횡류 효과

Transverse flow effect

횡류효과헬리콥터가 공기를 통해 수평(일반적으로 전방)으로 이동할 때 발생하는 공기역학적 효과로 로터 디스크가 옆으로 굴러가게 된다.[1] 횡방향 롤 또는 유입 롤이라고도 한다.[2][3]: 2–28 [4]

회전자 디스크 위의 공기가 위에서 아래로 당겨지고 있기 때문에(유도 유량 또는 다운워시라고 알려져 있음) 회전자 디스크 주위에 균등하게 분포되어 있기 때문에 회전자 디스크 위를 맴돌 때는 횡류 효과가 발생하지 않는다. 공기는 위에서 하강하고 있어 공격 각도를 줄이는 효과가 있다.

그러나 헬리콥터가 방해받지 않는 공기로 이동하기 시작하면 디스크의 일부는 깨끗하고 가속되지 않은 공기에 있는 반면, 로터 디스크의 나머지 부분은 여전히 하강 공기에 작용하고 있다. 따라서 깨끗한 공기에 작용하는 디스크 부분은 하강 공기에 작용하는 디스크 부분보다 높은 공격 각도를 보인다.[5] 그 결과 깨끗한 공기에 있는 부분이 더 많은 양력을 발달시키는 것이다.

위상 지연으로 인해 순진하게 예상할 수 있는 대로 뒤로 던지기는커녕 옆으로 굴러간다. 위상 지연은 반강화 2 블레이드 로터 시스템에서 로터 회전 시 추가 리프트가 약 90도 후에 나타나도록 한다. 위상 지연은 주기적인 힘에 의해 작용하는 모든 회전 시스템의 속성이다. 회전 축에 힌지가 있는 시스템의 경우(우리 경우, 반강체 플리핑 타입의 로터 헤드) 위상 지연은 90도이다. 회전 축으로부터 어느 정도 거리에 경첩이 있는 시스템의 경우(완전히 연결식 로터 헤드 등) 위상 지연은 90도 미만이다. 전방 비행에서 조종사는 헬리콥터의 로터가 시계 반대 방향으로 회전하는지 또는 시계 방향으로 회전하는지에 따라 오른쪽 또는 왼쪽 롤링을 경험하게 된다. 일부 출처는 롤링을 자이로스코프식 전처리 탓으로 돌리지만,[5][1] 이는 옳지 않다. 자이로스코프 프리세션은 항상 90도의 변화를 초래하는 반면 위상 지연은 90도 미만이 될 수 있다.[3]: 2–28

헬리콥터가 옆바람을 경험할 경우 횡류 효과로 롤 대신 위아래로 투구하는 효과를 볼 수 있다.

공기속도가 높을수록 로터 디스크는 점점 더 많은 부분이 깨끗한 공기에 있고 리프트 디퍼렌셜은 감소하지만 전체 비행 엔벨로프에서 어느 정도 횡방향 유량 효과를 경험하게 될 것이다.[3]: 2–28 일반적인 단일 회전자 헬리콥터에서는 ETL(Effective Translational Lift) 직전에 효과가 가장 크다.[3]: 2–28 [1]

로터 디스크의 전면과 후면의 리프트 차이도 드래그 차이를 일으켜 약 10~20노트의 진동이 발생한다.[5][1] 그러나 일부 출처는 이를 횡류보다는 ETL 탓으로 돌린다.[3]: 2–28

참조

  1. ^ a b c d "2. Aerodynamics of Flight". Helicopter Flying Handbook (PDF). Federal Aviation Administration. 2012. p. 2-23. Retrieved 17 January 2022.
  2. ^ Hitchens, Frank E. (2015). The encyclopedia of aerodynamics. Andrews UK Limited. ISBN 9781785383243.
  3. ^ a b c d e Croucher, Phil (2007). Professional Helicopter Pilot Studies. ISBN 9780978026905.
  4. ^ Coyle, Shawn (2009). Cyclic and collective : further art and science of flying helicopters. Lebanon, OH: Eagle Eye Solutions. p. 247. ISBN 9780557090662.
  5. ^ a b c "1". Fundamentals of Flight FM 3-04.203 (PDF). US Department of the Army. May 2007. p. 1-116.