| 作者 |
 標題  |
|
|
oops
路人甲乙丙
689 Posts |
 Posted - 05/23/2022 : 19:46:41
|
這個問題有點小白
不過我只知道它們的旋翼是剛性結構原理
以及擁有離合器(雖然標註是尾椎推進槳用)
還有盤旋偏移機制不同於傳統旋翼機 如此而已
但就這些特徵來說真的很像是自旋翼機
而且它的巡航速度超出傳統旋翼機50%以上
這也很像把旋翼當成機翼使用的自旋翼機
如果真的是(變模式)自旋翼機 那麼賽考斯基是怎麼處理盤旋問題的啊？
好像有說自旋翼機因為剛性旋翼
慢速盤旋以及姿態控制比傳統旋翼遜色很多？ |
|
|
davidboy
路人甲乙丙
3574 Posts |
Posted - 05/24/2022 : 12:04:01
|
quote:
Originally posted by oops
這個問題有點小白
不過我只知道它們的旋翼是剛性結構原理
以及擁有離合器(雖然標註是尾椎推進槳用)
還有盤旋偏移機制不同於傳統旋翼機 如此而已
但就這些特徵來說真的很像是自旋翼機
而且它的巡航速度超出傳統旋翼機50%以上
這也很像把旋翼當成機翼使用的自旋翼機
如果真的是(變模式)自旋翼機 那麼賽考斯基是怎麼處理盤旋問題的啊？
好像有說自旋翼機因為剛性旋翼
慢速盤旋以及姿態控制比傳統旋翼遜色很多？
复合直升机高速平飞状态确实可以看成是旋翼机，就算是常规直升机，当动力故障，断开离合采用自旋滑翔迫降(Autoratation)的时候，也可以看成旋翼机。
刚性旋翼有点歧义，因为中文资料里的刚性旋翼有时候指��绞旋翼，有时候指��绞旋翼中的面内刚性旋翼。我画个思维导图就明白了。
一个全铰接旋翼有三个轴的铰链与轴承，挥舞/摆震/变距，��论是哪种刚性旋翼，都只用弹性材料替代掉挥舞铰和摆震铰。用来提供操纵力矩的变距铰仍然存在。所以没听说过��绞旋翼悬停操纵性差，山猫和夏延人都是机动性很强的直升机。
更进一步，即使取消掉变距铰，也不影响机动性。科曼奇的��轴承旋翼在��铰旋翼上更进一步，取消最后的变距铰，该机的机动性还相当强大呢。
刚性旋翼历史上最大的问题是气动弹性振荡，其实V22代表的倾转翼历史上也因为气动弹性发生过机毁人亡。只不过当年AH56是先上马型号研发，再发生弹性振荡坠机，直到型号下马才解决振荡问题。而倾转翼是先发生弹性振荡坠机，再吹风解决振荡，最后再上马型号研制。其实本质上没区别，但是科研顺序的颠倒导致两种技术路线现在天地翻覆，出现了长达20年的复合直升机断代。
|
Edited by - davidboy on 05/24/2022 22:01:00 |
 |
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 08:11:28
|
https://www.youtube.com/watch?v=a354_CJI-m0
How Do Helicopter Rotor Blades Move? Helicopter Main Rotor Systems Explained
個人覺得與其接收一些奇怪的西台灣內容農場的詭異知識,還不如找一些比較正常的說明.
上面的影片只有三分鐘,但是很快也很明確的解釋了三種不同的旋翼系統.
旋翼的可控方向一般來說是三種:
(1) feather/pitch 這部分就是類似螺旋槳的可變軸距,就是改變個別旋翼的角度.可以說是扭曲的角度.
(2) Flap 這是改變整組旋旋翼的水平旋轉面的傾角.
(3) Lead/lag or Hunt,這是改變個別旋翼在水平旋轉面上往前或是往後的改變角度.
文字上不容易說明,但是看影片或是圖片,就很容易理解.
三種系統就是:
(1) 剛性旋翼 (Rigid rotor): 只能在Pitch(Feather)方向動作的旋翼.
(2) 半剛性旋翼 (Semi-Rigid rotor): 只能在Pitch(Feather)和Flap方向動作的旋翼.
(3) 全動式旋翼(柔性): 就是可以在三種方向上動作的旋翼.
自旋翼機(Autogyro),早期是在三個方向上都無法調整的旋翼.現在也有可簡單調整Flap的系統,而且只有一維單向,不是全向.
可以看下圖,只有改變水平旋轉面前後傾的機構.其他兩個方向都無法動作.
