Флаттер на вертолете

Bredonosec>> Меня более всего смутило то, (на что обращал внимание), что именно нет сужения силуэта посреди лопасти, что могло бы свидетельствовать о перекосе и положении того участка хорды параллельно лучу зрения.
Timofey> А такого перегиба и не должно быть. Лопасть "1" не перекручивается на большой угол. На всем протяжении мы видим только одну ее поверхность, верхнюю.
Timofey> Или Вас смутил косой срез в комле?
не он один, а совместно с силуэтом кромки. Если принять, что видим верхнюю поверхность, силуэт законцовки должен бы был выглядеть так:

точнее, даже с более острым углом в эту сторону..
а поскольку выглядит наоборот - собственно, и пошли гипотезы, как можно обьяснить такое.

мы видим верхнюю пов-сть лопасти а не нижнюю, все правильно на фотографии сфотографировано просто лопасть в тени, как подветренный борт вертолета - тоже черный

да тень как раз пофигу
Я только о форме: Вот, примерно, 5 случаев, как могло бы выглядеть.
Специально профиль законцовки пририсовывал, чтоб понятно было верх-низ.
может теперь понятно станет, что именно меня смущает..

а если вот так?

а как прямоугольник под таким ракурсом может стать трапецией? Параллелограмом - это логично, а трапеция - не получается в пространстве увидеть
возьми какой-нить плоский вытянутый прямоугольник и перед глазами его поверти - не вытанцовывается оно. Или я слеп и чего-то очевидного не вижу...

Bredonosec> возьми какой-нить плоский вытянутый прямоугольник и перед глазами его поверти - не вытанцовывается оно. Или я слеп и чего-то очевидного не вижу...
Но лопасть не является плоской. Вы закрутите прямоугольник на некоторый угол. Например, так (+ vrml-модель):

elevon> наибольшая (имхо) на лопасти номер 5, ветер ее задрал а когда она встенет на место лопасти номер один то ветер (порыв ветра) задерет ее окончательно
Т.е. наибольшее возмущение от ветра лопасти испытывают, находясь впереди диска (где движутся справа налево). Лопасть "5" фактически прошла зону наибольшего воздействия, но ее отклонение явно уступает "1".

elevon> естественно если винт вращается быстро то всего этого быть не может, как вариант я думаю что НВ набирает обороты, и скорость его пока не велика
А если он не вращается? Например, лопасть "5" ветер вполне мог приподнять, лопасть "1" вертикальный поток из-за борта поднял, а основной ветер слева "догнул".

Dmitry_A>> Ветер обдувает взмахнувшую лопасть с задней кромки.
Timofey> Взмахнувшая лопасть "1" находится слева от вертолета (как меня поправил elevon), практически там, откуда дует ветер. Т.е. получается, что лопасть "1" обдувается вдоль.
Timofey> Для лопасти "5" ветер дует в лоб, для "2" - в хвост.

Повнимательнее рассмотрел исходную картинку по Вашей ссылке. Действительно, взмахнувшая лопасть непосредственно предшествует лопасти 5. Увы, поддался оптической иллюзии.


Timofey> А где на лопасть будут действовать максимальные силы? Т.е. при каком положении (азимуте) лопасти на диске винта от потока будет наибольшая подъемная сила?

Рискну предположить, что там, где лопасть расположится перпендикулярно ветровому потоку.

Раз 5 лопасть по-нормали к нам - то видимые длины 1 и 4, 2 и 3 должны быть примерно равны.
Так что нумерация скорей так.

Ещё - соединил концы лопастей - ИМХО они так движутся...

