É possível inclinar uma hélice para controle de atitude, similarmente à vetorização de empuxo a jato?

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Existem exemplos de hélices inclinadas de forma controlada para ajudar no controle de atitude para pitch e yaw, adicionando um componente de torque?

Suposição de hélice inclinada

Isso seria semelhante à vetorização de empuxo em jatos.
Princípio de empuxo vetorizado

Alternativamente, um swashplate similar ao usado no rotor principal do helicóptero poderia ser usado para gerar empuxo assimétrico?

(Eu acho que isso exclui conversiplanes onde as hélices são convertidas em rotores para decolar, aterrissar ou mover verticalmente. )

    
por mins 23.01.2016 / 14:18

3 respostas

Sim, em aeronaves.

O Zeppelin NT pode girar suas duas hélices dianteira e uma traseira para criar sustentação em vez de impulso, uma capacidade de particular valor quando o dirigível desce em uma atmosfera com um strong gradiente de temperatura. De esta página sobre o Zeppelin NT:

The two forward propellors swivel to 120° and the aft one to 90°, and a fixed aft lateral propeller give a high level of manoeuverability, and enable smooth, quiet flight and impressive fuel economy. Some of the unique flight characteristics come from the swivelling propellers, like vertical take offs, precise landings, hovering over exact locations, turns on its axis and flying backwards.

Hélices de rabo do Zeppelin NT Airship. Enquanto a hélice lateral está fixa, a hélice traseira pode girar 90 ° ( -Tail-Propellers.jpg? Token = 94BpJ2RmVayN4macmvz9w7C0BvQ% "3D"> origem )

Vista frontal do Zeppelin NT com as hélices avançadas inclinadas para cima (foto source )

Outro exemplo seria o V-22 Osprey , obviamente, mas você pode preferir chamar essas coisas whirly rotores, não hélices.

    
23.01.2016 / 15:58

Enquanto no caso da maioria dos aviões VTOL, os rotores estão inclinados, um caso único é o Curtis Wright X-19 , que tinha o que a empresa chamava de propulsores de inclinação. Curtis Wright naquele momento era um fabricante de hélices e seus projetistas fizeram a aeronave ao redor da hélice.

Imagem de warbirdinformationexchange.org

Isso, por sua vez, foi desenvolvido a partir do X-100

Imagem de airandspace.si.edu

Os projetistas usaram uma propriedade da hélice chamada de força de levantamento radial :

... as a propeller is inclined towards the vertical from the horizontal, the resultant of the propeller's thrust and the pressure of the relative wind acting on the rotating disk is a force with an additional lift component in the vertical axis. ... short propellers with wide blades magnified the radial force effect by increasing the surface area of the propeller disk without the compressibility issues of longer rotor blades. This offered a potential advantage over other tilt-rotor models, such as the Bell XV-3, with longer and narrower blades that did not have sufficient surface area to take advantage of the phenomenon. The added lift generated from the radial force permitted an aircraft built with the specially constructed lifting propellers to have smaller wings, which decreased weight and high-speed drag. This resulted in the most aerodynamically efficient of all of the VTOL designs.

Em pairar, o controle de rolagem foi fornecido pelo passo diferencial das hélices. A aeronave basicamente se comportava como um helicóptero de carga de alto disco e era estaticamente instável em voo e em passo a passo em baixa velocidade. A aeronave caiu durante seu primeiro vôo de transição em 1965, com o programa terminando em breve.

Este método também é usado em vários pequenos UAVs .

    
23.01.2016 / 20:00

Sim, isso é possível porque muitos helicópteros usam esse método para alguns de seus controles. Existem também algumas aeronaves como a V-22 Osprey, que usam algumas variações neste método de controle.

    
23.01.2016 / 21:47