آشنايي با بالگرد (۳) – انواع بالگرد

  بالگردها را مي توان به چند دسته تقسيم كرد. خيلي از انواع آنها مرسوم نيست و كاملا منسوخ شده است. اما تنها مدلي كه نسبت به بقيه داراي اقبال بيشتري بوده بالگرد با يك ملخ اصلي و يك ملخ هدايت كننده در دم است. در ادامه تعدادي از انواع بالگردها را معرفي مي كنيم:…

بالگرد با یک ملخ اصلی  (Single main rotor helicopter)

این نوع بالگردها از آنجایی که یک ملخ اصلی دارند ، گشتاوری را بر بدنه بالگرد وارد می کنند .برای حذف اثر گشتاور باید سیستمی تعبیه کرد که با این گشتاور مقابله کند.بر همین اساس بالگردهایی که یک ملخ اصلی دارند از نظر سیستم ضدگشتاور به چند دسته تقسیم می شوند. از متداولترین سیستمهای ضد گشتاور موارد زیر می باشد:

۱-       Conventional tail rotor system

۲-       Ducted fan system

۳-       NOTAR system

۴-        Tip jets rotor

conventional tail rotor system

جعبه دنده که در انتهای دم نصب شده  است ، حرکت چرخشی میله قدرت را به مقدار ۹۰ درجه تغییر می دهد و بدین وسیله چرخش ملخ دم را بوجود می آورد. وظیفه دیگر جعبه دنده تنظیم میزان چرخش ملخ دم است.در بعضی از بالگردهای بزرگتر جعبه دنده ای را در طول دم قرار می دهند.

 

این سیستم تشکیل شده از یک ملخ که در انتهای دم به صورت عمود و یا نزدیک به حالت عمود نصب می گردد. سیستم گرداننده ملخ دم از یک میله قدرت و یک جعبه دنده تشکیل شده است .

جعبه دنده که در انتهای دم نصب شده  است ، حرکت چرخشی میله قدرت را به مقدار ۹۰ درجه تغییر می دهد و بدین وسیله چرخش ملخ دم را بوجود می آورد. وظیفه دیگر جعبه دنده تنظیم میزان چرخش ملخ دم است.در بعضی از بالگردهای بزرگتر جعبه دنده ای را در طول دم قرار می دهند.

Ducted fan system

این سیستم که نام تجاری آن Fenestron  و Fantail است ، نسبت به سیستم قبلی تعداد پره های بیشتری دارد . سیستم Conventional tail rotor  به ندرت بیشتر از ۴ پره دارد در حالی که تعداد پره های ملخ در سیستم Fenestron بین ۸ تا ۱۳ می باشد.

     

 همچنین این پره ها کوچکترند و با سرعت بیشتری می چرخند. اولین مزیت سیستم Fenestron کاهش اغتشاشات و کم شدن جریان گردابه ای است که این امر باعث کاهش پسا و افزایش کارآیی آیرودینامیکی بالگرد می گردد. مزیت دیگر ، ایمن بودن دم می باشد  زیرا به وسیله پوششی که برای ملخ قرار داده شده است احتمال برخورد اشیا خارجی با ملخ دم به صفر خواهد رسید.

 NOTAR system

NOTAR مخفف  NO TAil Rotor  می باشد . بالگردهای NOTAR  دارای ملخ در قسمت دم نیستند بلکه به وسیله جریان هوا با گشتاور  ملخ اصلی مقابله می کنند. در این سیستم  هوا به وسیله یک هواکش  به درون کشیده می شود و در طول دم از سوراخهای کوچکی که در طرف راست دم قرار دارد خارج می گردد . 

خارج گشتن هوا از سوراخهایی که در طول دم وجود دارد باعث می شود جریان هوای ملخ اصلی بدنه ی دم را در بر گیرد.به  صورتی که مقدار جریان هوا در قسمت چپ بیشتر می گردد و این امر اثر کوآندا (Coanda effect ) را به وجود می آورد .

 اثر كواندا پدیده ای است كه باعث می شود سیال در حال حركتی مانند هوا حول یك جسم جامد بپیچد و به عبارت دیگر سطح آن را دنبال كند. در واقع اثر کوآندا ، نیرویی ایجاد می کند که گشتاور حاصل از ملخ اصلی را خنثی می کند. این نیرو همچنین به وسیله جریان هوایی که از انتهای دم خارج می گردد ، تقویت می شود . این جریان هوا به حرکت سمتی بالگرد نیز کمک می کند. (yaw motion) .

 هنگامی که بالگرد در سرعتهای بالا رو به جلو حرکت می کند ، وظیفه اصلی مهار گشتاور بر عهده پایدارکننده های عمودی(vertical stabilizers) می باشد. البته در این حالت هم سیستم NOTAR  بی تأثیر نیست. بالگردهایی که به این سیستم  مجهزند نه تنها ایمنترین در نوع خود می باشند ، بلکه تا ۵۰ درصد نسبت به بالگردهای معمولی صدای کمتر تولید می کنند.

Tip jets

این سری از بالگردها نیز معمولا در انتهای دم ، ملخ ندارند . در این پرنده ها ملخ اصلی به وسیله محور دوران نمی چرخد بلکه  توسط موتورهای  جتی که روی پره های ملخ اصلی قرار داده شده اند به گردش در می آید. به همین علت گشتاوری روی بدنه بالگرد اعمال نمی گردد و دیگر نیازی به ملخ دم نمی باشد.

