הבנת כוחות הפיתול הנוצרים על ידי המנוע

מתוך דיון בפורום PPG ישראל: http://ppgisrael.net/smf/index.php?topic=51.0.

---

OK, אני מקווה להתחיל כאן סדרה של נושאים מקצועיים.

המאמר הבא מטפל בנושא כוחות הפיתול המיוצרים על ידי המנוע.

למטה תמצאו סרטון שמדגים את הנושא.

כולכם מוזמנים להוסיף, הרעיון הוא להעשיר ידע מקצועי והבנה מה קורה בכלי הטייס שלנו.

זכרו: אין שאלות טיפשיות. טיפש מי שלא שואל, וטס ללא ידע.

שי ברגר

למקור המאמר באנגלית

הבנת כוחות הפיתול (torque) הנוצרים על ידי המנוע

תרגום: שי ברגר

המומנט (torque) והקשריו תרמו למספר תאונות. הטייס מתחיל בפיתול, בדרך כלל לצד שמאל, אשר דוחף אותו שמאלה ומקטין את הדחף קדימה. הכנף פונה בצורה לא רצויה ימינה. בשלב זה, הטייס כבר מבולבל - הוא פנה שמאלה, והכנף מימין, הוא איבד מהירות ולא מרוויח גובה. חוסר הטיפוס גורם לו להישאר על המצערת - בדיוק התגובה הלא נכונה. במקרים קיצוניים, הטייס מושך כל כך הרבה בקרס שמאל בכדי לעצור את הפיתול שהוא מכניס את הכנף לספין. אאוץ '.

למה? ישנם שני כוחות חזקים וקבוצה נוספת של כוחות אשר אינם ממש רלוונטים. זה לא ממש חשוב לדעת מה הם, אבל מה שחשוב הוא:

1) לזהות מה קורה ולהגיב בהתאם.

2) לכוון את המנוע/רתמה שלך כדי למזער את ההשפעה.

לצורך ההסבר הבא אנו נניח שהמדחף מסתובב נגד כיוון השעון כאשר הוא נצפה מאחור. למעשה, כמעט כל מנוע המונע על ידי רצועה, רוב המנועים, מסתובב בכיוון זה.

סקירה מהירה

מומנט (torque) נוצר כאשר המדחף מסתובב באוויר. המנוע / הטייס מנסה להסתובב הפוך. בדיוק כמו בקידוח לתוך גוש עץ ידך רוצה להתפתל לכיוון ההפוך. באנלוגיה הזו, העץ הוא אוויר, המקדח הוא המדחף והקודח הוא הטייס.

שים לב כי ככל שה risers קרובים יותר אחד לשני, דרוש פחות כוח בכדי לפתל אותם.

ספר "תנ"ך של המצנח הממונע" ("PPG Bible") מכסה את הנושא הזה לעומק, אבל הנה הסיכום:

מומנט (torque) פועל בשני מישורים, סביב הציר האנכי (קיים רק אם המנוע מוטה לאחור) וסביב ציר המדחף.

הנח את המנוע על גבו, תלוי על רצועות המחוברות לקרבינות, כך שהמדחף הוא אופקי (לכיוון הרצפה). עכשיו לחץ מצערת מלאה. המנוע יסתובב כמו טורנאדו. שנה מעט את זווית המנוע כלפי מעלה. המנוע עדיין מסתובב, אבל פחות. שנה עוד את הזווית, המנוע ימשיך להסתובב, אבל עוד פחות. אתה מבין את הרעיון. אפקט זה של מנוע תלוי לאחור נקרא הרכיב האופקי של מומנט (Horizontal Component of Torque - HCoT).

כעת תלה את המנוע עם המדחף אנכית. שוב לחץ מצערת מלאה. המנוע מנסה להטות ימינה (תוספת המתרגם: רייזר ימין יורד). זוהי תזוזת הרייזר (riser shift) או תזוזת משקל של רכיב המומנט (weight shift component of torque - WSCoT).

HCoT הוא כוח המפתל את הגוף שמאלה כאשר WSCoT הינו כוח המטה את הגוף ימינה. למרות זאת, שני הכוחות מייצרים פניה ימינה.

הנבל האמיתי של הפיתול הוא הדחף אשר מקבל כיוון חדש, גורם לשינוי הזווית בין ציר הרוחב וציר האורך של כלי הטיס ולא מייצר יותר דחף קדימה. אחרת לחופה זה לא היה ממש אכפת כל כך הרבה.

