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LA MODÉLISATION
Maquettiste d'hélicoptères. Conseils pour un modéliste
Annuaire / Équipement de radiocommande Les tentatives répétées de conversion de modèles d'hélicoptères en vol libre en modèles radiocommandés, comme ce fut le cas avec des modèles d'avions et de planeurs, ont échoué. En effet, les modèles d'hélicoptères en vol libre construits selon des schémas asymétriques ou coaxiaux avec des moteurs rotatifs n'ont pas ce qu'on appelle une coque. Autrement dit, ils n'ont ni nez ni queue. Par conséquent, tout mouvement pour eux, sauf "haut" et "bas", a une direction vers l'avant. Et le contrôle de la direction de déplacement d'un modèle d'hélicoptère sans corps orienté dans l'espace, ainsi que le contrôle de la vitesse de déplacement, est impossible sans plateau cyclique. Ce n'est pas sur les hélicoptères en vol libre et les soi-disant chronomètres. Précisons qu'un modèle d'hélicoptère radiocommandé est appelé, qui peut atterrir sur le site de décollage. Un modèle moderne de ce type a presque les mêmes commandes qu'un gros hélicoptère (bien que certains modèles, comme celui décrit, n'aient pas de commande à pas collectif). Presque tous les modèles sont équipés d'automates de stabilisation gyroscopique (directement reliés au rotor principal) dont le but est d'assurer une position constante du plan de rotation du rotor principal en cas de fortes perturbations extérieures. Voici une brève description et des dessins d'un des modèles japonais TM-20. Tous les problèmes techniques n'y sont pas résolus de la meilleure façon. Un designer qui souhaite explorer ce domaine inexploré de la créativité technique doit être prêt à surmonter des difficultés importantes. Dans la littérature nationale, il n'y a pas encore de descriptions de modèles d'hélicoptères radiocommandés et de recommandations pour leur construction. C'est une nouveauté pour nos modélistes, et c'est un honneur d'être un pionnier dans une nouvelle direction de la technologie des modèles. Les modèles d'hélicoptères radiocommandés sont une nouvelle classe dans l'aéromodélisme. Les règles du concours ne définissent même pas encore ce qu'est un modèle d'hélicoptère et des exigences techniques claires n'ont pas été élaborées. Le manque d'informations sur ces modèles entrave le développement de cette classe. En conséquence, malheureusement, nous devons constater un grand écart de nos athlètes.
Fig. 3 Il y a eu de nombreuses tentatives pour soulever un modèle radiocommandé d'hélicoptère dans les airs, mais seuls Vitaly Makeev et Igor Tsibizov, modélisateurs d'avions de l'Institut d'aviation de Moscou, ont réussi à surmonter la barrière psychologique - la peur de casser un équipement aussi complexe, qui a établi le premier record All-Union de durée de vol avec atterrissage sur le site de décollage, égal à 6 min 20 With. Dans un autre vol, leur modèle a volé 2700 m et a atterri sur un site pré-désigné. Leur maîtrise du pilotage du modèle s'est faite sans dommage sérieux. Par conséquent, la possibilité d'un développement sans accident de nouvelles technologies doit être considérée comme prouvée. Il y a même une opinion selon laquelle il est plus facile d'apprendre à piloter un modèle réduit d'hélicoptère tout de suite que de se recycler après avoir piloté un modèle réduit d'avion. Mais avant de procéder à la construction du modèle, il est nécessaire de se familiariser avec les caractéristiques du schéma, de la conception et du principe du vol en hélicoptère. Commençons par la terminologie, qui facilitera davantage notre compréhension mutuelle. Hélicoptère - un avion plus lourd que l'air, capable de rester immobile et de se déplacer dans les airs à n'importe quel angle par rapport à l'horizon. Sa portance et sa poussée sont créées par un ou plusieurs rotors entraînés par un moteur. Un hélicoptère monorotor (Fig. 1) avec un rotor principal (principal) et un rotor de queue pour compenser le couple de réaction. Le rotor de queue est également utilisé pour le contrôle du lacet. hélicoptère coaxial (K-26, Fig. 2) avec deux rotors situés sur le même axe et tournant dans des sens opposés. Schéma transversal hélicoptère (Fig. 3) avec deux rotors situés sur les côtés du fuselage et tournant dans des sens opposés.Hélicoptère longitudinal (Fig. 4) avec deux rotors situés aux extrémités du fuselage et tournant dans des sens opposés.
