Proč vrtulník létá?

Aneb principy vrtulníku, odlišné přístupy (1 vs. 2 hlavní rotory atd.) ...

Vrtulník lítá,protože je tak ošklivej,že ho země odpuzuje:))))))))))Ale ne,hlavní rotor je to samé jako křídla u letedla,jeho nakláněním se reguluje rychlost a směr letu,změnou úhlu natočení listů pak výška.A ta vrtulka na zadku vyrovnává točivý moment hlavního rotoru.A dva hlavní rotory (pokud jsou protiběžné,což bývaj),eliminujou nutnost té ocasní vrtulky.Stačí??????

Vrtulníky je možno roztřídit do dvou kategorií:


- vrtulníky s mechanickým pohonem rotoru
- vrtulníky se samostatným pohonem listů


Vrtulníky s mechanickým pohonem rotoru
Výkon motoru je převáděn přes reduktor na hřídel nosného rotoru. Trup vrtulníku by se ve vzduchu otáčel proti smyslu otáčení rotoru následkem reakčního momentu, vzniklého následkem krouticího momentu na hřídeli rotoru. Tomuto jevu tedy musí být zabráněno úplným vyrovnáním reakčního momentu, a to většinou dvěma konstrukčními způsoby:
- jednorotorovým uspořádáním stroje s ocasní vrtulí - osa otáčení ocasní vrtule je kolmá k symetrické rovině vrtulníku. Předností je jednoduchá konstrukce i systém řízení. Nevýhodou je ubírání cca 10% výkonu motoru a nutnost delšího trupu stroje.
- dvourotorový vrtulník - oba rotory jsou protiběžné a každý tak eliminuje reakční moment druhého rotoru. Rotory mohou být v tandemu za sebou (např.CH-47 Chinook), nad sebou (kupř.vrtulníky řady Kamov) nebo vedle sebe (německý Focke-Achgelis Fa-223 Drachen). Tato uspořádání mají pak vliv na délku a celkové parametry stroje, přičemž jako nejvýhodnější pro stavbu transportních vrtulníků se jeví rotory za sebou. Zadní rotor bývá výškově přesazen nad předním rotorem proto, aby bylo zabráněno velkým ztrátám na účinnosti vzájemného působení rotorů při dopředném letu. Výhodou je též velká stabilita stroje.


Vrtulníky se samostatným pohonem listů rotoru
Vrtulník může mít hnací jednotky v podobě pístových, raketových, náporových nebo proudových motorů umístěny na koncích listů. Palivová nádrž je uložena uvnitř trupu, palivo je k motorům dodáváno odstředivou silou skrz potrubí uvnitř listů. Problémem ovšem zůstala konstrukce dostatečně lehkých a úsporných motorků schopných pracovat i při velikých odstředivých silách. Systém byl použit jen u malých lehkých vrtulníků (Hiller H-32, McDonnell Little Henry, RH-1 Pinwheel...)
Další systém pohonu listů může být prostřednictvím kompresorového přívodu stlačeného vzduchu k tryskám na koncích listů. Stlačený vzduch o teplotě 150 - 350 stupňů Celsia je od kompresoru v trupu veden k rozdělovači v rotorové hlavě a dále potrubím k tryskám. Sériově byl vyráběn především francouzský SO-1221 Djinn.
Jiná možnost je vhánění horkých plynů ze spalovacích komor hlavního motoru do hnacích trysek, nicméně účinnost je díky velkým tepelným ztrátám nízká.

@Scotty
Pekne ale mam zrovna dotaz kdesi sem zhledl ze misto ocasniho rotoru se pouziva neco jako tryska tim se pry dosahuje velkeho odhlucneni a zlepseni ovladatelnosti mam takovy dojem ze se to naziva NOTAR asi?? Tak se ptam jestli si otom take neco nezaslechl??

To Jackal: je možné, že se něco takového někde vyvíjí, ale nedokážu si přesně představit, jak dalece by takové zařízení bylo nutné. Současné verze vrtulníků i nadále používají buďto standartní provedení ocasních ploch s vyrovnávací vrtulí (EH101 Merlin), nebo vestavěného fenetronu (RAH66 Comanche nebo SA341 Gazelle), u jiných koncepcí je pak ocasní část obdobná jako u letadla (Ka-50 Hokum). Nicméně, kdo ví... třeba je to nějaké hledání nové cesty

@ Scotty
tak sem tak brouzdal na netu a nasel sem neco
http://home.wanadoo.nl/helicopter/development.htm bouzel nevladnu anglictinou tak si moc nepoctu ale ta technologine nebude zas as tak nova jelikoz sem to videl vcera litat ve filmu Virtuozita a to je z roku 1995
a jeste prikladam obrazek:

Já zase neovládám takovou tu technickou angličtinu, takže si též přeložím jen pár výrazů, ale díky za info o zajímavé stránce, zkusím z toho něco vyčíst . Ten vrtulník na kresbě - MD520 - jsem u nás na letišti viděl jen jednou, takže o něm moc nevím...