因此,自旋翼跟多數的直升機的旋翼系統是完全不一樣的存在.
只有在直升機失去動力的時候,不再改變Pitch和Hunt的情況下,自由旋轉時才會類似自旋翼.
自旋翼的旋轉只有在氣流通過旋翼時,才會旋轉,是沒有動力的自由旋轉.
因此起飛時,需要有前進的動力,驅使氣流通過旋翼造成旋轉,所以是無法垂直起飛的,這點有很大的不同.
也就是因此,自旋翼無法做空中旋停的動作,唯一的好處,就是在失去動力時,可以安全垂直降落.
重點是產生的升力並沒有很大,對水平推進器來說,高速時反而造成阻力,因此,其實也飛不快.
傳統直升機的飛控,主要是靠Flap來改變水平旋轉面,因此可以前進後退,甚至改變方向.
所以,半剛性和全動式旋翼的方向控制原理是差不多的.
全動式旋翼是直升機的主流.
重點在於Flap的機構,主要就是用兩個圓盤,中間有軸承,上方圓盤和旋翼連動,可以旋轉.
下方和控制裝置連動,不會旋轉,但可改變方向.這樣就解決了旋轉時的方向控制問題.
但是這也造成了旋翼的上下擺動,碰到上下同軸逆向的旋翼,就會出現問題.
因為旋翼會上下擺動,上下不同轉動平面的旋翼,只要作運動,就有打架的可能,這時就GG了.
所以,同軸旋翼機的上下旋翼必須加大加間距,加上更複雜的機構,性能上就會很受限,機動能力變得有限.
UH-1就是半剛性的代表.是採用Teetering(Seesaw) Hinge裝置,因此多為兩片旋翼.
半剛性的Hunt的部分,並沒有驅動裝置,而是靠有彈性的結構來小範圍自我調整.
剛性旋翼,X-2技術是新的代表.下圖可以看到,完全沒有Flap的空間,就只有裝Pitch的電動驅動器.
這樣可以很好的保證上下旋翼不會打架.因此就不用做得離太遠.
X-2的剛性旋翼,如果沒有後方的推進器,就只能做旋停.因此垂直起降是沒有問題的.
前進後退就要靠後方的推進器了.
好處是可以飛得很快,因為不是靠水平旋翼的推力分量.
而且,起飛時不用降機頭來加大前進速度,最好的是降落時,不用升機頭來快速煞車,造成視野不良.
因為還有Pitch,可以透過改變上下Pitch來轉向.因為是電動的,反應比平常還快.
剛性旋翼的高速,是因為後方推進器造成的.沒有後方推進器的話,X-2也飛不快.
不過X-2可以通過改變pitch和旋翼速度來降低飛行阻力,就可以飛快了,這點和自旋翼也不同.
因為自旋翼的pitch無法改,因此就算是改大推力,效果也是有限.
自旋翼的速度也是很慢,世界紀錄才時速兩百多公里.跟傳統直升機差不多.
所謂的震盪問題,並不是複合式直升機或是剛性旋翼的專利,一般固定翼飛機也都可能會出現震盪.
現代這部分逐漸因為線傳操控而解決此問題的發生.
這種駕駛員人為操控導致的震盪,基本上在線傳飛控上,可以透過飛控電腦,過濾此種不當操作來解決.
不過早期開發的試飛階段就要很小心,像是伍克振就是因為產生震盪,過晚彈射而喪生.
這種問題最後也是修改飛控就可以解決.
在沒有線傳飛控的年代,解決此問題就比較麻煩.因此不用拿早期的問題來扯淡.
就是這種不明所以的以訛傳訛,才造成某國的航空水準始終無法突破,鬼扯淡的人太多了. 
