Avtorotasiya Elmi: Başlayanlar Üçün Bələdçi

Mühəndislik dünyasında hər şey ən çətin vəziyyətlərdə belə işləyə bilən maşınlar hazırlamaqdan ibarətdir.

Avtorotasiya helikopterlər üçün həyat və ölüm arasındakı fərqi ifadə edə bilən çox vacib bir manevrdir.

Bu blog yazısında avtorotasiyanın nə olduğunu, necə işlədiyini və vertolyot pilotları və mühəndisləri üçün niyə bu qədər vacib olduğunu izah edəcəyəm.

Beləliklə, helikopterin uçmasının ən vacib hissələrindən birini öyrənməyə hazırlaşın.

Mühəndislikdə avtorotasiyaya giriş

Formal tərif:

1. Simmetrik və vahid hava axınına məruz qalan və yalnız aerodinamik momentlərlə təmin edilən cismin istənilən oxu ətrafında fırlanma. 2. Küləyin istiqamətinə paralel olaraq dayanmış simmetrik qanadın fırlanması.

Avtorotasiya, vertolyotun və ya digər fırlanan qanadlı təyyarənin əsas rotor sisteminin mühərrikdən güc almadan döndüyü bir uçuş növüdür.

Bu, avtogironun necə işlədiyinə bənzəyir.

Mühərrik və ya quyruq rotoru işləməyi dayandırdıqda, bu üsul tez-tez helikopteri tez yerə endirmək üçün istifadə olunur. Lakin o, həm də burulğan halqasından çıxmaq üçün və pilot uçmağı öyrənən zaman təlim vasitəsi kimi istifadə edilə bilər.

Avtorotasiya necə işləyir

Avtorotasiya zamanı pilot mühərriki əsas rotor sistemindən ayırır. Bu, yuxarıya doğru hava axınının təkbaşına rotor qanadlarını idarə etməsinə imkan verir.

Avtorotasiya RPM-ə nəzarət etmək üçün pilot idarə olunan və dayanma sahələrinə nisbətən avtorotasiya sahəsinin ölçüsünü dəyişir.

Ətraflı məlumat üçün bu səhifəyə daxil olun:

ardupilot

Avtorotasiyanın aerodinamiği

Avtorotasiya helikopter uçuşunda çox vacib təcili prosedurdur. O, vertolyotun əsas rotorunun mühərrikə görə deyil, yalnız hava təzyiqinə görə hərəkət etməsinə imkan verir.

Avtorotasiyaya təsir edən dəyişənlər

Avtorotasiyanın yaxşı işləməsinə təsir edən əsas şeylər bunlardır:

• Sıxlıq Hündürlüyü: Havanın daha az sıx olduğu yüksək sıxlıqlı yüksəkliklərdə enmə sürəti daha sürətli olacaq.
• Ümumi çəki: Daha çox çəkisi olan helikopterlər daha sürətli düşür.
• Hava sürəti: Pilot hava sürəti ilə avtorotasiya zamanı enmə sürətinə ən çox nəzarət edir.

Normal uçuşda olduğu kimi, tsiklik meydança nəzarəti təyyarənin daha sürətli və ya yavaş getməsinə səbəb olur.

Çox aşağı və ya çox yüksək hava sürətlərində avtorotativ enişlər minimum eniş sürətində edilənlərdən daha təhlükəlidir.

• Rotorun fırlanma sürəti: Rotorun fırlanma sürəti artdıqca, enmə sürəti azalır.

Avtorotasiyanın Sürücülük Bölgəsi

Avtorotasiya zamanı sürmə bölgəsi və ya avtorotativ bölgə adətən bıçağın radiusunun 25-70%-i arasında olur. Burada bıçaqları döndərən qüvvələr yaradılır.

Bu sahədə ümumi aerodinamik gücə bir bucaq var.

