Forgószárnyas repülőgépek
01
Gausz Tamás Budapest, 2014
Forgószárnyas repülőgépek
Figyelem: A következő képeken közölt ismeretek az előadásokon elhangzottakkal együtt képeznek érthető és tanulható egységet! 1-26/1
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Könyvek W. Bittner: Flugmechanik der Hubschrauber (Springer, 2005) A.R.S. Bramwell, G. Done, D. Balmford: Helicopter Dynamics (Butterworth, 2001) J.G. Leishman: Principles of Helicopter Aerodynamics (Cambridge, 2008) G.D. Padfield: Helicopter Flight Dynamics (Blackwell, 2007) J. Watkinson: Art of the Helicopter (Elsevier, 2004) M.V. Cook: Flight Dynamics Principles (Elsevier, 2007)
Néhány szabad szoftver (~”másféle” numerikus módszerek): → xflr5 ( http://www.xflr5.com/xflr5.htm - M. Drela, MIT); → qprop és qmil (http://web.mit.edu/drela/Public/web/qprop/ ); → qblade http://qblade.de.to/ - TU Berlin, Copyright © 2010 David Marten;
1-26/2
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek – levegőnél könnyebb; – levegőnél nehezebb; Joseph és Etienne Montgolfier, Globe Aerostatique 1783 június 5. 1852: Henry Giffard gőzgépet szerelt a kúpos ballonja alá.
1900: elkészült az első Zeppelin léghajó. 1-26/3
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek – levegőnél könnyebb; – levegőnél nehezebb:
Otto Lilienthal (1848-1896) és Gustav Lilienthal (1849-1933) 1891-ben 25 m-es siklás Drewitzben
1-26/4
- merevszárnyú repülőgépek; - forgószárnyas repülőgépek; - hajlékony szárnyú repülőeszközök; - egyéb (pl. csapkodó szárny); Orville Wright és Wilbur Wright 1903. dec. 17. 17
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek – levegőnél könnyebb; – levegőnél nehezebb:
- merevszárnyú repülőgépek; - forgószárnyas repülőgépek; - hajlékony szárnyú repülőeszközök; - egyéb (pl. csapkodó szárny);
Siklóernyő
Sárkányrepülő 1-26/5
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek – levegőnél könnyebb; – levegőnél nehezebb:
- merevszárnyú repülőgépek; - forgószárnyas repülőgépek; - hajlékony szárnyú repülőeszközök; - egyéb (pl. csapkodó szárny);
?! Autogíró
Helikopter 1-26/6
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek – ember nélkül (UAV, ...) Nagyméretű, klasszikus helikopterhez hasonló repülő eszközök
Quadrotor 1-26/7
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Légijárművek - különlegességek
QuadQuad-Tiltrotor fo for Joint Heavy Lift
Stopp-Rotor
Compound helikopter
High Speed VTOL Concept
BA 609
És még nagyon sok más........ 1-26/8
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
A repülési formák összehasonlítása
1 – MD AH-64D helikopter; 2 – Lockheed C130J (cargo AC); 3 – A 300 (subsonic transport AC); 4 – Lockheed F16/C (supersonic fighter). 1-26/9
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Helikopter
autogíró R
Nyomaték kiegyenlítés
D
Lebegés, függőleges le- és felszállás
W Helikopter
(MBB Bo-108) 1-26/10
R
A forgószárny áramlási viszonyai erősen változnak
FP D
Rövid fel- és leszállási út
W Gazdaságtalan
Autogíró
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem Leonardo (1475 - 1483)
Berliner (~ 1908); Szikorszkij (Sikorsky) – Jurjev (1909 ~ 1910) Petróczy – Kármán – Zurowetz PKZ-1 (1917, koaxiális elrendezés)
1-26/11
D’AmeCourt (1863)
Bréguet – Richet „Quadrotor” (~ 1907) [az első, embert is emelő helikopter]
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem
de Bothezat (~1923) [kb. az első tényleg repülő helikopter]
Cierva (1920) Cierva C-4 (1923) Hafner (~1920)
1-26/12
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem ~1928 Asbóth Oszkár (1891-1960)
AH-3 repülése
(Itt már légcsavar is van!)
AH-4 1-26/13
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem
Jurjev – Cseremuhin (1930) CAGI 11-ЭA
D’Ascanio (1930) az első FAI rekordok
Focke – Achgelis (1937)
Flettner (1938)
Sikorsky (1938) VS 300 1-26/14
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem
Sikorsky R-4 (1943)
Jak-24 tandem helikopter
Magyar vonatkozások SOH - 01 Samu Béla, Orosz Jenő és Hatházi Dániel hat lapát, tehetetlenségi-stabilizátor (1950~60) Próbálkozások: Müller Vilmos ~1960 Esztergomi autogíró Szolnok – autogíró + reaktív-rotoros helikopter RAF autogíró építés Mások jelenkor! 1-26/15
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Rövid történelem - jelenkor Skycruiser SC-200
Diora
Hungarocopter – ultrakönnyű helikopter Balassa Gy. 1-26/16
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések Egyrotoros – farokrotoros Farokrotor nélküli Átmetsző rotoros
Tandem rotoros
Koaxiális rotorelrendezés Egymás melletti rotorok
Nyomaték kiegyenlítés! 1-26/17
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – egyrotoros, farokrotoros helikopter
A leggyakoribb az egyrotoros, farokrotoros helikopter
A főrotor reakció nyomatéka
A farokrotor vonóereje Nyomatékkiegyenlítés 1-26/18
A főrotor forgásiránya
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – tandem rotoros helikopter
JAK 24-es tandem rotoros helikopter
A két rotor együttes ill. differenciált hajtása
1-26/19
.........
Boeing CH47 Chinook
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – egymás melletti rotorok
A két rotor együttes hajtása
.....
MIL Mi-12 1-26/20
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – átmetsző rotoros helikopter
A két rotor együttes hajtása; Szervo-kormánylapok
Kaman K-MAX 1-26/21
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – koaxilális rotorelrendezés
Ka - 52
Ka - 26 1-26/22
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – farokrotor nélküli helikopter
NOTAR – MD500
1-26/23
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – dönthető rotor / dönthető szárny
VFW Fokker VC - 400 V22 - Osprey
1-26/24
B-B 609
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
Általános elrendezések – az egyrotoros, farokrotoros helikopter fő részei
és a pilótafülke (egy igen egyszerű) kialakítása: 1-26/25
Bevezetés a forgószárnyak Forgószárnyas aerodinamikájába repülőgépek
A fordulatszám-mérő műszer
1-26/26
Bevezetés a forgószárnyak aerodinamikájába