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mekcarpe 21 ottobre 07 14:56

Citazione:

Originalmente inviato da ElNonino
Come consigliato, apro io questa discussione.

Allora, io sono un "elettronico"; ma pure pilota di aerei ed elicotteri, inoltre guarda caso, mio cognato è pilota militare di AB 205 "HUEY" da circa 25 anni e mi son documentato alla fonte.

Queste le caratteristiche dell' eli ed i relativi dati calcolati.

Diametro rotore: 14,63 metri.
Circonferenza rotore: 14,63 * pigreco = 45,96 metri circa.
Giri massimi rotore in autorotazione: 339 rpm.
Giri massimi rotore volo: 320 rpm.
Vne: 120 Knots = 222,24 km/h.

Da ciò si calcola:
339 rpm /60 = 5,65 giri/sec
5,65 giri/sec * 45,96m = 259,674 m/s => velocità periferica della pala a mezzo fermo.

259,674 * 3600/1000 = 934,8264 Km/h => velocità periferica della pala a mezzo fermo.

Vperiferica + V traslazione a 120 knots. = 1157,0664 Km/h => questa rappresenta la velocità massima periferica che può raggiungere la pala avanzante del mezzo, ai massimi giri rotore ed alla massima velocità consentita.

La velocità del suono è => 331,4 m/s + 0,6t (°C) per cui a 0°C essa vale 1193, 040 Km/h.

Quindi la velocità periferica delle pale del AB 205, anche nelle condizioni estreme, non supererà mai la velocità del suono.

La velocità ipersonica vale 5 volte la velocità supersonica.

Inoltre come ho scritto nell'altro post la Vne degli eli è proprio limita dalla velocità periferica delle pale che sommata a quella di traslazione non può superare per nessun motivo la velocità del suono. Se ciò accadesse le pale medesime e/o la testa del rotore sarebbero sottoposte a sollecitazioni enormi che le porterebbero alla distruzione.

Uno degli eli più veloci con una velocità massima di 290 Km/h [157 knots] è il CH47 "Chinook".

Sul fatto che una pala mette aria e l'altra la toglie non mi pronuncio......, mi pare di ricordare che l'incidenza delle pale varia continuamente durante la rotazione ed è anticipata di 90°.
Andrò a rileggermi il manuale usato per il corso e poi potrò essere + preciso.

:yeah:

x il discorso metti e togli aria, sicuramente mi sarò espresso male, ma penso d'aver dato una buona spiegazione con quel copia-incolla di wikipedia.. deto anche brandeggio.
x il discorso supersonico evidentemente o mi sono espresso male io, o non sono stato capito...
x supersonica indicavo la velocità periferica delle pale e non la velocità nel traslato

durone 21 ottobre 07 14:59

Citazione:

Originalmente inviato da mekcarpe
x il discorso metti e togli aria, sicuramente mi sarò espresso male, ma penso d'aver dato una buona spiegazione con quel copia-incolla di wikipedia.. deto anche brandeggio.

Per quanto ne so io il brandeggio e' una roba completamente diversa.
Per i nostri eli rc la soluzione a quel problema deriva piu' dal flybar che dal brandeggio.
Inoltre la diversa velocita' sulle pale porterebbe non al ribaltamento, ma ad un marcato effetto cabrante, per via della precessione giroscopica.


ciao
Stefano

mekcarpe 21 ottobre 07 15:08

Citazione:

Originalmente inviato da durone
Per quanto ne so io il brandeggio e' una roba completamente diversa.
Per i nostri eli rc la soluzione a quel problema deriva piu' dal flybar che dal brandeggio.
Inoltre la diversa velocita' sulle pale porterebbe non al ribaltamento, ma ad un marcato effetto cabrante, per via della precessione giroscopica.