@Scotty
budu rad jestli neco prelozis a das to sem samotnemu byme zajimalo jak to fakci

O způsobu vyrovnávání reakčního momentu rotoru proudem plynů, vytékajících ze spalovací turbíny na konci trupu, se hovoří již v publikaci Vrtulníky z roku 1979, takže se jedná skutečně o myšlenku relativně starou.
Podle této knihy je tento systém nevýhodný, protože značně snižuje výkon hlavního rotoru. Vyžaduje prý až 25% výkonu motoru, zatímco běžný ocasní vyrovnávací rotor odčerpává jen 6-8% výkonu motoru.


Věřím tomu, že s postupem času se pokročilo jak v materiálech, tak v technologiích, ale faktem zůstává, že tento systém není příliš rozšířený. Starý dobrý vyrovnávací rotor je stále č. 1.

Odčerpává výkon, to jako tou mechanikou, nebo tím, že je fyzicky napojen na hlavní motor ?

Lituji, ale víc se tu o tom nerozepisují. Podle mne je to tak, že u klasického vyrovnávacího rotoru jde všechen výkon na nosný rotor a odtud je zpřevodovaný pohon rotoru vyrovnávacího. Zatímco u systému s prouděním plynů se prostě část výkonu motoru odvádí sem.

me by spis zajimalo jak litaji vrtulniky kamov (to sou ty co maji nad sebou dva rotory)

Zde zminovany system NOTAR je povazovan (navzdory prehistoricke encyklopedii) za vyrazne moderni. Jak napovida vyse umisteny obrazek, jedna se o nahradu stabilizacniho rotoru na zadi vrtulniku, ktery ma vyrovnavat kroutici moment hlavniho rotoru (u klasickeho usporadani, pouziteho treba u vrtulniku ze serialu MASH). Princip je zcela stejny, pouze se ke stabilizaci nepouziva rotujici plocha (rotor), ale ucinek trysky.
Je to system obdobny proudovemu motoru nebo Scottym popisovanym pohonem vrtulniku se samostatnym pohonem listu rotoru v zaveru (tedy vhaneni horkych plynu ze spalovacich komor motoru do hnacich trysek). Je to zcela stejne, pouze se plyny od motoru vedou na konec trupu, kde jsou vypuzovany tryskou a svym pusobenim (do strany vrtulniku) stabilizuji vrtulnik.
NOTAR ma nekolik vyhod - za prve tryska je mene hlucna (vyborne pro mestsky provoz nebo maskovani) a navic je podstatne odolnejsi nez vyrovnavaci rotor (o stromy si ji nerozsekate). Krome toho tolik neohrozuje osoby na zemi. Dalsi vyhoda je vyssi manevrovaci schopnost techto vrtulniku (podle nekolika studii, ktere jsem o tom videl v TV).
Jak je to se spotrebou paliva a narocnosti na vykon nevim, ale asi bude srovnatelna s tradicnim resenim, prece jenom vyrovnavaci rotor taky spotrebovava vykon. Odcerpany vykon systemu NOTAR jinak souvisi s tim, ze do trysky jsou vedeny spaliny z motoru (jako do vyfuku).
Rozhodne jiz letaji vrtulniky s timto pohonem, zatim pouze civilni a malych rozmeru.


Jeste poznamka - v soucasnosti se jako moderni reseni jevi jeste jedno - krome klasickeho ocasni ho rotoru (nekolik listu, radove do 10) - pouzit turbinu (mnoho listu). Ze soucasnych vrtulniku krome civilnich typu mohu jmenovat pruzkumny RAH-66 Commanche. Vyhodou je vetsi odolnost turbiny (je lepe chranena umistenim v tunelu), a mensi hlucnost.

Někdy před dvěma lety dávali dokument o vrtulnících a byl tam i jeden z naší provenience tip nevím ale říkali tam že když se rotor točí tak listy se vlastně pohybují nestejnou rychlostí (protože vrtulník letí vpřed např. 200 km/h ) takže se musí měnit náklon listů rotoru podle toho na které straně trupu zrovna list je . A první kdo to zvládnul v provozu byli čeští konstruktéři někdy na začátku 60tých let . Přý na to mají i patent.

To Georgie: Kamov má 2 nosné rotory nad sebou, které se otáčejí protiběžně (navzájem opačně) a eliminují tak své reakční momenty. Proto není potřeba vyrovnávacího (ocasního) rotoru. Náklon se ovládá cyklikou (cyklickou změnou úhlu náběhu listů rotoru - stejně jako u "klasického" vrtulníku), pouze zatáčení se provádí individuální změnou úhlu náběhu listů obou rotorů, tj. pokud má jeden rotor listy ve větším úhlu náběhu než druhý, vrtulník se začne otáčet směrem reakčního momentu rotoru s větším úhlem náběhu. Trochu nešikovně napsáno, ale snad se to dá pochopit.