Məşəl enişi və enerjinin udulması

Avtorotasiyadan eniş zamanı fırlanan bıçaqlarda yığılan kinetik enerji və təyyarənin irəli hərəkəti enmə sürətini yavaşlatmaq və yumşaq eniş etmək üçün istifadə olunur.

Daha yüksək enmə sürəti o deməkdir ki, helikopteri dayandırmaq üçün daha aşağı sürətdən daha çox rotor enerjisi lazımdır.

Avtorotasiyada manevrlər

Təyyarə gücünü itirdikdə, pilot üç vacib şeyi etməlidir:

• Avtorotasiya: Bu manevr normal mühərrikli uçuşdan sabit avtorotasiyaya keçidi əhatə edir.
• Sabit Avtorotasiya: Sabit avtorotasiya zamanı mühərrikin aerodinamik qüvvələri təkbaşına sıfır xalis fırlanma anı ilə nəticələnməlidir.

Təyyarə aşağı endiyi üçün hava əsas rotordan yuxarı axır. Bıçaqların forması da bunu asanlaşdırır.

Əsas rotor quyruq rotoruna dişli çarxlarla bağlıdır, ona görə də normal uçuşda əsas rotor quyruq rotorunu idarə edir.

Lakin sabit vəziyyətdə avtorotativ enmə zamanı, mühərrik gücünü itirdikdə və fırlanma anı sıfıra düşdükdə, quyruq rotoru ötürmə sistemi vasitəsilə əsas rotor sistemindən fırlanma anı aldığı üçün fırlanma anı əleyhinə cihaz kimi fəaliyyətini dayandırır.

• Flare Landing: Bu manevrdə enmə sürətini yavaşlatmaq və yumşaq eniş etmək üçün fırlanan bıçaqlar və təyyarənin irəli hərəkətindən istifadə edilir.
• Toxunma - Rotor başlığında qalan enerjidən istifadə edərək avtomobil zərif şəkildə endirilir.

Avtorotasiya üçün Uçuş Manuel Hava Sürətinin Məhdudlaşdırılması

Avtorotasiyada, rotorun arxasına sürüklənən rotor bıçaqlarının hissələri bıçaq aralığı boyunca o qədər uzanacaq ki, rotor çox yavaşlamağa başlayacaq bir sürət olacaq.

Bu hava sürəti adətən uçuş təlimatında avtorotasiya üçün icazə verilən maksimum hava sürəti kimi yazılır.

Helikopterin Avtorotasiyası Manevri

Əsas avtorotasiya və onun dörd bölməsi

Əsas avtorotasiyanın dörd hissəsi var:

• Sürüşmə: Bu hissə zamanı helikopter sabit avtorotativ enişdədir və pilot helikopteri döndərərək və ya hava sürətini dəyişdirərək uçuş yolunu dəyişir.
• Flare: Bu bölmədə enmə sürəti fırlanan bıçaqlarda saxlanılan kinetik enerjidən və təyyarənin irəliyə doğru hərəkətindən istifadə etməklə yavaşlayır.
• Eniş və ya Güc Bərpası: Son hissədə vertolyot ya yumşaq şəkildə enir, ya da pilot ona geri qalxmaq üçün güc verir.

Praktiki Tətbiq və Qabaqcıl Avtorotasiyalar

Avtorotasiya təliminin real dünyada istifadəsi pilotların güc olmadan məcburi eniş edərkən etdiklərinə bənzəyir.

Bir təyyarədə olduğu kimi, vertolyot pilotunun hərəkətə başlamaq üçün etməli olduğu bütün gücü yenidən işə salmaq lazımdır. Amma dəqiq olmaq və avtorotasiyada olan vertolyotu necə hərəkət etdirəcəyini bilmək çox vacibdir.

Rotor RPM Nəzarəti üçün Kollektiv

Vertolyotların pilotları növbə ilə söndürülən avtorotasiyalar zamanı rotorların sürətini idarə etmək üçün kollektivdən necə istifadə etməyi bilməlidirlər.

Kollektiv yuxarı qaldırıldıqda, rotorun RPM-i yüksəlir, aşağı salındıqda isə RPM aşağı düşür.