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 05/25/2022 08:32:41 |
|
|
|
oops
路人甲乙丙
689 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 10:09:27
|
感謝大家釋疑 不過大概只懂不到一半
feather當成是螺槳變槳距
FLAP當成整個旋轉平面側傾/俯仰
但lead/lag對個人來說就有點玄奧了
按照網路說明
當旋翼FLAP的時候 上仰的葉片其重心將會加速 下俯的葉片重心將會減速
因此要靠LEAD/LAG作動來分別為葉片重心調整軸心距離 加以卸除載荷
但我搞不懂葉片上揚重心會加速…不如說 同角度的上揚跟下傾 都會縮短重心對軸心距離
所以上揚跟下傾槳葉重心好像都應該減速才對？？
另外問這個LEAD/LAG調整重心速度 是靠力學原理機械性自動調整的嗎？ |
Edited by - oops on 05/25/2022 10:10:42 |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 11:33:00
|
quote:
Originally posted by oops
感謝大家釋疑 不過大概只懂不到一半
feather當成是螺槳變槳距
FLAP當成整個旋轉平面側傾/俯仰
但lead/lag對個人來說就有點玄奧了
<恕刪>
按照網路說明
當旋翼FLAP的時候 上仰的葉片其重心將會加速 下俯的葉片重心將會減速
因此要靠LEAD/LAG作動來分別為葉片重心調整軸心距離 加以卸除載荷
但我搞不懂葉片上揚重心會加速…不如說 同角度的上揚跟下傾 都會縮短重心對軸心距離
所以上揚跟下傾槳葉重心好像都應該減速才對？？
另外問這個LEAD/LAG調整重心速度 是靠力學原理機械性自動調整的嗎？
這部分恐怕文字部分會造成誤解.
所謂上仰的葉片,應該是從跟旋轉軸同一水平算起一直到高點的90度上升路徑,
這時,重心會因為葉片的上升,縮短到旋轉軸的距離.
所謂下降的葉片,應該是從旋轉高點再度轉到和旋轉軸同一水平的90度下降路徑.
這部分,重心會因為葉片的下降,又增加到旋轉軸的距離.
其實這樣上下總共只有轉半圈,上升和下降各佔1/4圈.
在前1/4圈,是加速過程,後1/4圈是減速過程.
如果不讓槳葉前後移動的話,等於槳葉會受到一個變動的外在力.
這種轉速不一致造成的力,就叫科氏力.
槳葉如果這樣一直拉來拉去,遲早會造成材料疲勞而GG.
另外兩個1/4圈,也是類似的過程.
因此就有Lead-Lag的運動補償,就是放一個damper.
這算是一個被動的機械補償機制,不需要動力,是自動補償的.
下面影片有實物和結構解釋.
https://www.youtube.com/watch?v=-1bVVgWj3EQ
Lead Lag Dampers
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 05/25/2022 11:41:11 |
|
|
|
oops
路人甲乙丙
689 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 15:01:01
|
所以槳葉LEAD/LAG的產生 主要不是因為FLAP造成的迴旋面側傾
而是機身(高速)前進時 槳葉會在迎風向/背風向來回旋轉
槳葉迎風時會產生昇力 葉面重心上偏
槳葉背飛時產生負昇力 葉面重心下偏
然後上下偏量還要再乘上科氏力(離心力?) 這樣極快速地不同向來回拉扯會是材料壽命的大敵
因此傳統槳葉的安裝點上會加個液氣壓緩衝器
這樣？ |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 16:05:01
|
quote:
Originally posted by oops
所以槳葉LEAD/LAG的產生 主要不是因為FLAP造成的迴旋面側傾
而是機身(高速)前進時 槳葉會在迎風向/背風向來回旋轉
槳葉迎風時會產生昇力 葉面重心上偏
槳葉背飛時產生負昇力 葉面重心下偏
然後上下偏量還要再乘上科氏力(離心力?) 這樣極快速地不同向來回拉扯會是材料壽命的大敵
因此傳統槳葉的安裝點上會加個液氣壓緩衝器
這樣？
是flap造成的,不太懂你怎麼會誤會的?!
直升機要前進,也是要flap傾斜才能產生向前的分量.
科氏力就是flap產生的,沒有另外乘上這種事.
(跟地球自轉的科氏力,形式上不太一樣,不過也是因為速度差而產生的力)
你先flap將直升機旋翼的旋轉面傾斜之後,水平面不就跟旋轉面產生一個角度了嗎?
從相交的點開始旋翼轉到最高點,不就是1/4圈?? 這就是上升段.
再從最高點轉1/4圈,這就是下降段.這時就到了另一個相交點.
迎風和背風那都是Falp傾斜之後的事,那個力量與重心無關.
重心只跟槳葉的傾斜角度有關,吹風不會改變重心.
速度差的升力影響,可以直接用flap補償就好了,問題並不大.不用想太多.
"安裝點"有點意義不明,還是用專有名詞比較好,才有共同的語言. 
