Shkenca E Autorotacionit: Një Udhëzues Fillestar

Në botën e inxhinierisë, gjithçka ka të bëjë me prodhimin e makinerive që mund të funksionojnë edhe në situatat më të vështira.

Autorotacioni është një manovër shumë e rëndësishme për helikopterët që mund të nënkuptojë ndryshimin midis jetës dhe vdekjes.

Unë do të shpjegoj se çfarë është autorotacioni, si funksionon dhe pse është kaq i rëndësishëm për pilotët dhe inxhinierët e helikopterëve në këtë postim në blog.

Pra, përgatituni të mësoni për një nga pjesët më të rëndësishme të fluturimit me një helikopter.

Hyrje në Autorotation në Inxhinieri

Përkufizimi zyrtar:

1. Rrotullimi rreth çdo boshti të një trupi që është simetrik dhe i ekspozuar ndaj një rryme të njëtrajtshme ajri dhe që mbahet vetëm nga momentet aerodinamike. 2. Rrotullimi i një foleje ajrore simetrike të ngecur paralel me drejtimin e erës.

Autorotation është një lloj fluturimi në të cilin sistemi kryesor i rotorit të një helikopteri ose avioni tjetër me krahë rrotullues rrotullohet pa u mundësuar nga motori.

Kjo është e ngjashme me mënyrën se si funksionon një autogyro.

Kur motori ose rotori i bishtit ndalon së punuari, kjo metodë përdoret shpesh për të ulur shpejt helikopterin. Por mund të përdoret gjithashtu për të dalë nga një unazë vorbullash dhe si një mjet trajnimi kur një pilot po mëson se si të fluturojë.

Si funksionon Autorotation

Gjatë autorotacionit, piloti shkëput motorin nga sistemi kryesor i rotorit. Kjo lejon që rryma lart e ajrit të drejtojë vetëm tehet e rotorit.

Për të kontrolluar RPM-në e autorotacionit, piloti ndryshon madhësinë e zonës së autorrotacionit në lidhje me zonat e drejtuara dhe të stallës.

Për më shumë detaje vizitoni këtë faqe:

ardupilot

Aerodinamika e Autorotacionit

Autorotacioni është një procedurë emergjente shumë e rëndësishme në fluturimin me helikopter. Ai lejon që rotori kryesor i një helikopteri të lëvizë vetëm për shkak të presionit të ajrit, jo për shkak të motorit.

Variablat që ndikojnë në Autorotation

Gjërat kryesore që ndikojnë në mënyrën se si funksionon autorotacioni janë:

• Lartësia e dendësisë: Në lartësitë me densitet të lartë, ku ajri është më pak i dendur, shpejtësia e zbritjes do të jetë më e shpejtë.
• Pesha bruto: Helikopterët me më shumë peshë bien më shpejt.
• Shpejtësia e ajrit: Piloti ka më shumë kontroll mbi shpejtësinë e zbritjes gjatë autorotacionit përmes shpejtësisë ajrore.

Ashtu si në fluturimet normale, kontrolli ciklik i hapit e bën aeroplanin të ecë më shpejt ose më ngadalë.

Zbritjet automatike me shpejtësi ajrore shumë të ulëta ose shumë të larta janë më të rrezikshme se ato që bëhen me shpejtësinë minimale të shpejtësisë ajrore të zbritjes.

• Shpejtësia e rrotullimit të rotorit: Ndërsa shpejtësia e rrotullimit të rotorit rritet, shkalla e zbritjes zvogëlohet.

Rajoni Drejtues i Autorotacionit

Gjatë autorotacionit, rajoni lëvizës ose rajoni autorotativ është zakonisht midis 25 dhe 70% të rrezes së tehut. Këtu bëhen forcat që kthejnë tehet.

Ekziston një kënd ndaj forcës totale aerodinamike në këtë zonë.

Ulja me flakërim dhe thithja e energjisë

Kur ulet nga një autorotacion, energjia kinetike e ruajtur në tehet rrotulluese dhe lëvizja përpara e avionit përdoren për të ngadalësuar shkallën e zbritjes dhe për të bërë një ulje të butë.

Një shkallë më e lartë e zbritjes do të thotë se nevojitet më shumë energji e rotorit për të ndaluar një helikopter sesa një normë më e ulët.

Manovrat në Autorotacion

Kur një avion humbet fuqinë, një pilot duhet të bëjë tre gjëra të rëndësishme:

• Autorotation: Kjo manovër mbulon ndryshimin nga fluturimi normal me fuqi në autorotacion të qëndrueshëm.
• Autorotacion i qëndrueshëm: Gjatë autorotacionit të qëndrueshëm, vetëm forcat aerodinamike të motorit duhet të rezultojnë në zero çift rrotullues neto.