Təhlükəsizlik Limitləri və Risklər

Təlim zamanı avtorotasiyaların aparılması ilə bağlı risklər var.

Avtorotasiyanın son hissəsində helikopterin kinetik enerjisi tükənə bilər, bu da onu az və ya heç bir yastıqlama effekti ilə tərk edə bilər.

Bu, vertolyotu zədələyən sərt enişlə nəticələnə bilər.

Təyyarənin hündürlüyünə qarşı sürət diaqramı bizə bu manevri etməyin ən təhlükəsiz yolunun nə olduğunu izah edir.

Avtorotasiyanın Modelləşdirilməsi və Simulyasiyası

Kompüterlərdə simulyasiyalar və modellər helikopterlərdə avtorotasiyanın işini öyrənmək və təkmilləşdirmək üçün məşhur üsullara çevrilmişdir.

Müxtəlif vertolyot dizaynlarının və ya rotor qanadlarının formalarının helikopterin öz başına nə qədər yaxşı uça bilməsinə necə təsir etdiyini anlamaq üçün kompüter simulyasiyalarından istifadə edilə bilər.

Tədqiqatçılar həmçinin simulyatorda pilotun helikopteri idarə etməsini asanlaşdıracaq bir sıra pilot işarələri hazırlayıb sınaqdan keçiriblər.

Avtorotasiya zamanı pilota nə baş verdiyini və nə edəcəyini bilməsinə kömək etmək üçün diskret və davamlı işarələr dəsti müəyyən edilir.

Kompüter simulyasiyasının modelləşdirilməsinin üstünlükləri

Real sistemdə dəyişiklik etmək çətin, bahalı və ya sadəcə yaxşı bir fikir olmadığı halda kompüter simulyasiyasının modelləşdirilməsi faydalıdır.

O, real və ya təklif olunan sistemi modelləşdirmək üçün kompüter proqramından istifadə edir və dizaynerlər, proqram menecerləri, analitiklər və mühəndislər ondan “nə olarsa” ssenarilərini başa düşmək və qiymətləndirmək üçün istifadə edirlər.

Məsələn, avtomobil şirkətləri onlarla yeni avtomobili həqiqətən qəzaya uğratmaq əvəzinə, yeni avtomobil xətlərini sınaqdan keçirmək üçün kompüter simulyasiyalarından istifadə edirlər.

Kompüter simulyasiyasının modelləşdirilməsinin məhdudiyyətləri

Ümumiyyətlə, kompüter modelləri ilə bağlı problemlərdən biri sistemin işləməsinə təsir edə biləcək bütün amilləri dəqiq nəzərə ala bilməmələridir.

Bu, xüsusilə mürəkkəb aerodinamik hadisələri, məsələn, helikopterin öz-özünə dönə biləcəyini anlamağa çalışarkən doğrudur.

Baxılmalı olan başqa bir şey, kompüter simulyasiyalarının geniş ictimaiyyətə necə təsir etməsidir. Beləliklə, diqqətli olmadan modelləşdirmə və simulyasiyadan istifadə yanlış nəticələrə səbəb ola bilər.

Bəzi qaydalar, məsələn, müdafiə sisteminin harada düzgün işləmədiyini müəyyən etmək, hər hansı bir simulyasiya edilmiş sistemin etibarlılığını mühakimə edərkən nəzərə alınmalıdır.

Nəhayət, kompüter simulyasiyalarının bir çox üstünlükləri var, lakin onların hər hansı bir nəticəyə gəlməzdən əvvəl diqqətlə düşünülməli olan bəzi problemləri var.

Avtorotasiyanın real dünya nümunələri

Avtorotasiyanın real dünya nümunələri fövqəladə hallarda helikopter pilotlarının bu manevri necə edəcəyini bilməsinin nə qədər vacib olduğunu göstərir.

Robinson Heli Down avtorotasiyası

Robinson Heli Down Autorotation vertolyotun mühərriki işləmədiyi təqdirdə təhlükəsiz yerə enməsinin bir yoludur.

Robinson helikopter pilotları tez-tez təlimlərinin bir hissəsi kimi istifadə edirlər və bu addımlar:

• Pilot əvvəlcə mühərrikin işləməyini başa düşməli və sonra kollektivi aşağı salaraq avtorotasiya enişinə keçməklə dərhal avtorotasiya manevrinə başlamalıdır.
• Təhlükəsiz eniş zonasına çatmaq üçün pilot daha sonra sabit eniş sürətini təyin etməli və dönərkən rotorların sürətini sabit saxlamalıdır.
• Eniş zamanı pilot hava sürətinə və rotorun dövrəsinə nəzarət etməli və lazım olduqda təyyarəyə nəzarəti saxlayaraq dəyişikliklər etmək üçün tsiklik meydança nəzarətindən istifadə etməlidir.
• Helikopter yerə yaxınlaşdıqda, enişi yumşaltmaq və enmə sürətini yavaşlatmaq üçün pilot onu yana çevirməlidir.

Dronlarda avtorotasiya

Avtorotasiya təkcə tam ölçülü helikopterlər üçün deyil, həm də uzaqdan idarə olunan helikopterlər və dronlar üçün faydalıdır.

Avtorotasiyanın arxasında duran fikir dəyişməyib: əsas rotor mühərrikin onu çevirdiyi üçün deyil, onun içindən hava yuxarı hərəkət etdiyi üçün fırlanır.

Uzaqdan İdarə olunan Helikopterlərdə və Dronlarda avtorotasiya

Kollektiv məsafədən idarə olunan (RC) helikopterlərin əksəriyyəti, mühərrik alov söndükdə və ya motor nədənsə işləməyi dayandırdıqda avtomatik ola bilər.

Vertolyotun avtorotasiya etməsi üçün əsas rotor şaftını sürücünün və ya dişli qurğunun qalan hissəsindən çıxarmaq lazımdır.

Bəzi kiçik dronlar avtorotasiya zamanı rotorun eyni sürətlə fırlanmasını saxlamaq üçün kiçik elektrik mühərrikindən istifadə edə bilər, digərləri isə rotorun eyni sürətlə fırlanmasını saxlamaq üçün yalnız hava qüvvələrinə arxalana bilər.

Uzaqdan idarə olunan helikopterlər və dronlar üçün uğurlu avtorotasiya enişinin açarı rotor sürətini sabit saxlamaq və təyyarənin eniş və irəli sürətini idarə etmək üçün meydança, siklik və kollektiv idarəetmələrdən istifadə etməkdir.

Uzaqdan idarə olunan helikopterlər və dronlar üçün avtorotasiya enişlərini həyata keçirməyin ən yaxşı yolu insanlardan, binalardan və digər maneələrdən uzaqda təhlükəsiz, açıq ərazidə məşq etmək və bacarıqlarınız təkmilləşdikcə manevrləri tədricən çətinləşdirməkdir.

Həmçinin, təyyarəni yaxşı vəziyyətdə saxlamaq və yaxşı işlədiyinə əmin olmaq üçün müntəzəm texniki qulluq və yoxlamalar aparmaq vacibdir. Pilotlar uzaqdan idarə olunan təyyarələrin idarə edilməsi ilə bağlı bütün qanun və qaydalara əməl etməlidirlər.

İHA Naviqasiyası tərəfindən hazırlanmış VECTOR avtopilotu təkbaşına tam fırlana bilən az sayda avtopilotlardan biridir.

Avtorotasiyalarda yaxşı olmaq üçün onları tez-tez təhlükəsiz yerdə məşq etmək vacibdir.

Müvəffəqiyyətli avtorotasiya enişinin açarı, arxa tsiklik əmrlə məşəldə yandırmaqla, pozitiv kollektiv meydança tətbiq etməklə və sonra yumşaq eniş üçün irəli tsiklik ilə aşağı toxunmadan dərhal əvvəl təyyarəni bərabərləşdirərək, enmə və irəli sürətinizi nə vaxt yavaşlatacağınızı bilməkdir.

