שְׁאֵלָה:
מדוע המסוקים המודרניים אינם שקטים יותר?
RoboKaren
2015-07-16 20:23:55 UTC
view on stackexchange narkive permalink
כשאני מתגורר קרוב יותר למפעל של סיקורסקי אני יכול להעיד שמסוקים אזרחיים מודרניים (וצבאיים) די רועשים. בכל מקרה, הם חזקים במידה ניכרת ממטוסים קלים, טורבו-טיפים ואפילו כמה מטוסי סילון.

זה הביא לכך שמסוקים נאסרו להתקרב ולנחות בכמה תחומי שיפוט.

נראה כי הטכניקות להפחתת רעש של מסוקים היו ידועות לפחות משנות השבעים ( השקט) שלא לדבר על מסוקי התגנבות ששימשו בפשיטה בין לאדן.

כלומר, נראה שחלק מהפתרון הוא שימוש בלהבי רוטור נוספים תוך הפחתת מהירות הרוטורים. ישנם גם שינויים בקצות להבי הרוטור שאמנם הם יכולים להיות מסווגים, אך ניתן להסיקם ולהנדס אותם לאחור.

מדוע מסוקים כל כך רועשים ומדוע מסוקים עכשוויים אינם שקטים יותר בהתחשב במה שאנו יודעים ועד כמה הגענו במדעי החומרים ובעיצוב תעופה?

או שאלה של כלכלה (שקטה יותר == פחות כלכלית) או פוליטיקה (ביטחון לאומי מונע שימוש בטכנולוגיה מקלה על רעש) או משהו אחר?

יכול להיות שטעיתי, אבל חשבתי שהקצה הנע קדימה ששובר את מחסום הקול הוא אחד הגורמים המגבילים הן במהירות קדימה של המסוק והן במהירות הסיבוב של הדיסק. כלומר, עצה לשבור את מחסום הקול הייתה Bad Thing ™ במסוק.
@Freeman - זו הסיבה שהורדת מהירות הרוטורים היא (בדרך כלל מדמיינים שהיא) אחת מטכנולוגיות ההתגנבות המשמשות ב- OH-6, כמו גם במסמכי בן לאדן. אבל למה זה לא נפוץ זה חלק מהשאלה שלי. נראה לא פשוט, במיוחד כאשר האנשים שגרים בסמוך למתחם של בן לאדן אמרו כי הם לא שמעו את המסמכים עד שהיו תקורה. אם רק זה היה נכון לגבי התעופה הכללית! :-)
חשבתי שקצות להבים על-קוליים שיוצרים גלי הלם שיפגעו בגוף המטוס ובלהבים אחרים הם נושא רציני יותר מאשר רק יצירת רעש (כלומר רעידות, אובדן מעלית וכו '). אולי אני צריך לשאול שאלה אחרת ...
היבט אחד: יותר להבים => רדיוס דיסק קטן יותר => טעינת דיסקים גבוהה יותר => פחות יעילות => טווח מופחת => צריכת דלק גבוהה יותר => משקל גבוה יותר => ביצועי הפחתה אוטומטית. אני מנחש שכל האמור לעיל הוא פשרה עיצובית כנגד הביקוש בשוק ולצבא לא אכפת הרבה מלבד מעט ההתגנבות.
אני חושב שיש גם מרכיב פסיכולוגי בעבודה. אנו עשויים לשאול מדוע אופנועים רבים, אופנועי שטח, אופנועי ים, מכוניות ומשאיות, ואפילו (או אולי במיוחד!) ציוד חצר רועשים בהרבה ממה שהם צריכים להיות, ומדוע יש בעלים שמוציאים כסף על אופני שוק לאחר כדי להפוך אותם לרועשים יותר. זה בגלל שאצל סוג מסוים של נפש, רעש שווה לעוצמה!
בשביל מה זה שווה, MD Helicopters טוען שחיסולם של רוטור הזנב המסורתי מביא להפחתת רעש משמעותית. ראה http://www.mdhelicopters.com/v2/notar.php.
@FreeMan - תודה על שאלתך. עשיתי googling וזה נראה כאילו ההנחה שלי לגבי טיפים על קוליים עשויה להיות שגויה. שאלתי שאלה נפרדת על כך.
אני חייב להיות כנה, כשקראתי לראשונה את השאלה, זה היה "[מסוק התגנבות] הראשון (https://en.wikipedia.org/wiki/Airwolf_%28helicopter%29)" שעלה לי בראש ...: )
הפיזיקה של טיסת המסוקים מסובכת מאוד. ככה כך יותר אנשים יכולים להתפרנס. האמת היא שמסוקים לא ממש טסים, הם פשוט מכים את כדור הארץ בכניעה.
צריך מעקב שם: צ'אק נוריס יכול לרוץ על להבי המסוק כדי לגרום לו לעוף גבוה יותר.
המסוק הומצא לאחר שנצפה צ'אק נוריס עושה 8 בעיטות עגולות בשנייה.
שְׁלוֹשָׁה תשובות:
KeithS
2015-07-16 21:37:53 UTC
view on stackexchange narkive permalink