Për shkak se avioni po zbret, ajri rrjedh lart përmes rotorit kryesor. Forma e teheve gjithashtu e bën këtë më të lehtë.

Rotori kryesor është i lidhur me rotorin e bishtit me ingranazhe, kështu që në fluturim normal, rotori kryesor drejton rotorin e bishtit.

Por gjatë zbritjes autorotative në gjendje të qëndrueshme, kur motori humbet fuqinë dhe çift rrotullimi bie në zero, rotori i bishtit ndalon së punuari si një pajisje kundër çift rrotullues sepse merr çift rrotullues nga sistemi kryesor i rotorit përmes sistemit të transmisionit.

• Ulje me flakërim: Në këtë manovër, tehet rrotulluese dhe lëvizja përpara e avionit përdoren për të ngadalësuar shpejtësinë e zbritjes dhe për të bërë një ulje të butë.
• Touch-Down - Automjeti ulet butësisht duke përdorur energjinë e mbetur në kokën e rotorit.

Manuali i Fluturimit Kufizimi i shpejtësisë ajrore për rrotullim automatik

Në autorotacion, do të ketë një shpejtësi mbi të cilën pjesët e fletëve të rotorit që zvarriten pas rotorit do të shtrihen aq larg përgjatë hapësirës së tehut sa që rotori do të fillojë të ngadalësohet shumë.

Kjo shpejtësi ajri zakonisht shkruhet si shpejtësia maksimale e lejuar për autorotacion në manualin e fluturimit.

Manovra e Autorotacionit të Helikopterit

Autorotacioni bazë dhe katër seksionet e tij

Ekzistojnë katër pjesë në autorotacionin bazë:

• Rrëshqitje: Gjatë kësaj pjese, helikopteri është në një zbritje të qëndrueshme autorotative dhe piloti ndryshon rrugën e fluturimit duke rrotulluar helikopterin ose duke ndryshuar shpejtësinë e ajrit.
• Ndezja: Në këtë seksion, shpejtësia e zbritjes ngadalësohet duke përdorur energjinë kinetike të ruajtur në tehet rrotulluese dhe lëvizjen përpara të avionit.
• Ulje ose rikuperim i fuqisë: Në pjesën e fundit, helikopteri ose ulet lehtë ose piloti i jep fuqi për t'u rikthyer.

Aplikimi praktik dhe Autorotacionet e Avancuara

Përdorimi në botën reale i trajnimit të autorotacionit është i ngjashëm me atë që bëjnë pilotët kur praktikojnë ulje të detyruara pa energji.

Ashtu si në një aeroplan, gjithçka që duhet të bëjë piloti i helikopterit për të nisur një rrotullim është të rindizet energjia. Por është shumë e rëndësishme të jesh i saktë dhe të dish të lëvizësh helikopterin kur ai është në autorotacion.

Kolektiv për Kontrollin e RPM-së së Rotorit

Pilotët e helikopterëve duhet të dinë se si të përdorin kolektivin për të kontrolluar shpejtësinë e rotorëve gjatë autorotacioneve të fikjes në një kthesë.

Kur kolektivi zhvendoset lart, RPM e rotorit rritet, dhe kur zhvendoset poshtë, RPM zbret.

Kufijtë dhe rreziqet e sigurisë

Ka rreziqe që vijnë me kryerjen e autorotacioneve gjatë stërvitjes.

Në pjesën e fundit të një autorotacioni, energjia kinetike e helikopterit mund të mbarojë, duke e lënë atë me pak ose aspak efekt zbutës

Kjo mund të çojë në një ulje të vështirë që dëmton helikopterin.

Diagrami i lartësisë kundrejt shpejtësisë së avionit na tregon se cila është mënyra më e sigurt për të bërë këtë manovër.

Modelimi dhe Simulimi i Autorotacionit

Simulimet dhe modelet në kompjuterë janë bërë mënyra të njohura për të studiuar dhe përmirësuar performancën e autorotacionit në helikopterë.

Simulimet kompjuterike mund të përdoren për të kuptuar se si dizajnet e ndryshme të helikopterit ose format e tehut të rotorit ndikojnë në atë se sa mirë mund të fluturojë helikopteri vetë.

Studiuesit gjithashtu kanë bërë dhe testuar në një simulator një numër sinjalesh pilotësh që do ta bëjnë më të lehtë për pilotin të kontrollojë helikopterin kur ai rrotullohet vetë.

Gjatë autorotacionit, përcaktohen një grup sinjalesh diskrete dhe të vazhdueshme për të ndihmuar pilotin të dijë se çfarë po ndodh dhe çfarë të bëjë.

Përfitimet e modelimit të simulimit kompjuterik

Modelimi i simulimit kompjuterik është i dobishëm kur bërja e ndryshimeve në sistemin real është e vështirë, e shtrenjtë ose thjesht jo një ide e mirë.

