자동 회전

Autorotation
이 기사는 회전익 항공기의 자동 회전에 관한 것입니다.고정익 항공기의 자동 회전은 자동 회전(고정익 항공기)을 참조하십시오.
헬리콥터 회전자를 통한 공기 흐름.위에서는 로터에 동력이 공급되고 공기를 아래로 밀어 올리면서 양력과 추력을 발생시킵니다.아래는 헬리콥터 회전자가 동력을 잃었고 우주선은 비상 착륙을 하고 있습니다

자동 회전은 헬리콥터나 다른 회전익 항공기의 주 회전자 시스템이 회전자를 구동하는 엔진 [1][2][3]동력이 아닌 자동 자이로와 같이 회전자를 통해 위로 이동하는 작용에 의해 회전하는 비행 상태를 말한다.자동 회전이라는 용어는 1915년에서 1920년 사이의 초기 헬리콥터 개발 기간으로 거슬러 올라가며,[4] 엔진 없이 회전하는 로터를 가리킨다.이것은 고정익 항공기의 활공 비행과 유사하다.자동 회전은 또한 특정 나무들이 씨앗을 더 많이 퍼뜨리는 수단으로 사용하도록 진화해왔다.

헬리콥터에서 자동 회전을 사용하는 가장 일반적인 용도는 엔진 고장 또는 테일 로터 고장 시 항공기를 안전하게 착륙시키는 것이다.이것은 헬리콥터 조종사에게 훈련의 일환으로 가르치는 일반적인 비상 절차이다.

정상 동력 헬리콥터 비행에서는 공기가 위에서 메인 로터 시스템으로 흡입되어 아래로 배출되지만, 자동 회전 중에는 헬리콥터가 하강할 때 공기가 아래에서 로터 시스템으로 이동한다.자동 회전이 기계적으로 허용되는 것은 엔진이 작동하지 않더라도 메인 로터가 계속 회전할 수 있는 자유 회전 장치와 상대 바람의 로터 속도를 유지하는 공기역학적인 힘 때문입니다.이것은 엔진이 완전히 고장났을 때 헬리콥터가 안전하게 착륙할 수 있는 수단이다.따라서 모든 단일 엔진 헬리콥터는 형식 [5]인증을 취득하기 위해 이 기능을 입증해야 한다.

역사상 가장 긴 자동 회전은 1972년 장 불레가 아에로 스페이스얼 SA 315B 라마를 타고 12,440m(40,814ft)의 최고 고도에 도달했을 때 이루어졌다.이 고도에서는 -63°C(-81.4°F)의 온도 때문에 출력을 줄이자마자 엔진이 꺼지고 재시동할 수 없었습니다.그는 자동 회전을 이용하여 비행기를 안전하게 [6]착륙시킬 수 있었다.

강하 및 착륙

헬리콥터에서 "자동 회전"은 엔진이 메인 로터 시스템에서 해제되고 로터 블레이드가 로터를 통과하는 공기의 상승 흐름에 의해서만 구동되는 하강 기동을 의미한다.프리휠링 장치는 엔진 회전 속도가 로터 회전 속도보다 낮을 때마다 해제되는 특수 클러치 메커니즘입니다.엔진이 고장 나면 자유분방한 유닛이 자동으로 엔진을 메인 로터로부터 분리하여 메인 로터가 자유롭게 회전할 수 있도록 합니다.

자동 회전이 발생하는 가장 일반적인 이유는 엔진 오작동 또는 고장이지만, 자동 회전에서 발생하는 토크가 사실상 없기 때문에 테일 로터가 완전히 고장나거나 테일 로터 효율성이 [7]상실된 경우에도 자동 회전을 수행할 수 있습니다.고도가 허용되는 경우 자동 회전을 사용하여 전력 [2]안착이라고도 하는 소용돌이 링 상태에서 복구할 수도 있습니다.모든 경우에 성공적인 착륙은 자동 회전을 시작할 때 헬리콥터의 높이와 속도에 좌우된다(높이-속도도 참조).

엔진 고장의 순간, 메인 로터 블레이드는 공격 각도와 속도로부터 양력과 추력을 생성합니다.엔진 고장 시 수행되어야 하는 집합 피치를 즉시 낮추면 조종사는 상승과 항력을 줄이고 헬리콥터는 즉시 하강하기 시작하여 로터 시스템을 통해 상승 기류를 생성합니다.로터를 통과하는 이러한 공기 흐름은 하강 내내 로터의 회전 속도를 유지하기에 충분한 추력을 제공합니다.자동회전 시에는 테일로터가 메인로터 변속기에 의해 구동되므로 정상비행시처럼 방향제어가 유지된다.

밀도 고도, 총 중량, 회전자 회전 속도 및 순방향 공기 속도 등 여러 가지 요인이 자동 회전 강하 속도에 영향을 미칩니다.조종사의 주요 하강 속도 조절은 비행 속도이다.통상 비행과 마찬가지로 사이클릭 피치 제어에 의해 보다 높거나 낮은 기류를 얻을 수 있다.강하 속도는 영공 속도에서 높고 앞서 언급한 특정 헬리콥터와 요인에 따라 약 50 - 90노트에서 최소로 감소한다.최저 강하 속도를 초과하는 속도로 대기 속도가 증가하면 강하 속도가 다시 증가합니다.회전자는 비행속도가 0일 때에도 날개형임에도 불구하고 낙하산의[8][9] 항력계수에 가깝기 때문에 매우 효과적이다.

자동 회전에서 착륙할 때 회전익에 저장된 운동 에너지와 항공기의 전진 운동을 이용하여 하강 속도를 줄이고 연착륙을 한다.하강 속도가 높은 헬리콥터를 정지시키는 데 더 많은 로터 에너지가 더 느리게 하강하는 헬리콥터를 정지시키는 데 필요한 양보다 더 많이 필요하다.따라서 매우 낮거나 매우 높은 공기 속도에서 자동 회전 강하는 최소 하강 속도에서 수행되는 것보다 더 중요하다.최적의 착륙 기동은 항공기 내부의 모든 수직 이동, 수평 이동 및 회전 움직임을 완벽한 정지 상태로 정지시킵니다.실제로 완벽한 착륙은 [citation needed]거의 불가능하다.

각 헬리콥터 유형은 동력 차단 활공 속도가 가장 효율적인 특정 비행 속도를 가지고 있습니다.최고의 비행 속도는 가장 큰 활공 범위와 가장 느린 하강 속도를 결합한 속도입니다.특정 비행 속도는 헬리콥터 유형에 따라 다르지만 특정 요인(밀도 고도, 바람)은 모든 구성에 동일한 방식으로 영향을 미친다.자동 회전을 위한 특정 비행 속도는 평균 날씨 및 바람 조건과 정상 [citation needed]하중에 기초하여 각 헬리콥터 유형에 대해 설정된다.

고밀도 고도 또는 돌풍 조건에서 무거운 하중을 싣고 운용되는 헬리콥터는 하강 시 약간 증가하는 비행 속도에서 최상의 성능을 달성할 수 있다.저밀도 고도와 가벼운 부하에서는 정상 공기 속도가 약간 감소하는 것으로 최상의 성능을 얻을 수 있습니다.비행 속도를 기존 조건에 맞추는 이 일반적인 절차에 따라 조종사는 어떤 상황에서든 거의 동일한 활공각을 달성하고 착륙 지점을 추정할 수 있습니다.이 최적 활공각은 보통 17~20도입니다.[10]

자동 회전 지역

수직 자동 회전 하강 중인 블레이드 영역.

수직 자동 회전 중에 로터 디스크는 피동 영역, 구동 영역 및 스톨 영역의 세 가지 영역으로 나뉩니다.이러한 영역의 크기는 블레이드 피치, 하강 속도 및 로터 회전 속도에 따라 달라집니다.자동 회전 속도, 블레이드 피치 또는 하강 속도를 변경하면 영역의 크기가 서로 상대적으로 변경됩니다.

구동 영역은 프로펠러 영역이라고도 하며 블레이드의 끝에 있는 영역입니다.보통 반지름의 약 30%로 구성됩니다.가장 많은 항력을 발생시키는 것은 구동 영역입니다.전체적인 결과는 블레이드 회전의 감속입니다.

구동 영역 또는 자동 회전 영역은 일반적으로 블레이드 반지름의 25~70% 사이에 있으며, 자동 회전 중에 블레이드를 회전시키는 데 필요한 힘을 생성합니다.구동 영역의 총 공기역학적 힘은 회전축보다 약간 앞으로 기울어져 지속적인 가속력을 생성합니다.이 기울기는 추력을 제공하여 블레이드의 회전을 가속화하는 경향이 있습니다.주행 영역 크기는 블레이드 피치 설정, 강하 속도 및 로터 회전 속도에 따라 달라집니다.

로터 블레이드의 내부 25%를 스톨 영역이라고 하며, 블레이드의 회전을 느리게 하는 드래그를 유발하는 최대 공격 각도(스톨 각도) 이상으로 작동합니다.구동영역으로부터의 날개 가속력과 종동영역으로부터의 감속력이 균형을 이루도록 집합 피치를 조정함으로써 일정한 로터 회전수를 얻을 수 있다.

조종사는 구동영역의 크기를 제어함으로써 자동회전속도를 조정할 수 있다.예를 들어 집합 피치가 상승하면 모든 영역에서 피치 각도가 증가합니다.이로 인해 평형점이 블레이드의 스팬을 따라 내부로 이동하게 되어 구동 영역의 크기가 커집니다.스톨 영역도 커지고 주행 영역도 작아집니다.구동영역의 크기를 줄이면 구동영역의 가속도 및 회전속도가 [original research?]감소한다.

부서진 날개상

부서진 날개 상은 비상 상황에서 자동 회전을 성공적으로 수행한 미 육군의 상이다.육군 규정 672-74에 명시된 이 상의 요건은 다음과 같다. "항공 승무원은 뛰어난 비행 기술을 통해 비상 상황에서 항공기 손상이나 인원의 부상을 최소화하거나 방지해야 한다.승무원이 비상상황에서 [11]항공기를 회수하는 과정에서 남다른 기술을 보여줬을 것이라고 말했다.

「 」를 참조해 주세요.

레퍼런스

  1. ^ Rotorcraft Flying Handbook (PDF). U.S. Government Printing Office, Washington D.C.: U.S. Federal Aviation Administration. 2001. pp. 16–1. ISBN 1-56027-404-2. FAA-8083-21. Archived (PDF) from the original on 2013-04-20. a gyroplane rotor system operates in autorotation
  2. ^ a b 벤슨, 이고르"Wayback Machine의 모든 아카이브된 2014-06-26에 대해 설명합니다." Gyrocopters UK접속일 : 2014년 4월 10일견적: "공기..(이것이) 아래쪽으로 꺾인다.
  3. ^ Charnov, Bruce H. Cierva, Pitcairn 및 Legacy of Rotary-Wing Flight Archived 2016-03 Wayback Machine Hofstra University.접속일 : 2011년 11월 22일
  4. ^ "자동 회전", Dictionary.com 압축 해제(v 1.1). Random House, Inc. 2007년 4월 17일 Wayback Machine에서 2012년 3월 17일 아카이브 완료
  5. ^ 미국 연방 항공 규정, § 27.71 웨이백 머신에 보관된 2016-12-08 자동 회전 성능
  6. ^ R. Randall Padfield; R. Padfield (1992). Learning to Fly Helicopters. McGraw Hill Professional. p. 151. ISBN 978-0-07-157724-3.
  7. ^ 로터크래프트 플라잉 핸드북, Skyhorse 출판사 연방항공국 섹션 11-12 (2007년 7월)ISBN 978-1-60239-060-7
  8. ^ 존슨, 웨인헬리콥터 이론 p109, 쿠리어 도버 출판사, 1980.액세스: 2012년 2월 25일.ISBN 0-486-68230-7
  9. ^ John M. Seddon; Simon Newman (2011). Basic Helicopter Aerodynamics. John Wiley and Sons. p. 52. ISBN 978-1-119-99410-7.
  10. ^ 폴 캔트렐"자동 회전의 공기역학 – 정상 상태 하강 2007-04-06년 웨이백 머신에 보관됨" 콥터 액세스: 2013년 11월 11일.
  11. ^ "Broken Wing Awards". www.ursrucker.com. Archived from the original on 1 April 2018. Retrieved 25 April 2018.

외부 링크