זו R&D ולכן בסופו של דבר החלטת עלות-תועלת. טכניקות שקט למסוקים אינן פשוטות כמו "ערכות שקט" לכנפיים קבועות, מכיוון שהמנועים והרוטורים הם חלק הרבה יותר אינטגרלי ממסגרת האוויר כולה. לכן, לשלב תכונות אלה במסוק אזרחי זה תהליך הרבה יותר מעורב מאשר החלפת להבים על טורבופופ או הנחת טבעות שקט על אגזוזי מנועי הנוסעים הוותיקים יותר. שינוי התכונות הפיזיקליות של הרוטורים (הרמה, גרירה המושרה, רגע האינרציה) מחייב פיצוי שינויים במנוע; להבים קצרים יותר מפחיתים את ההרמה הדורשת סל"ד גבוה יותר, יותר הלהבים מגדילים את ה- MOI הדורש מומנט רב יותר וכו '. שינויי מנוע אלה ידרשו בתורם שינויים במאפייני רוטור הזנב, ועשויים גם לדרוש שינויים של מסגרת וגוף וכו' רוב המסוקים הנמצאים בשימוש אזרחי כיום, כמו סדרת Bell 200, משפחת Sikorsky S-70, Dauphin וכו 'הם עיצובים מתקופת וייטנאם, כמעט ללא שינוי, למעט כמה שינויים קלים בדרך כמו שיפורי מנוע מצטברים או מערכות אוויוניקה חדשות. הם עדיין נבנים ומוטסים מכיוון שהם עובדים ; קח את מבחני ההוכחה הקפדניים הנדרשים בכל מערכת תעופה ודרישות התחזוקה והביקורת של מטוסי כנף קבועים, והוסף רמת זהירות נוספת לחוסר היציבות האינהרנטית ולהיעדר כספות כשל בתכנון מטוס כנף סיבובי, ואתה יהיה לי מושג מה נדרש כדי לקבל מסוק חדש שנבדק לשימוש ב- GA. אם מנוע המסוק חותך או זורק להב תומך, אינך יכול פשוט להחליק אל הקרקע באותו אופן כמו כנף קבועה. לכן, כל שינוי שתעשה בעיצוב בסיסי ומוכח יהיה נתון לספקנות ובדיקות קיצוניים הן על ידי רגולטורי התעופה והן של הבעלים, שלא לומר דבר מהתחלה מאפס. זה מקטין מכירות ראשוניות של דגם חדש בשוק האזרחי, מה שמגדיל את תקופת ההחזר של ה- R&D שלך לפיתוח עיצוב חדש זה.

שנית, בין השאר בגלל היסוס זה של GA לאמץ עיצובים חדשים של מסוקים, זמינות המימון למחקר ופיתוח כל עיצוב מסוק אזרחי חדש מתגמדת מאינטרסים צבאיים. כאמור, כמעט לכל עיצוב שאתה רואה בשמיים כיום יש אילן יוחסין צבאי והוא תוכנן בעיקר למטרה זו, אז אזרח לשימוש ג.א. (יוצא מן הכלל הבולט הוא היורוקופטר דאופין 2 שהוקם בסקטור הפרטי ואכיפת החוק לפני צבאות. הסתכל). כתוצאה מכך, הרבה מטכנולוגיות ההתגנבות החדשות ביותר הזמינות למסוקים, כולל הפחתת רעש, מסווגות בכבדות. למשל, השינויים ב- UH-60 המשמשים בפשיטה בין לאדן; אזרחים באמת יודעים רק שקיים התגנבות של בלקהוקס, שכן איך שהם נראים ומאפייני הביצועים / רעש שלהם עדיין סודיים ביותר. זה לא עצר את הדמיון האנושי; רשמי אמנים כולל אומנות הקונספט ל אפס כהה שלושים בשפע.

בנוסף, טכנולוגיות המספר השקט האזרחי שאינן מסווגות, כמו עיצוב להב "Blue Edge" של Eurocopter מוגנים בעיקר על ידי פטנט בינלאומי. בל או סיקורסקי לא יכולים רק להנדס את להב ה- Blue Edge ולהדביק אותו על המסוקים שלהם. תכנון שפותח באופן עצמאי חייב להיות שונה מספיק בכדי שיהיה ניתן לפטנט, מה שכנראה אומר שהוא יהיה מורכב יותר, ומורכבות היא מילה רעה בתעופה מכיוון שמשמעותה היא הסתברות מוגברת לכשל במערכת או שגיאת מפעיל. האפשרויות האחרות יהיו להעניק רישיון ל- Blue Edge מיורוקופטר (העלאת העלות של דגם מצויד בל או Sikorsky Blue Edge) או להמתין 15-20 שנה עד לפטנט שתוקפו (מה שעושה עוד יותר אימוץ נרחב של הטכנולוגיה מעבר למותג אחד).

