Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ultralight and Very Light Helicopter Rotor Data

Dudnik Vitaly, Karabut Victor

Transactions on Aerospace Research

|

2023

|

Nr 2 (271)

17--24

EN

In recent years, a significant number of one- and two-seat lightweight helicopters have come into existence, and this makes it possible to analyse parameters and determine dependencies for this class of helicopters. The knowledge of such dependencies is necessary at the preliminary design stage. The analysis performed in this paper and its comparison with the statistical data of all categories of helicopters made it possible to determine the necessary corrections in the methods of determining the parameters of the helicopter’s rotor systems.

2

Ground test stands for testing rotors in insulated conditions

Wojtas Małgorzata, Czajkowski Łukasz, Szumański Kazimierz

Transactions on Aerospace Research

|

2021

|

Nr 1 (262)

15--23

EN

The paper generally discusses Whirl Tower research stands. Whirl Tower stands are used to test, among others, rotorcrafts main rotors in hovering. The work presents an overview of similar solutions of test stand presented in the available literature and online data. Beyond these solutions the paper also contains test stands used so far at the Institute of Aviation, these solutions were prepared for testing onetype of rotor (for example: only for gyroplane rotors). The article provides information about new (Whirl Tower) test stand fully designed and manufactured in Łukasiewicz Research Network ‒ Institute of Aviation (Ł-ILOT). One of the basic assumptions is that it will be a universal test stand, giving the possibility to test different types of rotors. Moreover, the article discusses the types of tests and research that can be carried out on this type of test stand, tests that are performed to ensure the safety of the rotor design.

PL

W artykule omówiono ogólnie stanowiska badawcze typu Whirl Tower. Stanowiska Whirl Tower służą do badania m.in. wirników głównych wiropłatów w zawisie. W pracy przedstawiono przegląd podobnych rozwiązań stanowisk badawczych prezentowanych w dostępnej literaturze i danych internetowych. Poza tymi rozwiązaniami w pracy przedstawiono również stanowiska dotychczas stosowane w Instytucie Lotnictwa, które były przygotowane do badania jednego typu wirnika (np. tylko dla wirników żyrokopterów). W artykule podano informacje o nowym stanowisku (Whirl Tower) w całości zaprojektowanym i wykonanym w Sieci Badawczej Łukasiewicz – Instytucie Lotnictwa. Jednym z podstawowych założeń jest to, że będzie to stanowisko uniwersalne, dające możliwość badania różnych typów wirników. Ponadto w artykule omówiono rodzaje testów i badań, które mogą być prowadzone na tego typu stanowisku, testów, które wykonuje się w celu zapewnienia bezpieczeństwa konstrukcji wirnika.

3

Prototype test stand for testing insolated rotor systems

Wojtas Małgorzata, Czajkowski Łukasz

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 3

257--264

EN

The article discusses assumptions for a prototype test stand designed for testing rotors in the conditions of work at their nominal speed, in particular gyrocopter and helicopter rotors. In the work presents an overview of similar solutions of test stand presented in the available literature and solutions proposed by companies, such as Swangate International or Luftfahrttechnik GmbH. Beyond these solutions the article also contains test stand used so far at the Institute of Aviation, these solutions were prepared for testing one type of rotor (for example: only for gyroplane rotors). The article provides the steps of designing a new test stand, which one of the basic assumptions is that it will be a universal test stand, giving the possibility to test different types of rotors. The article discusses two concepts of the stand with electric engine as a drive, gives the advantages and disadvantages of each concept, and indicates the selected solution. In addition to design and applied drive solution of the stand, the measuring part and data acquisition were also discussed. Moreover, the article focus on the advantages of rotor testing using the presented solution, as well as problems encountered during tests, in particular related to construction free vibrations and resonance. Vibration and resonance of the test stand are very important aspect of the entire design process, because it affects the quality and safety of the tests.

