Quais são os benefícios de um rotor de cauda não ortogonal (tipo tesoura)?

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Por que o rotor de cauda de alguns helicópteros (por exemplo, Boeing AH-64 Apache) é feito de lâminas não ortogonais (tesoura)?

Quais são os benefícios aerodinâmicos (ou quaisquer outros benefícios) em comparação com a opção ortogonal cruciforme?


( Fonte )

    
por qq jkztd 28.08.2017 / 21:11

3 respostas


( Fonte )

Os comentários e respostas já dizem que é para redução de ruído. O que é mais intrigante é o como:

As lâminas são não coplanares (imagem).

O rotor de cauda do Apache gira no sentido horário (vídeo) quando visto do lado da porta. As lâminas mais próximas (avião mais próximo) do visualizador são as lâminas líderes de cada grupo. Um grupo são duas lâminas próximas, independentemente do plano, por exemplo, 1 e 2, conforme indicado acima, são um grupo, 1 está à frente.

O empuxo do rotor de cauda está sendo direcionado para longe do observador (porta para estibordo), o que significa que o observador está olhando para o lado de pressão do rotor.

Abaixo, à esquerda, está o que parece atrás do Apache. Este arranjo permite que as lâminas de arrasto (2 e 4) percam a esteira a partir das que estão à frente (e mais próximas) delas.


(Trabalho próprio) Esquerda: Apache; Direita: espaçamento normal coplanar. A vista é por trás e o impulso é da esquerda para a direita.

Esta configuração de tesoura L, como é conhecida, onde a lâmina inferior está conduz, produz mais empuxo devido à melhor interação.

Based on extrapolation of the test results and calculations, the increase in thrust over a conventional four-bladed rotor of the same dimensions is about 10%. Rozhdestvensky attributes Bell's failure to come to similar conclusions to their use of a very small model.

enter image description here

And quieter, too

Noise measurements during flyovers were made with a Havoc having the four-bladed scissors tail rotor and the three-bladed tail rotor from the Hind. The two rotors made about the same noise at low speed but at high speed the scissors rotor was quieter. The primary reduction was in the "broad-band" frequency range from 600 Hz to 2000 Hz. Much of the noise at these frequencies is due to the effects of the tail rotor working in the confused wake of the main rotor. The scissors rotor apparently acts more like a two-bladed rotor in this situation.

(Helicopter Aerodynamics Volume II, p. 72.)

    
29.08.2017 / 16:58

Imagem fonte

O rotor de cauda do Apache consiste em dois rotores oscilantes de 2 pás, chamados de rotores de tesoura. Esta configuração incomum foi implementada pela primeira vez pela Hughes Helicopters no final dos anos 1960 para reduzir o ruído do helicóptero OH-6. O OH-6 tinha um único rotor de cauda oscilante de lâmina dupla, que a Hughes queria girar mais lentamente para reduzir os níveis de ruído.

Para manter o mesmo empuxo, um segundo rotor idêntico foi montado, o qual não pôde ser colocado a 90 graus devido à interferência. O rotor de tesoura gêmea oscilante resultante tinha um bom perfil de ruído - nossas orelhas são menos sensíveis a freqüências mais baixas, e a frequência dominante do rotor da tesoura é de duas por revolução, em vez de quatro por revolução para os 90º.

A equipe da Hughes minimizou novas invenções e implementou esta solução para a competição Advanced Attack Helicopter de 1972, que eles ganharam. As pás no rotor de cauda do Apache são montadas a 55 graus, reduzindo os harmônicos e os níveis de pressão no perfil do som.

Fonte (página 69)

De esta referência :

The four-bladed tail rotor is unusual in that, rather than the blades being evenly spaced at 90° intervals, the blades are spaced at 55° and 125° angles. This allows for significant reductions in noise.

Esta referência de Mindef descreve experiências com a configuração original do AH-64, que tinha uma cauda em T.

    
29.08.2017 / 03:09

Acredito que reduza o ruído, aqui está uma informação parcial do link

O campo de escoamento complexo que está associado a uma esteira do rotor dá origem à multiplicidade de interações aerodinâmicas que podem ocorrer durante a operação do helicóptero. Essas interações podem dar origem a ruídos indesejáveis e levar a uma degradação inaceitável do desempenho,

    
29.08.2017 / 00:59