Eniş üçün yaxşı yer seçmək və düzgün bucaq və sürətlə ona yaxınlaşmaq da vacibdir.

Video və istinadlar

İpucu: Əgər ehtiyacınız varsa, başlıq düyməsini yandırın. İngilis dili ilə tanış deyilsinizsə, parametrlər düyməsində "avtomatik tərcümə" seçin. Sevimli diliniz tərcümə üçün əlçatan olmadan əvvəl videonun dilini klikləməlisiniz.

https://en.wikipedia.org/wiki/Autorotation

İstifadə halları

İstifadə olunur:	Təsvir:
Təcili eniş	Avtorotasiyadan istifadənin ən vacib üsullarından biri fövqəladə vəziyyətdə vertolyotun mühərrikinin işləməyi dayandırmasıdır. Bu baş verdikdə, pilot avtorotasiyaya başlaya bilər ki, bu da helikopterin yerə təhlükəsiz sürüşməsini mümkün edir. Bu hərəkət həm pilotun, həm də təyyarədəki insanların həyatını xilas edə bilər.
Hərbi	Avtorotasiya hərbi əməliyyatlara cavabdeh olan hərbi helikopter pilotları üçün faydalı bir bacarıqdır. Döyüş zamanı helikopter düşmən atəşinə məruz qalmamaq üçün tez yerə düşməlidir. Avtorotasiyadan istifadə etməklə pilot vertolyotu tez və təhlükəsiz yerə endirə bilər.
Axtarış və xilasetmə	Axtarış və xilasetmə işlərində, xüsusən əlçatmaz və ya uzaq ərazilərdə tez-tez helikopterlərdən istifadə olunur. Bu cür vəziyyətlərdə avtorotasiya vertolyotun hətta kobud ərazidə belə təhlükəsiz və nəzarətdə enməsinə kömək edə bilər.
Kənd təsərrüfatı	Avtorotasiyadan əkinçilikdə, xüsusən də əkinləri tozlandırarkən istifadə etmək olar.
Çəkiliş və fotoqrafiya	Film və fotoqrafiya sənayesində yuxarıdan çəkilişlər almaq üçün çox vaxt vertolyotlardan istifadə olunur.
Elektrik xətlərinə texniki qulluq	Bəzən helikopterlər elektrik xətlərində texniki xidmət göstərmək üçün istifadə olunur, məsələn, qırılan xətləri düzəltmək və ya dəyişdirmək. Avtorotasiya helikopterin başqa yolla getməsi çətin olan yerlərdə təhlükəsiz və dəqiq enişinə kömək edə bilər.

Nəticə

Sonda, avtorotasiya ideyası mühəndisliyin nə qədər güclü ola biləcəyini və insanların nə qədər yaradıcı ola biləcəyini göstərir.

Bu, bizə vertolyotlarda və digər təyyarələrdə uçmaq üçün inam verir, bilirik ki, mühərrik işləməyi dayandırsa, biz yenə də təhlükəsiz şəkildə yerə sürüşə bilərik.

Avtorotasiya da bizə göstərir ki, mümkün olanın hüdudlarını aşsaq, heyrətamiz şeylər edə bilərik.

Mühəndislər və pilotlar həmişə insanların uçduğu ilk vaxtlardan müasir aviasiyada istifadə olunan qabaqcıl texnologiyaya qədər uçmağın yeni və daha yaxşı yollarını tapmağa məcbur olublar.

Avtorotasiya ağlımızı ona yönəltdiyimiz zaman edə biləcəyimiz heyrətamiz şeylərdən yalnız biridir.

Beləliklə, növbəti dəfə başınızı qaldırıb uçan bir vertolyotu görəndə, avtorotasiya, hər şeyi mümkün edən mühəndislik şücaəti haqqında düşünün.