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 05/25/2022 16:10:33 |
|
|
|
davidboy
路人甲乙丙
3574 Posts |
Posted - 05/25/2022 : 19:19:38
|
算了我看不下去了。
1，直升机靠改变桨尖轨迹平面Tip-Path-Plane来改变姿态，操纵TPP靠的不是操纵挥舞铰Flap而是操纵桨距轴Pitch。
��论是铰接、刚性还是��轴承旋翼，对于单一片桨叶，只有一根操纵连杆被旋转斜盘SwashPlate驱动操纵该桨叶，这根连杆叫变距拉杆（Pitch Link）。
事实上传统直升机的控制全部都是依靠变距，左手叫总距杆（collective pitch control），右手是周期变距杆（Cyclic Pitch Control），脚舵是尾桨变距（Tail Rotor Pitch control)。
所以这也回答了开题S97这类面内刚性旋翼如何悬停操纵的问题，刚性旋翼不会上下挥舞Flap，但是仍然可以变距Pitch，自然可以通过总距和周期距控制来垂直飞行。
2，挥舞铰Flap和摆震铰Drag不是直升机必须的，只是在平飞来流速度足够高的时候才需要。
直升机平飞时，左右两侧的旋翼可以分成前行桨和后行桨，前行桨的真实空速要叠加来流速度，速度较高，升力较大；后行桨的真实空速要扣除来流速度，速度较低，升力较小。
所以直升机左右两侧升力不平衡，有侧翻趋势，需要加装垂直于桅杆轴的挥舞铰Flap Hinge，允许前行桨向上挥舞，后行桨向下挥舞，桨叶周期性上下挥舞，平衡了侧翻趋势。
所以发明挥舞铰的不是直升机工程师，而是旋翼机工程师Cierva，因为早期的直升机都满足于悬停和低速飞行，只有需要滑跑起飞的旋翼机才碰到了旋翼左右升力不平衡问题。
这就是一架平飞的直升机旋翼上下挥舞的相位图，注意由于旋翼的陀螺进动效应，旋翼的上下挥舞会滞后90°，挥舞的最低点和最高点变成了0°和180°方向。
另外请注意，直升机飞行时桨盘不是一个平面，而是一个锥形，因此旋翼向下挥舞的最低点，桨叶也不会低于垂直于旋翼主轴Rotor Mast的旋翼构造平面Rotor Shaft Plane。这对理解摆震铰Drag很重要。
3，当直升机平飞，旋翼因为来流上下挥舞的时候，因为角动量守恒，旋翼桨叶还存在前后摆震Drag。这可以用花样滑冰转圈来理解：桨叶向上挥舞时，投影在垂直于旋翼主轴的旋翼构造平面的半径变小，
力臂变小，转动惯量变小，因为角动量守恒，桨叶角速度变大，有领先旋转的趋势Lead，这就像花样滑冰运动员收回手臂，就会加速转圈。
当桨叶向下挥舞时，因为桨叶不会低于，只会接近垂直于旋翼主轴的旋翼构造平面，那么桨叶投影在该平面半径变大，力臂变长，转动惯量变大，因为角动量守恒，该桨叶角速度变小，出现落后旋转的趋势Lag。
这就像花样滑冰运动员张开双手，转圈就会慢下来。为了克服桨叶周期性的领先/落后Lead/Lag旋转给桨叶带来振动负荷，还是Cierva发明了平行于桅杆轴的铰链，就是Drag Hinge,也叫Lead/Lag Hinge。
所以，挥舞铰Flap和摆震铰Drag不是直升机必须的，只有在高速平飞时为了克服旋翼升力不平衡和领先/落后旋转才发明出来。也没有飞机主动操纵这两个轴，只有桨叶离心力和减振器的弹力来防止它们发散。
4，那么专门为高速平飞而生的刚性旋翼怎么解决升力不平衡问题呢？AH56高速下靠高展弦比的短翼来卸载，主旋翼顺桨，可以看成一架尾推式固定翼飞机。
下一代的XH59~S97则搞出了前行桨叶技术 Advancing Blade Concept，由于桨盘两侧各有一个前行侧和后行侧，因此后行侧升力不再需要前行侧来平衡，所以后行侧升力的限制不再约束前行侧升力的增加。但是每个桨盘升力不平衡产生的弯距必须由桨叶承担，所以ABC桨叶的刚度非常大，一阶面内模态频率要大于旋翼转速的倒数，被称为面内刚性旋翼，几乎没有上下挥舞和前后摆振,只在桨距方向可变。
因为不需要短翼来卸载，悬停时自然也不会有短翼来阻挡下洗气流产生虚拟载重，ABC技术的复合直升机可以获得更好的悬停性能。
*图片引自FAA的《直升机飞行手册》。
https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook
**南航丁尹博士的公众号。
***https://terms.naer.edu.tw/detail/205165/?index=3 |
Edited by - davidboy on 05/28/2022 00:41:57 |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/26/2022 : 04:18:06
|
quote:
Originally posted by davidboy
算了我看不下去了。
1，直升机改变桨盘倾角控制姿态靠的不是操纵挥舞铰Flap而是操纵桨距轴Pitch。
��论是铰接、刚性还是��轴承旋翼，对于单一片桨叶，只有一根操纵连杆被旋转斜盘SwashPlate驱动操纵该桨叶，这根连杆叫变距拉杆（Pitch Link）。
事实上传统直升机的控制全部都是依靠变距，左手叫总距杆（collective pitch control），右手是周期变距杆（Cyclic Pitch Control），脚舵是尾桨变距（Tail Rotor Pitch control)。
<恕刪>
所以这也回答了开题S97这类面内刚性旋翼如何悬停操纵的问题，刚性旋翼不会上下挥舞Flap，但是仍然可以变距Pitch，自然可以通过总距和周期距控制来垂直飞行。
控制Flap面的方法有很多種,通過改變pitch的方式是目前的主流.這樣就不用很大的驅動裝置.
但是,這不是唯一的方法.
就像上面Autogyro的機構一樣,pitch是無法改變的,就直接改Flap了.
https://www.youtube.com/watch?v=94HQlOCgUY4
Preliminary draft of autogyro flight control
為什麼大家都講改變旋翼面(如下圖),那是因為比較容易理解,也符合現實.
大家也都知道是改pitch導致的,但是不好解釋,也有例外,所以就不直接說明.
Cyclic Pitch Control就是改變旋轉面方向,Cyclic翻成週期不太好,還不如翻成旋轉.
Collective pitch control是改變升降力,也就是改變旋翼推力,用"總"怪怪的.
是一次同時改變pitch,有些人直接稱thrust control,就是推力控制.
Tail Rotor Pitch control就是尾槳控制了,跟主旋翼沒關係,而且也是控制推力而已.
quote:
Originally posted by davidboy
2，挥舞铰Flap和摆震铰Drag不是直升机必须的，只是在平飞来流速度足够高的时候才需要。
直升机平飞时，左右两侧的旋翼可以分成前行桨和后行桨，前行桨的真实空速要叠加来流速度，速度较高，升力较大；后行桨的真实空速要扣除来流速度，速度较低，升力较小。
所以直升机左右两侧升力不平衡，有侧翻趋势，需要加装垂直于桅杆轴的挥舞铰Flap Hinge，允许前行桨向上挥舞，后行桨向下挥舞，桨叶周期性上下挥舞，平衡了侧翻趋势。
所以发明挥舞铰的不是直升机工程师，而是旋翼机工程师Cierva，因为早期的直升机都满足于悬停和低速飞行，只有需要滑跑起飞的旋翼机才碰到了旋翼左右升力不平衡问题。
<恕刪>
除了剛性旋翼沒有Flap,Flap對傳統直升機幾乎是必要的.
Flap用來補償兩邊升力不平衡一事,我上面已經有寫了.
這也推翻你自己講的Flap可以不用的言論,這是矛盾呀! 
quote:
Originally posted by davidboy
这就是一架平飞的直升机旋翼上下挥舞的相位图，注意由于旋翼的陀螺进动效应，旋翼的上下挥舞会滞后90°，挥舞的最低点和最高点变成了0°和180°方向。
<恕刪>
此相位圖剛好可以用來說明之前的lead-lag,搭配我之前的說明,應該就可以很好理解.
如果只是進動(precession),那可不一定那麼剛好就是90度喔! 要看旋翼的型態.
https://zh.wikipedia.org/zh-hans/%E9%80%B2%E5%8B%95
進動
quote:
Originally posted by davidboy
另外请注意，直升机飞行时桨盘不是一个平面，而是一个锥形，因此旋翼向下挥舞的最低点，桨叶也不会低于垂直于桅杆轴的平面。这对理解摆震铰Drag很重要。
<恕刪>
這只有在描述teetering hinge時出現.錐形是當然的,畢竟每個槳葉都有受力.
