Perchè ????

[Mirav]

Originalmente inviato da MAXREBELOT

Ciao,
PylonBologna ha perfettamente ragione, questa inclinazione è dovuta al fatto che i due rotori si trovano uno piu basso ed uno piu alto. Provate a cercare foto di elicotteri full-scale e noterete una strana tendenza a costruirli con il rotore di coda piu in alto possibile(per avvicinarsi al piano del rotore principale). E mica saranno pazzi questi ingenieri ad imbegolarsi con rinvii e cardani ecc. ecc.

cercate su www.airliners.net di foto ne troverete a centinaia!!
Ciao
max

Secondo quale teoria?
Si tende ad alzare il rotore di coda solo per farlo lavorare il più possibile fuori dal flusso del rotore principale, specialmente nel traslato.
Il rotore di coda, durante la sua azione di annullamento della coppia motrice, induce una componente ortogonale al modello, che tende a farlo traslare. Questa componente si annulla inclinando il rotore principale dal lato opposto. Questa componente ortogonale diminuisce il suo effetto durante il volo traslato, motivo per il quale quando lanci il modello in velocità tende a rollare da una parte. Proprio da quella parte dove è stato trimmato per contrastare la spinta ortogonale del ruotino di coda.
Ma tutte queste spiegazioni si trovano facilmente su internet.
Tra parentesi gli elicotteri veri sono progettati dando una minima inclinazione all'asse del rotore principale per contrastare questo effetto.

[MAXREBELOT]

Ciao,
http://www.toflyrc.com/Forum/tm.asp?...5&mpage=1&key=

Qui se n'è parlato abbastanza ampiamente e mi pare di aver capito che il problema è dovuto al fatto che i due rotori sono su due piani diversi.
Ciao
max

[lesath82]

Grazie Mirav, cominciavo a sentirmi solo!

Come ultimo tentativo di convincere gli increduli provo con la fisica vera, anche se temo che per chi non ha voglia di scervellarsi un po' per davvero questa dissertazione sarà abbastanza inutile. Cerco di esporla nel modo più chiaro possibile, ma bisognerà in ogni caso dedicarci un po' di vera concentrazione.
Pensate ad una ipotetica situazione in cui il rotore di coda (d'ora in poi RC) sia stato collocato proprio alla stessa altezza di quello principale (d'ora in poi RP). Le forze principali in gioco sono: la spinta del RP, che sarebbe del tutto verticale se questo fosse perfettamente orizzontale, ma... beh, dopo. La forza peso, questa è del tutto verticale ed è perfettamente bilanciata dalla componente verticale della forza esercitata dal RP. La resistenza aerodinamica al moto del RP (l'attrito dell'aria), che consiste in un momento torcente opposto al moto del RP che il motore deve compensare continuando a spingere il RP affinché questo non rallenti la sua rotazione. La forza esercitata dal RC: questa avendo la direzione di applicazione non allineata col baricentro (come invece è per il RP) ha un doppio effetto: quello utile è quello di generare un momento (numericamente dato dal prodotto della distanza del RC dall'asse di rotazione del RP) che compensa la tendenza che l'elicottero avrebbe di ruotare in senso opposto al RP per via del principio di azione e reazione (applicato al caso del motore che spinge il RP). Ma c'è anche l'inevitabile e per certi versi ancora più immediato effetto di spingere l'elicottero di lato. Per la prima equazione cardinale della dinamica la forza laterale esercitata dal RC (in questo caso ma anche se si trovasse a qualunque altra altezza) se non è bilanciata da qualche altra forza causerebbe la traslazione laterale dell'elicottero. Come ci si procura questa forza laterale che tiene l'elicottero fermo? Si inclina un po' il RP in modo che la forza che esso esercita abbia anche una componente orizzontale proprio esattamente uguale e contraria a quella del RC. Così la somma di tutte le forze esterne agenti sul sistema elicottero (quelle interne per azione e reazione danno sempre risultante nulla) è zero e l'elicottero può rimanere fermo in aria. Nel disegno che ho allegato ci sono quasi tutte queste forze, in più ce n'è una piccola piccola che ho trascurato dovuta all'inclinazione del RC.
Il disallineamento del RC rispetto al RP non ha alcun effetto nel senso che intendete voi. Piuttosto sarebbe importante andare a vedere il disallineamento rispetto al baricentro, quello sì che potrebbe causare un rollio dell'elicottero (ma la posizione di stabilità sarebbe comunque la stessa, solo il pilota dovrebbe continuare a esercitare il ciclico per mantenerla). Tuttavia la presenza del RP con il suo imponente effetto giroscopico fa sì che l'altezza del baricentro all'interno dell'eli diventi secondaria ai fini del discorso, invece del baricentro bisogna prendere come riferimento l'intero asse di rotazione del RP.

So che se non eravate convinti prima difficilmente lo sarete ora, ma vi posso garantire che la risposta definitiva alla questione è nella sviolinata qui sopra, o in una scritta meglio ma con contenuti analoghi. Passo e chiudo!

[lesath82]

Originalmente inviato da MAXREBELOT

Ciao,
http://www.toflyrc.com/Forum/tm.asp?...5&mpage=1&key=

Qui se n'è parlato abbastanza ampiamente e mi pare di aver capito che il problema è dovuto al fatto che i due rotori sono su due piani diversi.
Ciao
max

In quella discussione ci ha azzeccato zacstyle che ha scritto

Ciao,
a mio tempo quando stavo imparando a volare con gli ely anch'io avevo notato questa cosa ed avevo proposto la domanda a persone piu esperte le quali mi hanno detto che il rotore di coda, oltre a contrastare la forza che si crea su tutta la macchina per l'effetto giroscopico, tende anche in piccola parte a far traslare l'ely da un lato(quello appunto verso il quale spinge). Per contrastare questa traslazione l'ely deve essre inclinato leggermente. Io l'avevo presa per buona(la spiegazione è anche logica...) magari però mi hanno venduto una ca..ta....

Poco dopo kemc77 ha percorso la strada del disallineamento, ma se noti dice

Tratto da marcoe_wap (http://www.baronerosso.it/forum/showthread.php?t=31048)

Sarà meglio evitare di fare rimbalzare avanti e indietro tra i due forum informazioni inesatte!!

[Mirav]

Infatti!
Senza andare a fare riferimenti a discussioni scritte da chi pensa di sapere come funziona un elicottero solo perche ne tiene in hovering uno RC, si può fare affidamante a fonti un po più attendibili come la FAA Federal Aviation Administration.
In questo articolo allegato, al punto 5 si sottolinea la pericolosita' dell' effetto di spinta ortogonale del rotore di coda negli incidenti di Roll Over e si spiega come debba essere annullata questa spinta inclinando il rotore principale a compensare.

Il seguente è tratto dal manuale di tecnica di pilotaggio Helicopter Aviation:
...While the helicopter was hovering, the tail rotor was producing thrust which not only prevents the helicopter from spinning due to torque, but also has the useless side effect of trying to push the helicopter sideways. This is called translating tendancy. This is opposed by tilting the main rotor to the left, providing equal and opposite thrust. When the tail rotor is placed in flat pitch, the translating tendency goes away, and therefore the lateral main rotor thrust must also go away. The pilot does this by simultaneously moving the cyclic to the right as he pushes the right pedal. The timing of the two must by synchronized. If the pedal is moved quickly, the cyclic must move quickly. If the pedal moves slowly, the cyclic must move slowly...
Nota bene che qui parlano di correzione a sinistra, ma negli usa gli elicotteri hanno rotazione sinistorza e non destorza del rotore principale.
A me pare abbastanza chiaro e in più non ho trovato nulla che leghi la tendenza di traslazione e l' inclinazione della macchina in funzione della posizione del rotore di coda.