4

Modelling of helicopter main rotor aerodynamic loads in manoeuvres

Kowaleczko Grzegorz, Leśniczak Andrzej

Journal of KONES

|

2019

|

Vol. 26, No. 4

273--284

EN

The article discusses the method of modelling of the helicopter main rotor aerodynamic loads during steady state flight and manoeuvres. The ability to determine these loads was created by taking into account the motion of each blade relative to the hinges and was a result of the applied method of aerodynamic loads calculating. The first part of the work discusses the basic relationships that were used to build the mathematical model of helicopter flight. The focus was also on the method of calculating of the aerodynamic forces generated by the rotor blades. The results of simulations dedicated to the "jump to hover" manoeuvre were discussed, showing the possibilities of analysing aerodynamic loads occurring in unsteady flights. The main rotor is considered separately in an “autonomous” way and treated as a source of averaged forces and moments transferred to the hub. The motion of individual blades is neglected, and their aerodynamic characteristics are radically simplified. The motion of individual blades is neglected, and their aerodynamic characteristics are radically simplified. This can lead to significant errors when attempting to model dynamic helicopter manoeuvres. The more complex model of helicopter dynamics is discussed.

5

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.

6

Improvement and optimisation of gyroplane performance

Stalewski W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2017

|

Nr 4 (249)

103--122

EN

The aim of this study was to investigate possibilities of improving performance characteristics of light gyroplane, as well to propose new or improved solutions enhancing performance of this type of rotorcraft. The study has been conducted based on computational methods of Computational Fluid Dynamics, Flight Dynamics, Computer Aided Design and Optimisation. Results of the research confirm that using advanced computational methods it is possible to improve significantly the performance characteristics of light gyroplane. It can be chieved both through optimisation of the main rotor design and flight control strategy. An unconventional approach to rotorcraft optimisation has been presented, distinguishing by the fact that the objective was calculated based on computer imulations of selected states of gyroplane flight. One of the optimised main rotors had already been examined during flight tests, which confirmed its good performance‑and‑exploitation properties and its advantage over classic gyroplane rotors. Developed by the author the family of gyroplane airfoils is a valuable alternative to classic airfoils utilised so far. The same applies to the blades built based on those airfoils. In particular, it concerns the unconventional design of the rotor blade of span-variable: chord and relative thickness. The developed methodology of numerical optimisation of flight‑control strategy during the jump takeoff of the gyroplane presents an original approach to those problems and may be valuable tool supporting gyroplane-pilot training.

PL

Celem pracy było zbadanie możliwości poprawy właściwości eksploatacyjnych lekkiego wiatrakowca, jak również zaproponowanie nowych lub ulepszonych rozwiązań zwiększających osiągi tego typu wiropłatów. Prace badawcze przeprowadzono w oparciu o metody Obliczeniowa Mechaniki Płynów, Mechaniki Lotu, Komputerowego Wspomagania Projektowania i Optymalizacji Inżynieryjnej. Wyniki zrealizowanych badań potwierdzają, że przy użyciu zaawansowanych metod obliczeniowych można znacznie poprawić właściwości osiągowe lekkiego wiatrakowca. Można to osiągnąć zarówno poprzez optymalizację konstrukcji wirnika nośnego jak i poprzez optymalizację strategii kontroli lotu wiatrakowca. Przedstawiono niekonwencjonalne podejście do optymalizacji wiropłatów, wyróżniające się tym, że funkcja celu była obliczana na podstawie komputerowej symulacji wybranych stanów lotu wiatrakowca. Jeden z nowo zaprojektowanych wirników został już przetestowany podczas prób w locie, które potwierdziły jego dobre osiągi i właściwości eksploatacyjne oraz przewagę tego wirnika nad konstrukcjami klasycznymi. Opracowana przez autora rodzina dedykowanych profili wiatrakowcowych stanowi konkurencyjną alternatywę w stosunku do klasycznych profili aerodynamicznych stosowanych zazwyczaj do konstrukcji łopat wiatrakowca. To samo odnosi się do łopat wirnika nośnego zbudowanych w oparciu o nowo zaprojektowane profile. W szczególności dotyczy to konstrukcji niekonwencjonalnych łopat wirnika charakteryzujących się zmiennymi wzdłuż rozpiętości: cięciwą i względną grubością przekrojów łopaty. Opracowana metodologia numerycznej optymalizacji strategii kontroli lotu podczas bezrozbiegowego startu wiatrakowca, prezentuje oryginalne podejście do tego typu problemów i może stanowić cenne narzędzie wspomagające proces szkolenia pilotów wiatrakowców.

7

Design and optimisation of main rotor for ultralight helicopter

Stalewski W.

Journal of KONES

|

2017

|

Vol. 24, No. 4

287--295

EN

A modern main rotor, dedicated to the ultralight helicopter, has been designed and optimised. Due to assumed simplicity of the rotor design and taking into account some technological constraints, the principal purpose of the presented research was to design a dedicated airfoil which, when applied on the main-rotor blades, would influence satisfactory improvement in a performance of the ultralight helicopter, especially in fast flight. The design and optimisation process has been supported by a computational methodology. The in-house software has been used for direct and inverse design of shapes of the rotor-blade airfoils. Aerodynamic properties of the airfoils as well as the helicopter main rotor were evaluated based on both the two-dimensional and three-dimensional flow simulations conducted using the ANSYS FLUENT software that was used to solve U/RANS equations. Based on the results of conducted computational simulations of fast flight of the ultralight helicopter, it can be concluded that the newly designed main rotor, compared to the baseline, may give certain improvement in helicopter performance in fast flight. In addition, the application of this newly designed rotor may lead to increase of a maximum speed of the helicopter flight, due to the greater lift force achievable by this rotor on the retreating blade, which is favourable from point of view of keeping of a lateral balance of the helicopter in fast flight.

8

Aerodynamic design of modern gyroplane main rotors

Stalewski W.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2016

|

Nr 1 (242)

80--93

EN

Process of aerodynamic design and optimisation of main rotors intended for modern gyroplanes has been presented. First stage of the process was focused on development of family of airfoils, designed and optimised especially towards gyroplane applications. In next stage, based on developed family of airfoils, two alternative gyroplane main rotors were designed. The main optimisation criterion was to minimise aerodynamic drag of the rotor, for assumed flight velocity and lift force generated by the rotor, balancing the weight of the gyroplane. The paper discusses the applied methodology of design and optimisation as well as presents geometric and aerodynamics properties of designed main rotors.

PL

Przedstawiono proces aerodynamicznego projektowania i optymalizacji nowoczesnych wirników autorotacyjnych. Pierwszy etap prac dotyczył opracowanie rodziny profili lotniczych zaprojektowanych i zoptymalizowanych specjalnie pod kontem zastosowania ich na łopatach wirnika nośnego wiatrakowca. W kolejnym etapie, w oparciu o opracowaną rodzinę profili, zaprojektowano i zoptymalizowano dwa alternatywne wirniki nośne. Głównym kryterium optymalizacji było zminimalizowanie oporu aerodynamicznego wirnika, dla zakładanej prędkości lotu i siły nośnej generowanej przez wirnik, równoważącej ciężar wiatrakowca. Omówiono zastosowaną metodykę projektowania i optymalizacji konstrukcji lotniczych, jak również przedstawiono geometryczne i aerodynamiczne własności zaprojektowanych wirników nośnych.

9

Analysis of the pre-rotation engine loads in the autogyro

Czyż Z., Łusiak T., Czyz D., Kasperek D.

Advances in Science and Technology. Research Journal

|

2016

|

Vol. 10, nr 31

169--176

EN

The paper presents the analyzes of the pre-rotation engine loads in the Taurus autogyro manufactured by Aviation Artur Trendak from Poland. Based on the NACA-9 H-12 airfoil characteristics of the drag coefficient, on which the rotor blade was made, forces acting on the rotor during pre-rotation have been calculated. The paper presents the characteristics of the drag coefficient as a function of angle of attack for Re = 1,800,000 and Re = 2,600,000. For the speed range of 0 to 400 rpm torque resulting from the drag forces and the power required to drive the rotor were calculated.

10

Obliczanie współczynnika ciągu wirnika nośnego śmigłowców

Sarnowski W., Stokfisz K.

Zeszyty Naukowe / Wyższa Szkoła Oficerska Sił Powietrznych

|

2015

|

Nr 4

147--154

PL

W artykule przedstawiono przykład możliwości autorskiego programu do obliczania współczynnika ciągu wirnika nośnego śmigłowca. Omówiono również jego przydatność w procesie dydaktycznym w Uczelniach. Oprogramowanie służy głównie do wyliczania współczynnika ciągu. W artykule zostaną również przedstawione inne możliwości programu, takie jak np. analiza doboru parametrów geometrycznych łopaty śmigłowca. Praca zawiera również algorytm obliczeniowy, wykorzystywany w programie razem z przykładem podstawowych obliczeń.

EN

The article presents the possibilities of the authors’ own program for calculating helicopter main rotor thrust coefficient. The usefulness of the program in the educational process at universities is also discussed. The software is mainly used to calculate the thrust coefficient. Other application possibilities of the program, such as the analysis of the selection of geometric parameters of helicopter blades are presented as well. The paper contains calculation algorithm used in the program together with an example of basic calculations.

11

Badanie wpływu wartości kąta skoku ogólnego łopat wirnika nośnego na właściwości lotne wiatrakowca

Cieślak S.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2015

|

Nr 4 (241)

42--53

PL

Powszechnie użytkowane na świecie wiatrakowce wyposażone są najczęściej w wirniki nośne, których kąt skoku ogólnego pozostaje niezmienny w czasie lotu. Jego wartość dobierana jest zwykle dla danego typu konstrukcji na etapie projektowania oraz w czasie prób w locie i musi być na tyle uniwersalna, aby umożliwiała loty i manewrowanie wiatrakowca w pełnym zakresie warunków eksploatacji. W niniejszej pracy przeprowadzono analizę wyników badań w locie, których celem była ocena wpływu wartości kąta skoku ogólnego na parametry pracy huśtawkowego autorotacyjnego wirnika nośnego oraz właściwości lotne wiatrakowca. Badania wykonano dla trzech wariantów wirnika nośnego o różnych wartościach kąta skoku ogólnego. Dla wszystkich wirników wykonano loty według zdefiniowanego programu prób obejmującego określone manewry. Zarejestrowane dane podzielono na grupy odpowiadające poszczególnym stanom lotu. Podczas opracowania wyników analizom poddano m.in. zakresy prędkości obrotowych wirnika w locie, prędkość wznoszenia i opadania a także wartość osiąganego współczynnika obciążeń. Wykonane badania mogą posłużyć jako źródło danych wykorzystywanych do projektowania nowych wirników autorotacyjnych i doboru ich parametrów konstrukcyjnych w celu uzyskania optymalnych rozwiązań.

EN

Gyroplanes that are commonly used in the world are mostly equipped with rotors in which blade pitch angle remains fixed during the flight For the particular type of structure this value is usually selected at the design stage and during the flight tests and it must be universal enough to enable flights and maneuvering of gyroplane in the full range of operating conditions. This paper analyzes the results of the flight tests aimed to evaluate influence of rotor blade pitch angle on work of the autorotation teetering rotor and gyroplane flight properties. The tests were performed for three variants of the rotor with different values of the blade pitch angle. For all rotors flights were made according to a described test program comprising the defined maneuvers. The recorded data were divided into groups corresponding to the various cases of flight. While elaborating the results it was analyzed, among other things, rotation speed ranges of the rotor in flight, rate of climb and descent as well as value of the maneuvering load factor. Performed research can be used as source of data to design new autorotation rotors and to selection of their construction parameters to achieve optimal solutions.

12

Capabilities of the FAM-C method to diagnose the accessory gearboxes and transmission -train assemblies of the MI-24 helicopters

Augustyn S., Gębura A.

Prace Naukowe Instytutu Technicznego Wojsk Lotniczych

|

2012

|

nr 30

199-220

EN

The study has been intended to present some selected service-imposed issues with the transmission system of the Mi-24 combat helicopter. An attempt has been made to present predictions about possible threats/hazards to the transmission system of this helicopter. The forecast has been based on the FAM-C analysis of changes in instantaneous frequency against time and, to some extent, on mechanical measurements of disassembled structural components/subassemblies. The greatest emphasis has been laid on capabilities to identify and diagnose locations in structural components of the Mi-24 helicopter (where many and various hazards may arise) using the non-destructive diagnostic method FAM-C developed at ITWL (Air Force Institute of Technology). The method has been based on the tracking of parameters of modulation of airborne alternator produced frequencies. The testing requires no extra sensors, since the built-in airborne AC, DC, and tachogenerators themselves are the diagnostic transducers. While taking FAM-C measurements, the transmission system experiences no extra loads or rotational-speed distortions.

13

Helicopter blade morphing strategies aimed at mitigating environmental impact

Pagano A., Ameduri S., Cokonaj V., Prachar A., Zachariadis Z., Drikakis D.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2011

|

Vol. 49 nr 4

1233-1259

EN

The requirement of mitigating the environmental impact of helicopters has been addressed globally within the FRIENDCOPTER Project in the sense that several aspects (such as noise abatement, vibration reduction, fuel consumption) have been studied in parallel with different approaches among which there is the active blade control. In the work at hand, attention is paid on two topics aimed at mitigating helicopter environmental impact through a morphing strategy: the aerodynamic optimization of a blade section whose camber can be affected by an actuator and the design of a SMA based static twist concept, aimed at extending the helicopter flight envelope. The latter device is based on a SMA rod which is integrated in the spanwise direction within the blade structure at different positions. The actuator, when heated, transmits a torque couple which induces twist onto the blade. The twist variation due to the SMA device activation has been predicted by a FE approach (MSC/Marc software implemented with the SMA Brinson model). Finally, rotor performance in hover has been estimated with the actuator in power on and off positions, highlighting benefits coming from several spanwise integrations/distributions of the SMA device.

PL

Wymóg jak najmniejszej uciążliwości helikopterów na otaczające środowisko został wyartykułowany w projekcje europejskim FRIENDCOPTER, w którym kilka zagadnień (takich jak redukcja hałasu, drgań, obniżanie zużycia paliwa) poddano równoległym badaniom, łącznie z problemem odpowiedniego kształtowania profilu łopat wirnika głównego do osiągnięcia tych celów. W prezentowanej pracy uwagę skupiono na ograniczaniu środowiskowej uciążliwości helikopterów poprzez przyjęcie dwóch koncepcji kształtowania łopat wirnika – aerodynamiczną optymalizację przekroju łopaty, której kształt może być deformowany za pomocą aktuatorów oraz wprowadzenie stopów z pamięcią kształtu (SMA) do skręcania profilu łopaty, co pozwala na rozszerzenie obwiednich osiągów helikoptera. Drugie rozwiązanie zostało oparte na zastosowaniu prętów SMA zintegrowanych z łopatą w kilku miejscach wzdłuż jej długości. Aktuatory SMA generują pary momentów skręcających przy podgrzaniu. Modelowanie tego efektu opisano za pomocą metody elementów skończonych (przy użyciu modelu Brinson SMA i oprogramowania MSC/Marc). Na koniec przedyskutowano wydajność wirnika głównego dla helikoptera w zawisie przy włączonym i wyłączonym układzie sterowania. Podkreślono korzyści uzyskane z wzdłużnego wkomponowania w łopatę wirnika kilku aktuatorów SMA.

14

Mi-24 wymagania systemu monitorowania transmisji

Gębura A., Karczmarek K.

Journal of KONBiN

|

2011

|

No. 4 (20)

235--252

PL

W artykule przedstawiono materiały pomiarowo-badawcze umożliwiające zbudowanie układu monitorowania stanu technicznego zespołu napędowego na wzór układu HUMS stosowanego w śmigłowcu transportowym CH-47 Chinook. Polski system byłby „wzbogacony” danymi uzyskanymi przy pomocy metody FAM-C. Metoda ta bazuje na pomiarze modulacji częstotliwości napięcia wyjściowego prądnic pokładowych. Przedstawiono hipotezę wzajemnego, destrukcyjnego oddziaływania zużytego łożyska górnego przekładni WR-24 na skrzynkę napędów śmigłowca Mi-24.

EN

Measure-research information providing to design a monitoring system for a power unit is presented in the paper. The monitoring system is similar HUMS used onboard CH-47 Chinook helicopter. The Polish system would be “enrich” data provided by means of FAM-C method. This method is based on a measurement of output frequency modulation of aircraft’s alternators. A hypothesis of manual destructive influence of a worn out upper bearing of Mi-24 helicopter’s WR-24 gearbox is presented.

15

Kinematyka i moment napędowy turbiny wiatrowej o pionowej osi obrotu wirnika

Augustyn M., Ryś J.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2007

|

R. 104, z. 1-M

3-17

PL

W niniejszym artykule przedstawiono przegląd turbin wiatrowych o pionowej osi obrotu, ze szczególnym uwzględnieniem wirnika karuzelowego silnika wiatrowego z mechanizmem naprowadzania na kierunek wiatru i planetarnym ruchem łopat. Pokazano budowę i działanie wirnika. Przeanalizowano kinematykę i moment napędowy wirnika turbiny oraz moc jednostkową. Rezultaty obliczeń przedstawiono na rycinach i w tablicach.

EN

The structure of different solutions of wind turbine has been discussed. This paper presents the method describing the motion of wind rotor with vertical axis, mechanism of locate the direction of the wind and planetary rotation of blades. Under some assumptions the propelling moment and unit power were obtained. The results are presented in figures and tables.

16

Modyfikacja wirnika nośnego śmigłowca Sokół - ruchomy ogranicznik zwisu łopat

Dziadosz P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2006

|

Nr 1-2 (184-185)

94-98

PL

W trakcie eksploatacji śmigłowca Sokół zdarzały się przypadki uderzenia końca łopaty wirnika nośnego w belkę ogonową. Spowodowane to było najprawdopodobniej nagłym podmuchem wiatru w trakcie rozruchu wirnika w warunkach dopuszczalnych przez Instrukcję Użytkowania w Locie 180. W praktyce piloci wykonują rozruch wirnika tylko przy wietrze z przodu lub z boku. Unikają rozruchu nawet przy dopuszczalnym wietrze z tyłu. W związku z tym w PZL Świdnik S.A. podjęto prace mające na celu wyposażenie śmigłowca w "ruchomy" ogranicznik zwisu łopat. Założenia projektowe były następujące: - urządzenie powinno być montowane na piaście wirnika nośnego przy wymianie minimalnej ilości części, - dotychczasowe, stałe ograniczniki zwisu pozostają w konstrukcji piasty a w trakcie wyhamowywania wirnika pomiędzy nie wchodzą ograniczniki ruchome, które powodują zwiększenie prześwitu pomiędzy belką ogonową a łopatą, - minimalizacja masy konstrukcji. Konstrukcja ruchomych ograniczników zapewniła zwiększenie prześwitu pomiędzy końcem łopaty WN a belką ogonową o około 40 cm. Założenia projektowe zostały spełnione. Urządzenie montuje się na piaście w miejsce podkładki pod nakrętkę czopa przegubu pionowego. Montażu można dokonać u użytkownika. Masa wprowadzanego ogranicznika wynosi 0,5 kg, (0,4% masy ramienia piasty i łopaty) a jego moment statyczny względem osi obrotu wirnika nośnego wynosi 0,16 kGm (0,07% momentu statycznego ramienia piasty i łopaty). Tak mała masa ograniczników nie wpływa na dotychczasowe ograniczenia eksploatacyjne piasty. W trakcie prób naziemnych przeprowadzonych z użyciem ruchomych ograniczników badano przypadki awarii urządzenia. Zarówno w przypadku kiedy wkładki jednego ogranicznika nie wyjdą spomiędzy ograniczników stałych w trakcie rozruchu wirnika, jak i kiedy te wkładki nie wejdą pomiędzy stałe ograniczniki w trakcie hamowania wirnika, nie występują żadne niepokojące zjawiska. Ponadto w trakcie prób naziemnych opracowano procedurę sprawdzenia, czy wkładki na wszystkich czterech ramionach piasty wyszły spomiędzy ograniczników stałych w trakcie rozruchu wirnika. Ruchome ograniczniki zwisu łopat obecnie poddawane są eksploatacji nadzorowanej na śmigłowcu. W ramach tej eksploatacji wykonano już 265 uruchomień i zatrzymań wirnika i za każdym razem wszystkie ograniczniki działały prawidłowo. W trakcie tych prób ograniczników wylatano 103 godziny.

EN

During operation of the Sokol helicopter, instances of the main rotor blade edge impacting with the tail boom occurred. It is highly probable that this was caused by a sudden gust of wind during start-up of the rotor in conditions, which are allowable in the in-flight operating Manual 180. In practice, the pilots carry out a rotor start-up only in head - or sidewind conditions. They avoid start-up even during an allowable tailwind. Because of this, in PZL Świdnik SA research was undertaken with the intention of equipping the helicopter with a "mobile" limiter of blade overhang. The requirements of the project were as follows: The device should be fitted on the main rotor hub with a minimal number of parts to be changed. The existing fixed limiters of overhang remain in the hub structure, and during rotor deceleration, mobile limiters do not come in between, which causes an increase in clearance between the tail boom and the blade. The structure of mobile limiters ensured an increase of clearance between the end of the main rotor blade and the tail boom by around 40 cm. The project requirements were fulfilled. The device is fitted on the hub in the location of the washer pod under the nut of the journal of the alpha hinge. The assembly can be performed by the operator. The mass of the added limiter is 0.5 kg (0.4% of the mass of the arm of the hub and blade, and its static moment with respect to the main rotor axis of rotation is 0.16 daNm (0.07% of the static moment of the arm of the hub and blade). Such a small mass of the limiters does not influence the existing operating limits of the hub. In the process of ground tests carried out with the aid of mobile limiters, cases of system failure were analyzed. In both the case when the pads of one limiter will not come out of between the fixed limiters during rotor start-up, as well as when these pads do not come in between the fixed limiters during deceleration of the rotor, no phenomena of concern occur. Furthermore during ground testing a procedure was designed to check if the pads on all 4-hub arms did not come in between the fixed limiters during start-up of the rotor. Mobile blade overhang limiters are currently being monitored in operation on the helicopter. During this operation, already 265 starts and stoppages of the rotor were carried out, and in every case all the limiters functioned correctly. During these tests, the limiters flew for 103 hours.

17

Interferencja wirnik nośny - wirnik ogonowy

Łusiak T.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2006

|

Nr 1-2 (184-185)

198-202

PL

W artykule przedstawiono modele zaburzeń opływu śmigłowca w płaszczyźnie wirnika ogonowego wywołanych bliskością wirnika nośnego. Przedstawiono model śladu zawirnikowego w oparciu o zasadę Biota i Savarta w celu określenia zaburzeń pola prędkości indukowanej przez wirnik nośny w płaszczyźnie wirnika ogonowego [4].

EN

The influence of disturbances to the flow around a helicopter resulting from a resultant reaction of the wake from the main rotor on the tail rotor, on the loading as well as control and noise of the helicopter was presented. The analysis was based on a rotational model of the system. The basis of the model of the interference is the replacement of wake generated by rotors and fixed lifting surfaces by a uniform rotational model in the form of discrete rotational grids. This allows for the integration of fields induced through all rotational elements of the system, in accordance with the Biot-Savart law. This law was accepted in view of the fact that, as the only law included in the flow model, it enables a constant processing of load calculations in an undefined flight, with the retention of a reasonable calculation time. The undertaking of this subject should help explain phenomena not completely recognized and which exert a significant influence on safety when operating helicopters certain states of flight. The results of modeling, carried out for the SW4 helicopter, contain an evaluation of disturbances of the field of flow around the tail rotor in given states of flight, in which the case of take-off in a sidewind and with the carrying out of a directional maneuver is of primary significance. In other cases, when the tail rotor does not enter into intensive disturbances of the velocity field by the main rotor, the interference phenomena are of lesser importance. The numerical program used allows for information about flow around and loads on the taił rotor in flow disturbed by the (main) rotor to be obtained. Resultant loads on the tail rotor can be evaluated, along with its chosen elements.

18

Wpływ wyboru modelu prędkości indukowanej na obciążenia wirnika nośnego śmigłowca

Bibik P.

Prace Instytutu Lotnictwa

|

2004

|

Nr 2-3 (177-178)

144-147

PL

W artykule przedstawiona została problematyka doboru odpowiedniego modelu prędkości indukowanej do numerycznych obliczeń wiropłata. Zaprezentowane zostały wyniki obliczeń obciążeń wirnika śmigłowca przeprowadzonych przy wykorzystaniu systemu FLIGHTLAB. W obliczeniach uwzględniono trzy modele prędkości indukowanej.

EN

The problem of choosing proper model of induced velocity for numerical calculations of a rotorcraft is presented in this article. There are presented some results of helicopter rotor loads obtained from FLIGHTLAB calculations. The calculations were conducted with three different induced velocity models.