但是這並非正錐型,會隨著受力而改變.沒有那麼簡單.
quote:
Originally posted by davidboy
3，当直升机平飞，旋翼因为来流上下挥舞的时候，因为角动量守恒，旋翼桨叶还存在前后摆震Drag。这可以用花样滑冰转圈来理解：桨叶向上挥舞时，投影在垂直桅杆轴平面的半径变小，
力臂变小，转动惯量变小，因为角动量守恒，桨叶角速度变大，有领先旋转的趋势Lead，这就像花样滑冰运动员收回手臂，就会加速转圈。
当桨叶向下挥舞时，因为桨叶不会低于，只会接近垂直于桅杆轴的平面，那么桨叶投影在该平面半径变大，力臂变长，转动惯量变大，因为角动量守恒，该桨叶角速度变小，出现落后旋转的趋势Lag。
这就像花样滑冰运动员张开双手，转圈就会慢下来。为了克服桨叶周期性的领先/落后Lead/Lag旋转给桨叶带来振动负荷，还是Cierva发明了平行于桅杆轴的铰链，就是Drag Hinge,也叫Lead/Lag Hinge。
<恕刪>
所以，挥舞铰Flap和摆震铰Drag不是直升机必须的，只有在高速平飞时为了克服旋翼升力不平衡和领先/落后旋转才发明出来。也没有飞机主动操纵这两个轴，只有桨叶离心力和减振器的弹力来防止它们发散。
現實上,就是有飛機會直接操控Flap.上面有圖.Hunt hinge才是真沒看過可操控的.
你的圖和你的說明並不搭,向下時,圖上的力臂其實是變短的,剛好相反.
quote:
Originally posted by davidboy
4，那么专门为高速平飞而生的刚性旋翼怎么解决升力不平衡问题呢？AH56高速下靠高展弦比的短翼来卸载，主旋翼顺桨，可以看成一架尾推式固定翼飞机。
下一代的XH59~S97则搞出了前行桨叶技术 Advancing Blade Concept，由于桨盘两侧各有一个前行侧和后行侧，因此后行侧升力不再需要前行侧来平衡，所以后行侧升力的限制不再约束前行侧升力的增加。但是每个桨盘升力不平衡产生的弯距必须由桨叶承担，所以ABC桨叶的刚度非常大，一阶面内模态频率要大于旋翼转速的倒数，被称为面内刚性旋翼，几乎没有上下挥舞和前后摆振,只在桨距方向可变。
因为不需要短翼来卸载，悬停时自然也不会有短翼来阻挡下洗气流产生虚拟载重，ABC技术的复合直升机可以获得更好的悬停性能。
<恕刪>
<恕刪>
*图片引自FAA的《直升机飞行手册》。
https://www.faa.gov/regulations_policies/handbooks_manuals/aviation/helicopter_flying_handbook
以及南航丁尹博士的公众号。
https://en.wikipedia.org/wiki/Sikorsky_S-69
Sikorsky S-69
XH-59就是S-69,根本沒那麼複雜,ABC就只是剛性同軸旋翼而已.
上下互補,事情就解決了.非常簡單!
AH-56就是生不逢辰,當時沒有線傳飛控,否則問題早就解決了.
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 05/26/2022 05:20:19 |
|
|
|
waffe
我是老鳥
7186 Posts |
|
|
davidboy
路人甲乙丙
3574 Posts |
Posted - 05/27/2022 : 12:34:42
|
 |
Edited by - davidboy on 05/27/2022 12:36:08 |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/27/2022 : 20:35:57
|
不要只看表面,Rotodyne的結構超級複雜,現代直升機沒有一架是採取類似的方式.
其最大的特色,還不是複雜的控制系統,而是推力系統,靠槳葉端的噴射推動槳葉,因此沒有中心力矩的問題.
不需要尾槳的補償.此套系統的機構就無比的複雜了.
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
|
|
|
waffe
我是老鳥
7186 Posts |
Posted - 05/27/2022 : 22:22:15
|
我po的那個Gyrocopter flying club網站有從古到今的各種竹蜻蜓介紹，從早期由飛行員直接用手調整的旋翼到各種各樣的發展過程，吃飽很閒友都看完應該不門清都不容易。
|
|
|
|
dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 05/29/2022 : 10:41:37
|
基本上,除了中文專有名詞的定義問題之外,davidboy兄的說法是從技術史角度解釋,cwchang2100兄的說法是從基本運作機制分析.
oops兄的誤會,從技術史角度講會比較快理解,因為會產生誤會之處,通常就是過去曾經碰到的瓶頸,但講技術史就會變得枝枝節節一大堆,所有已經解決的老黃曆都必須翻出來一遍,而且變成細節多到一蹋糊塗,省掉又比直接講運作機制更容易誤會.
但從技術史看下去,就會看到很多有趣的細節,比方只能調pitch時代直升機的最高速度只有100英哩到100節之間,三關節時代追加Lead才是現在這些時速兩三百公里的直升機,進一步讓旋翼用玻璃纖維或碳纖維等高彈性材料的直升機,搞翻滾與觔斗難度大幅降低等等.