[Lanco]

Mi spiace insistere, ma le spiegazioni di MIRAV e LESAHT82 non mi convincono.
Diamo intanto per assodato che l'elicottero si alza e resta inclinato da un lato per un preciso effetto dinamico e non per un difetto.
Quanto alla ricerca delle forze che agirebbero per causarne l'inclinazione come assetto di volo stazionario, penso che la tesi portata avanti dai suddetti parta da alcuni concetti che mi lasciano dubbioso.
Un primo concetto è quello che il rotore del ruotino farebbe traslare l'eli lateralmente e che per contrasto il rotore debba assumere una certa inclinazione: la traslazione laterale (cosicchè annullando altre forze l'eli deriverebbe lateralmente sotto l'impulso del ruotino) rappresenta a mio avviso un effetto molto secondario, in quanto l'effetto pimario è quello di spinta laterale della coda in contrasto con la controspinta del rotore principale. Proprio per questa dinamica l'assetto del veicolo diventa inclinato e tale è per il fatto che i centri di rotazione dei piani del rotore e del ruotino sono su livelli diversi.
Per fare un esempio sarà capitato a tutti di dover serrare una vite con una chiave a brugola al L e di ritrovarsela in mano perchè per effetto della pressione sul lato lungo della L il lato corto della chiave tende ad inclinarsi, cosicchè esce di sede. Diverso è invece il caso della classica chiave inglese in cui la forza di torsione avviene sullo stesso piano del dado e che difatti in genere non sfugge se non per errore.
Applicando il concetto all'eli si avrà che se il ruotino viene posto alla stessa altezza delle pale, l'elicotero dovrebbe stare in hovering senza inclinazione (o forse con una inclinazione molto, molto, molto meno marcata e per l'intervento di altre forze che nella nostra ipotesi diamo per trascurate).
Altro concetto che mi lascia dubbioso è il fatto di considerare la controspinta, oppure il centro di torsione, in base al baricentro dell'elicottero e non in base al centro del rotore: se così fosse il fatto di avere pale più o meno pesanti non dovrebbe provocare sostanziale differenza nella reazione di controspinta dell'eli - a parità di baricentro del modello-, mentre invece penso che a pale più pesanti (o a quantità di moto maggiore loro impressa) corrisponda una controspinta più forte e questo dimostrerebbe che il punto di applicazione della forza da tenere presente è il centro del rotore e non il (bari)centro dell'elicottero che rimane sempre invariato.
Quanto ancora alla spinta laterale del ruotino di coda è sotto gli occhi di tutti che quando il modello si sta per sollevare da terra e rimane con un pattino in aria, la spinta laterale è contrastata dall'attrito del pattino a terra e l'eli non avrebbe alcun motivo di sollevarsi stando inclinato per contrastare una deriva laterale che è annullata dall'attrito al suolo del pattino.
In sostanza dunque non nego che ci possa essere un'influenza delle dinamiche dette dai sostenitori della deriva laterale, ma che queste rappresentano degli effetti del tutto secondari.

[Claudio_F]

Originalmente inviato da Lanco

In sostanza dunque non nego che ci possa essere un'influenza delle dinamiche dette dai sostenitori della deriva laterale, ma che queste rappresentano degli effetti del tutto secondari.

Per me quello che hai detto suona un po' come dire che il motivo principale per cui un aereo si sposta in avanti non e' la deriva prodotta dall'elica

Se su un velivolo ho qualcosa che soffia indietro mi aspetto che il velivolo trasli in avanti, se ho qualcosa che soffia di lato mi aspetto che trasli dalla parte opposta, che e' quanto succede ad un eli tenuto dritto (l'inclinazione la comandiamo noi per opporci alla traslazione indesiderata, non si mette da solo in quel modo).

Per il discorso della brugola c'e' anche quello, in effetti il rotore piu' in basso causa anche una forza torcente sull'asse del rollio.

[lesath82]

Originalmente inviato da Lanco

Mi spiace insistere, ma le spiegazioni di MIRAV e LESAHT82 non mi convincono...

