Varför har helikopterrotorer konstant snitt och angreppsvinkel?

11

Som jag förstår håller helikopterrotorbladet en konstant aerofoil-sektion längs deras längd och är inte snodd. Andra roterande aerodynamiska anordningar som propeller, turbofanfläktar och vindkraftverk förtjockas och får en brantare vinkel mot navet på grund av den lägre infallsväghastigheten (i rotationsriktningen).

Jag skulle gissa att det skulle ha något att göra med variationen av flyghastigheten på de framåtriktade och retregerande sidorna kanske?

Redigera: vissa påpekar att detta faktiskt inte kan vara sant, och att rotorerna faktiskt kan vridas, bara att det är mindre visuellt uppenbart. Akkordet verkar fortfarande vara konstant

Redigera 2: Sedan jag skickade detta har jag tagit en modul i helikopter aerodynamik på uni, och frågan är verkligen fel, knivvridning är definitivt en funktion av helikopterns design.

    
uppsättning Talisker 13.02.2018 16:32

1 svar

10

Helikopterblad gör vridning. Den relativa lufthastigheten ökar från knivrot till knivspets, och därför ökar på en otvivlad knivlyft kvadratiskt från rot till spets. Eller å andra sidan skulle hissen minska kvadratiskt från spets till rot. Blade twist fixar detta: det återhämtar hissen som genereras på rotorns inombordsdel.

Från Ray Prouty, Helikopter Aerodynamics Vol. 1. , sidan 248:

By twisting the blades to reduce the lift at the tip, the flow pattern can be made more uniform and the hover figure of merit can be improved by up to about 5%. Since this may represent a 20% increase in payload and since twisted blades are about as easy to manufacture as untwisted blades, there is a good reason to use twist - and all modern helicopters do.

På grund av den aerodynamiska lyftekvationen skulle idealklingan vara olinjär: igen skulle den variera kvadratiskt med bladspänningen. Men den här ideala vridningen är bara perfekt i svängningssituationen, och definitivt inte ideal på fabriken när kniven behöver tillverkas.

Poutys artikel är mycket värt att läsa och nämner vidare:

  • Hög vridning ger vibrationer av mitten av trycket som rör sig mycket under rotation.
  • Negativ bladvridning (spetsvinkeln lägre) är bra för att dra tillbaka stallet men dåligt för autorotation, vilket skulle bli hjälpt av en positiv knivvridning.
  • Optimal vridning skiljer sig från att sväva i markeffekt och utanför markeffekten.
svaret ges 14.02.2018 12:56