"בל או סיקורסקי לא יכולים פשוט להנדס את להב הכחול הקצה" הם לא צריכים: כדי לרשום פטנט על משהו, אתה צריך לחשוף את העיצוב במלואו.
תתפלאי עד כמה תוכל לטשטש את אופן פעולתו של מנגנון פטנט, כולל משתנים דינמיים שונים, כמו האופן שבו התכנון מתכוונן לביצועים אופטימליים באורכי להב שונים, שיהיה צורך לשים את הלהב על מסוקים שונים.
מסוקים גולשים מעט יותר גרוע ממטוסי כנף קבועים (וקוראים לזה אוטוטורציה), אך מפצים בכך שהם עדיין יכולים לנחות ללא מהירות קדימה או נמוכה מאוד בסוף, כך שכשל במנוע אינו מהווה בעיה קטלנית. אם כי יש להם נקודה אחת של כישלון קטלני, מרכז הרוטור.
לא הכל מסווג: רוטורי זנב להב מספריים היא טכנולוגיה אחת להפחתת רעש: https://aviation.stackexchange.com/questions/43279/what-are-the-benefits-of-a-non-orthogonal-scissor-tail -רוטור
בוויקיפדיה מוזכרים טכנולוגיות רבות יותר: "על מנת לצמצם את חתימתם האקוסטית, המסוקים (N351X ו- N352X) קיבלו רוטור זנב בסגנון 'מספריים' בעל ארבעה להבים (ששולב מאוחר יותר באפצ'י AH-64 בעיצוב יוז), רוטור חמישי. להבי קצות הרוטור המעוצבים מחדש, מערכת פליטה שונה ומשפרות ביצועים שונות. " (https://en.wikipedia.org/wiki/Hughes_OH-6_Cayuse#Vietnam_War) כל הטכנולוגיות הללו ידועות כבר זמן רב, אך אינן משמשות במסוקים אזרחיים.
ו- https://en.wikipedia.org/wiki/NOTAR ו- https://en.wikipedia.org/wiki/Fenestron הן שתי טכנולוגיות מסחריות המשמשות להפחתת רעש ממסוקים.
John Thomas
2015-07-21 05:00:23 UTC
view on stackexchange narkive permalink

חלק גדול מהרעש המופק על ידי מטוסי כנף הרוטור מגיע ממערכת ההנעה. המנועים עצמם משמיעים לא מעט וזה מבחינה טכנית בלתי אפשרי לעשות אותם שקטים יותר.

יש להניח שניתן להשתמש באותן ערכות שקט על טורבופנים - או בטכנולוגיות מעמימות אחרות.
tekin beyaz
2018-05-11 02:21:35 UTC
view on stackexchange narkive permalink

הטייסים שהצטרפו למלחמת וייטנאם אומרים כי מסוקי UH-1 הופכים דלק ושמן ל"רטט ורעש ":) התשובה שבחרת היא התשובה הטובה ביותר לשאלתך. אין לי מה להגיד על זה. אני רק רוצה להוסיף שתכנון מסוק אינו דבר קל. יש הרבה דברים שאתה צריך לחשוב ולחשב לפני שאתה בונה אב-טיפוס.

בזמן שאתה יכול להטיס מטוס מנייר, אתה לא יכול להטיס מסוק עשוי נייר.
אני מעריץ את כל העבודה שעומדת מאחורי תכנון מסוק. המסוק הראשון הוקם והוטס בשנת 1936: https://en.wikipedia.org/wiki/Focke-Wulf_Fw_61 ואחד הגברים הראשונים בהיסטוריה שהשיג את הטיסה הבלתי מאוישת-מאוישת הוא חזרפן אחמד סלביי. הוא טס עם הכנפיים שתכנן ועף כ -2 מיילים. מתי? בסביבות 1630! : https://en.wikipedia.org/wiki/Hezârfen_Ahmed_Çelebi

אז, מסוקים ומטוסים הם סוגים שונים של מטוסים. בעוד שלמסוקים יש מאות חלקים נעים או מסתובבים, בחלק מהמטוסים אין חלקים מסתובבים מלבד ג'יירו :)

ככל שהטכנולוגיה משתפרת, רעש המסוקים יירד. אני בטוח בזה. בדיוק כמו סוג ישן של כונני דיסק קשיח לעומת דיסקים מסוג Solid State. בעוד שלראשונים יש הרבה חלקים נעים ויש להם הרבה רעש, לאחרים אין חלקים נעים ואין רעש.

אז מסוקים של מצב מוצק ללא חלקים נעים אז?
ניסיתי להסביר שכולו טכנולוגיה. אך כזכור שהרכבת המהירה ביותר משתמשת בקו ריחוף מגנטי, מסוקים עשויים להשתמש בטכנולוגיה כזו. כמו NOTAR למשל.


שאלה ותשובה זו תורגמה אוטומטית מהשפה האנגלית.התוכן המקורי זמין ב- stackexchange, ואנו מודים לו על רישיון cc by-sa 3.0 עליו הוא מופץ.
Loading...