rotor (principal) - une vis qui sert à créer un ascenseur. Plateau oscillant (Fig. 5) - un mécanisme qui sert à modifier cycliquement l'angle d'installation (pas) des pales du rotor. Moyeu du rotor - un ensemble servant à relier les pales à l'arbre d'entraînement. Charnière horizontale - une partie du moyeu du rotor, offrant la possibilité d'un mouvement de battement des pales. Charnière axiale - une partie du moyeu du rotor, qui permet de modifier l'angle d'installation (pas) des pales. Cône de rotor - la surface décrite par les pales du rotor.Plan de rotation du rotor - un plan passant par le moyeu du rotor perpendiculaire à son axe. Angle de projection - l'angle entre l'axe des pales et le plan de rotation du rotor. Angle de montage - l'angle entre le profil de corde touché et le plan de rotation du rotor. Modification du pas collectif - changement simultané et identique des angles d'installation de toutes les pales de tous les rotors d'hélicoptère. planant - position stationnaire de l'hélicoptère dans les airs, lorsque ses vitesses verticale et horizontale par rapport à l'air ambiant sont égales à zéro. Autorotation - mode de fonctionnement du rotor sans alimentation par le moteur. Le rotor en mode autorotation tourne sous l'action du flux d'air venant en sens inverse (par le bas ou par le côté), créant une portance et une poussée. Le terme est appliqué à un hélicoptère dans un fléau.Dans la modélisation des aéronefs, pour des raisons de conception, les modèles d'hélicoptères à un seul rotor sont les plus largement utilisés. Vous devez connaître les éléments suivants concernant le fonctionnement du rotor. Plus le nombre de lames est petit, plus son efficacité est grande. En vol stationnaire et en levage vertical, le rotor d'un hélicoptère fonctionne comme une hélice. Pendant le vol en translation, son axe de rotation s'incline vers l'avant et il fonctionne dans le nouveau mode de flux d'air. Lorsque les pales tournent, la force de portance les fait monter, tandis que la force centrifuge les empêche d'être trop projetées, de sorte que le disque du rotor devient conique. Les caractéristiques aérodynamiques de l'hélicoptère dépendent théoriquement de la forme de la pale. Cependant, la pratique même des tests n'a pas révélé cet effet dans la mesure où des conclusions définitives pouvaient être tirées. Mais l'amélioration de la surface de la pale entraîne une réduction significative de la puissance du moteur nécessaire pour voler. Une torsion négative pour frapper de 8 à 10° donne une augmentation de la poussée de 3 à 4 %. La vitesse de la pale par rapport à l'air n'est pas la même. Elle est plus petite au niveau de l'axe de rotation et plus grande à l'extrémité et, de plus, varie selon la position de la frappe par rapport à la direction de vol. Ainsi, lorsque l'hélice tourne, la vitesse du coup vers l'avant est la somme des vitesses de sa rotation et du mouvement de translation de l'hélicoptère. Pour une pale reculant, la vitesse sera déterminée par la différence entre la vitesse d'avancement de l'ensemble de la machine et sa propre vitesse de rotation. En raison de la vitesse plus lente, la cible se déplaçant vers l'arrière aura également moins de portance, ou plutôt aurait eu moins si son angle d'attaque n'avait pas été augmenté dans ce cas pour maintenir l'équilibre. Mais il est également impossible de trop augmenter cet angle. La limite de vitesse de vol maximale est déterminée par la valeur de l'angle d'attaque réel de la proie en retard. Une augmentation du nombre de tours du rotor avec une diminution correspondante de son diamètre conduit à une détérioration des caractéristiques de vol stationnaire. Des améliorations significatives peuvent être obtenues en utilisant des profils avec une grande valeur d'angles d'attaque critiques, si cela n'entraîne pas une augmentation significative de la traînée.
La proximité du sol et le soi-disant "coussin de terre" affectent de manière significative les caractéristiques aérodynamiques du rotor. Mais à distance égale au diamètre du rotor, cette influence peut déjà être négligée. Pour faire planer un hélicoptère sans vitesse de translation, il faut 30% de puissance en plus qu'en vol en palier à vitesse optimale. Le même phénomène est observé lors de l'escalade. Le plafond dynamique (avec vitesse de translation) est toujours supérieur au plafond statique (en mode vol stationnaire). Lorsque le moteur s'arrête, l'hélicoptère devient un autogire. Dans ce cas, le rotor tourne sans alimentation sous l'action des forces aérodynamiques. Ces derniers fournissent la poussée nécessaire du rotor et favorisent sa rotation. Mais cette transformation dépend de nombreux facteurs. Le principal est la direction de soufflage du rotor avec le flux d'air. Lors d'un vol à moteur, le flux d'air s'écoule sur le rotor de l'hélicoptère par le haut, en mode autorotation - par le bas. Pour assurer l'autorotation, une certaine vitesse d'écoulement (droite ou oblique) est nécessaire, c'est-à-dire que l'hélicoptère doit se déplacer par rapport à celle-ci. Ainsi, pour un atterrissage en autorotation en toute sécurité à partir du mode stationnaire, l'appareil doit avoir une hauteur libre d'au moins 150 m ou, en vol en palier, une vitesse d'avancement d'au moins 120 km/h, sinon un accident est inévitable. Ce sont de brèves informations sur l'hélicoptère qu'un modéliste d'avion doit connaître.
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Commentaires sur l'article : Valentin Je suis d'accord pour parler du modèle avec le rotor Savonius, à la fois sur un hélicoptère et sur un bateau: vali.37@mail.ru
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