Ai përdor softuerin kompjuterik për të modeluar një sistem real ose të propozuar, dhe projektuesit, menaxherët e programeve, analistët dhe inxhinierët e përdorin atë për të kuptuar dhe vlerësuar skenarët e rasteve "çka-nëse".

Për shembull, në vend që të përplasen me dhjetëra makina të reja, kompanitë e makinave përdorin simulime kompjuterike për të testuar linjat e tyre të reja të automjeteve.

Kufizimet e modelimit të simulimit kompjuterik

Në përgjithësi, një nga problemet me modelet kompjuterike është se ato nuk mund të marrin parasysh me saktësi të gjithë faktorët që mund të ndikojnë në funksionimin e një sistemi.

Kjo është veçanërisht e vërtetë kur përpiqeni të kuptoni fenomene të komplikuara aerodinamike, si për shembull se si një helikopter mund të kthehet vetë.

Një tjetër gjë që duhet parë është se si simulimet kompjuterike ndikojnë në publikun e gjerë. Pra, përdorimi i modelimit dhe simulimit pa qenë i kujdesshëm mund të çojë në përfundime të gabuara.

Disa rregulla, si për të kuptuar se ku një sistem mbrojtës nuk funksionon siç duhet, duhet të merren parasysh kur gjykohet vlefshmëria e çdo sistemi të simuluar.

Në fund të fundit, simulimet kompjuterike kanë shumë përfitime, por kanë edhe disa probleme që duhet të mendohen me kujdes përpara se të nxirren ndonjë përfundim.

Shembuj të Botës reale të Autorotacionit

Shembujt e botës reale të autorotacionit tregojnë se sa e rëndësishme është që pilotët e helikopterëve të dinë se si ta bëjnë këtë manovër në rast emergjence.

Robinson Heli Down Autorotation

Robinson Heli Down Autorotation është një mënyrë që një helikopter të ulet në mënyrë të sigurt nëse motori i tij ndalon së punuari.

Pilotët e helikopterit Robinson shpesh e përdorin atë si pjesë të trajnimit të tyre, dhe këtu janë hapat:

• Piloti duhet fillimisht të kuptojë se motori ka ndaluar së punuari dhe më pas të fillojë menjëherë manovrën e autorotacionit duke ulur kolektivin dhe duke shkuar në një zbritje me autorotacion.
• Për të arritur në një zonë të sigurt uljeje, piloti duhet më pas të vendosë një normë të qëndrueshme zbritjeje dhe të mbajë shpejtësinë e rotorëve të qëndrueshme gjatë rrotullimit.
• Gjatë zbritjes, piloti duhet të vëzhgojë shpejtësinë e ajrit dhe rrotullimet e rotorit dhe të përdorë kontrollin ciklik të hapit për të bërë ndryshime sipas nevojës duke mbajtur kontrollin e avionit.
• Kur helikopteri i afrohet tokës, piloti duhet ta kthejë anash për të zbutur uljen dhe për të ngadalësuar shpejtësinë e tij të zbritjes.

Autorotation në drone

Autorotacioni është i dobishëm jo vetëm për helikopterët me madhësi të plotë, por edhe për helikopterët me telekomandë dhe dronët.

Ideja pas autorotacionit nuk ka ndryshuar: rotori kryesor rrotullohet sepse ajri lëviz lart përmes tij, dhe jo sepse motori e kthen atë.

Autorotation në helikopterët dhe dronët me telekomandë

Shumica e helikopterëve kolektivë me telekomandë (RC) mund të automatizohen nëse motori digjet ose motori ndalon së punuari për ndonjë arsye.

Në mënyrë që helikopteri të bëjë autorotacione, boshti kryesor i rotorit duhet të jetë në gjendje të hiqet nga pjesa tjetër e pajisjes ose montimit të marsheve.

Disa dronë të vegjël mund të përdorin një motor të vogël elektrik për të mbajtur rotorin të rrotullohet me të njëjtën shpejtësi gjatë autorotacionit, ndërsa të tjerët mund të mbështeten vetëm në forcat e ajrit për të mbajtur rotorin të rrotullohet me të njëjtën shpejtësi.

Për helikopterët dhe dronët me telekomandë, çelësi i një uljeje të suksesshme me autorotacion është mbajtja konstante e shpejtësisë së rotorit dhe përdorimi i kontrollit të hapit, ciklik dhe kolektiv për të kontrolluar zbritjen dhe shpejtësinë e avionit përpara.

Për helikopterët dhe dronët me telekomandë, mënyra më e mirë për të bërë ulje automatike është të praktikoni në një zonë të sigurt, të hapur larg njerëzve, ndërtesave dhe pengesave të tjera dhe t'i bëni gradualisht manovrat më të vështira ndërsa aftësitë tuaja përmirësohen.

