Nguyên lý hoạt động trực thăng

Trang 1 1.4.3 nguyên lý hoạt động trực thăng -Technical Học Viện Hàng Không Việt Nam1.4.3 nguyên lý hoạt động trực thăng Trang 2 1.4.3 Nguyên lí hoạt động Máy bay thắng được trọng lực

lOMoARcPSD|24736962 1.4.3 nguyên lý hoạt động trực thăng Technical (Học Viện Hàng Không Việt Nam) Studocu is not sponsored or endorsed by any college or university Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com) lOMoARcPSD|24736962 1.4.3 Nguyên lí hoạt động Máy bay thắng trọng lực bay lên nhờ lực nâng khí động động học hay cịn gọi lực nâng Zhukovski Là kết chênh lệch áp suất khơng khí mặt mặt vật thể (cánh máy bay) dịng khí chuyển động chảy bao bọc qua vật thể ) Cũng máy bay, để trực thăng bay có lực tác động lên cánh quạt: 1) Lực đẩy - tạo động (Thrust), 2) Lực cản khơng khí (Drag), Trọng lực trực thăng (Weight), 4) Lực nâng khí động học (Lift) Để có lực nâng khí động học thiết diện vật thể (cánh) phải khơng đối xứng qua trục đường biên mặt phải lớn mặt dưới, vật thể có hình dạng thiết diện gọi có hình dạng khí động học Khi khơng khí chảy bao quanh hình khí động có lực nâng khí động học đồng thời xuất lực cản Hình khí động học cho hiệu ứng lực nâng cao mà lực cản coi có hiệu suất khí động học tốt Đối với chất lỏng hiệu ứng tương tự (thuỷ động học) Bốn lực cánh quay trực thăng Khi khơng khí chảy qua hình khí động cánh, mặt có áp suất cao so với mặt hệ xuất lực tác động từ lên vuông Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com) lOMoARcPSD|24736962 góc với cánh Lực nâng có độ lớn diện tích cánh nhân với chênh lệch áp suất hai mặt Độ chênh lệch áp suất phụ thuộc vào hình dạng thiết diện cánh tức phụ thuộc vào hiệu suất khí động học cánh, góc (góc chảy khơng khí tương vật khí động vận tốc dịng chảy) Như vận tốc dòng chảy đạt đến độ lớn chênh lệch áp suất (đồng nghĩa với lực nâng) đủ để thắng trọng lực vật thể bay lên Muốn có lực nâng đủ vận tốc diện tích cánh phải đủ: cánh rộng máy bay cất cánh với vận tốc nhỏ hơn, ngược lại cánh nhỏ địi hỏi vận tốc lớn để cất cánh Mơ hình khí trời qua máy bay Trong máy bay có cánh cố định vật thể khí động học để tạo lực nâng đôi cánh máy bay gắn cố định vào thân Động quay cánh quạt (hoặc dịng khí phản lực) tạo phản lực đẩy máy bay chuyển động tương khơng khí phía trước, chuyển động tương đối cánh máy bay bị dịng khí chảy bao bọc xung quanh tạo hiệu ứng lực nâng khí động học tác động từ lên, vận tốc máy bay đạt đến giá trị lực nâng đủ lớn để thắng trọng lực máy bay bay Còn máy bay trực thăng cánh nâng cánh Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com) lOMoARcPSD|24736962 quạt nâng nằm ngang, đồng thời cịn để tạo lực đẩy ngang làm trực thăng chuyển động ngang Như máy bay có cánh cố định lực nâng có có đủ vận tốc, vận tốc lực nâng (thất tốc) nên máy bay bay đứng chỗ Trực thăng theo nguyên tắc lực nâng khí động học cánh nâng cánh quạt ngang quay xung quanh trục nên đảm bảo chuyển động tương không khí có lực nâng trực thăng đứng yên nên trực thăng bay đứng chỗ chí bay lùi Điều khiển trực thăng phức tạp nhiều so với máy bay Tất loại trực thăng có nguyên lý điều khiển chung sau Để thay đổi lực nâng toàn đĩa cánh quạt nâng nói chung, thơng qua hai cách: 1) Đồng thời thay đổi góc chung tất cánh điều làm thay đổi lực nâng mà khơng cần tăng giảm số vịng quay cánh quạt; 2) Giữ nguyên góc chung đĩa cánh quạt nâng thay đổi công suất động làm thay đổi vận tốc vòng quay làm thay đổi lực nâng Để thay đổi góc đồng chung cho cánh, người ta điều khiển cần điều khiển chung (collective) Bộ phận điều khiển để thay đổi vận tốc vòng quay cánh quạt gọi cần điều khiển tay ga (throttle) Để tạo độ nghiêng ngang (sang trái, sang phải) phải thay đổi góc cánh theo chu kỳ vòng quay cho góc cánh thay đổi tuỳ theo vị trí quay cánh gây lực nâng cực đại (hay cực tiểu) cánh đạt vị trí cực trái (hay cực phải) Điều làm lực nâng khí động học khác hai bên trái phải trực thăng tạo mô men làm thân trực thăng nghiêng sang phải, trái tương ứng Bộ phận điều khiển thay đổi góc cánh theo chu kỳ quay gọi cần điều khiển theo chu kỳ (cyclic) Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com) lOMoARcPSD|24736962 Để tạo độ nghiêng dọc (mũi trực thăng hướng lên chúc xuống dưới) thực tương tự góc thay đổi theo chu kỳ cho lực nâng tối đa (hay tối thiểu) phía trước mũi trực thăng hay phía sau đuôi trực thăng chênh lệch lực nâng đĩa cánh quạt nâng phần mũi đuôi làm máy bay chúi đầu xuống ngóc đầu lên tương ứng Cần điều khiển cần theo chu kỳ (cyclic) Cần có vị trí trước – sau – phải – trái Khi đưa cần sang trái trưc thăng nghiêng trái bay ngang sang trái; đưa cần sang phải trực thăng bay nghiêng phải bay ngang sang phải; đưa cần lên trước trực thăng chúc mũi xuống bay tiến; đưa cần phía sau trực thăng ngóc mũi lên bay lùi; để cần dựng đứng trực thăng bay treo đứng ngun chỗ Cần cịn vơ số vị trí trung gian khác cho phép đĩa cánh quạt đồng thời nghiêng theo hai chiều không gian phải – trái trước – sau thực chuyển động tương ứng Đây cần điều khiển định độ nghiêng mặt phẳng cánh quạt theo chiều khác định chuyển động bay trực thăng Phi công không rời tay khỏi cần Để tạo lực đẩy ngang cho trực thăng bay ngang, mặt phẳng đĩa cánh quạt nâng phải nghiêng góc so với mặt phẳng ngang, lực nâng vng góc với mặt phẳng cánh quạt nâng bị phân tích lực thành thành phần, thành phần theo chiều thẳng đứng để cân trọng lực, thành phần khác theo phương nằm ngang để tạo lực đẩy ngang để máy bay chuyển động ngang Việc thực thông qua việc làm cho đĩa cánh quạt nâng nghiêng sang trái – phải (tạo lực đẩy sang trái – phải) nghiêng đằng trước – sau (tạo lực đẩy tiến lùi) Cơ cấu điều khiển nghiêng theo hai chiều cần "cyclic" Để trực thăng đổi hướng (quay đầu sang phải, trái) phi công dùng chân nhấn pê đan chống xoay (anti-torque) nhấn lên pê đan thực thăng thực động tác quay theo chế tùy thuộc theo sơ đồ nguyên tắc Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com) lOMoARcPSD|24736962 Downloaded by An Di?m Phan ?? (phandoandiem2005@gmail.com)