現在的新搞法,就是既有旋翼技術很難突破時速400公里這個門檻,才要做一堆不像直升機的嘗試. |
|
|
|
davidboy
路人甲乙丙
3574 Posts |
Posted - 05/31/2022 : 12:08:49
|
quote:
Originally posted by dasha
基本上,除了中文專有名詞的定義問題之外,davidboy兄的說法是從技術史角度解釋,cwchang2100兄的說法是從基本運作機制分析.
乡愿，德之贼也，要和稀泥请去做官，但我认为你是做学问的人。
��论是旋翼机还是直升机，从来没有挥舞铰Flap Hinge控制的方案。
1，旋翼机主流采用Cierva发明的倾斜桨毂控制技术Tilting Hub Rotor Control，操纵杆控制桨毂沿俯仰和滚转轴倾斜，与挥舞铰链不发生联动关系。挥舞铰保持自由的。而且这种结构只限于旋翼机，从来没有应用于直升机上。直升机的桨毂Rotor Hub和旋翼主轴Rotor Mast相对于机身都是固定的，因为这种高转速大功率传动轴唯恐刚度不足，尽量避免设计成可活动的。
2，直升机上另有一种Flap Control,但是这里被翻译成副翼控制，是Karman直升机的独门技术，跟Flap Hinge挥舞铰毫��关系。
|
Edited by - davidboy on 05/31/2022 12:27:22 |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 05/31/2022 : 16:13:14
|
quote:
Originally posted by davidboy
乡愿，德之贼也，要和稀泥请去做官，但我认为你是做学问的人。
��论是旋翼机还是直升机，从来没有挥舞铰Flap Hinge控制的方案。
沒有人堅持在Flap Hinge(不知是啥狗屁跳舞腳揮舞鉸?!),我主要強調的是改變旋轉面.
簡單講,V-22和V-280就是改變旋轉面的代表啦! 估計你都忘記了!
這都是直接改變旋轉面的直升機囉! 怎麼會沒有???
直接改變旋轉面的例子多了! 根本不需要靠改變pitch來改變方向!!!
只是你一直陷在"鉸鏈"當中,我不懂"鉸鏈"有這麼重要嗎???
沒有"鉸鏈"也是可以飛的!
就算是只有一軸,也還是有Mono Tiltrotor,請不要少見多怪了!
改變旋轉面才是重點! 你一直都抓錯重點了!
quote:
Originally posted by davidboy
1，旋翼机主流采用Cierva发明的倾斜桨毂控制技术Tilting Hub Rotor Control，操纵杆控制桨毂沿俯仰和滚转轴倾斜，与挥舞铰链不发生联动关系。挥舞铰保持自由的。而且这种结构只限于旋翼机，从来没有应用于直升机上。直升机的桨毂Rotor Hub和旋翼主轴Rotor Mast相对于机身都是固定的，因为这种高转速大功率传动轴唯恐刚度不足，尽量避免设计成可活动的。
<恕刪>
沒有人一定要控制某Hinge,控制腳鍊鉸鏈,從來都只是技術細節,不是目的.
目的是改變旋轉面,這我已強調多次.只是你一直很想玩腳鍊鉸鏈,令人很不解.
V-22和V-280不就打破你的認知了??? 別再講啥狗屁鉸了...
quote:
Originally posted by davidboy
2，直升机上另有一种Flap Control,但是这里被翻译成副翼控制，是Karman直升机的独门技术，跟Flap Hinge挥舞铰毫��关系。
<恕刪>
其實這不是Karman的獨門,這種技術叫做Servo-flap,是很古老的技術.
1922年就有了,可以說是類似pitch的技術.
現代又有其他的用處,拿來抑制旋翼的震動和噪音,稱作Active Flap Control.
一直注意字眼Flap,是很容易被誤導的.這就是你的誤區.
請不要在鉸來鉸去了,那一點也不重要.
不知道你有沒有注意到,我從不寫啥"XX鉸",看了就讓人討厭!
西台灣最惹人厭的就是這種抓錯重點的視角.
一直在強調無關緊要的細節,不去看技術的原理.導致錯誤一堆.
也難怪技術老是落後於西方,始終無法真正的創新.
