science >> Wetenschap >  >> Fysica

Berekening van de hefhoogte van rotorbladen berekenen

Heffen is de aerodynamische kracht die wordt veroorzaakt door schoepen - zoals propellers, rotorbladen en vleugels - die zich in een hoek van 90 graden ten opzichte van de tegemoetkomende lucht voordoen. Met betrekking tot rotorbladen - zoals die op een helikopter worden gevonden - wanneer de voorrand van het blad de tegemoetkomende wind raakt, genereert de vorm van het vleugelprofiel een gebied met hoge druk direct onder en een gebied met lage druk boven het blad , resulterend in een lift. Om de hoeveelheid lift te bepalen die wordt gegenereerd door een rotorblad, gebruiken we de liftvergelijking L = ½ ρv2ACL.

Begrijp elk element van de limietvergelijking L = ½ ρv2ACL. L betekent hefkracht, gemeten in Newtons; ρ betekent luchtdichtheid, gemeten in kilogram per kubieke meter; v2 betekent echte vliegsnelheid in het kwadraat, het kwadraat van de snelheid van de helikopter ten opzichte van de naderende lucht, uitgedrukt in meter per seconde. In de vergelijking betekent A het gebied van de rotorschijf, dat eenvoudig het gebied van het rotorblad is, uitgedrukt in vierkante meters. CL betekent de dimensieloze liftcoëfficiënt bij een specifieke invalshoek, de hoek tussen de koorde lijn van het rotorblad - een denkbeeldige lijn getrokken door het midden van een vleugelprofiel dat zich uitstrekt van de voorrand naar de achterrand - en de tegemoetkomende lucht. CL is dimensieloos, omdat er geen eenheden aan zijn gekoppeld; het wordt eenvoudig weergegeven als een getal.

Identificeer de waarden voor elk element van de liftvergelijking. In het voorbeeld van een kleine helikopter met twee bladen, rijdt de rotorschijf met 70 meter per seconde (v). De liftcoëfficiënt voor de messen is 0,4 (CL). Het vlakke veld van de rotorschijf is 50 meter in het kwadraat (A). Ga uit van internationale standaardatmosfeer, waarin de dichtheid van lucht op zeeniveau en 15 graden Celsius 1,275 kilogram per kubieke meter (ρ) is.

Steek de waarden die u hebt vastgesteld in de levensvergelijking en los op voor L. In het helikoptervoorbeeld zou de waarde voor L 62.475 Newton moeten zijn.

De waarde voor CL wordt meestal experimenteel bepaald en kan niet worden bepaald tenzij u eerst de waarde van L. kent. De vergelijking voor de liftcoëfficiënt is volgt: CL = 2L /ρv2A.