مرکز انجمنهای تخصصی

با عرض سلام خدمت هوانوردان عزیز

پیرو تاپیک تاریخچه هلیکوپتر و سوالی که در پرسش و پاسخ مطرح کردم این متن را به دوستان تقدیم میکنم. (یا تشکر از Shola عزیز)
[HR]برای آنکه درک درستی از کارایی روتور دم هلیکوپتر پیدا کنیم باید به قانون سوم نیوتون و اینکه هر کنشی واکنشی نیز در بر دارد بر

گردیم.

این قانون رادرنظر بگیریدو فکر کنیدکه شما یک هلیکوپتر تک روتور دارید.!به سادگی درمیابید که با چرخش درجهت عقربه های ساعت روتور

هلیکوپتر کابین هلیکوپتر هم بر اثر نیروی واکنشی میل به چرخ در جهت مخالف عقربه های ساعت پیدا میکند.برای جلوگیری از چرخش

پیچشی هلیکوپتر ما باید نیرویی را بر کابین اعمال کنیم تا نیروی روتور اصلی را خنثی کند.البته در صورت پرواز مستقیم و با سرعت زیاد

دم هلیکوپتر نقش خنثی کننده ی این نیرو را نیز انجام میدهد.!!این نکته یکی از راههای اضطراری برای مواقع خرابی روتور دم در هلیکوپتر ها است.تا اینجا نتیجه گرفتیم که هلیکوپتر میتواند بدون روتور دم به پرواز مستقیم ادامه دهد.!!

اما مهمترین مزیتی که موجب پیشرفت هلیکوپتر شد همانا توانایی ثابت ماندن در یک نقطه در هوا بود که این نیاز باعث رسیدن به روتور دم

و دیگر راهها شد.

راه حل های خنثی سازی نیروی گشتاور روتور:


1- (Tail Rotor):







این آرایش متداول ترین آرایش از زمان ساخت هلیکوپتر است و اولین بار توسط Igor Sikorsky در سال 1941 مورد استفاده قرار گرفت.

او از آرایش یک روتور اصلی بر روی کابین و یک روتور کوچک در انتهای دم استفاده کرد.

در این آرایش زمانی که روتور اصلی lift و thrust مورد نیاز هلیکوپتر برای پرواز را تولید می کند.وظیفه ی روتور دم خنثی سازی torque

حاصل از چرخش روتور اصلی است.روتور دم بمانند هر ملخ و روتور دیگری کار می کند. این روتور با سرعت زیادی میچرخد و به هوا در

جهتی مشخص شتاب می دهد تا با این کار نیرویی در خلاف جهت نیروی روتور اصلی ایجاد کند و آن را خنثی نماید.

خلبان می تواند مشخصات عمکرد این روتور راتغییر داده وبا این کاربه هلی امکان گردش به سمت چپ و راست بصورت محدود داده میشود.

برای حداکثر شدن این نیرو روتور را در دم های بلندتری نصب میکنند که باعث رشد قابل ملاحضه ی طول دم شده.

این نوع از آرایش دو ضعف قابل ذکر دارد، یکی افزایش طول دم و در نتیجه افزایش جاگیری هلیکوپتر ، مشکلات نگه داری و هزینه بیشتر.

نقطه ضعف دوم این نوع آرایش در زمان ground بودن هلیکوپتر است که ارتفاع کم روتور دم از زمین و چرخش آن با سرعت زیاد یک خطر

کشنده برای پرسنل فرودگاهی و زمینی است.

فراموش نشود درسته که Tail Rotor متداول ترین روش برای خنثی کردن torque است اما این تنها راه نیست!!

در قسمت بعد به Twin Non-Coaxial میپردازیم.

منبع:http://www.aerospaceweb.org
کپی برداری از این مطلب برای همه (بدون ذکر منبع) [COLOR=#c00000]مجاز است. 

[HR]در صورت امکان اگر مشکلی میبینید به بنده اطلاع دهید.

 

Twin Non-Coaxial-2:




به صورت موازی و درکنار هم در بزرگترین هلیکوپتر جهان




tandem rotors به صورت موازی و در جلو وعقب هلیکوپتر معروف



این نوع آرایش معمولا در هلیکوپتر هایی که برای حمل بارهای سنگین استفاده می شوند استفاده می شود. دو روتور بزرگ باعث افزایش

نیروی لیفت تولید شده می شود و به هلی برای بلند کردن محموله های سنگین تر کمک می کند.این نوع آرایش در هلیکوپتر های معروف

CH-46 Sea Knight و mil mi-12 استفاده شده است.در اصطلاح به این نوع آرایش روتور non-coaxial اطلاق میگردد که بدلیل جدابودن

منبع تامین قدرت این نامگذاری صورت گرفته است. در این نوع آرایش اکثرا از روتورهای هم اندازه استفاده میشود. که این روتورها در بیشتر

در خلاف جهت یکدیگر چرخش می کنند.برای جهت دادن دماغه در این نوع هلیکوپترها(yaw) روتورها در دو جهت مخالف بالا و پایین میرود.

(البته در CH-46 Sea Knight چپ و راست.)

این نوع بالگرد ها به رغم تمام مزیت ها بسیار پر هزینه و جاگیر هستند و سیستم کنترل آنها هم بسیار پیچیده تر از سیستم Tail Rotor

است.به این نوع آرایش tandem rotors هم می گویند.

نکته مهم: قابل ذکر است که بدلیل این نوع آرایش هلیکوپتر دیگر نیازی به روتور دم ندارد.

زیرگروه:

intermeshing rotors






زیرگروه این نوع آرایش(twin non-coaxial ) سیستم twin intermeshing است که امروزه تقریبا تنها در تعداد کمی از تولیدات کارخانه ی

Kaman دیده میشود از جمله ی این تولیدات میتوان به H-43 Husky و K-MAX اشاره کرد. البته سابقه ی این نوع سیستم به اندازه ی

سن خود هلیکوپتر است.اما بدلیل پیچیدگی هایی که در نوع طراحی این سیستم و زمان بندی چرخش روتورها وجود دارد امروزه کمتر

مورد استفاده قرار می گیرد.بزرگترین مزیت این نوع آرایش قدرت تولیدی بمانند آرایش اصلی (twin non-coaxial ) اما در

حجم کمتر در نتیجه جایگیری کمتر و کاهش هزینه ها است.

طبق معمول آلمانها در این زمینه هم پیشرو بودند و از طرح های آنها میتوان به Flettner Fl 282 Kolibri و Flettner Fl 265 اشاره کرد.

که در زمان خود (و شاید هم حال!!) شاهکار به حساب می آمدند.
پرواز این نوع هلیکوپترها برای از روی زمین بسیار زیبا است.

نکته مهم: قابل ذکر است که بدلیل این نوع آرایش هلیکوپتر دیگر نیازی به روتور دم ندارد.


[HR]
HH-43 Husky





K-MAX





Flettner Fl 282 Kolibri






Flettner Fl 265





[HR]
ادامه دارد...

منبع:http://www.aerospaceweb.org
و [External Link Removed for Guests]
کپی برداری از این مطلب برای همه (بدون ذکر منبع) [COLOR=#c00000]مجاز است.  

3- Twin Coaxial:



خوب نوبت میرسه به جناب "Twin Coaxial"!!

این نوع آرایش که روسها و کاموف پیشرو در زمینه استفاده از آن هستند. به گونه ای است که روتورها بر روی شفت های هم مرکز و

هم محور قرار میگیرند اما به مانند آرایش های قبل در جهاتی مخالف هم به گردش در می آیند.در این نوع آرایشهم بدلیل وجود دو روتور نیازی

به استفاده از روتور دم نیست.مزیت های این نوع آرایش عبارتند از:

1- افزایش نیروی لیفت بدلیل طرز خاص چرخش روتورها و مانور پذیری بالاتر .(در مورد این طرز چرخش در آینده توضیح داده می شود. )

2- توانایی payload بیشتر نسبت به هلیکوپتر های دارای روتور دم(واضح است که برای چرخش روتور دم مقداری نیرو و انرژی هدر میرود).

در این آرایش تمام انرژی قابل دسترسی موتور برایlift و thrust مورد استفاده قرار می گیرد.

3- کاهش میزان سر و صدا ( صدای بلند 'slapping' ای که از هلیکوپترهای دیگر به گوش میرسد بدلیل برهم کنش airflow ها ی بین روتور

اصلی و دمی است.)

4- جایگیری کمتر و اصطلاحا" 'footprint' کوچکتر بر روی زمین

5- برخاست از فاصله کوتاهترو سرعت بیشتر در طی مسافت کمتر.(به همین دلیل [External Link Removed for Guests]درناوهای های کلاس kara استفاده می شود.)


اما یکی از مهمترین اشکالات این نوع سیستم میتوان به افزایش قطعات و پیچیدگی های مکانیکی بایددقت زیادی در مونتاژ آن به خرج داد.

و در نتیجه امکان ایجاد مشکل در قطعات و خرابی بیشتر می شود.

منابع: [External Link Removed for Guests] & <!-- m -->[External Link Removed for Guests]

ادامه دارد...

[HR]
عکسهای ناب برای دوستان ناب !!!!











منبع تصاویر: [External Link Removed for Guests]

کپی برداری از این مطلب برای همه (بدون ذکر منبع) [COLOR=#c00000]مجاز است. 

درودی دوباره و پایانی زود...

با آخرین قسمت آرایش روتورها در خدمت دوستان عزیز هستیم.

در این قسمت به جدیدترین فناوری ها می پردازیم و با توجه به اینکه خنثی سازی نیروی torque در آرایش روتورها نقش اساسی را ایفا

میکند، گوشه چشمی هم به سیستم NOTAR خواهیم داشت.

4-Fenestron :



سیستم Fenestron یکی از جدیدترین تکنولوژی ها و جدیدترین نوع آرایش ها است.این سیستم از ایده های French firm Aérospatiale* بود

(* این موسسه اکنون عضوی از EADS است و در شرکت Eurocopter ادغام شده است.)

واژه ی Fenestron از کلمه ی فرانسوی به معنی پنجره کوچک اقتباس شده است.البته بدون تشابه به fenestra لاتین به معنی پنجره
هم نیست. البته حق مالکیت این نام هم متعلق به Eurocopter است.!!!!!

این نوع آرایش تقریبا نوع کامل شده ی روتور دم است اما با مزایای بسیار بیشتر و کارایی بالاتر این دو سیستم کاملا از نظر عملکرد و

روش کار یکسان هستند.در حالی که tail rotorها معمولا از دو تا چهار ملخ استفاده می کننFenestron ها از نه الی هجده ملخ

استفاده می کنند که در فاصله هایی با زاویه های متغیر در کنار هم قرار گرفته اند که باعث می شود که صدا در فرکانس های مختلف

پخش شود و در نتیجه صدای کمتری به گوش رسد. پوششی هم که این ملخها را در بر گرفته است به آنها اجازه ی گردش سریعتری را

را نسبت به ملخهای استفاده در آرایش معمولی میدهد که همین امر موجب کوچکتر شدند ملخها میشود.

مزایا:

ایمن بودن در زمان ground بودن برای مردم و پرسنل فرودگاه بدلیل کوچکتر بودن ملخها و پوشش آنها و قرارگیری در ارتفاع بلندتر.

مقاومت نسبی در مقابل خسارات اشیای درونی بدلیل حفاظ موجود و کاهش تمایل ملخها برای مکیدن اشیای خارجی ازجمله سنگهای

کوچک.

کاهش صدای شگفت انگیز. کوچکتر بودن ملخ ها تعداد زیاد آنها و پوشش محافظ اثر زیادی را بر کاهش لرزش دارند.

معایب:

افزایش وزن و آشفته گی هوا در انتها بدلیل پوشش محافظ.

هزینه های ساخت بیشتر

احتیاج به نیروی بیشتر برای thrust .

لازم به ذکر است که این سیستم بدلیل صدای بسیار کمب که تولید میکند در RAH-66 برای جلوگیری شناسایی مورد استفاده قرار گرفت
که....


[HR]

و اما NOTAR :






سیستم NOTAR یکی از جدیدترین روشها برای خنثی سازی نیروی torque در هلیکوپتر برای جایگزنی روتور دم است.این تکنولوژی توسط

McDonnell Douglas Helicopter Systems گسترش یافت و نام آن از NO TAil Rotor تشکیل شده است.!!!این سیستم از یک فن درون

دم برای تولید حجم زیادی از هوا با فشار کم استفاده می کند.که این هوا از دو مجرا خارج می شود که این خروج هوا باعث ایجاد یک

لایه ی مرزی هوا به دور دم شده و با اینکار از تاثیر Coandă استفاده می شودو این لایه از هوا باعث نغییر جهت جریان هوا در انتهای

هلیکوپتر می شود.این جریان باعث تولید گشناوری در مقابل گشتاور روتور اصلی میشود و از چرخش کابین جلوگیری می کند.

طرفداران آن اعتقاد دارند که این سیستم ایمن ترین و ساکت ترین سیستم است!!!!


نکته مهم : سیستم NOTAR جای نوشتن و کار زیادی دارد اما بدلیل متفاوت بودن مبحث کلی در مقاله ای جامع بررسی خواهد شد.
[HR]
ترجمه ای از :
[External Link Removed for Guests]
[External Link Removed for Guests]
کپی برداری از این مطلب برای همه (بدون ذکر منبع) [COLOR=#c00000]مجاز است. 


 پایان