Domanda:
Può un elicottero stare a terra capovolto sulla testa del rotore?
PTwr
2017-07-04 13:52:55 UTC
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Da quello che ho capito, la testa del rotore deve essere abbastanza forte da sostenere il peso dell'imbarcazione sospeso sotto di essa e suona abbastanza forte. Le pale, tuttavia, sembrano piuttosto fragili (per un pezzo di metallo).

In breve, un elicottero può fare qualcosa del genere?

It's fake, isn't it?

Ho trovato la fonte di questa immagine GIF: Escape to Witch Mountain (1975) . Questa scena è intorno al segno di 1h 19m. Tutti salutano @Peter Kämpf per aver identificato questo elicottero come Hughes 500, il che mi ha portato all ' elenco di elicotteri nei film.

Nella scena con umani e Elicottero australiano, un occhio allenato può individuare la mancanza di un "effetto schermo verde" (è un film di 40 anni!) Quindi sembra che questo Hughes 500 sia stato davvero messo sottosopra! (Dovremmo indagare ulteriormente su Movies.SE adesso?)

Ugly screenshot

Follow-up su Movies.SE

Sarebbe un viaggio infernale.
È solo un modello. E c'erano tecnologie per creare scene come questa come effetti speciali oltre allo schermo verde. È possibile utilizzare sia la composizione che la stuoia. Forse la più grande rivelazione è che ruota nel modo sbagliato.
@simon elicottero americano o europeo?
@Simon o dall'Australia, forse? :)
@KorvinStarmast Il rotore di un MD500 gira in senso orario, quindi la fusoliera, se capovolta, con le pale impedite di girare, la fusoliera ruoterebbe in senso orario.
La tecnologia dello schermo verde è stata inventata negli anni '30, circa 70 anni fa, quindi non è impossibile utilizzare la tecnologia dello schermo verde (allora si chiamava schermo blu) 40 anni fa.
@slebetman il vecchio schermo verde / blu è facilmente visibile ad occhio nudo, le scene con questo elicottero che vola sottosopra sono un esempio di quanto possa sembrare orribilmente :) La scena rotante sembra troppo reale per l'effetto speciale di 40 anni (ecco perché ho sempre pensato che fosse photoshop moderno ).
Ciò implicava certamente l'uso della magia. Il mago lo ha posato a terra * dopo * aver spento il motore e i rotori, cosa impossibile in volo. Altrimenti toccare il suolo sarebbe incredibilmente distruttivo. Chiaramente il mago ci ha fatto girare la testa * lui stesso *, come discute @Simon, l'elicottero non è in grado di farlo.
@PTwr - Anche oggi mi aspetto che questo sia un effetto pratico per la maggior parte dei film.
@slebetman: sebbene sia lo schermo verde che quello blu siano entrambe tecniche chroma-key, il meccanismo effettivo è molto diverso. Lo schermo blu tradizionale di solito separava il film in colori RGB e rimuoveva l'intera striscia di blu (questo causava problemi durante le riprese del film di Superman, per ovvi motivi: la tuta doveva essere colorata di verde). Il moderno schermo verde utilizza un computer per cercare una gamma piuttosto ristretta di verde (di solito), inoltre i moderni strumenti di composizione / modifica consentono anche una migliore regolazione dei risultati).
Australiano? [Intendi americano?] (Https://en.wikipedia.org/wiki/MD_Helicopters_MD_500)
A proposito, "Dovremmo indagare ulteriormente su Movies.SE adesso?" - sì. Non sappiamo come sia stato fatto, ma sappiamo cosa * non * è stato fatto. Quello che non hanno fatto è stato prendere un vero elicottero, capovolgerlo e farlo girare.
@Simon Aspetta un secondo, pensavo americano [rotori girati in senso antiorario] (http://www.aerospaceweb.org/question/helicopters/q0212b.shtml) ... così invertito girerebbe in senso orario, e quindi il contatore della fusoliera?
@KorvinStarmast Ehm, tosse, tosse, yeh. Ehm, troppo presto la mattina, il livello di caffeina è ancora pericolosamente basso.
@Simon Do la colpa all'effetto Coriolis.
@PeterMortensen era uno scherzo
Sei risposte:
aeroalias
2017-07-04 17:59:31 UTC
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Stai in piedi sulla testa del rotore? sì forse. Rotazione? non per molto.

Il mozzo del rotore e le pale sono abbastanza forti e possono sopportare il peso dell'elicottero almeno temporaneamente (lasciando da parte il problema del bilanciamento). Le lame sono progettate per superare le sollecitazioni nello sbattere e possono sostenere il carico. Il mozzo del rotore, tuttavia, non è progettato per sostenere carichi in questo atteggiamento (è progettato per sollevare l'elicottero e non per spingerlo) e la sua capacità è una questione aperta. Potresti capovolgere l'elicottero, ma sarà un breve affare senza alcuna garanzia che le parti funzioneranno di nuovo correttamente.

Tuttavia, nel caso in cui desideri far girare l'elicottero, ti imbatti in un numero di problemi. Potresti bloccare le pale e provare a girare, ma il mozzo del rotore farà fatica a sopportare il carico. Il percorso di carico dai rotori alla fusoliera è progettato per sostenere carichi di sollevamento e non questo.

Gli elicotteri non sono progettati per il volo invertito sostenuto e, di conseguenza, i sistemi non sono progettati per nulla di simile. Ad esempio, il sistema di lubrificazione del cambio non funzionerà a lungo in condizioni capovolte. Le aste di comando rotanti non sopporteranno il peso della scatola del cambio, per non parlare di quello degli elicotteri.

Ma prima, i carichi dinamici: i sistemi degli elicotteri sotto il mozzo del rotore non sono progettati per sopportare carichi rotanti, lascia che solo l'orribile squilibrato come una fusoliera. Anche le pale dell'elicottero leggere sono bilanciate per evitare vibrazioni pericolose: in un caso come questo, la fusoliera rotante molto probabilmente farebbe a pezzi l'elicottero prima di ogni altra cosa.

Anche il flusso di carburante non funzionerà, ai motori.
"non per molto" - bella eufemismo! Sarei stupito se riuscisse a fare anche mezza rivoluzione. La distruzione totale sarebbe il risultato.
@KorvinStarmast Com'è? I motori sono proprio sotto il rotore e il carburante è nella coda e sotto ("sopra") l'abitacolo; la gravità non aiuterebbe? O vuoi dire che la forza centrifuga gli impedirà di fluire?
@cat La maggior parte delle celle a combustibile ha le pompe nella parte inferiore. Quando lo capovolgi, finisci rapidamente con l'aria nei tubi del carburante. I serbatoi del carburante non sono pressurizzati, l'alimentazione del carburante viene pressurizzata una volta che le pompe aspirano il carburante al loro interno dal serbatoio.
"Stare sulla sua testa del rotore? Sì forse". No, assolutamente no. La capacità della testa del rotore di supportare l'elicottero quando è capovolto non è una questione aperta. Non può farlo, i cardini che sbattono non lo supporteranno con un rotore che non gira.
Peter Kämpf
2017-07-05 00:00:42 UTC
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Sembra un modello che è stato accuratamente impostato per girare.

Innanzitutto i fatti: FAR parte 27 regola i criteri di progettazione per gli aeromobili. In particolare, FAR 27.337 afferma:

L'aereo a rotore deve essere progettato per—

(a) Un fattore di carico di manovra limite compreso tra un limite positivo di 3.5 a un limite negativo di − 1.0 [snip]

Quindi sì, contrariamente alle affermazioni infondate nella risposta più votata, l'albero del rotore invertito può supportare il peso dell'elicottero (molto probabilmente vuoto). Il centro di gravità è molto vicino all'albero del rotore e le forze giroscopiche potrebbero persino stabilizzare la fusoliera abbastanza a lungo da filmare un giro completo, ma è comunque impossibile filmare con un vero elicottero senza rompere le cose. Guarda il disegno della Hughes 500 C, il tipo usato nella clip, di seguito:

Hughes 500 three-side view

Hughes 500 vista su tre lati (immagine fonte)

Chiaramente, la coda si estende sopra il piano del rotore, quindi qualcosa deve essere rotto prima che la fusoliera sia libera di girare. Successivamente, tutto deve essere impostato con cura e la fusoliera deve essere ruotata in qualche modo. Questo film non è stato girato dopo un touchdown invertito: questo è impossibile con elicotteri normali. Dalla pagina collegata:

