Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

A comparison of helicopter main rotor features due to stiffness of rotor blade-hub connection

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2018

|

Nr 1 (250)

114--131

EN

The paper presents results of simulation calculations concerning an influence of stiffness of blade-hub connection on rotor loads and blades deflections in hover, level flight and pull up maneuver. The three versions of rotor are considered with articulated, elastic and stiff connections of blades and hub. The blades with the same distributions of stiffness, mass and the same aerodynamic characteristics are applied for all rotor cases. The rotor loads are calculated applying Runge-Kutta method to solve the equations of motion of deformable blades. According to the Galerkin method, the parameters of blades motion are treated as combination of considered blade bending and torsion eigen modes. The results of calculations indicate for possibility to generate the greater rotor control moments and to improve helicopter maneuverability in the case of applying the non-changed blade of articulated rotor combined with elastic rotor hub.

PL

W pracy przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych dotyczących wpływu sztywności połączenia łopat z głowicą na poziom obciążeń wirnika i odkształceń łopat w warunkach zawisu, lotu poziomego i wyrwania. Przyjęto trzy wersje wirnika nośnego z przegubowym, sprężystym i sztywnym połączeniem łopat i głowicy. Dla wszystkich przypadków wirnika przyjęto łopaty identycznym rozkładzie sztywności, mas i charakterystyk aerodynamicznych. Obciążenia wirnika nośnego wyznaczano rozwiązując metodą Runge-Kutta równania ruchu odkształcalnych łopat z uwzględnieniem metody Galerkina, gdzie parametry ruchu łopat traktowano jako złożenie giętnych i skrętnych postaci własnych łopat. Wyniki symulacyjne wskazują na możliwość generacji większych momentów sterujących wirnika i poprawę manewrowości śmigłowca w przypadku zabudowy niezmienianej łopaty wirnika przegubowego w zespole z głowicą sprężystą.

2

Simulation investigation of operational conditions of rotor for high-speed compound helicopter

Stanisławski J.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 1

363--370

EN

The article presents results of simulations concerning possibilities of rotorcraft performance enhancements for compound helicopters with introduced additional wings and propellers. The simple model of helicopter including a point mass of fuselage and a rotor treated as a disk was used for calculations of helicopter flight equilibrium conditions. For the defined flight states, the more detailed model of elastic blade was applied to compute magnitude of rotor loads and level of blade deformations. The model of elastic blade includes out-of-plane bending, in plane bending, and torsion effects due to variable aerodynamic and inertial loads of rotor blades. Equations of motion of rotor blades are solved applying Runge-Kutta method. Taking into account Galerkin method, parameters of blade motion are computed as a combination of assumed torsion and bending Eigen modes of the rotor blade. The six-bladed rotor with stiff connections of blades and hub was applied for comparison of flight envelope for conventional helicopter and versions of compound rotorcraft with additional propellers and with wings and propellers. Simulations indicate that, in the case of compound helicopter configuration, achieving the operational flight conditions at high speed of 400 km/h is possible without generating excessive loads and blade deformations. The results of calculations of rotor loads and generated blade deflections are presented in form of time-run plots and as rotor disk distributions, which depend on radial and azimuthal positions of blade elements. The simulation Keywords: compound helicopter, rotor loads, blade deformation 1.Introduction For classical configuration of helicopter, with main rotor and anti-torque tail rotor, the speed of flight is limited in comparison to fixed wing aircraft. The maximum speed of conventional helicopter is restricted due to high drag associated with compressibility effects for advancing rotor blade and stall phenomenon, which occurs at retreating blade zone. A compound helicopter configuration with added lifting wings and separate source of thrust for propulsion may help to unload main rotor and enhance speed range of rotorcraft. Initial development programs of compound helicopters [6], such as the Bell 533, the Lockheed XH-51A fitted with wings and additional turbojet engines, or the Lockheed AH-56A Cheyenne with wings and pushing propeller and after flight tests were not passed to serial production. Emerging demands for improved performance and progress in composite materials and aerodynamics of rotor blades gave impulse to return to compound helicopter concept. In the last decade, the new experimental compound helicopters with additional propulsion were tested [3]: the American Piasecki X-49 Speedhawk, the Sikorsky X2 and the French Eurocopter X3. It should be mentioned that the Eurocopter X3 achieved speed of 472 km/h setting an unofficial speed record for propeller helicopters. Analytical and experimental researchworks were performed to examine features of compound helicopters, which included effects of varying main rotor tip speed [1], wing-rotor lift share [7, 8] and investigation of dynamic stability characteristics [2]. Basing on collected experiences, the next generation of operational compound helicopter designs are being developed. The American Sikorsky S-97 Raider made the maiden flight in 2015 [4] and the European Airbus Helicopter Racer’s configuration was revealed in 2017 [5]. investigation may help to define demands for rotor of high-speed helicopter.

3

Performance requirements and simulation of rotor operation for high-mountain rescue helicopter

Stanisławski J.

Journal of KONES

|

2018

|

Vol. 25, No. 2

341--348

EN

Simulation results concerning performance of helicopter suitable for high-mountain rescue operations are presented. Including operations in regions of the highest Himalaya Mountains, the possibility of hover ceiling out of ground effect (OGE) at 10,000 m above sea level is assumed. Demand of high ratio of developed lift to power required for hover leads to choice the coaxial rotor configuration as the best for rescue helicopter, which can operate in extremely high mountain environment, and gives good stability features in wind gust conditions in comparison with single main rotor helicopter. For performance calculations the simple model of helicopter is applied, which consists of fuselage point mass and rotor disk. The cases of partial and total power loss are considered to define range of H-V zones and possibilities of flight continuation due to height of landing surface over level of sea. The rotor blades and rotor loads are calculated applying detail model of elastic blade, which includes effects of its deflections due to out-of-plane bending, in plane bending, and torsion. The Runge-Kutta method is applied to solve equations of motion of rotor blades with taken into account effects of blade pitch control and variable deflections of blades. According to Galerkin method, the blade parameters of motion are treated as a combination of torsion and bending eigen modes of the rotor blades. Elastic blade model allows defining behaviour rotor blades in selected states of flight: hover, level flight, wind gust conditions, and pull-up manoeuvre. The results of simulation for upper and lower rotor for blade deflections and loads are shown in form of time-run plots and rotor disk distributions. The simulation investigation may be applied to define features of helicopter configuration suitable for operation in extremely high mountain conditions..

4

Simulation investigation of rotor loads and blade deformations in steady states and at boundaries of helicopter flight envelope

Stanisławski J.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 2

239--246

EN

Results of calculation of the helicopter main rotor loads and deformations of rotor blades are presented. The simulations concern level flight states and cases of boundary flight envelope such as wind gust, dive recovery and pull-up manoeuvre. The calculations were performed for data of the three-bladed articulated rotor of light helicopter. The method of analysis assumes modelling the rotor blades as elastic axes with sets of lumped masses of blade segments distributed along radius of blade. The model of deformable blade allows flap, lead-lag and pitch motion of blade including effects of out-of-plane bending, in-plane bending and torsion due to aerodynamic and inertial forces and moments acting on the blade. Equations of motion of rotor blades are solved applying Runge-Kutta method. Parameters of blade motion, according to Galerkin method, are considered as a combination of assumed torsion and bending eigen modes of the rotor blade. The rotor loads, in all considered cases of flight states, are calculated for quasi-steady conditions assuming the constant value of the following parameters: rotor rotational speed, position of the main rotor axis in air and position of swashplate due to rotor axis which defines the collective and cyclic control pitch angle of blades. The results of calculations of rotor loads and blade deflections are presented in form of timeruns and as distributions on rotor disk due to blade elements radial and azimuthal positions. The simulation investigation may help to collect data for prediction the fatigue strength of blade applying results for steady flight states and for definition the extreme loads for boundaries of helicopter flight envelope.

5

Simulation investigation of aerodynamic effectiveness reduction of helicopter tail rotor

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 1 (242)

36--56

EN

Paper presents the results of the simulation tests concerning the performance of the tail rotor in the directional maneuver of the helicopter due to the flow changes of the tail rotor blades. The calculation model includes the yawing of the helicopter fuselage and motion of the tail rotor blades treated as the set of the deformable elastic axes with distributed lumped mass. The equations of motion of the tail rotor blades are solved by applying Runge-Kutta method taking into account the bending and torsion eigen modes of the blades. The results of the calculations indicate occurrence of the significant changes of the tail rotor thrust during directional maneuver of the helicopter in case of side wind or influence of the main rotor vortices.

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych dotyczących pracy śmigła ogonowego w manewrze kierunkowym śmigłowca z uwzględnieniem zmiennych warunków opływu łopat śmigła. W modelu obliczeniowym uwzględniono ruch obrotowy sztywnego kadłuba oraz parametry pracy odkształcalnych łopat śmigła ogonowego traktowanych jako osie sprężyste z przypisanym rozkładem mas skupionych. Równania ruchu łopat rozwiązywano metodą Runge-Kutta z uwzględnieniem giętnych i skrętnych postaci własnych łopat. Wykonane obliczenia wskazują na możliwość wystąpienia znacznych zmian ciągu rozwijanego przez śmigło ogonowe w szczególnych przypadkach realizacji manewru kierunkowego przy podmuchach bocznych lub przy oddziaływaniu zaburzeń opływu pochodzących od wirnika nośnego.

6

A simulation analysis of behaviour of ship-borne helicopter main rotor due to ship motion

Stanisławski J.

Journal of KONES

|

2016

|

Vol. 23, No. 1

313--320

EN

The paper presents a simulation method of analysis of the couplings between rotor blades motion and helicopter fuselage standing on ship deck at the phase of take-off or landing when whirling rotor generates thrust less than weight of the helicopter. The oscillating motion of the ship deck due to waves is considered. The physical model includes the helicopter fuselage treated as the stiff body supported by units of springs and dampers corresponding to landing gear characteristics. The rotor blades are modelled by elastic axes with distributed lumped masses of blade segments. The equations of fuselage and rotor blades motion are solved applying Runge-Kutta method. According to the Galerkin method, parameters of rotor blades motion are assumed as a resultant combination of considered blade torsion and bending eigen modes. Data of the light helicopter with three-bladed rotor are applied for the simulation of the rotorcraft behaviour aboard the ship. The calculations concerning helicopter standing on the fixed plane and on oscillating ship deck show influence of ship movement on fuselage motion and rotor blades deflections, flapping, and lead-lag motion. Moreover, simulations show influence of the side wind and control of the rotor swash-plate deflections. The additional unit of blade eigen modes and frequencies is applied to model the blade hitting to the flapping limiter, which can occur at the low rotation speed of the rotor. Temporary contact of the articulated blade with limiter changes its boundary conditions, which can rapidly increase the blade bending moments. The simulation method enables to determine conditions of safe operations of ship-borne helicopters without exceeding the limits and generating the excessive blade loads.

7

Simulation of helicopter boundary maneuvers of obstacle avoidance with predicted control function

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 2 (239)

72--94

EN

Paper presents a simplified method of a simulation of a helicopter controlled flight applied in a program defining an execution of two versions of an obstacle avoidance maneuver, a vertical jump and a horizontal S-turn. Considering the operational limitations of a helicopter, the control function required for maneuver is determined in an iteration process. The flight path for an avoidance maneuver is tailored to pass within the limits of a tolerance strip.

PL

Przedstawiono uproszczoną metodę symulacji sterowanego lotu śmigłowca, którą zastosowano w programie określającym sposób wykonania dwóch wersji manewru omijania przeszkody, pionowego przeskoku oraz poziomego manewru. Uwzględniając eksploatacyjne ograniczenia śmigłowca w procesie iteracyjnym jest wyznaczana funkcja sterowania śmigłowca wymagana do wykonania manewru. Wyznaczenie symulowanego manewru jest prowadzone przy warunku przejścia toru lotu w granicach przyjętego pasma tolerancji.

8

Pattern of helicopter rotor loads and blade deformations in some states of flight envelope

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 1 (238)

70--90

EN

Paper contains a calculated range of helicopter rotor loads and deformations of the rotor blades which can occur within the flight envelope in different states: hover, level flight, autorotation, pull-up. The rotor loads were determined by using a computer simulating program including the model of the deformable rotor blade. The equations of motion of the rotor blade were solved by applying Galerkin's method. The results of calculations were presented in the form of plots showing time-run of the loads and the distributions of deformations due to the blade azimuth position on the rotor disk.

PL

Praca obejmuje określenie poziomu zmian obciążeń wirnika nośnego i odkształceń łopat występujących w różnych warunkach lotu możliwych do wystąpienia w granicach obwiedni stanów lotu śmigłowca: zawis, lot poziomy, autorotacja, wyrwanie. Wartości obciążeń elementów wirnika wyznaczono symulacyjnie z zastosowaniem programu komputerowego uwzględniającego model odkształcalnej łopaty. Do rozwiązania równań ruchu łopat wykorzystano metodę Galerkina. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie wykresów pokazujących rozkłady obciążeń i odkształceń.

9

Influence of rotor parameter changes on helicopter performance and the main rotor load level

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 1 (238)

54--69

EN

Paper presents the results of calculations revealing the influence of changes the main rotor significant parameters like number of blades and rotational speed on helicopter performance and on rotor loads. The level of noise for rotor operated in hover condition is estimated. The rotor loads are defined applying simulation program which includes model of deformable blade. A Runge-Kutta method is used to solve the equations of motion of the elastic blade.

PL

Przedstawiono efekty zmian podstawowych parametrów wirnika nośnego, jak liczba łopat i prędkość obrotowa wirnika na osiągi śmigłowca oraz na obciążenia wirnika nośnego. Zamieszczono przybliżoną ocenę wpływu zmian własności wirnika na poziom generowanego hałasu. Obciążenia wirnika wyznaczano metodą symulacyjną przy wykorzystaniu programu uwzględniającego model odkształcalnej łopaty. Do rozwiązania równań ruchu elastycznej łopaty zastosowano metodę Runge-Kutta.

10

Flight envelope of light helicopter with additional propulsion propeller

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 2 (239)

53--71

EN

The paper presents possibilities of changing a flight envelope of a light helicopter with an additional propeller. Using the propulsion propeller enables to reduce the power required for the main rotor driving in high speed flight conditions. The results of simulating calculations for the conventional helicopter and for the version with the additional propeller are compared. For calculations of the equilibrium flight conditions of the helicopter is used the simple model consisting of a point mass fuselage and a rotor treated as a disk. The more detailed model of the elastic blade is applied to compute the level of rotor loads and blades deformations. The equations of motion of deformable blade are solved by applying Runge-Kutta method.

PL

Przedstawiono możliwości zmian stanów lotu śmigłowca lekkiego poprzez zabudowę śmigła napędowego. Zastosowanie dodatkowego śmigła wpływa na zmniejszenie mocy niezbędnej wirnika nośnego. Porównano wyniki obliczeń stanów lotu z zastosowaniem uproszczonego modelu wirnika dla śmigłowca konwencjonalnego oraz wersji z dodatkowym śmigłem. Do wyznaczenia obciążeń wirnika z uwzględnieniem odkształceń łopat wykorzystano dokładniejszy model obliczeniowy, gdzie równania ruchu elastycznej łopaty wirnika rozwiązywano metodą Runge-Kutta.

11

Experimental measurements and simulation calculations of loads in control system of helicopter rotor

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 1 (238)

35--53

EN

Paper presents measured data of ILX-27 helicopter test in hover condition compared to simulation calculations concerning loads of a rotor control system. Used computing program for rotor loads calculation comprises a model of rotor blade treated as a elastic axis with a set of lumped masses. The results of simulation calculations also include predicted level of rotor control system loads for some other than hover states of flight.

PL

Przedstawiono porównanie wyników pomiarów z prób w zawisie śmigłowca ILX-27 oraz obliczeń symulacyjnych dotyczących obciążeń układu sterowania wirnikiem nośnym. Do obliczeń użyto program komputerowy do wyznaczania obciążeń wirnika śmigłowca z uwzględnieniem odkształcalności łopat. Obliczeniowo wyznaczono poziom obciążeń układu sterowania wirnikiem w wybranych stanach lotu śmigłowca.

12

Testowanie działania elementów systemu antykolizyjnego śmigłowca

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2013

|

Nr 3-4 (230-231)

62--92

PL

Loty na małych wysokościach wymagają zwiększonej koncentracji załogi śmigłowca przy jednoczesnej kontroli parametrów lotu, nawigacji i obserwacji otoczenia. Zmniejszenie obciążenia załogi może być osiągnięte poprzez wprowadzenie pokładowego układu detekcji przeszkód i predykcji manewru wspomagającego działania pilota przy ocenie sytuacji. W skład proponowanego układu, może wchodzić: radarowy blok wykrywający przeszkody, zespół pomiarowy parametrów lotu, moduł obliczeniowy wyznaczający w czasie rzeczywistym realizację manewru ominięcia przeszkody z wyświetleniem na monitorze pokładowym podpowiedzi decyzji. Przedstawiono badania i testowanie elementów systemu ostrzegawczego wykrywającego przeszkody z funkcją przewidywania manewru przelotu śmigłowca ponad przeszkodą lub jej ominięcia. Zamieszczono wyniki naziemnych prób i pomiarów w locie radarowego detektora przeszkód i bloku rejestrującego z zastosowaniem sterowanego modelu śmigłowca. Przetestowano korzystając z danych symulacyjnych działanie programu predykcyjnego wyznaczającego tor lotu i sterowanie śmigłowcem w trakcie zbliżania się do przeszkody.

EN

Helicopter flights at low altitude demand increased pilot attention divided for controlling flight parameters, navigation and observation of terrain obstacles. The onboard system detecting the obstacles and predicting the distance necessary to perform the maneuver of flying above or sideways the obstacle could help to reduce pilot workload. The proposed system consists of radar detecting obstacles, unit for flight parameters measurement and recording, unit computing the predicted maneuver and display monitor. The elements of anticollision system were tested at ground and flight condition using radio controlled helicopter model. Results of prediction program and proposition of information display were presented.

13

Symulacyjne określanie parametrów przelotu śmigłowca ponad przeszkodą

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2011

|

Nr 10 (219)

297-314

PL

Zadania stawiane załogom śmigłowców często wymagają wykonywania lotów na małej wysokości. Duże prawdopodobieństwo napotykania przeszkód terenowych wpływa na podnoszenie poziomu ryzyka lotów w bliskości powierzchni terenu. Pokładowy układ wspomagania pilota wyznaczający w przyśpieszonej skali czasu dystans niezbędny do przeprowadzenia manewru przeskoku ponad przeszkodą może przyczynić się do zwiększenia marginesów bezpieczeństwa w lotach śmigłowców w pobliżu ziemi. Opracowano oprogramowanie umożliwiające symulacyjne wyznaczanie sposobu przeprowadzenia przeskoku śmigłowca ponad przeszkodą z określeniem dystansu niezbędnego do wykonania manewru. Opisano model dynamiki lotu śmigłowca z wyróżnionymi fazami składowymi manewru. Działania pilota modelowano w sposób pośredni wyznaczając w kolejnych krokach czasowych zmiany przyspieszeń śmigłowca możliwe do zrealizowania bez przekraczania przyjętych ograniczeń konstrukcyjnych i eksploatacyjnych. Przedstawiono wyniki obliczeń dotyczących przeprowadzenia manewru przeskoku z ograniczeniem chwilowej wysokości lotu w zadanym zakresie przewyższenia ponad przeszkodą.

EN

Helicopter mission often demands flying at low altitude where possibility of collision with terrain obstacles is high. Onboard device detecting the obstacle and predicting in advance time distance necessary to perform manoeuvre of flying above the obstacle could help the pilot to preserve margin of safety flight. Computer program for calculation of helicopter flight path and demanded control was prepared. Results of simulation concerning helicopter flights over the obstacles were presented.

14

Detekcyjny system antykolizyjny śmigłowca z funkcją przewidywania manewru omijania przeszkód

Dziupiński J., Popowski S., Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2011

|

Nr 10 (219)

73-93

PL

Przedstawiono strukturę układu antykolizyjnego mającego na celu wspomaganie działania pilota śmigłowca w warunkach lotów niskich przy omijaniu przeszkód terenowych. Opisano moduł radarowy wykrywający przeszkody oraz blok pomiarowy do rejestracji parametrów lotu śmigłowca. Zamieszczono wyniki symulacyjnego wyznaczania dystansu niezbędnego do wykonania manewru omijania przeszkody. W programie obliczeniowym działanie pilota modelowano pośrednio poprzez wyznaczanie możliwych do realizacji przyspieszeń śmigłowca przy założonych ograniczeniach mocy napędu, ciągu wirnika i tempa sterowania.

EN

Elements of system aiding the helicopter pilot to avoid the terrain obstacles at low flight conditions are presented. The system consists of radar for detection of obstacles, flight data recorder and simulation program for prediction the distance demanded for avoiding manoeuvre. The pilot action is modeled by calculating at each time step the helicopter accelerations possible to create without exceeding the flight limits.

15

Prediction of helicopter H-V zone and cueing the emergency maneuver after power loss

Stanisławski J.

Archive of Mechanical Engineering

|

2010

|

Vol. LVII, nr 1

21-44

EN

The paper presents the results of simulation method for prediction of helicopter H-V zone envelope, in the case of engine power loss. Depending on the loss rate of available power, the emergency maneuver for flight continuation is calculated, or the autorotation landing is predicted. The realization of an airborne device with in-built calculating procedure and graphic presentation of H-V zone predicted limits can improve safety level of helicopter flight, and can cue the pilot to make proper decision in emergency conditions. The results of emergency meneuver simulation were verified by comparing them with flight tests of Mi-2Plus helicopter for partial power unit failure, and with records of SW-4 helicopter autorotation landing. The operation of measurement-recording module, which consists of GPS receiver, inertial measurement unit and a computer of PC-104 standard, was checked during flight tests of a radio-controlled helicopter model.

PL

Przedstawiono wyniki symulacyjnego przewidywania granic stref H-V dla śmigłowca w przypadku utraty mocy napędu. W zależności od stopnia spadku mocy wyznaczana jest możliwość manewru kontynuacji lotu lub przewidywane jest lądowanie autorotacyjne. Pokładowe urządzenie z wprowadzoną procedurą obliczeniową oraz graficzną prezentacją granic stref H-V może zwiększyć bezpieczeństwo lotów śmigłowca. Wyniki obliczeń symulacyjnych weryfikowano porównując z zapisami z badań w locie śmigłowców Mi-2Plus i SW-4. Pracę modułu pomiarowego obejmującego odbiornik GPS i komputer standardu PC-104 testowano przy wykorzystaniu sterowanego modelu śmigłowca.

16

Testowanie układu do predykcyjnego wyznaczania stref H-V z wykorzystaniem sterowanego modelu śmigłowca

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2009

|

Nr 6 (201)

147-170

PL

Opisano metodę wyznaczenia przebiegu sterowania śmigłowcem oraz tor jego lotu w czasie przeprowadzania manewru po awarii napędu. Porównano wyniki obliczeń symulacyjnych i zapisy z badań w locie rzeczywistego śmigłowca dotyczące lądowania po całkowitej awarii napędu. Podano obliczeniowe wyniki przeprowadzenia manewru awaryjnego pozwalające określić graniczne zapasy wysokości konieczne do bezpiecznego lądowania w przypadku sterowanego modelu śmigłowca. Opisano sposób zobrazowania stref H-V dla śmigłowca w przypadku wystąpienia awarii jego napędu. Przedstawiono wyniki lotów testowych przy wykorzystaniu zdalnie sterowanego modelu śmigłowca wyposażonego w pokładowy moduł pomiarowo-rejestrujący.

EN

Paper describes a method of delimitation of the helicopter's control and it's flight path at the time of the maneuver after a powerplant failure. The results of simulation calculations and records of the actual flight test helicopter for landing after a total powerplant failure are compared. Computational results of an emergency maneuver are given to determine the height limit needed for the safe landing in the case of remote-controlled model helicopter. Paper describes the method of HV zones display for the helicopter in the event of the powerplant failure.Paper presents the results of test flights using a remote-controlled model helicopter equipped with an on-board measurement and recording module.

17

Symulacyjne określenie obciążeń wirnika nośnego śmigłowca z indywidualnym sterowaniem kąta nastawienia łopat w warunkach lotu ustalonego

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2009

|

Nr 6 (201)

132-146

PL

Przedstawiono wyniki obliczeń symulacyjnych zmian obciążeń wirnika śmigłowca w locie ustalonym dla przypadku wprowadzenia dodatkowego indywidualnego sterowania kątem nastawienia łopat.

EN

Paper presents the results of simulation calculations of helicopter rotor load changes in steady flight for the case of introduction of additional means for control of individual blades angle.

18

Simulation investigation of tail rotor behavior in directional maneuver of helicopter

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2008

|

Nr 2(193)

32-80

EN

The paper presents the simulation method for calculating the tail rotor loads and bldes deflections in directional maneuver of helicopter. The simplifed equation of yawing motion of helicopter was applid. The physical model consists of helicopter fuselage treated as stiffness body and tail rotor with blades modeled by elastic axes with distributed lumped masses. The rough control input of the tail rotor blade pitch allows investigate the tail rotor work including occuverrence of large stall regions.

PL

Przedstawiono symulacyjną metodę obliczania obciążeń wirnika ogonowego oraz odkształceń jego łopat w trakcie wykonywania manewru kierunkowego śmigłowca. Parametry odchylania określano przy wykorzystaniu uproszczonego równania śmigłowca. W modelu fizycznym uwzględniono sztywną bryłę kadłuba oraz odkształcalne łopaty wirnika ogonowego reprezentowane przez osie sprężyste z układem rozłożonych mas skupionych. Wprowadzenie funkcji zmian kąta nastawienia łopat wirnika ogonowego z uwzględnieniem brutalnego sterowania pozwoliło analizować obciążenia łopat w przypadku występowania rozległych stref oderwania.

19

Określenie granic obszaru H-V i przewidywanie manewru po awarii napędu śmigłowca

Stanisławski J.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2008

|

Nr 3-4 (194-195)

201-208

PL

Przedstawiono metodę symulacyjnego wyznaczania granic obszaru H-V w przypadku przewidywanego wystąpienia awarii napędu śmigłowca. W zależności od stopnia utraty mocy rozporządzalnej wyznaczany jest awaryjny manewr kontynuacji lotu lub określane jest przeprowadzenie lądowania. Sposób sterowania śmigłowcem wyznaczany jest z uwzględnieniem jego konstrukcyjnych i eksploatacyjnych ograniczeń. Zrealizowanie pokładowego urządzenia predyklcyjnego z wprowadzonym algorytmem obliczeniowym i graficzną prezentacją granic stref H-V, jako elementem wspomagającym podejmowanie decyzji przez pilota, może poprawić bezpieczeństwo eksploatacji śmigłowca w sytuacjach awaryjnych.

EN

Article presents the simulation method for the determination of the of H-V area in the case of the anticipated failure of the helicopter powerplant.Depending on the degree of power loss the emergency maneuver is determined with selection to continue the flight or to perform the landing. The method of the helicopter control is determined with regard to its structural and operational restrictions. Realization of the on-board predictive apparatus that contains calculation algorithm and graphical borders presentation of H-V zones as part of assisting elements to the pilot decisionmaking, can improve the helicopter operational safety in emergencies.

20

Modification of structure and properties of unalloyed steels with intense argon and nitrogen plasma pulses

Sartowska B., Piekoszewski J., Waliś L., Senatorski J., Stanisławski J., Nowicki L., Ratajczak R., Kopcewicz M., Barlak M., Nowotnik A.

Inżynieria Materiałowa

|

2007

|

Vol. 28, nr 3-4

728-732

EN

It is known, that phase - of the Fe-intestitial element phase equilibrium diagram - transformations into austenite can take place in the surface layer of steels irradiated with intense pulses of laser, ion or plasma beams. Due to the presence of nitrogen and carbon expanded austenite in stainless steel, good corrosion resistance is maintained while the wear resistance is increased. Unalloyed steels with various content of carbon were treated using high intensity, short argon and nitrogen plasma pulses, which melt the near surface layer. In the first case the pulses induces only heat effects whereas in the second the nitrogen atoms generate the formation of phases with nitrogen. NRA, SEM, CEMS, GXRD measurements and tribological tests were used to examine the modified samples. This paper presents results of investigations of modification effects in the near surface layer of unalloyed steels after irradiation with intense argon or nitrogen plasma pulses.

PL

W warstwie wierzchniej stali poddanej działaniu intensywnych impulsów laserowych, jonowych lub plazmowych, mogą wystąpić przemiany faz z układu równowagi Fe-pierwiastek międzywęzłowy w austenit. Na skutek obecności azotowego i węglowego austenitu o zwiększonym parametrze sieci wzrasta odporność na zużycie przez tarcie stali nierdzewnych, przy jednoczesnym zachowaniu dobrych właściwości korozyjnych. Stale niestopowe o różnej zawartości węgla zostały poddane działaniu intensywnych impulsów plazmy argonowej i azotowej, które powodują stopienie warstwy wierzchniej materiału. W pierwszym przypadku impulsy wywołały tylko efekty cieplne, podczas gdy w drugim zostały utworzone fazy z azotem. Zmodyfikowane próbki były badane przy wykorzystaniu NRA, SEM, CEMS, GXRD oraz przeprowadzono testy tribologiczne. Praca prezentuje wyniki badań efektów modyfikacji warstw wierzchnich stali niestopowych poddanych działaniu intensywnych impulsów plazmy argonowej lub azotowej.