ciao
Stefano

non credo sia come dici.. i 2 movimenti delle estremità delle pale ci sono anche sui nostri ely e sono brandeggio (movimento orizzontale) e flappeggio (movimento verticale) delle estremità delle pale.
se entrambe le pale avessero lo stesso grado d'incidenza in movimento traslato in cui c'è il fenomeno della pala avanzante e quella retrocedente, avresti una pala con un effetto portante maggiore (avanzante) in confronto a quella retrocedente e provocheresti il ribaltamento dell'ely.
a questo proposito chiedo lumi e avvallare la mia teoria all'amico che pilota aerei e elicotteri.
la flybar non ha altro scopo se non quello di equilibrare l'ely creando un effetto giroscopico che stabilizza l'ely creandogli un punto d'equilibrio.
ora invece voglio sparare una cavolata e perpiacere non uccidetemi ma dite se sbaglio o meno.
a me sembra (e le misurazioni credo mi diano ragione) che se io metto l'ely sul tavolo, con le pale rivolte coda e muso, metto il piatto in cabra o picchia e misuro l'incidenza delle pale, queste cambino tra la pala di dietro e quella davanti... sbaglio?
se così fosse però sarebbe la teoria che conferma quanto ho detto prima

mekcarpe 21 ottobre 07 15:14

LA PALA DEL ROTORE
L’autogiro ha un rotore costituito da due pale, rotore bipala o a bilanciere. Osserviamo una pala dall’alto, potremo allora facilmente individuare l’estremità interna o radice, dove viene fissata alla testa del rotore, l’estremità esterna, la lunghezza della pala, distanza tra le due estremità (generalmente fornita in piedi 1 feet = 1 ft = 30.48 cm = 0.3 m).



Il raggio R, distanza tra l’estremità esterna e il centro di rotazione del rotore. Il centro di pressione Cp, punto di applicazione della forza aerodinamica (approssimativamente posto a circa 70% del raggio della pala). Il centro di gravità G, punto di applicazione della forza peso.

TIPI DI ROTORE
I rotori possono essere classificati in base al numero di pale, quindi 2 pale (bipala), tre pale (tripala) e così via. Un’altra classificazione è in base ai gradi di libertà (movimenti) che le pale possono compiere. Possiamo avere rotori di tipo rigido, alla pala non è concesso alcun movimento, in tal caso si sfruttano le deformazioni elastiche del materiale. Rotori semirigidi con un solo movimento verticale che prende il nome di flappeggio. Rotori articolati con due movimenti, uno verticale, flappeggio, e uno orizzontale, brandeggio. Noi ci occuperemo più avanti del tipo semirigido parlando del movimento di flappeggio





DISTRIBUZIONE DELLA PORTANZA LUNGO IL ROTORE

Consideriamo una pala che ruota su di un punto fisso, non c’è movimento di traslazione ma solo di rotazione.

La risultante della portanza generata dal rotore può essere pensata applicata in un punto chiamato centro di pressione (Cp) posto, come abbiamo visto in precedenza, a circa il 70% del raggio della pala. La distribuzione delle singole componenti di portanza, calcolata in ogni punto, ha un andamento abbastanza singolare. Quando abbiamo parlato del moto circolare, si è visto che la velocità periferica aumenta all’aumentare del raggio descritto dal punto durante la sua rotazione. Allo stesso modo, se consideriamo diversi punti della pala, questi avranno una velocità periferica V sempre maggiore man mano che ci allontaniamo dal centro di rotazione. Ricordando allora la formula della portanza, P = ½ r S Cp V2, notiamo subito come ogni singolo elemento di pala fornisce un contributo sempre maggiore alla portanza. La distribuzione non sarà costante ma aumenta dalla radice all’estremità. Una pala di questo tipo si dice non svergolata, l’angolo del passo è costante lungo tutta la lunghezza della pala. L’uso di una pala di questo tipo, non svergolata, con forte componente della portanza verso l’estremità è utile per favorire il movimento di flappeggio, di cui ci occuperemo più avanti. In alcuni casi, tipo elicottero, si preferisce invece avere una distribuzione della portanza uniforme lungo la pala. Si fa in modo allorache la pala abbia un diverso angolo di passo lungo il suo raggio. In tal modo si agisce sull’angolo di incidenza aumentando così la portanza verso la radice e diminuendola all’estremità.