  

بالگرد با ملخهای اصلی هم محور (Coaxial main Rotors helicopter)

این بالگردها دارای دو ملخ اصلی می باشند که روی یک محور قرار گرفته اند و در خلاف جهت هم گردش می کنند. این ویژگی مشکل ناهماهنگی نیروی برا ( Dissymmetry of lift ) را حل می کند.این مشکل در شماره های بعد تحت موضوع آیرودینامیک بالگرد مورد بررسی قرار می گیرد ، اما همین مقدار بدانید که در بالگردهایی که یک ملخ اصلی دارند نیروی برا در یک طرف ملخ اصلی ، بیشتر از طرف دیگر تولید می شود .از آنجایی که بالگردهای هم محور دو ملخ اصلی دارند مشکل ناهماهنگی نیروی برا حل می گردد ، بدین صورت که کمبود نیروی برا در یک ملخ توسط ملخ دیگر جبران می گردد.

ویژگی بارز  این بالگردها عدم نیاز آنها به ملخ دم می باشد زیرا ملخ دم ۱۰ تا ۲۰ درصد قدرت موتور را به خود اختصاص می داد . بنابراین بالگردهای هم محور می توانند نیروی برا و جلوبرندگی بیشتری تولید کنند.

از دیگر مزیتها می توان به استفاده مؤثر از موتور ، پایین بودن وزن بدنه ، جمع و جور بودن(از لحاظ طولی) . بدون تردید همین ویژگی کوچک بودن باعث شد که اتحاد جماهیر شوروی روی ساخت بالگردهای کاموف که بر روی ناوها کارایی خوبی داشتند ، پا فشاری کند.

بالگرد کاموف مدل ka-52

وجود ملخ دم در بالگردهای تک ملخه به کنترل سمتی بالگرد کمک می کرد. اما برای بالگردهای هم محور چطور این امر تحقق می یابد؟

معمولترین روش اختلاف گشتاور بین دو ملخ می باشد. همچنین در سرعتهای بالا نیز برای حرکت سمتی بالگرد ، فکر شده است و با قرار دادن سکان عمودی متحرک در قسمت دم ، حرکت بالگرد به سمت چپ یا راست کنترل می گردد.

بالگردهای با ملخهای تداخلی ( Synchropter )

این بالگردها هم دارای  دو ملخ نزیک بهم می باشد که بر خلاق جهت یکدیگر چرخش دارند ، ولی بر خلاف بالگردهای هم محور ملخها روی محور های جداگانه و در ارتفاع برابر روی بدنه سوار شده اند. این نوع از بالگردها توسط آنتون فلتنر ( Anton Flettner ) قبل از جنگ جهانی دوم اختراع گردید.

این بالگردها حتی از نوع قبلی نیز جمع و جورترند . زیرا به جای آنکه ملخها روی هم سوار شوند در کنار هم قرار دارند و با هماهنگ کردن چرخش آنها در هم می چرخند.

بالگردهای با ملخهای پشت سرهم( Tandem )

شکل منطقی دیگر بالگردهای دو ملخه استفاده از دو ملخ پشت سر هم می باشد . توانایی این بالگرد در برقراری کنترل سمتی بیش از بالگردهای هم محور و بالگردهای Synchropter است .

این بالگردها با ترکیب ملخهای پشت سرهم قادرند جابجایی گسترده مرکز ثقل را که هنگام بارگیری رخ می دهد بخوبی پذیرا باشند زیرا یکی از ملخها با تولید رانش بیشتر تغییرات مرکز ثقل را اصلاح می کند. 

 یه پاورپوینت آموزشی هم برای دانلود گذاشتیم که به زبان اصلی هست و درمورد بالگرد توضیح میده:

4 دیدگاه درباره “آشنايي با بالگرد (۳) – انواع بالگرد

  1. امین

    با سلام وتشکر از مطالب خوبتون
    یوالی داشتم از خدمتتون میخواستم بدونم نسبت چرخش ملخ های هلیکوپتر با یکدیگر چقدره یعنی در هلیکوپتر های معمولی که یک روتور اصلی دارند و یک روتور دم هر یک دوری که روتور اصلی میزنه روتور دو چند دور میزنه میدونم که این نسبت به فاصله بین دو روتور و اندازه ی بال ها نیز بستگی داره اما در یه هلیکوپتر معمولی مثل بل آر۲۲ این نسبت چقدره و اگه فرمولی هم داره ممنون میشم بگین بهم
    با تشکر
    ارادتمند شما امین از کرمان

    پاسخ
  2. عادل

    سلام وخسته نباشید و باتشکر از سایت خوبتون من میخواستم بدونم نهوه مونتاژ و سوار کردن پره ها و نهوه چرخش پره های هلیکوپتر به چه صورتی هستش منظورم وقتی پره ها به چرخش در میان پره بالا به چی وصله و پره پایین به چه قسمتی اتصال دارند ،که با یک موتور ولی در دو جهت مخالف می چرخند ممنون میشم اگه فیلم یا تصویر یا مطلبی رو داشته باشید و به من بگید باز هم تشکر میکنم

    پاسخ
    • admin نویسنده پست

      این دو پره توسط دو شفت جداگانه که یکی در داخل دیگری هست، می چرخند. گشتاور چرخش نیز توسط دو چرخ دنده از موتور توربوشفت تامین می شود.

      پاسخ
  3. هادی کلهر

    سلام
    من طرح پرنده شبیه هلیکوپتر رادارم که بدون بال وملخ و پیشرانه جت و پیشرانه موشکی با موتور شکننده جاذبه زمین قادر به پرواز است .اگر میتوانید مرا در ساخت آن یاری دهید چون خودم توانایی مالی این پروژه را ندارم

    پاسخ

پاسخ دهید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *