Varför är trebladiga helikoptrar relativt sällsynta?

Jag tror inte att trebladiga helikoptrar är sällsynta. Faktum är att om du ser europeiska småhelikoptrar är de flesta av tre blad:

• Eurocopter Fennec

• Eurocopter AS355

• Eurocopter Écureuil

• PZL SW-4

• Kamov Ka-226 - dess koaxiala, men ändå .. Kamonv har mestadels använt tre rotorer för dess koaxiala helikoptrar.

• De flesta av de tidiga små helikoptrarna av Mil Design Bureau hade också tre rotorer, snarare än två eller fyra.

Vidast om du ser Eurocopter-helikoptrarna kan du se ett mönster - de är utvecklade från varandra och spåra deras släkt från Aérospatiale Alouette II , III och Aérospatiale Gazelle - alla har tre rotorer.

I USA har de flesta mindre helikoptrar roterande rotorer, vilket är standard för två. Detta har varit fallet från Bell 47 till Bell UH-1 Iroquois . Här var UH-1s överföringssystem en utveckling av Bell 47. Återigen, om du är i USA (eller för allmän träning) kommer du att vara ser Robinsons , så det verkar som om det finns nästan inga trebladiga helikoptrar (med Schweizer 300 ) och undantag.

Det finns fördelar och nackdelar med att ha olika antal blad. I allmänhet färre blad, desto bättre . Du betalar för högre lyftkapacitet, prestanda och (vanligtvis) mindre ljud med mekanisk komplexitet och mindre effektivitet. I slutet är det en avvägning.

I det här fallet tror jag att dessa tre versus fyra rotorer visar en tydlig geografisk skillnad, som ser ut som tillgängligheten av ingenjörer och deras olika (tidigare) erfarenhet spelade en viktigare roll än någonting annat.

Gilla med propellrar , bladräkning på en helikopterrotor handlar om skivning . Lätta helikoptrar komma undan med färre blad. Komplexitet och förluster ökar med bladräkning, så att helikopterdesigners försöker passa så få knivar som möjligt. Detta skulle emellertid resultera i stora rotordiametrar för tunga helikoptrar. Det finns skäl att hålla diametern liten:

• Bladbladets belastning på grund av centrifugalkrafter
• Tipshastighet: Det framåtgående bladet kommer att uppleva transsoniska effekter tidigare om helikoptern flyger i kryssning, ju större rotorn är. Detta begränsar toppfartshastigheten.
• Bladet böjer sig på marken. Bladet måste vara tillräckligt stelt för att rensa svansen när rotorn snurrar upp.

Låt oss nu jämföra några helikoptrar. Jag använde de tekniska data på den länkade Wikipedia-sidan och delade maximal startmassa av rotorskivans område:

Jag antar att du ser trenden nu. UH-1D är den udda mannen ut, men den skiljer sig också på grund av dess ovanligt höga bladkord. Normalt verkar den ideala lastningen per blad vara mellan 8 och 9 kg / m², och lite mer anses acceptabelt om det gör att designern kan komma undan med bara 2 blad.

Det finns ingen konspiration att undertrycka trebladiga rotorer. Det är den övergripande kompromissen mellan prestanda och effektivitet som bestämmer antalet blad på en helikopterrotor, och huvuddrivrutinen är massa.