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 05/31/2022 16:23:16 |
|
|
|
dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 06/05/2022 : 08:59:31
|
| 大部分直升機旋轉面的改變技術,就是關節,這甚至導致固定式彈性材料應用也被納入關節的領域去講,只剩冷門與現在正在玩的新技術是真正與關節無關,而冷門的原因不是技術本身瓶頸就是專利瓶頸,當然都是會從這個角度切入去說明. |
|
|
|
dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 06/05/2022 : 09:36:41
|
quote:
Originally posted by davidboy
quote:
Originally posted by dasha
基本上,除了中文專有名詞的定義問題之外,davidboy兄的說法是從技術史角度解釋,cwchang2100兄的說法是從基本運作機制分析.
乡愿，德之贼也，要和稀泥请去做官，但我认为你是做学问的人。
(下略)
小弟以前的方向是cwchang2100兄的路線,這十幾年轉向您的路線,為了避免第三者搞混,所以跳出來說明,但您對小弟的指責很正確.
又,如果查維基百科關於旋翼面控制的技術,會發現英文版與cwchang2100兄的切入方法相同,日文版與davidboy兄的路線一致,這似乎可以反映到不同文化與不同教育思考體系的差異. |
|
|
|
cwchang2100
我是老鳥
Cayman Islands
17243 Posts |
Posted - 06/06/2022 : 05:13:27
|
事實上,最早的直升機開發時,1917年就已經出現過固定關節的直升機.
像是奇怪的PKZ 2直升機.
https://oldmachinepress.com/2012/09/24/petroczy-karman-zurovec-pkz-2-helicopter/
Petróczy-Kármán-Žurovec PKZ 2 Helicopter
甚至到現在,固定關節的Fixed Pitch Heli還是模型直升機界的一個大類別!
因為FP(Fixed Pitch)類的模型直升機成本較低,並且容易生產.
退一萬步講,現在的四軸UAV,很多也都是固定關節,並不需要複雜的關節控制.
這也是為什麼現在的小型無人機如此風行的原因之一!
因為飛控不用再仰賴複雜的關節控制機構,大幅降低UAV直升機的開發門檻.
就算是沒有啥機械專業的肥宅,還是可以搞定便宜好用的四軸UAV.
為何傳統構型的直升機,多數採用關節控制(pitch control),那是因為驅動器所需的能量較小.
使用pitch control會使得旋轉面的改變很省力,直接不靠關節改變旋轉面,對單旋翼的負擔較大.
所以固定關節直升機多出現在多旋翼或是輕量化的遙控直升機或是無人機.
一直強調啥關節機構,基本上就是因為眼光過於狹隘,書讀得太少,只困於農場文章,無視於現實世界.
如果一昧堅持直升機只能透過關節控制,直升機科技就只會停滯不前,無法出現現代UAV百家爭鳴的盛況!
--------------------------------
這些秘密話語來自活著的耶穌，由迪迪摩斯•猶大•多馬記錄。
他說：「任何人發現了這些話的意義，將不會嚐到死亡的滋味。」
多馬福音第1節 |
Edited by - cwchang2100 on 06/06/2022 05:16:32 |
|
|
|
dasha
版主
41804 Posts |
Posted - 06/12/2022 : 11:14:48
|
quote:
Originally posted by cwchang2100
如果一昧堅持直升機只能透過關節控制,直升機科技就只會停滯不前,無法出現現代UAV百家爭鳴的盛況!
必須說這就是典型的新創企業想法,看到主流直接跳過去,因為那只是專利障礙,你要靠主流賺錢就去還有終生雇用傳統的日企去做,或者是還有終身俸的某些公家機關,新創就是要拿那些別人失敗做不起來沒專利的東西,或者別人沒做過的東西來做,然後做成主流,像微軟或蘋果打到IBM或SonyEricsson必須轉移陣地那樣.
其實舊主流像那些關節旋翼的優點,不只是控制力道小而已,老的固定關節或多旋翼設計機械結構更難搞也是,但傳統設計很明顯的缺點,速度上不去,對於希望更高速度垂直運輸能力的美國軍方,這個缺點就打死一切,這只有靠非關節設計與新的材料控制科技來做.
至於還在崇尚讚美傳統職人技藝的日本企業與政府機關嘛,還用說嗎?
小弟是忘了幾年前SpaceX成功後NASA主管發的賀文,恭喜馬斯克成功之後又說,如果我搞這種塑膠的東西上太空,我可是會被關的.
沒有cwchang2100兄這種氣概,不要搞新創;沒有davidboy兄這種謹慎,不要去某些國家捧終生俸或終生雇用飯碗. |
|
|
| |
標題 |
|
|
|
賽考斯基SB>1以及S-97還有X-2，是自旋翼機嗎