Lidičky, kteří o tomhle něco víte, vysvětlete mi - podle mne - rozpor:


V MASHi, který se odehrává v době korejské války, tedy cca 1950 - 1953 lítají vrtulníky, které v té době -podle v současné době na Discovery běžící biografie SIKORSKÉHO- ještě vůbec nebyly sestrojeny!


Já vím, že MASH je v podstatě pohádka, ale zajímalo by mě, když myslím v r.1953 teprve Sikorsky vyrobil dost krabicovitý vrtulník, jestli skutečně byly v korejské válce takto vrtulníky používány, nebo je to celé výmysl scénáristů?

Tak tohle by mně samotného zajímalo . Údajně ten tip vrtulníku co je v MASHi byl jeden z posledních který poháněl pístový motor ?

Jedna blondýnka prý pro záchranu posádky vrtulníku vymyslela vystřelovací sedadla!

To pistolník - různých písťáků se vyrobila ještě spousta. Vrtulníky s turbohřídelovými motory se začaly objevovat až v 60. letech. Podle dokumentárních záběrů z Koreje se uvedený typ vrtulníku v sanitní verzi skutečně používal (ale na podrobnosti bych se musel podívat).

Díky za info

Ten vrtulník, čo sa objavuje v MASH-i je Bell model 47 ( alebo po vojensky H-13 ). Bell ho vyrábal v rokoch 1946 až 1973. V kórei pre MEDEVAC slúžily verzie D/E.


To Fantan: Kamov Ka-50 má katapultovacie sedadlá K-36. Presnú verziu takto z hlavy neviem. Sú súčasťou komplexného záchranného systému, ktorý najprv odstrelí rotorové listy a až potom zapáli pyropatrony sedadiel.

Sioux sloužil dokonce i ve Vietnamu, OH-13S s motorem Lycoming TVO-435 byl používán u pátračů, poté nahrazen OH-6A.

a pohled do kokpitu KA-50, je vidět madlo "horkého křesla"

To Daniel Nemes a Dosé: Omluva
Co může vynalézt jenom blondýnka: - Nepromokavá osuška - Sluneční brýle, které světélkují ve tmě - Baterka na sluneční baterie - Kniha "Jak se naučím číst" - Nafukovací terč - Voda v prášku - Invalidní vozík na šlapací pohon - Porcovaný čaj v nepromokavých sáčcích - Vystřelovací křeslo pro posádku vrtulníku
A já myslel, jak nejsem vtipnej! Sorry, boys.


Jinak děkuji za informaci. Myslel jsem, že ten spec. pořad od Sikorském je spolehlivý pramen. Jak vidno, nikoli, nebo alespoň není úplný.
A jak je vidět, chytří lidé dokážou účelně realizovat i absurditu.

Už jsem se o tom zmiňoval na jiném forku (https://www.valka.cz//topic/postview/50184#50184), ale to asi nikdo nečte, takže to zkusím tady. Můžete mi někdo prosím vysvtělit, jak může model vrtulníku lítat hlavou (rotorem) dolů : To jsem si vždycky myslel, že ve fyzice se celkem vyznám

No já teda to vrtulníků nedělám ale soudím že tento manévr je možný např. při lopingu kdy tah rotoru je vyrovnáván odstředivou silou hmotnosti samotného stroje . :

pistolnik: Kdybys viděl, co ti blázni s těmi modely předváděli... Pochybuju že by na to stačila ostředivá síla, ten vrtulník byl na zádech půlku vystoupení, předváděl prakticky to samé co na břiše... no možný je všechno, ale o tomhle pochybuju.

Škoda že nemáš nějaké fotečky to by mně docela zajímalo .

Nejsem modelář, ale zkusím se na to podívat z fyzikálního hlediska. Soustava nosného rotoru a trupu vrtulníku je podobná kyvadlu, které je zavěšeno v místě spojení rotoru s hnací hřídelí (hlava rotoru), přičemž závaží kyvadla tvoří vrtulník samotný. Při letu na zádech je tedy kyvadlo obráceně, v tzv. poloze vratké - těžiště je nad bodem závěsu. Čím blíže je těžiště (centráž) vrtulníku k rotoru (ke spoji rotoru s hnací hřídelí), tím lépe. Výška letu je regulována pomocí kolektivního řízení, úhel náběhu rotorových listů pak musí mít mírně záporné hodnoty a citlivou změnou cyklického řízení (cyklická změna úhlu náběhu rotorových listů) se udržuje rovnováha (příp. pohyb dopředu, dozadu, atd.). U modelů nabudou hmotnostní proporce (poměry) tak markantní jako u skutečného vrtulníku, a proto je tento manévr snadnější.