Non ti dispiacere, vale la pena parlarne finché non ti convinci (o mi convinco, ma sono piuttosto sicuro di quello che scrivo...). Provo a fare dei disegni. Innanzitutto prendiamo in considerazione le torsioni, cominciando da quelle che riguardano il RP:



Il RP gira in senso orario, quindi l'aria esercita su di lui un'azione frenante consistente in un momento antiorario rappresentato dalla freccia blu. Per non far diminuire il numero di giri del rotore il motore esercita costantemente su di lui un momento orario che vince esattamente la resistenza aerodinamica, rappresentato dalla freccia rossa (sembra più piccola ma è solo perché ho dovuto disegnarle una dentro l'altra). Per il principio di azione e reazione il rotore, che viene spinto dal motore, spinge a sua volta il motore (e quindi il corpo dell'elicottero a cui il motore è ancorato) nel senso opposto, cioè antiorario (freccia viola). Come si fa a impedire all'elicottero di girare su se stesso? Si introduce il RC:



Il RC esercita una forza verso sinistra (freccia rossa), che moltiplicata vettorialmente per la freccia blu (che è il braccio, cioè il vettore che parte dall'asse di rotazione e giunge al punto di applicazione della forza) dà il momento torcente orario rappresentato dalla freccia viola che bilancia esattamente la freccia viola del disegno precedente, impedendo all'elicottero di imbardare. La somma di tutti i momenti agenti sull'elicottero è nulla, quindi per la II equazione cardinale della dinamica questo conserva il suo momento angolare totale che in hovering è zero. La forza esercitata dal RC però non solo dà origine al momento anticoppia che ci interessa, essa è innanzitutto una forza viva che agisce sull'elicottero. La somma di tutte le forze che agiscono su un corpo, indipendentemente dal punto di applicazione, è proporzionale all'accelerazione del suo centro di massa (I equazione cardinale della dinamica, su questa non si discute). Quindi per impedire all'elicottero di traslare di lato bisogna bilanciare la spinta laterale del RC. Vediamo le forze traslatorie che agiscono sull'elicottero:



Anche se non sono riuscito a disegnarlo, il RP è lievemente inclinato a destra, sicché la forza che esso esercita non è verticale bensì leggermente inclinata a destra. Scomponiamo questa forza vettorialmente nelle due componenti verticale e orizzontale. La componente verticale è perfettamente uguale e contraria alla forza peso, non è difficile riconoscere nel disegno le rispettive frecce. La componente orizzontale è proprio quella che bilancia esattamente la forza esercitata dal RC! Ecco che la somma di tutte le forze dà risultante nulla cosicché la quantità di moto totale dell'elicottero (che in hovering è pari a zero) si conserva e l'elicottero non si muove.

In sostanza ho ripetuto quello che avevo scritto nell'altro post, ma con l'aiuto dei disegni dovrebbe essere tutto più chiaro, dimmi se ora ti convince.

[lesath82]

P.S. E' vero, un disallineamento del RC rispetto al baricentro (l'elicottero ruota attorno a quello, non attorno al centro di rotazione del RP) indurrebbe un momento sull'asse del rollio, ma molto semplicemente il pilota eserciterebbe il ciclico opposto per annullarlo e mantenere l'elicottero nell'assetto che ho descritto prima (oppure l'eli è progettato e trimmato per farlo da solo). Peraltro se fossimo davvero in presenza di un momento torcente non annullato l'elicottero comincerebbe a ruotare senza fermarsi, non è che solo si inclina e se ne sta buono inclinato!

P.P.S. Non ho capito la storia delle pale pesanti, se vuoi provi a rispiegarmela?

[Lanco]

Intanto vi ringrazio per le risposte sulle quali mi devo concentrare e ora non ho la vena.
Comunque per ClaudioF mi pare che stai giungendo alla mia stessa conclusione a proposito dell'esempio della chiave a brugola.
Per Lesath82 le pale pesanti: Penso che se mettiamo su un eli delle pale più pesanti la controrotazione, a pari gri, sia più forte che con pale più leggere, così come se, in un altro esempio, aumentiamo il n. di giri delle pale, la spinta di controrotazione sia più forte che con un n. di giri inferiore.
Da questo dato empirico di fatto trarrei la conclusione che il punto di azione e reazione sarebbe al centro del rotore e non sul baricentro come mi sembrava di aver capito dal tuo precedente intervento. Mi pare di capire invece che nell'ultimo tuo intervento il centro di azione-reazione dovrebbe essere individuato nel motore che sprigiona la forza per girare le pale e al suo interno vi sarebbe il punto di azione-reazione ...
Ci penserò !