מה חשוב

להלן הכוחות החשובים לפי סדר החשיבות:

1. הכוח המפתל החזק ביותר עבור רוב הטייסים הינו הרכיב האופקי של מומנט (HCoT). כוח זה קיים רק במנועים בעלי ההטיה לאחור. קל לצמצם כוח זה ע"י הפחתת ההטיה לאחור. במנועים בעלי תליה נמוכה, יש להעביר את התליה לאחור. על האחרים, יש לבצע את התאמות הנחוצות בכדי לקבל את זווית אנכית יותר של המדחף.

2. היסט הדחף (Offset thrust - OTH) הוא היכן שהדחף דוחף יותר בצד אחד או אחר של כלי הטיס. תופעה זו עלולה להיגרם על ידי המומנט (torque) אם הפיתול מזיז את קו הדחף לעבר צד אחד. מה שחשוב הוא היכן קו הדחף עובר יחסית למרכז הרייזרים (risers). לכן יצרנים רבים של מנועים בתליה נמוכה מזיזים את אחד ה riser החוצה באמצעות פיסת מתכת על זרוע התליה.

הדבר המשמעותי ביותר של כוח זה הוא שזה לא ממש משנה כמה כוח מנוע יש לך. אם קו הדחף רחוק מהמרכז, תקבל פיתול חריף. הפתרון הוא לוודא, שאפילו במלוא הכוח, קו הדחף נשאר במרכז.

הכוחות שמעל השתתפו ברוב התאונות שנגרמו עקב מומנט, בדרך כלל בשילוב עם רתמה שלא כוונה כראוי.

3. תזוזת המשקל של רכיב המומנט (weight shift component of torque - WSCoT) בעל השפעה מוגבלת על בסיס כמה תזוזת riser מתרחשת. טוס גבוה ובצע הטיית משקל מקסימאלית ללא ברקסים. כמה סיבוב אתה מקבל? על כל מה שאני טסתי עם הברקסים הרבה יותר קל להסתובב.

4. הכוח הג'ירוסקופי בקושי רלוונטי, בעיקר כי הוא חולף בזריזות. הכוח הג'ירוסקופי יגרום לך להטיה שמאלה כאשר אתה נוטה לאחור. זה קורה רק בעת ההטיה (תוספת המתרגם: שינוי הזווית). כאשר הכנף בעילוי ומטה אותך לאחור (אם המנוע שלך בדרך כלל מוטה לאחור בזמן טיסה), יגרם עיוות שמאלה לזמן קצר. אבל ברגע שאתה כבר נשען לאחור, האפקט נפסק כליל.

5. P-Factor, או אסימטריות להב המדחף, אינו רלוונטי בעיקרו. לא רק שהכוח קטן על כלי הטייס שלנו, ברוב המנועים כוח זה בעצם מפעיל כוח הפוך שעוזר להתמודד עם הכוחות אחרים הגורמים לבעיות.

P-Factor נוצר על ידי כך שהלהב היורד לוקח איתו יותר אוויר ולכן מושך קצת יותר. הכוח הג'ירוסקופי מקטין את ההשפעה עוד יותר אשר מראש פחותה עכב המהירות האיטית שלנו. עבור מטוסים עם מנועים חזקים, זה עניין גדול, בשבילנו, זה לא.

6. תאוצת מסה סיבובית קיימת במהלך הרמת טורים בלבד. זה הכוח הכי פחות רלוונטי מכל הכוחות שכן הוא מתקיים רק במהלך הזמן הקצר בו המדחף מאיץ.

יש הטוענים כי כוח זה מתקזז על ידי החלקים הנעים של המנוע המסתובבים הפוך מכיוון המדחף – הצהרה זו נכונה חלקית אבל לא משמעותית מכוון שכוח זה הינו קטן. בנוסף, למדחף יש יותר אינרציה סיבובית מאשר לכל החלקים המסתובבים שבמנוע כך שהטייס עדיין מרגיש את ההטיה הנוצרת בזמן תאוצת המדחף.

אז מה לעשות

בראש ובראשונה התאמן במה לעשות אם זה מתחיל:

סגור מצערת! צמצם כוח, צמצם ברקסים. עדיף לנחות ישר קדימה או עם נטייה קלה מאשר להתרסק הצידה במלוא הכוח. זה יקר, במקרה הטוב.

שנית וודא שהמנוע/רתמה שלך מותאמת להקטנת כל תופעות הפיתול. מצא מדריך או טייס מנוסה שמבין את המושגים הללו ויישם את ההצעות.

בהצלחה וטוס ישר. טוב, בעיקר ישר.

קישור לסרטון: http://www.youtube.com/watch?v=buKQReI0IFw&feature=player_embedded.