Per consentire a un elicottero commerciale di volare capovolto, i produttori dovrebbero rendere le pale del rotore più rigide in modo da non flettersi troppo vicino al corpo principale dell'elicottero (altrimenti potrebbero strappare la loro stessa fusoliera o altri componenti critici). Avrebbero anche bisogno di ridisegnare il giunto che collega le pale del rotore con il resto del veicolo in modo che possa sopportare il carico di un elicottero capovolto.Infine, avrebbero bisogno di sviluppare nuovi controlli per consentire alle pale del rotore di inclinarsi verso il basso e riconfigurare il motore in modo che carburante e lubrificanti potrebbero essere distribuiti correttamente mentre l'elicottero era invertito.

La pagina non entra in stabilità, ma questo sarebbe un altro motivo per cui questa clip non è reale. Volare sottosopra sarebbe simile a tenere in equilibrio una scopa sulla punta delle dita.

Si noti che la parte FAR 27 richiede ancora un carico pari a quello di tenere l'elicottero sulla sua testa, indipendentemente dalle pale che toccano il corpo quando caricato per -1g. Anche se l'elicottero non può essere pilotato invertito, i carichi che dovrebbero sostenere devono essere comunque tollerati, perché potrebbero verificarsi in volo normale quando una forte raffica colpisce l'aereo.

La mia spiegazione: qualcuno ha preso il suo modello di elicottero, ha spezzato parte della coda (si noti che la parte verticale manca nella clip!) e l'ha bilanciata con cura sulla testa del rotore. Intendiamoci, avrebbe anche potuto fissare la testa del rotore a terra con dei picchetti da tenda. C'è abbastanza struttura all'interno delle cerniere per facilitare questo. Girare è facile, e no, non ci sono squilibri che "farebbero a pezzi l'elicottero", soprattutto non a una velocità di rotazione così tranquilla.


EDIT: Grazie al prezioso aiuto di @ Ora è chiaro che questa è una scena del film Disney del 1975 " Fuga sulla montagna delle streghe" in cui due bambini sono inseguiti da un malvagio milionario. Il suo elicottero in una scena vola e atterra a testa in giù. Da www.rotaryaction.com:

… L'elicottero finisce per volare a testa in giù e atterrare in quella posizione, ancora in rotazione, facendo girare la testa al pilota e al suo passeggero.

Quindi è un effetto speciale di Hollywood e, data l'ora del film (prima del CGI), deve essere stato girato con un modello in scala.

C'è un'enorme differenza tra il volo invertito e la rotazione in piedi sul rotore: il volo invertito riguarda principalmente una cosa: mantenere la testa del rotore sotto il centro di gravità. Spostando la testa del rotore, non il centro di gravità. In piedi, ovviamente, non funziona.
@VolkerSiegel: Sì, questo è ciò che intendevo con stabilità e bilanciamento di una scopa sulla punta delle dita.
Bel posto! [Its Escape to Witch Mountain (1975)] (http://www.rotaryaction.com/e.html). :)
@PTwr: Grande scoperta, grazie! Non l'ho mai saputo senza il tuo suggerimento!
@PeterKämpf Non l'avrei trovato senza il nome dell'elicottero :) Fino ad ora pensavo che fosse solo una magia casuale di Photoshop.
Il fatto che sia un modello o un effetto speciale è che la fusoliera sta ruotando nel modo sbagliato.
Lo scarico e la g negativa sono un problema particolare negli elicotteri a doppia lama in bilico, che causano urti sull'albero. L'Hughes 500 non è un elicottero del genere. Il modello potrebbe essere stato ancorato al terreno, le pale del modello potrebbero anche essere state saldate alla testa del rotore per il supporto: il vero elicottero ha i cardini che si aprono. A meno che l'albero del rotore non fosse sepolto a 5 metri nel terreno, si ribalterebbe.
La tua risposta può essere corretta per un modello, tuttavia la domanda riguarda un vero elicottero.
@Koyovis: La parte 27 FAR si applica ai modelli? I pali della tenda non sarebbero stati sepolti nel terreno? Non vedo la necessità di un'estensione dell'albero del rotore di 5 m. Per favore, spiega il tuo commento.
Le pale del rotore non supportano la fusoliera capovolta a causa delle cerniere che sbattono. L'albero del rotore dovrebbe essere sepolto in profondità nel terreno, ma il vero albero del rotore dell'elicottero si ferma al cardine del rotore.
Koyovis
2017-07-04 21:06:48 UTC
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No, non possono. C'è un cardine nella testa del rotore che farà venir voglia di ribaltare l'elicottero, non girerà come nel video: non è supportato dalle pale appoggiate a terra. Immagina che le pale non siano lì e vedrai quanto sia impossibile bilanciare l'intera costruzione in cima all'albero del rotore. E funzionalmente (per questo caso) le lame non ci sono, si incernierano verso l'alto & verso il basso, vedere il cerchio rosso nella foto sotto.

enter image description here

Alcuni elicotteri hanno una testa del rotore priva di cuscinetti, dimensionata per far sì che la fusoliera segua il disco del rotore mentre è sospesa in aria. Non per sospendere lo squilibrio di una fusoliera in rotazione quando è capovolta: il CoG deve essere esattamente in linea con l'albero del rotore perché ciò avvenga, e gli elicotteri reali sono progettati con una gamma di CoG utile.

in aria, potrebbe essere concepibile per l'elicottero volare sottosopra se il collettivo potesse viaggiare verso il basso tanto quanto può viaggiare verso l'alto, e se la fusoliera potesse essere sostenuta come una scopa sulla parte superiore di una mano e non girasse . Ma non a terra come nel video, no.

Aggiornamento

Le teste del rotore senza cuscinetti hanno travi flettenti invece di cardini puri, quindi la testa del rotore ha una certa rigidità intrinseca per mantenere la fusoliera in posizione verticale quando l'elicottero è capovolto. Qualche rigidità: quando il rotore gira, le forze centrifughe sulle pale aiutano a mantenerle estese.

La stragrande maggioranza degli elicotteri ha cardini sbattenti o cardini oscillanti, entrambi renderanno il l'elicottero cade in una situazione come nel video. Sì, la fusoliera può stare in cima all'albero del rotore, ma l'albero del rotore non rimarrà in posizione verticale, sarà imperniato.

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Testa del rotore effettiva dell'Hughes 500. Controlla dove si trova il cardine delle ali.

Sono abbastanza sicuro di aver letto che un elicottero capace di G negativo non è possibile e pensandoci credo che il cardine che sbatte causerà esattamente lo stesso problema che a terra: il rotore viene inclinato spostando la portanza con il ciclico e il corpo _pende_ sotto quindi a G negativo, il corpo cadrebbe.
Si Certamente. Possono sopportare -1 g ma solo in una posizione normale, con il rotore in alto :) Una possibile eccezione può essere una testa del rotore senza cardini, con un corpo bilanciato in alto dove nessuno fa movimenti selvaggi.
Questo tipo di testa / cerniera del rotore della Hughes 500 è usato in questo film (come modello)?
@PTwr No, questo proviene da un dimostratore EC 145. Il libro di consultazione che ho elenca l'Hughes 500 come avente un rapporto di offset della cerniera di 12 cm: un rotore incernierato classico che si ribalterebbe.
@Koyovis, la posizione non ha importanza. Il tempo lo fa. Può resistere a -1G, quindi un'improvvisa turbolenza non lo romperà, ma non può volare in quel modo per più di un secondo o due, perché potrebbe ribaltarsi.
@PTwr L'immagine aggiornata è simile alla testa del rotore Hughes 500. La cerniera flapping impedirà all'albero del rotore di rimanere in posizione verticale.
@ Jan Hudec Con un elicottero in volo e un rotore in rotazione, la fusoliera è allineata con il percorso del disco del rotore da un momento meccanico. I rotori a cerniera e quelli senza cuscinetti utilizzano le forze centrifughe delle pale rotanti per questo. Questi hanno anche una capacità limitata di mantenere la fusoliera in posizione verticale quando capovolta. Solo il rotore in bilico si ribalterebbe immediatamente - anche le loro fusoliere seguono l'assetto del disco del rotore, ma ciò è causato da forze aerodinamiche che lavorano con un certo ritardo in situazioni normali, ma sono troppo lente per il volo capovolto.
@JanHudec Il Bo-105 può eseguire il loop, ma non eseguire il volo invertito sostenuto. Forse anche altri modelli possono farlo.
@jwenting, un loop è normalmente una manovra G positiva. Il rotore sta tirando il corpo dappertutto.
@jwenting Non può pilotare un loop esterno. Qualsiasi manovra sostenuta deve essere sotto + ve G.
gwally
2017-07-07 02:47:22 UTC
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Hughes 500, Dodge Tradesman

Secondo il sito Web http://www.rotaryaction.com/e.html, l'elicottero era un vero Hughes 500 con pattini di atterraggio estesi.

