Domanda:
Cosa succede quando un elicottero perde un motore?
flyingfisch
2014-03-14 03:08:06 UTC
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Sembra che a questo punto il gioco sia finito, dal momento che il rotore che gira è l'unica cosa che lo tiene in aria. C'è un modo per far atterrare un elicottero in queste condizioni senza schiantarsi?

In alcuni elicotteri con sistemi a rotore ad alta inerzia (fondamentalmente pesanti e immagazzinano molta energia semplicemente attraverso la rotazione), le rotazioni automatiche possono essere non eventi. Il B47 poteva essere atterrato, sollevato, ruotato di 180 gradi e rimesso a terra il tutto senza il motore. L'altra cosa grandiosa dei guasti ai motori in molti elicotteri è che hanno bisogno di molto meno spazio di un'ala fissa. Conosco dei piloti davvero bravi che hanno bisogno di qualcosa delle dimensioni di un campo da cricket.
Due risposte:
#1
+37
Thunderstrike
2014-03-14 05:22:28 UTC
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Gli elicotteri sono in grado di fare qualcosa chiamato autorotazione se si perde tutta la spinta.

In un elicottero, una discesa autorotativa è una manovra di spegnimento in cui il motore viene disinnestato dal sistema del rotore principale e le pale del rotore sono guidate esclusivamente dal flusso d'aria verso l'alto attraverso il rotore . In altre parole, il motore non fornisce più potenza al rotore principale.

heli

(Guarda in particolare la direzione delle frecce di volo. Ricorda che in entrambi i casi c'è anche un vettore di portanza proveniente dalle pale. )

Fondamentalmente, il collettivo diminuisce immediatamente quando la spinta viene persa per qualsiasi motivo. Ciò consente al flusso d'aria che passa attraverso le pale di spingerle in giro, come un mulino a vento inverso in un certo senso, mantenendo le pale in rotazione. Questo genera anche portanza, mantenendo l'elicottero che genera un po 'di portanza (durante la discesa ovviamente).

Nell'istante in cui si verifica un guasto al motore, le pale del rotore principale producono portanza e spinta dal loro angolo di attacco (AOA) e dalla velocità. Abbassando il passo collettivo, che deve essere fatto immediatamente in caso di avaria al motore, si riducono portanza e resistenza, e l'elicottero inizia una discesa immediata, producendo così un flusso d'aria verso l'alto attraverso il sistema del rotore. Questo flusso d'aria verso l'alto attraverso il rotore fornisce una spinta sufficiente a mantenere il regime del rotore durante la discesa. Poiché il rotore di coda è azionato dalla trasmissione del rotore principale durante l'autorotazione, il controllo della direzione viene mantenuto con i pedali antitorsione come nel volo normale.

Una volta che l'elicottero raggiunge terra, il pilota si fermerà. Poiché le pale giravano un po 'più velocemente del necessario per un volo stazionario poiché stava volando in avanti per l'intera procedura, si limita a tirare su e livellare con attenzione vicino al suolo finché l'elicottero non tocca terra.

Detto questo, devi stare attento, poiché se voli per rallentare non puoi farcela.

Quando atterri da un'autorotazione, l'unica energia disponibile per arrestare la velocità di discesa e garantire un atterraggio morbido è l'energia cinetica immagazzinata nelle pale del rotore. I pesi delle punte possono aumentare notevolmente questa energia immagazzinata. Per fermare un elicottero con una velocità di discesa elevata è necessaria una quantità di energia del rotore maggiore di quella necessaria per fermare un elicottero che sta scendendo più lentamente. Pertanto, le discese autorotative a velocità molto basse o molto alte sono più critiche di quelle eseguite alla velocità minima di discesa.

Queste condizioni pericolose sono mostrate in un diagramma altezza-velocità come si vede sotto, in questo caso apparentemente da un R44.

danger

Ecco un piccolo video per avere un'idea di come appare il pilota:

L'autorotazione è spesso critica in termini di tempo e deve essere eseguita correttamente poiché c'è un solo colpo e come tale viene praticata dai piloti su base regolare .

Tutti gli estratti in questa sezione provengono da "Helicopter Emergencies and Hazards" della FAA, una pubblicazione eccellente e molto ampia sull'argomento.

#2
+23
Dan Pichelman
2014-03-14 03:27:51 UTC
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Molti elicotteri hanno più di un motore che aziona il sistema del rotore. Su questi, la perdita di un motore è probabilmente meno grave di quanto lo sarebbe in un velivolo monomotore.

Tutti gli elicotteri di cui sono a conoscenza sono in grado di autorotazione. In un'autorotazione, il pilota utilizza l'aria che scorre attraverso il disco del rotore per mantenere le pale in rotazione. Ciò comporta la modifica dell'angolo di attacco collettivo delle pale portandolo quasi a zero per ridurre al minimo la resistenza, oltre ad alcuni altri input di controllo.

Mentre fa questo, il pilota scambia l'energia potenziale (altitudine) per l'energia cinetica (mantieni il rotori in rotazione).

Immediatamente prima dell'atterraggio, il pilota cambia l'angolo di attacco collettivo dei rotori riportandolo alla normale impostazione "push air down". Questo rallenta rapidamente i rotori, ma se fatto correttamente c'è abbastanza cuscino per far atterrare il veicolo.

Per una descrizione molto più dettagliata di come eseguire un atterraggio con rotazione automatica, vedi Come fa un pilota di elicottero eseguire un atterraggio con rotazione automatica?

Per FAR 61.87 (f) (15), uno studente pilota che sta ricevendo l'addestramento per l'abilitazione all'elicottero deve ricevere e registrare l'addestramento al volo per le seguenti manovre e procedure:

... (15) procedure di emergenza simulate, comprese discese autorotazionali con recupero di energia e recupero di energia in volo stazionario;

Sono abbastanza sicuro che ai piloti di elicotteri venga insegnata l'autorotazione prima del solo, ma non posso confermarlo al momento.
Questo articolo ha una buona illustrazione di ciò di cui stai parlando. E l'articolo sembra anche confermare il tuo commento. http://www.todayifoundout.com/index.php/2012/05/helicopters-wont-just-fall-like-a-rock-if-the-engine-dies-they-usually-can-be-landed- sicuro-in questo modo /
@DanPichelman lo fanno, 61.87 (f) (15) lo richiede. Ho 0,3 in un R22 e anche io l'ho fatto dimostrare e praticare.
In che modo questo ha ottenuto 17 voti positivi? Mi dispiace, ma è semplicemente fuorviante. 2 ° paragrafo, sbagliato. Con l'eccezione di una banda "RPM consentita" più ampia, il rotore gira alla stessa velocità del volo normale. 3 ° paragrafo, fuorviante. il pilota non "inclina i rotori" in una posizione "normale". Il passo di ciascuna lama viene aumentato collettivamente per aumentare l'angolo di attacco e quindi la portanza. Ma questo è possibile solo se hai già ridotto significativamente la velocità di discesa e svasato per convertire la velocità rimanente in RPM del rotore.
@Simon - grazie per le correzioni. Ho aggiornato la risposta quindi spero sia più accurata. Sarò felice di apportare ulteriori modifiche se ancora mi sono perso qualcosa.
Leggi la mia risposta [qui] (http://aviation.stackexchange.com/questions/14605/how-does-a-helicopter-pilot-execute-an-auto-rotation-landing?rq=1) quindi prendi in considerazione qualcun altro modifiche.


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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