PALA AVANZANTE E PALA RETROCEDENTE
Consideriamo ora, oltre alla rotazione, anche il movimento di traslazione in avanti. In questo caso possiamo distinguere le due pale del nostro rotore. La pala avanzante sarà quella che "avanza" nella direzione del moto, viceversa quella che "retrocede" rispetto alla direzione di moto sarà la pala retrocedente. Questa distinzione è molto importante per quello che vedremo fra poco.






DISSIMETRIA LATERALE DELLA PORTANZA
Quando al rotore, oltre al movimento rotatorio, si aggiunge la traslazione in avanti si crea un fenomeno che, se non fosse annullato nel modo in cui vedremo più avanti, renderebbe l’autogiro ingovernabile. Tale comportamento è dovuto alla composizione della velocità periferica, della pala in rotazione, e la velocità di traslazione in avanti. Il vento relativo che investe la pala passerà allora da un valore minimo, verso della velocità periferica V opposto alla velocità di traslazione Vt , e un valore massimo, velocità periferica e velocità di traslazione Vt con verso concorde.

Esaminando la pala avanzante e quella retrocedente si può notare un contributo di portanza molto maggiore da parte della pala avanzante rispetto a quella retrocedente. Il risultato è appunto una dissimetria laterale, nel senso che è localizzata dal lato della pala avanzante, della portanza. Questo è un effetto assolutamente indesiderato che viene annullato, senza alcun intervento esterno o da parte del pilota, dal movimento di flappeggio.







FLAPPEGGIO


Il flappeggio è il movimento che consente alla pala di salire e scendere verticalmente. Tale libertà di movimento è fondamentale per un rotore poiché annulla la dissimetria laterale della portanza che abbiamo appena esaminato. Il movimento della pala si arresta quando essa è allineata con la risultante fra la forza aerodinamica Fn e la forza centrifuga Fc cui è soggetta la pala. Tale escursione è di circa 8°.







Per comprendere l’azione del flappeggio dobbiamo prima di tutto osservare come nel rotore, e in tutti i corpi in rotazione, l’effetto agisce novanta gradi in ritardo rispetto alla causa che l’ha generato. Questo comportamento è dovuto alle forze d’inerzia giroscopiche. In parole povere se noi agiamo con una forza che tende a muovere lungo una certa direzione una trottola essa tenderà a muoversi lungo una direzione ortogonale. Nel caso del rotore se nel punto D in cui ho il massimo valore del vento relativo Vr, causa, la massima portanza, effetto, si avrà novanta gradi dopo, quindi nel punto A, in questo punto avrò la massima escursione di flappeggio verso l’alto. Viceversa il minimo di Vr si ha nel punto B mentre il minimo di portanza si avrà solo nel punto C, punto di massima escursione di flappeggio verso il basso.






Il movimento di flappeggio è in grado di eliminare la dissimetria laterale della portanza grazie al suo effetto sull’angolo di incidenza i. Nel caso della pala avanzante, flappeggio verso l’alto, l’angolo d’incidenza diminuisce. Se osserviamo attentamente noteremo infatti che la direzione della velocità periferica V è lungo la traiettoria che la pala assume mentre sale. Questa si compone con la velocità di traslazione Vt. La velocità risultante Vris che otteniamo è uguale ed opposta al vento

relativo Vr che investe la pala. Il movimento della pala che sale, molto semplicemente, modifica la direzione del vento relativo. Esso investe la pala con un angolo, angolo d’incidenza i, piccolo.

Viceversa l’angolo di incidenza della pala retrocedente, flappeggio verso il basso, aumenta.

Come nel caso precedente è necessario comporre la velocità di traslazione Vt con la velocità periferica V disposta sulla traiettoria della pala in discesa. Il vento relativo Vr risultante assume un angolo d’incidenza maggiore.

L’effetto della variazione dell’angolo di incidenza compensa l’effetto della variazione del vento relativo dovuto alla combinazione della velocità periferica e quella di traslazione.

http://www.clubitalianoautogiro.it/rotore.html

merengue 21 ottobre 07 15:28

volevo dire due parole sulla discussione originale ovvero quella che riguarda il rumore del "battipanni"... in particolare non si può assolutamente replicare il rumore del battipanni nel modo che mek ha proposto!! primo perchè non è detto che semplicemente mandado a mach 1 le pali di un qualsiasi eli venga fuori quel rumore ma... a parte questo:
1) e' assurdo portare a mach 1 le normali pale di un eli rc. I motivi sono parecchi ma principalmente, visto che è parlato di aerodinamica, è una questione di profili (lasciamo perdere per ora i problemi strutturali ecc).
Gli eli rc montano principalmente pale con profilo naca simmetrico. questo permette di avere la possibilità di andare in negativo e generare la portanza che ci serve alle velocità di rotazione tipiche degli eli ec. I full size hanno pale molto più ottimizzate, in particolare per inviluppi molto più limitati. Spesso la pala ha una svergola e sostentatori sviluppati in modo "progressivo" sulla lunghezza, in modo che a seconda della velocità lineare di un dato punto della pala, ci sia un profilo ottimizzato per essa. Ad es in punta, visto che si parla di velocità vicine al mach, è da aspettarsi che ci sia un profilo simile a quelli supersonici o comunque adatto a regimi transonici (completamente diverso dal classico naca). Insomma sono due mondi completamente diversi, rovesciare uno nell'altro non è fattibile, almeno non trivialmente come suggerivi.

2) è assurdo pretendere di far girare un rotore rc alla velocità di uno full size e pretendere che funzioni, sostanzialmente per ragioni geometriche oltre che per mille altre. Le velocità dei rotori non sono "casuali" ma hanno precise ragioni ingegneristiche, fortemente dipendenti dal diametro del rotore.

felice 21 ottobre 07 15:37

Velocita' supersonica pale rotore
 
Ciao a tutti,se comprate un buon manuale dell'elicottero,tutte queste cose le hanno scritto tanti anni fa.
ciao

mekcarpe 21 ottobre 07 15:46

Citazione:

Originalmente inviato da merengue
volevo dire due parole sulla discussione originale ovvero quella che riguarda il rumore del "battipanni"... in particolare non si può assolutamente replicare il rumore del battipanni nel modo che mek ha proposto!! primo perchè non è detto che semplicemente mandado a mach 1 le pali di un qualsiasi eli venga fuori quel rumore ma... a parte questo:
1) e' assurdo portare a mach 1 le normali pale di un eli rc. I motivi sono parecchi ma principalmente, visto che è parlato di aerodinamica, è una questione di profili (lasciamo perdere per ora i problemi strutturali ecc).
Gli eli rc montano principalmente pale con profilo naca simmetrico. questo permette di avere la possibilità di andare in negativo e generare la portanza che ci serve alle velocità di rotazione tipiche degli eli ec. I full size hanno pale molto più ottimizzate, in particolare per inviluppi molto più limitati. Spesso la pala ha una svergola e sostentatori sviluppati in modo "progressivo" sulla lunghezza, in modo che a seconda della velocità lineare di un dato punto della pala, ci sia un profilo ottimizzato per essa. Ad es in punta, visto che si parla di velocità vicine al mach, è da aspettarsi che ci sia un profilo simile a quelli supersonici o comunque adatto a regimi transonici (completamente diverso dal classico naca). Insomma sono due mondi completamente diversi, rovesciare uno nell'altro non è fattibile, almeno non trivialmente come suggerivi.

2) è assurdo pretendere di far girare un rotore rc alla velocità di uno full size e pretendere che funzioni, sostanzialmente per ragioni geometriche oltre che per mille altre. Le velocità dei rotori non sono "casuali" ma hanno precise ragioni ingegneristiche, fortemente dipendenti dal diametro del rotore.

ciao;
purtroppo questa discussione è iniziata altrove e "migrata" di qua con l'aiuto gradito di un tuo collega moderatore.
all'inizio della discussione infatti io dicevo di voler fare una ripro di un UH-1B e cercare di avere il rumore del battipanni come lo chiami tu ma, dopo un po di conti, mi sono reso conto che era impossibile...
tralasciando i problemi strutturali, mac1 con un ely maxy lo raggiungerei a oltre 3500 giri rotore, quindi assolutamente impossibile.
x l'amico di napoli che suggerisce l'aquisto di un manuale datato almeno 12 anni... come vedi qui tutti discutiamo, ci confrontiamo e, nel caso mio ma non sono l'unico, riporto forti certe e dando modo a tutti di usufruirne... poi am max non era la fonte giusta e si ritorna a discutere.
vedo che sei al 12° post che mandi, credo che se rimanevi a 11 non facevi una virgola di danno, visto che il tuo intervento è stato povero di sostanza.
perpiacere, scanniamoci civilmente, ma esprimiamo concetti... i profeti nel forum dove bannano che stanno bene li da soli

felice 21 ottobre 07 16:14

Velocita supersonica pale rotore
 
Ciao,io credo che da parte tua ci sia stata un po di leggerezza nell'apertura dell'argomento,dicendo che qui' tra tutti gli utenti del forum,si o no cerano un paio di persone a sapere certe cose,non credi che sia un po eccessivo dirlo.
ciao

mekcarpe 21 ottobre 07 18:37

Citazione:

Originalmente inviato da felice
Ciao,io credo che da parte tua ci sia stata un po di leggerezza nell'apertura dell'argomento,dicendo che qui' tra tutti gli utenti del forum,si o no cerano un paio di persone a sapere certe cose,non credi che sia un po eccessivo dirlo.
ciao

prima di risponderti una domanda... ma eri a pomezia con quell'ely che hai in foto? se si, ci siamo conosciuti di persona..
torno alla tua affermazione.
purtroppo questo post non è nato così come vedi, ma è stato fatto migrare da un moderatore da un'altro topic.
è stato fatto sia perchè fuori topic, sia perchè comunque l'argomento è bello e ha riscosso interessa, x cui era paccato farlo morire così.
questo però ha portato a questo tuo fraintendimento.
il discorso è nato con un'affermazione del moderatore che si domandava come mai la maggiorparte delle discussioni e dei casini nascono qui da noi elicotteristi e in aerei questo non succede.
poi ha continuato dicendo che, a suo avviso, l'ely i problemi li puoi avere sulla messa a punto ma poi la cosa finiva li.
da qui è partita tutta una discussione sul fatto che come qui c'è gente che alcune cose nemmeno sa che esistono, altrettanto secondo me succede di la con gli aerei.
che poi, se leggi le risposte, sicuramente avvalorano la mia teoria... siamo arrivati a dire che il rotore ha un'incidenza delle pale costante su entrambe anche sul traslato, che il brandeggio sui nostri modelli non esiste e che tale brandeggio è comunque compensato dalla flybar... questo dimostra che uno sarà pur pravo a volare, a montarselo e tutto il resto, ma quella che è la teoria che accompagna l'avionica su un'ala rotante è ben lontana da essere di pubblica conoscenza.
io sicuramente non sono un genio e nel volato sono un vero somaro, ma ho la fortuna d'esser nato e cresciuto in mezzo agli elicotteri e tante mie lacune vengono colmate da chi mi circonda che mi sa dare delle risposte precise.
con questo comunque non volevo offendere nessuno... semplicemente ci sono un sacco di "autisti" eccelsi di apparecchi radiocomandati, ma di veri modellisti non c'è quasi nessuno e questa non è una colpa di nessuno

Derkein 21 ottobre 07 18:38

Citazione:

Originalmente inviato da durone
Per quanto ne so io il brandeggio e' una roba completamente diversa.
Per i nostri eli rc la soluzione a quel problema deriva piu' dal flybar che dal brandeggio.
Inoltre la diversa velocita' sulle pale porterebbe non al ribaltamento, ma ad un marcato effetto cabrante, per via della precessione giroscopica.


ciao
Stefano

Quoto in toto durone.

Wikipedia in questo caso non è sufficiente.

Uno degli articoli che ogni tanto uso sull'argomento è(lo cito solo perche e' di pubblico dominio)
http://naca.central.cranfield.ac.uk/...ca-tn-1430.pdf
Ci sono ovviamente anche libri in italiano che trattano il problema(non li cito perche non mi pagano ...:lol: chiedete in pm).

Si puo' anche stimare la spinta del rotore di un eli rc.
Non escludo che altri su questo forum lo possano fare.

Ogni scienza nasconde in se il dubbio ... l'arroganza è dello scienziato ...


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