Presumo che anche se il fotogramma fosse reale, userebbero un tocco di magia cinematografica per ottenere l'effetto. Per ottenere la giusta velocità di rotazione per un film, presumo che abbiano tirato il motore, utilizzato un motore elettrico rotante per controllare l'esatta velocità di rotazione e bilanciato l'elicottero per produrre l'effetto.

Come altri, la mia ricerca di curiosità sui film è risultata vuota. Così sono andato a IMDB per vedere chi erano gli addetti agli effetti speciali e ho posto loro la domanda. Sfortunatamente, Art Cruickshank è morto nel 1983, Danny Lee è morto nel 2014. Hal Bigger è indicato come un addetto agli effetti speciali non accreditato, ma non sono riuscito a scoprire se fosse vivo o un indirizzo di contatto.

Se qualcuno desidera contattare la troupe e chiedere loro come hanno ottenuto l'effetto, questo è un modo per ottenere una risposta su come è stato fatto. Mi rimanderò ad altri sulla possibilità o meno di farlo con un vero elicottero. La mia ipotesi è che in condizioni perfette, potresti accenderti e decollare. Ma non senza una Hughes 500 modificata.

Cast e troupe IMDB: http://www.imdb.com/title/tt0072951/fullcredits?ref_=tt_cl_sm#cast

KorvinStarmast
2017-07-04 21:54:34 UTC
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No. Hai trascurato di tenere conto di come funzionano i sistemi di trasmissione.

Quando i motori si innestano nella trasmissione, le lame iniziano a girare. L'unità di innesto a ruota libera / ruota libera è orientata solo in una direzione di rotazione e per catturare. Se il carico proviene dall'altra direzione di rotazione, si disinnesta. (Vedere pagina 4-6 del collegamento).

In questo caso particolare - al di là del problema della fusoliera che è ben sbilanciata - la maggior parte delle unità a ruota libera dell'elicottero non si innestano correttamente.

Una difficoltà più urgente sarebbe che (se i motori si avviassero) il motore funzionerebbe fino a quando non sorgessero i problemi con il sistema di alimentazione.

I tipici sistemi di alimentazione per elicotteri si basano sull'alimentazione per gravità nelle pompe nella parte inferiore della cella a combustibile, che quindi pressurizzano il carburante e lo portano al motore. Quando capovolto significa che il carburante andrà al nuovo fondo (la parte superiore) e l'aria andrà verso l'alto (in basso), a quel punto le pompe del carburante inizieranno ad aspirare aria invece di carburante. Se si immette abbastanza aria nelle linee del carburante, è possibile che il motore abbia problemi a fornire potenza al sistema del rotore.

(@JanHudec ha osservato che è probabile che la frizione a molla si innesti, quindi parte della risposta potrebbe non essere corretta. Potrei modificare in seguito dopo un'altra stima. Che cos'è un'unità a ruota libera? È ciò che ti consente di ruotare automaticamente quando perdere potenza motrice dai motori).

