Varför är virvelstatus omöjligt vid autorotation?
En artikel på Skybrary anger att för en vortexringstillstånd ska inträffa:
The aircraft has to be in powered flight. If the engines are not producing power, the aircraft is in autorotation and the upflow of air (rather than engine power) is being used to drive the rotor motion. It is not possible to enter the vortex ring state whilst the helicopter is in autorotation. [emphasis mine]
Den FAA Rotorcraft Flyghandbok .pdf listar autorotation som en metod att komma ur VRS.
In a fully developed vortex ring state, the only recovery may be to enter autorotation to break the vortex ring state.
Varför är en VRS omöjlig under autorotation?
1 svar
OK - först, en snabb översyn av vilken vortexringstillstånd som är. Jag kommer att vara kort, men det finns mer detaljer här: Vad är" avgörande med kraft "och hur skiljer det sig från vortexringstillstånd?
Vortexringstillståndet (VRS) uppträder när rotorns skjutblad börjar återcirkulera i rotorsystemet, effektivt stoppar ut rotorn och minskar väsentligt den totala tryckkraften som produceras. Det är en av fyra arbetstillstånd på rotorn, 3 av vilka beskrivs i bilden nedan (anmärkning: nedstigningsräntorna är ungefärliga. Det som verkligen betyder är förhållandet mellan hastigheten som induceras av rotorn och helikopterns avstigningshastighet). Propellerns arbetsläge är det normala arbetsläge för en helikopter. VRS är det andra tillståndet som visas, där nedstigningsfrekvensen är relativt låg (och framåtgående flyghastighet är vanligen mycket låg / noll) och vindmølle-broms tillståndet är vad du skulle se vid autorotation.
Iföljandediagram(frånLeishmansPrinciperförhelikopter-aerodynamik)läggsdessaarbetstillståndöverpåengraföverstighastighetochinduceradhastighetpårotordisken.Kortsagt,VRSuppstårnärduintefallersnabbtförattlåtanedspolningenblåsasuppåtochduförsökerfortfarandeproduceratryckkraft.Ettexempelskullevaraenhelikoptersomförsöktesvävaovanförsittsvängtak(såävenvidmaximalkraftkandenintehållahöjdochharettlitet,negativtstigningsförhållandeomdethänvisastillnedanståendediagram).Somettresultatbörjardenattsjunkaienökandehastighet(ochisinturfallerden"in" i sin egen downwash då dess nedåtgående hastighet ökar).
Såvarförärautorotationenvägut?Autorotationärvadsomhändernärdupåettvisstsättslutarförsökahålladigkvar.Vidautorotationärrotationshastighetenminimal(beroendepåhurdugördinbokföringavkraftersomverkarpåflygplanet)undernedstigningen.Tillföljdavdettafallerflygplanetsåsnabbtattrotornsväckningfaktisktliggeröverhelikoptern!Ävenomrotornproducerarvisshissochdärmedvissnedspolningärdeninduceradehastighetenhosnedspolningenivertikalriktningväldigtlitenjämförtmedhastighetenhosdenrelativavindensomgårgenomrotorskivan(imotsattriktningavnedbrunnen).
Sammanfattningsvissätterdettasamman:Vortexringstillståndetupprätthållsavpilotensomförsökerhållaströmmenirotorsystemetmedandensjunkernedisinegendownwash(utanattändraframåtgåendeflyghastighetellersvansrotortryck,somnämnsidenhärsnyggaartikeln: länk ). Han eller hon producerar nedspolning genom att producera tryckkraft, och som avstamningen hastighet mer eller mindre balanserar med nedströmshastigheten, kommer samma aerodynamiska krafter som producerar tryckpunktet att återcirkulera nedvattningen genom rotorn.
För att gå in i autorotation, sjunker piloten kollektivt och gasen till noll och låter flygplanet falla (mer eller mindre - det är lite mer nyanserat, men det är en separat fråga), vilket i sin tur minskar den inducerade hastigheten av nedvattningen så att den är mycket mindre än flygplanets vertikala hastighet, så att vorterna rör sig med den relativa vinden bort från rotorn (uppåt) när rotorn går in i vindmøllebroms tillståndet. Eftersom det inte finns någon mekanism för att hålla virvlarna nära rotorn (eller producera dem i första hand), kan virvlarna inte recirkulera och inducera VRS.
Läs andra frågor om taggar helicopter auto-rotation vortex-ring-state Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna