Почему вертолёты летают так медленно?

Скорость вертолёта ограничена двумя параметрами: во-первых, отношением вращательной скорости конца лопасти к поступательной скорости фюзеляжа, во-вторых тем, что скорость конца идущей вперёд лопасти относительно воздуха не может превышать скорость звука.

Ключевые слова: поступательное движение, вращательное движение, сложение движений, несущий винт, подъёмная сила, скорость звука, звуковой барьер, волновой кризис, helicopter rotor

Наш канал с дополнительными материалами

Новосибирский Государственный Университет
Физический факультет НГУ

[Физикадилетанта]

Вычитал тут причину ограничения максимальной скорости полета вертолета. И она заключается в срыве потока с лопастей которые находятся в зоне компенсации асимметрии подъемной силы. Получается такая зависимость. При поступательном движении возникает асимметрия в подъемной силе о которой говорится в ролике, но для компенсации этого эффекта автоматом перекоса добавляют угол атаки лопасти в этой зоне что бы увеличить подъемную силу. Но с ростом скорости этот процесс прогрессирует и настигает такой момент когда угол атаки уже очень большой и вместо увеличение подъемной силы, появляется в рыв потока и резкое падение оной. Поэтому сверхзвуковая скорость концов лопастей, не единственная причина ограничения скорости полета… Ваш канал постоянно толкает меня что-то где то почитать и в чем-то разобраться… это замечательно..

[alexmaralvich]

Сделайте пожалуйста видео про физику полёта автожира. Мне кажется это было бы прекрасным продолжением темы про вертолёт.

[МихаилМакеев-пт]

У лопастей вертолета переменный угол атаки, т.е. если начертить окружность с радиусом лопости, и поделить ее на 4 части, то у одной и той же лопасти, в каждой из частей может быть разный угол атаки, за счет этого вертолет и может летать не только вверх-вниз, а еще и крениться, рыскать и изменять тангаж.

[maximbielecki]

Финальный вопрос, как и вопрос движения вперед, должен решаться при помощи автомата перекоса. Поворот (угол наклон) наступающих лопастей должен быть меньше угла наклона отстающих.

[ilgiztamindarov]

Красота и сложность концепции полёта современного вертолёта "классической" схемы заключена в его главном узле - автомате перекоса. Именно он позволяет менять угол атаки лопастей ротора на разных участках их движения. Он и задаёт уникальную "фишечку" вертолёта - возможность не просто зависать, но и двигаться в любом направлении.

[Super_Nerim]

Очень качественно все рассказано, в ВУЗе так понятно не объясняют) Есть теоретическая схема, как поднять скорость до 700 км/ч - это конструкция, внешне напоминающая ракету с винтами - взлетает как соосный вертолет, в воздухе переходит в горизонтальное положение и винты работают уже как пропеллеры самолета, а не как несущие винты вертолета (такой принцип использует конвертоплан Osprey).

[Leonidovich]

Когда знаешь ответ, он кажется очевидным)
Но я помню, в каком восторге был, когда узнавал об этих проблемах вертолетостроения и найденных решениях

[user-perm]

Для классической схемы, только автомат перекоса. Набегающая лопость должна иметь меньший угол атаки и соответственно меньшую подъемную силу.
А так для максимальной скорости нужна двухвинтавая схема в любом её просчвление (соосная, перекрещивающиеся или разнесенные винты). Тогда и опрокидывания не будет, а подъёмная сила отступающей лопасти может быть даже нулевой. Поскольку подъёмная сила от отступающей лопасти винта становится более не нужна. Следовательно и её скорость относительно вертолёта становится возможной даже околонулевой, а набегающая лопость может иметь скорость почти двойной. Следовательно скорость вертолёта может быть близка к половине скорости звука.
С другой стороны, чтобы вертолёт так быстро двигался, ему нужен либо толкающий винт, либо иной движитель (например, турбовинтовой двигатель, как у самолёта). А поскольку у вертолёта задача не только быстро летать, но и зависать, то у данного движителя должны быть свои возможности изменения тяги, например, это может быть свой автомат перекоса у толкающего винта.

[ДмитрийЕзерский-ъь]

Внесу поправку, с одновинтовым вертолетом все верно сказано, но у двухвинтового скорость ограниченна по другой причине, просто механика (автомат перекоса лопостей)не позволяет при таких скоростях и соответствеено больших оборотах винта за один оборот наклонить лопость в низ и в верх.
Поднимите в топ, пусть увидят и объяснят если я не прав.

[amorphyc]

обалдеть! Всё оказалось намного сложнее, чем я себе представлял! Андрей, огромное вам спасибо за такой отличный познавательный контент!

[leoli]

Афигеть сколько людей шарят в аэродинамике))) Знают что такое автомат перекоса, и зачем лопасти меняют угол атаки относительно наступающей и отступающей))) Пытался ответить но это уже сделали за меня)))

[Человек-щии]

Чтобы ответить на ваш вопрос, надо очень хорошо разбираться в механизме перекоса

[edlauren]

Я смотрю Ваши ролики с огромным наслаждением! Очень и очень интересно. Всегда задумывался о том, что же ограничивает скорость вертолёта. А тут Вы все так классно рассказали! Спасибо огромное! :)

[UDOV]

Решение есть нужно уравновесить лопасти относительно набегающего потока. А это конвертоплан. За ними будущее.

[Пахапро-мн]

Спасибо Вам за Ваши видеоролики! Очень интересно узнать что то новое для себя

[НиколайСтепанов-фх]

Для уменьшения несимметричной подъёмной силы диска несущего винта существует автомат перекоса. Чтобы увеличить скорость нужно сделать так, чтобы угол атаки лопастей был как можно меньше, т.е. разгрузить винт. Разгрузить его можно крыльями. Причём при классической схеме крыльям лучше быть несимметричными, т.е. с одной стороны. Много чего можно изобрести, но в основном будет меняться схема.

[ennm]

Автомат перекоса же?
Вообще гениальное изобретение!

[SibirTech]

очень интересный канал, особенно радует, что из родного города ))) про мосты вообще топ видео !

[ShandlRu]

Спасибо за очередное классное видео! Для интересности можно было взять характеристики известных вертолётов (того же Ми-8 или Робинсона), посмотреть их крейсерские воздушные скорости, частоту вращения ротора и диаметр ротора и все выкладки применить к данной конкретной марке)))) Было бы интереснее)

[Saradon]

Я думаю, я не справлюсь лучше инженеров, придумавших автомат перекоса.