Do helikoptrar försöker ta sig och landa i vinden?

17

När helikoptrar tar av och landar är det bättre att peka näsan i vinden? Eftersom en helikopter ger sin egen hiss spelar det ingen roll vilken riktning vinden kommer ifrån?

    
uppsättning TomMcW 19.11.2015 21:30

4 svar

9

Generellt kräver helikoptrar mindre kraft samtidigt som de flyger framåt (eller bakåt) jämfört med svävar som översättningslyft (av effektiv translationslift, ETL) produceras. Även om knivarna ger upphov till hiss genom rotation, är luftens hastighet som upplevs av knivarna annorlunda om vind är närvarande. Till exempel, om det finns huvudvind $ v $, kommer de framåtgående bladen ha en hastighet på $ r \ omega + v $, medan retreatingbladet har en lufthastighet på $ r \ omega - v $. Eftersom hissen är proportionell mot flyghastigheten är konsekvenserna uppenbara.

Av den anledningen är det att föredra att ta ut i vinden, istället för att ta av sig vertikalt.

Observera att kraften som krävs är samma för huvudvind eller bakvind. Vändvindning (eller start) har emellertid vissa nackdelar med stabilitets- och energihanteringssynpunkt som det vanligtvis är avskräckt, som:

  • Vid landning i svansvind är det väldigt svårt att avbryta landning och återfå framåtriktad flyghastighet. Att flytta från negativ hastighet till framåtriktad hastighet minskar initialt lufthastigheten som huvudrotorn upplever, och effektkurvan visar en initial ökning av kraven. När helikoptern accelererar från negativ (jord) hastighet, förlorar huvudrotorsystemet översättningslyft innan det går igenom nollluftshastighet. Som ett resultat ökar kraften som krävs, vilket kräver ökad pedalanslutning och svansrotorffekt, exakt när effektbehovet är högt.
  • Om det finns ett strömavbrott, minskar risken för säker landning.
  • Det finns större risk att det inte går att styra riktningen. Om det finns en svängvind kan helikopterns vertikala svans (och skrovet) inriktas på att försöka anpassa sig till vinden, vilket resulterar i obestämd yaw. Om det inte korrigeras med korrekt pedalingång, kan det leda till att kontrollen saknas.
  • Vid landning är möjligheten att utbrända eller whiteout-förhållanden mer i händelse av svängvind.
svaret ges 20.11.2015 00:40
9

Att flytta framåt genom luften bidrar till att göra helikoptern effektivare, och det spelar ingen roll om den rörelsen kommer att svänga i en vind eller från framflyttning. Av samma anledning kommer en helikopter att klättra snabbare när du flyger i en spiral än när du går rakt upp.

Tekniskt kommer flygning bakåt eller sidled också att förbättra rotorns effektivitet, men i motsatt fall kommer helikoptern att bli riktigt instabil. Att flytta skrovet sidledes kommer att skapa mycket mer drag, så att flyga framåt är det bättre valet.

    
svaret ges 19.11.2015 21:51
4

Här är något av ett FAA-dokument om helikopters prestanda. länk

Winds

Wind direction and velocity also affect hovering, take off, and climb performance. Translational lift occurs any time there is relative airflow over the rotor disk. This occurs whether the relative airflow is caused by helicopter movement or by the wind. As wind speed increases, translational lift increases, resulting in less power required to hover. The wind direction is also an important consideration. Headwinds are the most desirable as they contribute to the greatest increase in performance. Strong crosswinds and tailwinds may require the use of more tail rotor thrust to maintain directional control. This increased tail rotor thrust absorbs power from the engine, which means there is less power available to the main rotor for the production of lift. Some helicopters even have a critical wind azimuth or maximum safe relative wind chart. Operating the helicopter beyond these limits could cause loss of tail rotor effectiveness. Takeoff and climb performance is greatly affected by wind. When taking off into a headwind, effective trans lational lift is achieved earlier, resulting in more lift and a steeper climb angle. When taking off with a tailwind, more distance is required to accelerate through transla tion lift.

    
svaret ges 19.11.2015 21:49
3

Effektiv översättningsläge (ETL) är en hiss som genereras av luftflödet över rotorn och ökar flygbladets effektivitet genom att ca 15%. ETL genereras och börjar cirka 15knots luftflöde över rotorn.

Förutsatt att helikoptern landar med näsan som är spetsad i vinden minskar en huvudvind den markhastighet som ETL genereras på. Så en helikopter som landar i en 15 knop vind kan hålla ETL hela vägen in i en svängare (när markspeed är noll).

Att upprätthålla ETL så länge som möjligt i landningen är viktigt av två olika skäl:

  • Det krävs mindre kraft att flyga tillvägagångssättet, öka säkerhetsfaktorn vid en körning, eller i högdensitetshöjd eller höga bruttoviktlandningar, kravet att göra en landning på landningsplats

  • genom att behålla ETL finns det ingen chans att ange ringvortex-staten , vilket är nästan oåterkalleligt nära marken, särskilt i branta förhållningssätt

  • svaret ges 21.11.2015 23:00