質問: 逆飛行を維持できるフルスケールのヘリコプターがありますか? **背景** 私はモデルの航空愛好家であり、人々がどのくらい遠くに曲がりくねっているのかを見て楽しんでいます。モデルの航空機は、その小さなサイズのために、フルスケールをはるかに超えて限界を押し進めることができます。私はこれが可能なのは、モデルが小さく*有人工芸の乗員を殺す力に耐えることができるためです。また、フルモデルの航空機と比較して、モデル航空機は一般的に圧倒される 例えば、私は30度の登山が不可能なモデル飛行機を持っていません。飛行機型飛行機が重量比1.5:1または2:1を超える推力を持つことはかなり一般的です。 **質問** モデルヘリコプターが可能だったもののいくつかを最初に見たときに私は吹き飛ばされました。フルスケールのヘリコプターの飛行機(レッドブルデモンストレーション)も見てきましたが、できる。 レッドブルのデモンストレーションでは、ヘリコプターがローリング中にいくつかのネガティブな(または少なくともニュートラルな)集合体を使用するかもしれないように見えましたが、倒立したホバーまたは倒立飛行を維持するのに十分であるとは思われませんでした。これは私に不思議に思った:倒立した飛行を維持する能力のある本格的なヘリコプターか、倒立したホバー(より多くの力を必要とする)があったか?もしそうでなければ、そうすることができるヘリコプターを建設することを目的とすることは可能でしょうか? **注** 私はこの操作が可能な機械を作る技術的な可能性について疑問を抱いています。この質問の範囲については、そのような偉業を試みるために克服する必要がある規制上、法律上および経済上の障害を無視してください(試してみたいパイロットを見つけることはもちろんです)。 また、私はフルスケールの倒立飛行についてしか求めていません。私は誰かが大気圏モデルができるフルスケールのヘリコプターを設計しようとすれば、物理学は非常に速くなると理解しています。 *一部のモデル飛行機やヘリコプターはフルスケールの35%を超える場合がありますが、フルスケールの航空機に比べるとまだ小さいです。
回答: 逆行飛行を持続できる真のヘリコプターはありません。 単純な理由は、そのような操作上の必要性がないということです。 理論的に可能ですか?はい、しかし、あなたは克服するために多くの工学上の問題があります。倒立した燃料およびオイルシステムに加えて、ロータヘッドは必要以上に複雑になります。 正常に飛行すると、胴体はロータの下に振り子のように効果的にぶら下がり、ローターをシャフト軸のハブに保持する大きなナット(OK、それよりも複雑です)を使用します。ローターは胴体を引き上げます。 逆さまに飛ぶためには、ローターは胴体を押し上げることができなければならないので、ハブは両方向に適切な力を加えて耐えるように設計する必要があります。 次に、回転ブレードカフおよび関連するヒンジは、ブレードが全範囲にわたって(通常の姿勢から見て)負のピッチを有するように設計されなければならない。これは、必要に応じて正および負のピッチを設定することができるように集合機構が設計されなければならないことを意味する。 ブレードはまた、より剛性である必要があり、その結果、それらは過度に円錐状にならず、胴体に接触する。これは、強化される必要がある頭部関節に、より多くの力を加えるだろう。 最後に、循環制御を「逆転」して、予想される集団圧力、周期的な後退、鼻を上げる。スピードを落とす;逆の意味で働く。 私はおそらく他の要因を考慮していないでしょう。 このすべては、逆飛行の必要がないことを考えると、重大な複雑さと重量を追加することになります。 ところで、飛行するか、逆さまにするのに必要な電力は、通常の飛行と同じです。倒立飛行がより多くのパワーを必要とする本質的な理由はありません。ブレードが特定の速度で回転し、特定の迎え角がどの方向に向いていても同じ量の揚力を生成します。 モデルヘリコプターがこれを行うことができる理由は、胴体の重量に対するローターの重量の比が、実際のヘリコプターの場合よりもずっと少なく、したがって、必要な揚力を生成するためにはるかに少ない電力を必要とし、より高い重量対重量比。 実際のヘリコプターが好気的な操縦で短時間反転する理由は、胴体の運動量がローターから引き離され、胴体に向かって上昇する揚力ベクトルが反撃されるためです。胴体と揚力ベクトルの運動量が結合するため、不可能な外部ループを考えてみましょう。 あなたは、通常設計されたリジッドヘッドを備えたモデルでこれを実証することができます。登ることができるように、平行移動リフトを得るために地面効果で加速する必要があるまで、胴体に安定したバラストを追加してください。今度は逆転しよう!