направление движения указано неверно, НВ вращается в противоположную сторону, отсюда и косяк с нумерацией лопастей

Dmitry_A> Повнимательнее рассмотрел исходную картинку по Вашей ссылке. Действительно, взмахнувшая лопасть непосредственно предшествует лопасти 5. Увы, поддался оптической иллюзии.
Я сам ошибался с нумерацией лопастей
В моем первом предположении взмахнувшая лопасть находилась ближе к хвостовой балке (на месте лопасти "2"), поэтому ситуация "вращается винт или нет?" там была и сложнее, и проще
Но в этом (поправленном elevon'оном) случае можно говорить о вращении винта?

Timofey>> А где на лопасть будут действовать максимальные силы? Т.е. при каком положении (азимуте) лопасти на диске винта от потока будет наибольшая подъемная сила?
Dmitry_A> Рискну предположить, что там, где лопасть расположится перпендикулярно ветровому потоку.
Т.е. впереди вертолета, в зоне встречного потока? Но максимальный взмах происходит дальше по ходу вращения.

Timofey> Т.е. впереди вертолета, в зоне встречного потока? Но максимальный взмах происходит дальше по ходу вращения.

а по инерции лопасть не может так взмахнуть?

Timofey>> Т.е. впереди вертолета, в зоне встречного потока? Но максимальный взмах происходит дальше по ходу вращения.
elevon> а по инерции лопасть не может так взмахнуть?

Возможно, имеет место запаздывание реакции лопастей на управляющие воздействия, составляющее 90 градусов. Это запаздывание учитывается при конструировании системы управления, в частности, геометрии автомата перекоса и управляющих тяг от него.
ПМСМ, лопасть, получив воздействующий импульс, начала движение вверх, и верхней точки достигла уже сильно после момента воздействия.

Timofey>> Т.е. впереди вертолета, в зоне встречного потока? Но максимальный взмах происходит дальше по ходу вращения.
elevon> а по инерции лопасть не может так взмахнуть?
Инерция (момент инерции лопасти относительно горизонтального шарнира) конечно же имеет место. Но так взмахнуть, как лопасть "1" по инерции не получится.
С инертностью лопасти (и в какой-то степени с аэродинамическими силами) связана еще одна "система" на вертолете - опережение управления. Т.е., если мы хотим получить нужный нам угол наклона несущего винта, то, напрямую наклонив автомат перекоса в требуемую сторону, мы получим несущий винт наклоненный с некоторым смещением. Это происходит из-за того, что лопасти, получив сигнал от автомата перекоса, несколько запаздывают с его исполнением. Получается не тот наклон НВ, которого мы желали: например, не строго вперед, а вперед и чуть вбок по ходу вращения. Этот угол запаздывания лопастей зависит от массовых и геометрических характеристик самих лопастей и режима вращения винта (насколько он успевает провернутся пока лопасть "думает"). Чтобы исправить такое неправильное управление было решено подавать сигнал на лопасти заранее, с опережением на этот самый угол. Это решается чисто механически наклоном автомата перекоса не строго по продольной и поперечной осям, а по смещенным на этот угол опережения.

Но в нашем случае работают другие, аэродинамические силы. Как уже сказал Дмитрий, максимальный взмах лопасти запаздывает от максимальных сил на 90° (через цепочку: увеличение скорости потока -> увеличение подъемной силы -> движение лопасти вверх (взмах) -> появление вертикальной составляющей скорости потока -> уменьшение угла атаки сечений лопасти -> уменьшение подъемной силы -> торможение лопасти в своем движении вверх и т.д.)
Все это воспринимается естественно, когда видим, как несущий винт молотящего на земле вертолета заваливается по ветру.

Если вернуться к первоначальному сообщению, то Дмитрий был прав, сказав, что винт как следует не раскрутился.
Заброс лопасти на столь значительный угол возможен в случае, когда несущий винт остановлен или вращается с небольшой частотой (раскрутка или торможение винта). При этом отсутствует или мала центробежная сила на лопастях. На рабочих оборотах она столь значительна, что не позволяет лопасти отклониться более 10..15° (поэтому там и отключаются все ограничители свеса/взмаха - лопасти сами держат свое положение).