Gjithashtu, është e rëndësishme të mbani avionin në formë të mirë dhe të bëni mirëmbajtje dhe inspektime të rregullta për t'u siguruar që funksionon mirë. Pilotët duhet të ndjekin të gjitha ligjet dhe rregullat për mënyrën e përdorimit të avionëve me telekomandë.

Autopiloti VECTOR, i prodhuar nga UAV Navigation, është një nga një numër i vogël autopilotësh që mund të rrotullohen plotësisht vetë.

Për t'u bërë mirë në autorotacione, është e rëndësishme t'i praktikoni ato shpesh në një vend të sigurt.

Çelësi për një ulje të suksesshme me autorotacion është koha dhe të dish se kur të ngadalësosh zbritjen dhe shpejtësinë përpara duke u ndezur me një komandë ciklike të pasme, duke aplikuar hapin pozitiv kolektiv dhe më pas duke e rrafshuar avionin pak përpara uljes me ciklik përpara për të ulur butësisht.

Është gjithashtu e rëndësishme të zgjidhni një vend të mirë për ulje dhe t'i afroheni me këndin dhe shpejtësinë e duhur.

Video dhe referenca

Këshillë: Aktivizoni butonin e titrave nëse ju nevojitet. Zgjidhni "përkthim automatik" në butonin e cilësimeve, nëse nuk jeni të njohur me gjuhën angleze. Mund t'ju duhet së pari të klikoni në gjuhën e videos përpara se gjuha juaj e preferuar të bëhet e disponueshme për përkthim.

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

Raste te perdorimit

Përdorur në:	Përshkrim:
Ulje emergjente	Një nga mënyrat më të rëndësishme të përdorimit të autorotacionit është kur motori i një helikopteri ndalon së punuari në rast emergjence. Kur kjo të ndodhë, piloti mund të fillojë autorotacionin, gjë që bën të mundur që helikopteri të rrëshqasë në mënyrë të sigurt në tokë. Kjo lëvizje mund të shpëtojë jetën e pilotit dhe të njerëzve në bord.
ushtarake	Autorotacioni është një aftësi e dobishme për pilotët e helikopterëve ushtarakë që janë në krye të operacioneve ushtarake. Në luftim, një helikopter mund të duhet të bjerë shpejt në tokë për të shmangur goditjen nga zjarri i armikut. Duke përdorur autorotacionin, piloti mund të ulë shpejt dhe me siguri helikopterin.
Kërkimi dhe shpëtimi	Helikopterët përdoren shpesh për kërkim dhe shpëtim, veçanërisht në zona të vështira për t'u arritur ose të largëta. Në këto lloj situatash, autorotacioni mund ta ndihmojë helikopterin të ulet në mënyrë të sigurt dhe të kontrolluar, madje edhe në terren të ashpër.
Bujqësia	Autorotacioni mund të përdoret gjithashtu në bujqësi, veçanërisht kur pluhurosni të korrat.
Xhirime dhe fotografi	Helikopterët përdoren shpesh për të marrë shkrepje nga lart në industrinë e filmit dhe fotografisë.
Mirëmbajtja e linjave të energjisë	Ndonjëherë, helikopterët përdoren për të bërë mirëmbajtje në linjat e energjisë, si rregullimi ose zëvendësimi i linjave të prishura. Autorotation mund të ndihmojë helikopterin të ulet në mënyrë të sigurt dhe të saktë në vende ku është e vështirë të arrihet në ndonjë mënyrë tjetër.

konkluzioni

Si përfundim, ideja e autorotacionit tregon se sa e fuqishme mund të jetë inxhinieria dhe sa krijues mund të jenë njerëzit.

Na jep besimin për të fluturuar me helikopterë dhe aeroplanë të tjerë, duke ditur se nëse motori ndalon së punuari, ne mund të rrëshqasim përsëri në tokë të sigurtë.

Autorotacioni na tregon gjithashtu se kur i shtyjmë kufijtë e asaj që është e mundur, ne mund të bëjmë gjëra të mahnitshme.

Inxhinierët dhe pilotët janë nxitur gjithmonë të gjejnë mënyra të reja dhe më të mira për të fluturuar, që nga hera e parë që njerëzit fluturuan deri te teknologjia e fundit e përdorur në aviacionin modern.

Autorotacioni është vetëm një nga gjërat e mahnitshme që mund të bëjmë kur e vendosim mendjen në të.

Kështu që, herën tjetër që të shikoni lart dhe të shihni një helikopter duke fluturuar, mendoni për autorotacionin, një vepër inxhinierike që e bën gjithçka të mundur.