på dina ursprungliga frågor: Ja, helikoptern med en underslungrotor skulle flyga, och det skulle vara lättare att styra än en vanlig helikopter. Det är bara lite opraktiskt, det är allt.

Vi spenderar alla våra helger klippa gräsmatta med dessa killar.

Hälsovård: Helifreak.com

Du kan hitta tusentals Youtube videoklipp som visar hur bekvämt de kan göra det

En av de första helikoptrarna som verkligen flög (ca 1918) var " Petróczy-Kármán-Žurovec ", som är avsedd att användas av den austro-ungerska armén som en bunden observationsplattform. Observatören stod över de motrotorerande rotorerna ...

( Bildkälla )

länk

Såvitt jag förstår aerodynamiken och dynamiken hos en rotorvingar och -skiva, skulle det i själva verket vara mer stabil, åtminstone i viss mån, om rotorskivans slagback. Eftersom CG av en sådan helikopter skulle ligga över rotorskivan. Rotor disk / blad aerodynamik är inte så rakt framåt och du har många andra krafter inblandade beroende på flygningsfasen. Jag ska försöka utarbeta mer när jag kommer till datorn.

Efter att ha hittat mina anteckningar, intressant nog, talar bara om rotor över CG-tillstånd, i svävar. Det anges:

"(...) rotor alone, above the CG, is dynamically unstable in hover!

Hovering dynamic instability problem:

In case of an horizontal velocity disturbance:

• flapping angle appears;
• flapping angle appears;
• rotor and thrust are tilted;
• horizontal acceleration is installed;
• horizontal velocity builds up untill rotor flapps in the opposite direction;

The process is repeated in the opposite direction with increasing amplitude!

For large helicopters, the hovering oscillation period is usually long enough for safe reaction of the pilot."

Det talar också om de Lackner HZ-1 Aerocycle:

länk

När du flyger framåt, finns det en slagkrafter som produceras av det framåtgående bladet, vilket skapar hiss, vilket sedan återspeglar 90 ° på grund av gyroskopisk precession. Detta gör att rotordisken blåser tillbaka, det är anledningen till att när du flyger helikoptrar trycker du alltid den cykliska framåt, allt mer med hastighet (det betyder mer lyft skapad av det framåtgående bladet på grund av den ökade relativa vinden).

Det här är den enda anledningen till att jag säger att det skulle vara stabilt, eftersom helikoptern skulle ha en tendens att i näsdyket blåsa tillbaka skivan och därigenom minska angreppsvinkeln hos det framåtgående bladet. I fallet med helikoptrar händer detta också, vilket i sin tur kräver en horisontal stabilisator i svansen för att motverka näsa ner attityd.

Jag vet inte om jag har någon mening, det är verkligen svårt att förklara all dynamik som är inblandad, men det finns några bra böcker om frågan om helikopter aerodynamik.

Ett sätt att förenkla presentationen av en helikopter med rotoraggregatet på botten är att överväga den hiss som skapas av rotorerna som flytkraft och därigenom skapa en direkt jämförelse med ett fartyg / båt. Den beskrivna helikoptern skulle visa negativ statisk stabilitet (oavsett din disciplin). Eftersom hissens centrum rör sig bort från tyngdpunkten (tänk på en extremitet: en 30'-vertikal stolpe med en vågrät kraft överst), finns ingen kraft naturligt för att återställa systemet till jämvikt. Hissen som skapas av rotorerna är nu genom en linje vinkelrätt mot rotorns plan. När rotorerna ligger över tyngdpunkten, driver tyngdkraftens tyngdkraft tyngdpunkten under hissens mitt (eller uppbärningscentrum i fartygsexemplet). hoppas det här hjälper.

Omvänd bladhöjd och det ska trycka istället för att dra upp dig. Inget landningsredskap skulle vara mitt problem. Jag är en ingen mekaniker för helo mekaniker för att vara tydlig.

Problemet som inte adresseras av dessa "ingenjörer" är stabilitet. Nedre rotor / långmassan är kraftigt påverkad av små rörelser av massan ovanför rotorn. Högre rotor- / lägre nivåmassor har inte detta problem på grund av att förändringar i massläget inte påverkar vektorns dragkraft läge på samma sätt som det gör när nyttolastan ligger över rotorn. Detta bevisades av flottan och flygvapnet med sina "lyftplattformar" som utnyttjade dragkraft under piloterna. Det andra problemet är att dessa båtar använde förbränningsmotorer med flytande bränsle som också orsakade massförändringar på grund av bränsleanvändning, vilket destabiliserat massfördelning. Elektriska choppers och droner använder inte flytande bränsle som skiftas när båten växlar från upprätt till upp och ner. Kort sagt finns det flera lagar av fysik som arbetar mot flygplan med lågt rotorläge.