Wątek: Ustawienie śmigła w chorągiewkę

[rutkov]

Wiem ogólnie oczywiście kiedy i po co. Ale chciałbym się dowiedzieć więcej o plusach i minusach takiego ustawienia, czy stosuje się je tylko w awaryjnych momentach. I czy np. w jednosilnikowym samolocie lepiej jest ustawić w ch.czy nieruchomo? No i inne kwestie dotyczące śmigła ust. na luz.

ps. jak to jest wiertolotach? Zasady analogiczne do samolotów?

[Redspider]

Co do śmigłowców to wydaje mi się, że nie stawia sie łopat na "0". To jak by w samolocie zwinąć skrzydła, czyli bez sensu. Nie wiem jak z biegiem "jałowym" ale, być może to jest właśnie autorotacja.
Co do samolotów w sytuacji awaryjnej chyba najlepszym wyjściem jest ustawienie smigła w chorągiewkę, choć by tylko ze względów bezpieczeństwa w czasie awaryjnego lądowania.

[JG300_Shoki]

Ustawienie łopat w chorągiewkę ma sens tylko podczas lotu z wyłaczonym silnikiem. Łopaty stawiają wówczas mniejszy opór. W przypadku samolotów jednosilnikówych pozwala to troche wydłużyć czas szybowania

[Sundowner]

ps. jak to jest wiertolotach? Zasady analogiczne do samolotów?

Tzn, jak? Ustawić je pod katem 90* do przepływu ? Nie za bardzo rozumiem jak i po co chciałbyś stawiać łopaty "w chorągiewkę" na śmigłowcu, skoro przepływ powietrza w locie postępowym jest zawsze prostopadle do osi obrotu wirnika/śmigła w tych statkach powietrznych.

[soh]

W śmigłowcach ustawienie śmigła w chorągiewkę sensu absolutnie nie ma. W sytuacji podbramkowej natomiast ustawia sie je tak, by uzyskać efekt autorotacji.

[Miron]

(...)
...chciałbym się dowiedzieć więcej o plusach i minusach takiego ustawienia...
(...)

Plusy: zmniejszenie oporu w sytuacji awarii silnika(-ów).
Minusy: bardziej skomplikowane mechanizmy regulacji skoku, ciężar, ryzyko usterki lub błędu pilota, przy których śmigło przejdzie w chorągiewkę na sprawnym silniku.

(...)
...czy stosuje się je tylko w awaryjnych momentach...
(...)

Rozumiem, że jako "awaryjne momenty" uwzględniamy również loty szkolne przy nauce postępowania itd. Więc: tak i nie. W innych sytuacjach nie robi się tego celowo, a przynajmniej zwykle, ale śmigło przechodzi w chorągiewkę również gdy planowo wyłączamy silnik (wynika to z logiki sterowania zespołem napędowym). Zjawisko to wykorzystane zostało (zupełnie "niechcący") w samolotach ATR 42/72. Mianowicie, gdy wyprowadza się silnik z pracy w Hotel Modzie (w Wiecznym Konkursie było coś na ten temat) hamulec śmigła działa dość wolno (zasilanie hydro tylko z pompy pomocniczej). Gdyby śmigło natychmiast zaczęło się rozkręcać, "nie do końca odpuszczony" hamulec by się spalił (doświadczenie z początków eksploatacji tych samolotów). Ustawienie śmigła w chorągiewkę znacznie spowalnia jego obroty, co daje mechanizmom hamulca czas na wykonanie pełnego cyklu.

(...)
...czy np. w jednosilnikowym samolocie lepiej jest ustawić w ch. czy nieruchomo?
(...)

Z aerodynamicznego punktu widzenia zawsze jest lepiej chorągiewkować. Pytanie, czy się opłaca (ciężar, skomplikowanie itd.). Natomiast nie wiem, co rozumiesz przez "nieruchomo".

[Ranwers]

Sprawa jest wg mnie banalna. Łopata śmigła jest profilem aerodynamicznym pracującym - nazwijmy to dla siebie  . Natomiast względem lotu samolotu to raczej już stwarza opór i stąd właśnie regulacje skokiem w zależności od prędkości. Jak silnik przestaje działać to właśnie ustawia się taki skok śmigła (chorągiewka) i wówczas opór łopat można porównać do oporu skrzydła samolotu (tyle że w innej płaszczyźnie) czyli możliwie najniższy. Czy smigło się kręci czy nie - to raczej już nie ma znaczenia. Zazwyczaj zatrzymuje się bo wytwarzana siła "nośna" na łopatach jest za mała do pokonania oporu silnika (myślę tu o ok. 36 litrowych jednostkach).

[Redspider]

Nieruchomo , to chyba Rutkov podłapał pewnie z pewnej gry , która nas zebrała na tym forum. W rzeczywistości śmigło przy awarii silnika nie zatrzymuje się ( jeśli nie ma możliwości przestawienia w chorągiewkę ), chyba że nastąpiła jakaś awaria reduktora i spowodowała jakieś totalne zblokowanie mechanizmów. Wracając do lądowań awaryjnych zdecydowanie lepiej jest ustawić w chorągiewkę, ponieważ śmigło nie będzie się kręcić lub na  tyle wolno , że nie obetnie głów załodze.  

[rutkov]

No tak ten cholerny Olo , wypacza myslenie techniczne mniej obeznanych  .

Tzn, jak? Ustawić je pod katem 90* do przepływu ?

Jasne że chodziło o chorągiewkę "pionową", czyli jak mówicie autorotację.

[Miron]

(...)
W rzeczywistości śmigło przy awarii silnika nie zatrzymuje się ( jeśli nie ma możliwości przestawienia w chorągiewkę ), chyba że nastąpiła jakaś awaria reduktora i spowodowała jakieś totalne zblokowanie mechanizmów.
(...)

Moje (i nie tylko) doświadczenia praktyczne wskazują, że jednak nie do końca. W silnikach turbowałowych i owszem, bo opory na wale są praktycznie żadne. W przypadku silników tłokowych jednak dość łatwo o taką sytuację, gdyż siły wytwarzane na śmigle są stosunkowo niewielkie, a do tego jeszcze bardziej maleją, gdy śmigło stanie (zatrzyma się "na kompresji"), co sprawia, że później dużo trudniej jest je rozkręcić (np. w celu ponownego uruchomienia silnika bez rozrusznika). Jedyne, co w Iłku jest pod tym względem dziwne, to to, że zatrzymanie śmigła (lub jego rozkręcenie) pociąga za sobą dość niewytłumaczalną, wyraźną i skokową zmianę momentów poprzecznych działających na samolot.

Czepiając się zaś (nie zniósłbym, gdybym się nie czepił, prawda?) słowa "reduktora": nie tylko. Wał, a co za tym idzie, także śmigło, stanie natychmiast także w przypadku "zblokowania" jakichkolwiek elementów mechanicznie z nimi złączonych (oczywiście gdy połączenie tych elementów z wałem wytrzyma, a zwykle nie powinno). Widziałem silnik, który stanął natychmiast po tym, jak zatarły się tłoki w cylindrach; znam również przypadek, w którym stało się to samo, gdy korbowód "wyszedł bokiem".

I dalej:

(...)
Co do samolotów w sytuacji awaryjnej chyba najlepszym wyjściem jest ustawienie smigła w chorągiewkę, choć by tylko ze względów bezpieczeństwa w czasie awaryjnego lądowania.

(...)
Wracając do lądowań awaryjnych zdecydowanie lepiej jest ustawić w chorągiewkę, ponieważ śmigło nie będzie się kręcić lub na  tyle wolno , że nie obetnie głów załodze.   

Zatrzymanie śmigła na skutek chorągiewkowania jest skutkiem, a nie przyczyną. Zjawisko to nie ma nic wspólnego z jakimkolwiek zagrożeniem niesionym przez śmigło w przypadku awaryjnego lądowania. Gdy w takiej sytuacji śmigło "spotyka się" z ziemią, ma się pogiąć, a nie połamać, bez względu na prędkość obrotową, właśnie dlatego, żeby nie siać odłamkami (przecież nikt nie da gwarancji, że chorągiewkowanie się "uda", a co z samolotami, które takiej możliwości nie mają?). I dlaczego obracające się śmigło ma zagrażać załodze samolotu? Przecież jest na zewnątrz, a załoga w środku...

[Sundowner]

Jak w śmigłowcu ustawisz łopatę pionowo, to nie będziesz miał autorotacji, a kowadło wirnik najzwyczajniej sie zatrzyma, bo opór powietrza będzie ogromny we wszystkich kierunkach, poza pionowym - i w tym kierunku maszyna zacznie spadać

Autorotacja polega na napędzaniu wirnika nośnego poprzez opływ powietrza - wtedy łopaty na pewnym odcinku zapewniają siłę napędową łopaty poprzez opływ powietrza, a inna wytwarza siłę nośną. Skok łopaty ustawia się tak by zapewnić odpowiedni stopień przepływu powietrza przez wirnik - tzn taki, który nie będize powodował zmniejszenia sie obrotów wirnika, co spowoduje zmniejszenie sie siły nośnej.




Zwiększenie skoku łopat spowoduje właśnie zwiększony opór czołowy na łopatach.

Jeżeli chcesz zminimalizować opór stawiany przez poruszające sie łopaty wirnika w śmigłowcu, to ich skok musisz ustawić na najniższy - z powodu kierunku poruszania się tego swoistego śmigła jakim jest wirnik nośny w śmigłowcu - jest to kierunek poprzeczny, a nie podłużny do osi obrotu.

[Redspider]

@ Miron zgadzam się , że podniesienie bezpieczeństwa jest wypadkową pomysłu możliwości ustawienia śmigła w chorągiewkę. Notomiast całkowicie nie zgodzę się z Toba, że lądowanie awaryjne tzn. bez podwozia przy samolocie wielosilnikowym jest bezpieczne bez względu na to czy śmigło się kręci "normalnie" czy tez ograniczymy jego ruch do minimum. Przykłady : średnie bombowce amerykańskie B-25, B-26. Zmartwieniem konstruktorów były tez P 38 i P 61, gdzie twarde lądowanie kończyły się poszatkowaniem załogi.

[Miron]

(...)
...nie zgodzę się (...) że lądowanie awaryjne tzn. bez podwozia...
(...)

Lądowanie awaryjne to nie zawsze lądowanie bez podwozia. Jak do tej pory analizowaliśmy usterkę silnika, a nie mechanizmów wypuszczania podwozia, natomiast wymienione przez Ciebie samoloty (jak większość z grupy, do której należą) były przystosowane do lądowania "w terenie przygodnym" i robiły to, w miarę możliwości, na kołach. Poza tym, od zawsze chyba, wszystkie procedury lądowania awaryjnego bez podwozia nakazują wyłączenie silnika(-ów) w końcowej fazie podejścia, choć nigdy nie spotkałem się z uzasadnieniem, że to ze względu na obracające się śmigło (zawsze natomiast było to zagrożenie pożarem).

(...)
Przykłady : średnie bombowce amerykańskie B-25, B-26. Zmartwieniem konstruktorów były tez P 38 i P 61, gdzie twarde lądowanie kończyły się poszatkowaniem załogi.

Ciekawe, zważywszy, że jeśli załoga miałaby czas wyłączyć silnik przed przyziemieniem (czego wymagają procedury), to również przestawiliby śmigło w chorągiewkę (taka jest kolejność - najpierw silnik, potem śmigło; zresztą w większości wypadków dzieje się to automatycznie), dzięki czemu szybko by stanęło; w drugą zaś stronę możliwość chorągiewkowania nie ma znaczenia, bo nie robi się tego w powietrzu na sprawnym (działającym) silniku. Gorzej nawet, zrobienie tego na silniku, pracującego na względnie dużej mocy (niekoniecznie maksymalnej, czasem wystarczy mniej niż 50%) może bardzo łatwo doprowadzić do ukręcenia wału (to nie żart). Konsekwencje takiego wydarzenia mogłyby być znacznie poważniejsze, niż ew. odłamania pojedynczej łopaty.

Na koniec:

(...)
...nie zgodzę się z Toba, że lądowanie awaryjne (...) jest bezpieczne...
(...)

Nie twierdzę, że jest bezpieczne. Wiem natomiast, że różnica jest praktycznie żadna (a przynajmniej na tyle niewielka, że nie ma o tym mowy w instrukcjach eksploatacji samolotów, które miałem okazję mieć w łapkach).

Przy okazji: kokpit w P-38 znajduje się poza "strefami niebezpiecznymi" śmigieł (po 30^o w przód i w tył od piasty śmigła).

Dodatkowym argumentem świadczącym o braku zagrożenia ze strony obracającego się śmigła może być fakt, iż na wiele widzianych przeze mnie śmigieł metalowych (bo takie, o ile się nie mylę, miały samoloty wspomniane w poście Redspidera) - zarówno na żywo, jak i na zdjęciach - które spotkały się z podłożem lub innymi twardymi obiektami w sposób mniej lub bardziej nieplanowany, żadne z nich nie było połamane, natomiast wszystkie ślicznie pogięte (podobnie jak w Iłku, choć kształt zupełnie inny). Nie istniało więc ryzyko zranienia kogokolwiek, kto nie znalazł się akurat na torze ruchu całego samolotu, szczególnie zaś jego załogi. Oczywiście śmigła drewniane i kompozytowe zachowają się nieco inaczej, ale powstałe w tym procesie drzazgi i wióry mają raczej niewielką siłę przebicia, a poza tym większość z nich porusza się w kierunku innym, niż w stronę kadłuba (szczególnie te większe, zachowujące kierunek ruchu łopaty w chwili złamania).

[Pan_B]

Witam wszystkich na początek.
Temat śmigła i napędu samolotu śmigłowego jest bardzo ciekawy. Padł tutaj termin "reduktor". Czy pilot z czasów IIWW miał możliwość sterowania tym podzespołem? Mógł decydować jak szybko będzie obracać się śmigło?

[kredes]

No to chyba oczywiste, że mógł sterować obrotami śmigła. Np. przesuwając manetkę gazu, lub operując skokiem śmigła. Przekładnia redukcyjna miała stałe przełożenie.