Principerna för Helikopter Flight

Helikoptrar är en typ av flygplan som använder horisontella propellrar (kallas rotorer ) att flyga genom luften . Principerna för helikoptertur bygger på samma fysikens lagar som tillåter fast vingar att flyga . Utformningen av rotorerna är vad tillåter helikoptrar stiga vertikalt , sväva på plats och flytta bakåt . Emellertid är denna samma design också vad begränsar hastigheten av en helikopter .
Aerodynamik

aerodynamik affär med de krafter som verkar på objekt som rör sig genom luft och förflyttning av luft i sig. Det finns fyra krafter som verkar på alla flygplan , inbegripet helikoptrar . Vikt är gravitationskraften . Lift den kraft luft över helikopterns rotorblad , motverka tyngdkraften . Thrust är den kraft flyttar flygplanet genom luften, som skapas av huvudrotorblad . Dra är kraft luftmotstånd mot flygplanet när den rör sig genom luften .
Bernoullis ekvation

Fysikern Daniel Bernoulli upptäckte denna princip förresten vattentrycket ökar när en röret smalare . Luft påverkas av samma princip genom helikoptervingprofiler. Både huvud- och bakre rotorblad är vingprofiler . Kurvan av bärytorna får luften färdas ovanför bladet att röra sig snabbare än luften under bladet. Detta skapar en ficka av lågt tryck ovanför helikoptern , skapar hiss , som tillåter helikoptern att stiga. Mängden hissen en vingprofil skapas är beroende av fem faktorer : . Yta , form , hastighet , lufttäthetoch vinkeln av vingen , eller anfallsvinkeln
Vridmoment

Newtons tredje rörelselag säger att för varje handling finns det en lika stor men motsatt reaktion . När huvudrotorn på en helikopter snurrar , skapar det en disk -spin i kroppen av helikoptern . Detta kallas vridmoment. Stora helikoptrar använder en horisontell rotor , spinning i motsatt riktning mot den första rotorn . Andra helikoptrar har en vertikal stjärtrotor , som använder Bernoullis ekvation för att motverka effekten av vridmomentet .
Riktnings

En helikopter som precis flyttat upp och ner skulle inte vara mycket användbart . Justeringar av tonhöjden bärytorna ger helikoptrar riktningskontroll . När skovlarna i huvudrotorn är lägrade framåt , skapar deras lyft rörelse framåt . En större anfallsvinkel i deras tonhöjd betyder mer hastighet framåt . När bärytorna är pitched bakåt , rör sig helikoptern i omvänt. När hastigheten på den sekundära rotorn ökas eller minskas , vänder vänster eller höger helikoptern .
Air Kompressibilitet

När ving rör sig genom luften , luften är uppdelad i två strömmar, som passerar över och under bladet. Vid låga hastigheter , det kräver lite energi för att skilja luften. Vid höga hastigheter är emellertid den luft som träffar kanten av vingprofilen blir komprimerad och svårare att dela upp. Denna kompressibilitet begränsar hastigheterna möjligt för en helikopter . Effekten liknar den som observerats med vatten . När du långsamt låta dig dränka , det finns lite motstånd. Gör en mage - flopp , dock, och du känner att effekten av vattnets kompressibilitet .