Una frizione sprag non avrebbe problemi ad innestarsi a testa in giù, perché per la frizione sprag l'unica cosa che conta è la rotazione relativa e la coppia tra i due elementi, non che sta effettivamente girando e che è statica. E il motore gira ancora allo stesso modo rispetto al cambio. Una frizione centrifuga sarebbe interessata, ma gli elicotteri non la usano (si comporta diversamente).
Ovviamente i * cuscinetti * probabilmente si guasteranno (perché hanno una forza diversa contro il carico in direzioni diverse) e il carico quindi romperà o sloggerà la trasmissione che normalmente non ha bisogno di sopportarla, ma questo è diverso dal problema che descrivi.
Bel pdf adatto ai profani. Grazie :)
@JanHudec Hmm, ho invertito la direzione sul mio piccolo schizzo con vettori e rotazione? (Ho fatto una rapida stima del "retro del tovagliolo". Dal tuo commento risulta che questa risposta è sbagliata perché l'ho fatta al contrario sul mio schizzo. Ho avuto la forza di resistenza dalla testa che andava nella direzione opposta. Grazie per il commento, forse questa risposta deve essere cestinata (e Koyovis ha dato una risposta migliore).
@PTwr Sono contento che il collegamento sia stato utile. :) La mia risposta potrebbe tuttavia avere un difetto fatale e avrà bisogno di un'altra modifica o di essere rimossa. Assicurati di aggiungere il link ai segnalibri; è sicuramente utile.
@JanHudec Avevo un modello mentale del terreno che fungeva da freno del rotore, e mi sono appena reso conto da dove proveniva il vettore extra che non c'è. Probabilmente cancellerà più tardi.
Volker Siegel
2017-07-05 00:02:44 UTC
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Può ...? Sì. Ma ... praticamente no

I punti seguenti spiegano perché la risposta è, in senso stretto, sì. Ma poi, spiegano perché non è effettivamente utile nella pratica. Nota come ogni custodia fallisce così velocemente che le proprietà tecniche dell'elicottero sono per lo più irrilevanti.

Può stare sulla testa del rotore?

Sì. L'elicottero è in un bel equilibrio”.

È solo che è in un equilibrio instabile .
Ma la rigidità dell'albero motore centrale dovrebbe essere sufficiente a mantenerlo in equilibrio per un po '. E nota che l'albero motore è leggermente inclinato, non esattamente verticale. Se il pilota prende il suo manuale, cercando la lista di controllo giusta, l'elicottero cadrà sicuramente.

Quindi, praticamente No”.

Può ruotare sulla testa del rotore?

Sì. Lo squilibrio non è un problema , quando inizia a ruotare lentamente.

Girerà, ma non un'intera rivoluzione . Probabilmente non più di un quarto di giro. Ci sono alcuni problemi causati dalla mancanza di elicotteri a simmetria rotazionale. Quando si trova solo sul rotore, l'orientamento dell'albero è tale che il centro di gravità sia sopra la testa del rotore. A seconda della quantità di carburante e dell'uso delle cinture di sicurezza da parte del pilota, il baricentro sarà a qualche centimetro di distanza dall'asse dell'albero. Ciò significa che un asse di rotazione dovrebbe essere inclinato di alcuni gradi contro l'albero.

Quindi, praticamente No”.

Può la testa del rotore gestirlo senza semplicemente volare via?

Sì. La testa del rotore verrebbe stabilizzata mediante pressione nel terreno .

Il problema è con le altre parti dell'elicottero. Tutte le altre parti. Sarebbero volati via tutti .
Dopo aver ruotato di un certo angolo, l'elicottero si sposterebbe a lato del centro di gravità, ruotando anche intorno alla testa del rotore su un asse orizzontale. Prima di toccare il suolo, inclinerà leggermente la testa del rotore, che a causa della lunga leva muoverebbe violentemente le pale del rotore, se non si rompessero prima. Subito dopo, la connessione della testa del rotore e dell'albero di trasmissione superiore si spezzerebbe, permettendo all'elicottero di schiantarsi.

Supponendo che vogliamo che più cose non volino via, come albero motore, pale e pilota,
praticamente No”.

La testa del rotore, schiacciata nel terreno, rimane lì, per sempre felici e contenti .

Sì, l'albero del rotore è abbastanza forte da supportare la fusoliera, ma cosa gli impedisce di ribaltarsi?
Per poter ruotare con il CoG sopra il rotore, l'elicottero dovrebbe essere ** perfettamente ** bilanciato lateralmente e longitudinalmente. Nessun elicottero è costruito così. Si sarebbe fatto a pezzi in brevissimo tempo quando la fusoliera si sarebbe ribaltata e l'albero si sarebbe spezzato.


Questa domanda e risposta è stata tradotta automaticamente dalla lingua inglese. Il contenuto originale è disponibile su stackexchange, che ringraziamo per la licenza cc by-sa 3.0 con cui è distribuito.
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