Varför skulle en helikopter klättra i en spiral?
Jag tittade bara på James May's Toy Stories Christmas Special Flygklubb * , och i det kommenterade han att helikoptern gjorde en spiral klättra till 8000 ". Varför skulle pilotspiralen inte bara väsentligen gå rakt upp?
* En utmärkt serie om du är ett stort barn som gillar leksaker, och som en massa o GA-piloter tror jag att det täcker de flesta av er!
3 svar
En helikopter kommer att uppnå sin bästa stigningshastighet vid en måttlig framfart. Klättring i en spiral hjälper till att ha framåtfart i vad som i huvudsak är en vertikal stigning.
I en svängare måste allt luftflöde som är tillgängligt för upphöjning skapas genom rotation av huvudrotorn. Det betyder att en liten mängd luft måste accelereras med mycket. Om helikoptern ökar framåthastigheten kan det uppnå ett högre massflöde genom rotorn, och nu krävs mindre acceleration för att uppnå samma lyft. Detta förbättrar effektiviteten hos liftskapande. Om helikoptern går snabbare än sin hastighet för maximal stigning, ökar aerodynamiskt drag för högt och minskar effektiviteten igen.
Skillnaden kan vara dramatisk: Nedan är ett diagram över hastigheten mot höjden av ett generiskt helikopter och turbopropplan jämfört med V-22-vridrotorn. Kom ihåg att den tillgängliga kraften är ungefär proportionell mot lufttätheten, och du kan börja se hur mycket mer kraft som finns att klättra när helikoptern flyger med en måttlig framåtriktning.
Flygkuvertavengeneriskhelikopter,ettturbopropplanochV-22tiltrotor(bild källa ). Tack vare @ mins för att inspirera mig att expandera svaret lite.
I spiralen genererar helikoptern översättningslyft som läggs till hissen som genereras av rotorns nedspolning system, vilket förbättrar sin förmåga att klättra.
Se min fråga här .
Anledningen till att jag utförde en spiralklättring är av ovanstående skäl plus ett par mer.
Framåtfart är säkerhet. I händelse av att motorn ska sluta, har framåtfart ger dig många fler alternativ. När du klättrar vertikalt har du mycket mer tonhöjd på knivarna än i framflyttning. Om motorn slutar sänker knivarna väldigt snabbt, vilket minskar den tid som är tillgänglig för piloten att dumpa kollektivet och ange autorotation. Du lagrar också kinetisk energi, liksom potentiell energi, i systemet och har därför mer energi att spela med om åsnan blir tyst.
I R22 flyttade jag nog ungefär en sekund för att reagera korrekt i en vertikal stigning. Kanske 2-2.5 i framflyttning.
Jag ville förbli fri från fältområdet eftersom jag inte hade ett godkännande och hade begränsade alternativ för att flyga runt sidorna. Jag försäkrade mig om att jag inte var över några hus och rörde spiralen några gånger så att mitt ljudavtryck inte var över samma plats.
Läs andra frågor om taggar helicopter flight-planning Kärlek och kompatibilitet Skor Gear 12 Stjärntecken Grunderna