直昇機飛行原理

derek123

各位大大, 小弟最近閱讀了一篇網上文章, 有一些不明白, 請各位幫手解答.

From http://www.rchelicopterfun.com/helicopter-controls-cyclic.html, 節錄一段關於直昇機如何向前向後飛, 及向左向右側飛.

內容如下:

Cyclic Explained
Now our helicopter controls don』t really tilt the rotor – they do something even better and it is called 「CYCLIC PITCH CONTROL」. How does it work? By changing the angle of pitch of each rotor blade as it makes one revolution or cycle we can tilt the helicopter in any direction. That is why it is called cyclic pitch control or just plain cyclic. Cyclic helicopter control is responsible for controlling pitch (elevator) and roll (aileron) of the helicopter.

若主槳在轉動一圈時, 兩支槳會出現不同角度, 那麼, 在飛行時 (向前,向後飛, 及向左, 向右側飛), 豈不是會出現雙槳 (blade tracking) 而出現震動?

vet

身邊有rc heli嗎?
有，就很簡單
先徹底瞭解以下這兩種的不同:
1  將pitch推到0度，然後打副翼或升降舵到底，量槳的pitch即為循環螺距(cyclic pitch)
2 ,一般不動副翼或升降舵而只上下推十字盤量到的pitch量為collective pitch(((附帶參考一下:::打副翼和升降舵循環螺距不同代表你飛的時候副翼和升降的靈敏度不同，看你習慣並不一定要調相同
理論上循環螺距愈大是愈犀利沒錯，可是如果大到你的機子動力無法負荷，反而容易吃槳，大機子甚至可能直接打尾管！另外調機子時如果沒有嚴格遵守零度時各個控制臂垂直或水平，你量到的正負螺距就可能會不平均，例如打右邊比較利，打左邊比較頓，調機功力這時候就很容易看得出來 )))


您試著這樣作
1 電直(請一定切到hold狀況(或將馬達和電變的連接線先拔掉)以免啟動馬達，傷到人)，油直就不用了，因為不用發動引擎，槳是不會旋轉的)
2 將油門位置，推到置中位置，也就是主槳位置為零度，用一手holding副翼成水平不動，此時您打搖控器的
elevator或aileron，觀察主旋翼的變和機體變化，您就可以一目瞭然了
有時文字在多的描述，不若您動手實驗來的瞭解和印像深刻
很有趣的哦
但切記一定要注意我第一項的步驟
安全永遠第一位的
試試吧!!(((對了，樓主，謝謝您的這帖，我正好想找一些英文字的rc heli網站，好好學習一下英文的rc heli的名詞，剛好您就po出此帖，謝謝啦)

[ 本帖最後由 vet 於 2010-1-14 14:05 編輯 ]

derek123

原來循環螺距 (cyclic pitch) 是這樣的. 我還以為是量度 FLYBAR 的 PITCH. 昨晚, 我量度 FLYBAR 的 PITCH, 度數是超過15度, 人們說應該是 6 至8 度左右, 我還以為我的機子還未調好. 謝謝 Vet.

另外, 昨晚, 我亦有如大大所講... ..."將油門位置，推到置中位置(主槳位置為零度)，用手holding副翼成水平不動，打搖控器的 elevator 及 aileron, 然後再轉動主槳一個圈"...我就發現了主槳的 PITCH 不斷改變. 我最奇怪的是一塊主槳的 PITCH 與 另一塊主槳的 PITCH 是不同的.

看完先前提到的網上文章後, 明白到 PITCH 不同, 目的是用來改變方向的. 但是我最奇怪的是兩支槳有不同角度, 那麼, 在飛行時 (向前,向後飛, 及向左, 向右側飛), 豈不是會出現雙槳 (blade tracking) 而出現震動?

請問大大有何高見?

chotaihua

所謂的循環螺距就是指旋翼旋轉一圈時會循序變換螺距
假設您看到右邊的旋翼是負pitch,左邊的旋翼是正pitch
當左邊的旋翼轉到右邊來的時候就已經改變成負pitch了,
原來的右旋翼轉到左邊也是一樣的改變.
所以您是不會看到雙槳的

也就是說,雖然螺距一直在變化,但是兩支旋翼旋轉在任何一個角度時,pitch都是相同的.

vet

" 我最奇怪的是一塊主槳的 PITCH 與 另一塊主槳的 PITCH 是不同的"
您是指您看到您的一隻主槳和另一隻主槳的角度不同嗎?在打ele或aileron.時嗎?

剛才，我將的放置了好一陣子沒飛的電直(ALIGN450SPORT級電直)，拿出 ，試了一下，不論油門位置在何處，打elevator或aileron
或是右手畫圓(我是正美手)，主旋翼翼面都是同一平面，都沒有出現雙槳!我試著將我的主旋翼在油門零度調時(置中時)(idle狀態)(我的HOLD時油門和PITCH是設成和IDLE狀態一致的)刻意調成一個是零度，一個是三度!!關掉HOLD後啟動馬達這樣就會出現雙槳而且很明顯的震動就出現了
我試後的狀況是如此，您參考一下!!

[ 本帖最後由 vet 於 2010-1-14 15:53 編輯 ]

derek123

Oh, 明白了, 即是根據網上文章及 Cho 大大所說, 如果我拉遙控上 elevator 的 stick 向後, 再從直昇機機尾看, 會看到左邊主槳 (即9時位置) 的 PITCH (例如4 度) 會永遠大過右邊主槳 (即3時位置) 的 PITCH (例如3 度), 而又保持不變, 所以, 不會見到有雙槳的情況出現.

多謝 Vet 及 Cho 大大指導.

那即是說, 控制 ELEVATOR及ＡＩＬＥＲＯＮ是靠 FLYBAR 及主槳，　我之前誤解以為只靠 FLYBAR.

derek123

多謝 Vet 大大再次指導，其實 Cho大大已經解答了我的疑問。

forever

想要雙槳，就是在同一點（由上往下看直昇機。機頭方向是0度（12點），右側是90度（3點），機尾是180度（6點鐘），左側是270度（9點鐘）），兩支槳的PITCH不一樣時，就會雙槳！

例如0度時（機頭方向），藍槳是5.5度，轉了180度後，紅槳也來到機頭位置，但紅槳卻是7度，這時就會有雙槳。不是說目前0度的藍槳是5.5度，180度的紅槳是7度，而是兩支槳在轉到同一個位置時的PITCH。

十字盤不管如何傾斜，同一位置的兩支槳應該衝角都是一樣的，當然要很快改變十字盤也行，但這時候的雙槳應該引不起震動（因為改變得太快）！

RC直昇機採用貝爾-希拉連動裝置，一般來說，伺服機都是先經過十字盤，再接到平衡翼，平衡翼再接到主翼，所以互有連動關係，但因為多了平衡翼當媒介，所以RC直昇機就不會那麼靈敏！

[ 本帖最後由 forever 於 2010-1-14 16:33 編輯 ]

derek123

多謝 forever 大大意見, 之前頭腦不清晰，以為 "...changing the angle of pitch of each rotor blade as it makes one revolution or cycle..." ，就會有雙槳出現，sorry sorry!

請問 forever 大大, 既然 flybar 會使到直昇機不靈敏，為何又要 flybar 呢？是否無flybar，會使機子不穩定及影響轉向呢？

從以下片段, 可以見到，無 flybar 都不是十分不穩定。

http://www.youtube.com/watch?v=AgQKYskskp4

[ 本帖最後由 derek123 於 2010-1-14 16:53 編輯 ]

chotaihua

flybar的功能有點類似機械式的陀螺儀,可以維持穩定的姿態.
重錘太輕會失去穩定姿態的作用,太重則會造成改變姿態不易,飛起來操控性變遲鈍.
適當的設計配重就能兼顧穩定性以及操控性.