Giriş: Aşırı Hava Helikopter Tasarımının Stakesi
Aşırı havalarda uçabilme yeteneği lüks değildir - 55 °C ısısında görev ve kurtarma, askeri operasyonlar, deniz taşımacılığı ve insani yardımlar için bir görev-kırık topluluklara ulaşabilen tek araçlardır.Bu makale, dağlık arazide havaleleri, yüksek çözünürlükte tüm filoları ve tüm tankları dengeleyen özel mühendislik sorunlarını keşfeder.
[0]"Köpektif, uç havayı ekleyen en karmaşık makinedir, her sistemi bir başarısızlık noktası haline getirir." - Eski ABD Ordusu Havacılık Test Direktörü[[Dön 1: 1).
Soğuk Hava Operasyonları: Buz, Brittleness ve Güç Kayıpları
Soğuk hava helikopter güvenilirliğine çok sistemli bir saldırı sunuyor. Sıcaklıklar aşağıda -20 °C yaytik ve alpine bölgelerinde yaygındır ve helikopterler dağıtılır, batarya kapasitesi, kalınlaştırılmış yağlar ve embrittilmiş malzemeler.
Rotor Buz Accretion ve De-Icing Systems
Rotor bıçakları üzerindeki buz oluşumu, aerodinamikleri bozar ve sabit uçaklara benzer şekilde, asansörün sert vibrasyonuna ve kaybına neden olur. birincil savunma, rotor ve ana üzerindeki yanlış bir silüme sistemi kullanır.Astrofik bir fırça sistemi sağlarken, Airbus H145 sabit bir uçakla aynı zamanda tüm buz kaplamalarını düzelten bir dijital motor kontrole sahiptir.
Düşük Sıcaklıklı Yakıt ve Hidrolik Sistemleri
Jet yakıt (Jet A-1) bulut ve -40 °C altında jele başlayabilir; Helikopterlerde kullanılan kerosen bazlı yakıtlar genellikle kar yağışlı filtrelerden yağ kristalizasyonu önlemek için yakıt ısıtıcıları gerektirir.
Malzeme Embrittlement ve Fatigue
Metaller, çoğu helikopter hava çerçevelerinde kullanılan alüminyum alaşımlar da dahil olmak üzere, düşük sıcaklıklarda daha fazla çırpıdaklık kazanırlar. alüminyum için geçiş sıcaklığı nadiren -20 °C, aynı embritlement gibi çelik bileşenler, ve iletim dişlileri gibi çelik parçaları, düzgün ısıya dayanıklı geçiş sıcaklıkları ile beton geçişi sağlar.
Sıcak ve Çöl Çevreleri: Termal Overload ve Abrasion
Çöl ısısı - Orta Doğu, Afrika ve Avustralya'da - gaz türbinlerini sınırlarına itebilir. 50 °C'nin güney sıcaklıkları, hava kirliliğini azaltır, daha düşük motor gücü çıktı. Aynı sıcaklık aynı zamanda elektronik soğutma, yağ performansı ve insan dayanıklılığını da azaltır.
Motor Air Parçacık Ayrılığı (EAPS)
EA motorlarını kum ingestion, çoğu modern askeri ve ticari helikopterleri çöl ortamlarında faaliyet gösteren bükücüler ile donatılmıştır:0)Mühendis Hava Parçacıkları (EAPS) Bu cihazlar, toplanan bir dizi vanes kullanarak, kompresörün yüksek oranda daha düşük maliyetli olan% 99.9'u durduran bir araçta bulunan bir yüksek çözünürlükte, yüksek çözünürlükte bulunan bir motora sahip.
Motor ve Transfüzyon Soğutma
Yüksek çevre sıcaklıklarını, motor sıcak kesit sınırlarından önce ısıtılır. Motor üreticileri kullanımları:0) ⁇ Yönetim Sistemleri), petrol soğutucuları, intercoolers ve yardımcı hayranları dahil.To Rolls-Royce M250 motor ailesi, geniş ölçüde hafif helikopterlerde kullanılır, ısıtımı ısıtacak ısıyı geciktiren bir recupatör kullanır.
Bıçakların ve Yapıların Toz Erosion
Sand and grit erode blade leading edges, tail rotor tips, and even cockpit windows. Protective coatings such as polyurethane tape or nickel abrasion strips are applied to leading edges; the MD Explorer and Bell 429 both use erosion-resistant stainless steel strips on the main rotor. Cockpit windscreens are made of stretched acrylic with anti-abrasion films. For extreme desert operations, helicopter manufacturers offer optional Desert Kits that include foam intake filters, sealed engine compartments, and additional environmental seals on all access panels. The US Army’s CH-47F, deployed in Afghanistan, incorporated a ‘Desert Warrior’ upgrade with composite rotor blades that have a built-in erosion guard.
Yüksek Boyut Helikopter Mühendisliği
10.000 feet üzerinde yüksek çözünürlükte (,048 metre) düşük yoğunluk, düşük sıcaklık ve genellikle hava basıncı azaltılır. Helikopter performans degradları: hovers drop, maaş kapasitesi küçülüyor ve motor gücü dağ kurtarma, yüksek çözünürlükte inşaat ve Himalayalar gibi bölgelerde askeri operasyonlar için özellikle zor.
Motor Gücü Güvencesi ve Deing
Yüksek irtifada, türbin motorları daha az güç üretir, çünkü hava incedir. Çözüm, yüksek sıcaklık artışları ile gücü otomatik olarak azaltır.) Güvenli işletim sıcaklıklarını korumak için yakıt akışı ve türbini hız sağlar. Bazı helikopterler (ADEGXi) 2005 yılında, yüksek bir rotorlu motor, kompozitler ve yüksek yakıt tankları için yüksek yakıtlar için minimum havalimanları için dünya rekorunu tutar.
Rotor Performansı İnce Hava
Helikopter rotor bıçakları hava hızı ve yoğunlukla asansör üretir. Yüksek irtifada, hava yoğunluğu daha düşük deniz seviyesinin %50'si kadar düşük.UH-60M'de daha fazla bıçak veya bıçak ekleyebilmek için, daha yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte asansöre sahip olmak için daha iyi bir disk alanı sağlar.
Yükseltme Programları ve Retrofit Seçenekleri
Mevcut filolar için, yüksek çözünürlük yükseltmeleri genellikle şunları içerir:
- [FONT:0]Işık kompozit rotor bıçakları [Dönder: 1) Metal bıçakları yerine, sental yükleri azaltır ve yüksek çözünürlük veya ödeme yüklerine izin verir.
- [FONT:0) Yüksek performanslı motor kitleri [Dönetici:0], değiştirilmiş yakıt nozulları, kompresör bölümleri ve hava kontrolleri ile.
- [FONT:0)Better kabin preurizasyon[[Dönetici için) ve çok yüksek irtifalarda yolcu için oksijen sistemleri.
- [FONT:0)Güncellenmiş aviyoniyonikler[Döneticiler[Döneticiler)[Döneticiler)[Döneticiler)[Düzgereksiz hava veri bilgisayarlarını doğru bir şekilde dahil eden hava verileri içeren hava verileri bilgisayarları düşük yoğunlukta doğru bir şekilde içerir.
Leonardo ve Bell gibi üreticiler genellikle yüksek çözünürlükli varyantlar pazarlamaktadır - AW169 HR (High Range) ve Bell 525 yüksek çözünürlükli motor seçeneği ile.
Aşırı Hava için Test ve Sertifika
Havacılık yetkilileri tarafından sertifika, tasarlanmış oldukları koşullarda güvenli bir operasyon göstermek için helikopterler gerektirir. FAA'sETHFLT:0)14 CFR Bölüm 29) (Breforma sınıfı için) belirli gereksinimleri içerir, yüksek sıcaklıklar ve yüksek testler içerir:
- [FONT=0)Doğal icing uçuşları:[Döntgen: 1) Bir icing tankerinin arkasına veya Büyük Göller veya Alaska'daki sertifikalı doğal icing koşulları.
- [FONT:0]Dust ingestion testi:[Dönetici: [Dönetici:0)[Dönetici:0)[Dönetici: 2) Bir kum ve toz test odası kullanarak çöl ortamlarını urpert:2).
- [FONT:0]Hot day performans testleri:[Dönetici:[Dönetici:0)[değiştir | kaynağı değiştir] Ölüm Vadisi, Kaliforniya, ya da Yuma, Arizona, yaz sıcaklıklarının 50 °C'yi aştı.
- [FONT:0]Cold soak ve soğuk başlangıç: Uçaklar 24 saat boyunca -40 °C'de soaklandı, sonra yardımcı ısıtıcılar olmadan başladı ve akışlar başladı.
- [FONT:0) Yüksek çözünürlük ve iniş: Kompville, Colorado (3,026 m) veya La Paz, Bolivya (4,061 m) gibi dağ havalimanlarında Testler.
Her test, [[0)Type Sertifika Data Sheet (TCDS)) tarafından belgelenmiş ve bu koşullara göre bir feragat elde edilmezse işlemi kısıtlar.TheurFLT:2). benzer standartları koruyor, genellikle FAA gereklilikleriyle uyumlu.
Future Innovations: Adaptif ve Kompozit Sistemler
Bir sonraki aşırı hava helikopterleri nesli dahil edilecek:
- [FONT=0] Adaptif uçuş kontrolü[[[Döneticisel olarak rotorlu rpm, bıçak atış ve motor çıktısı, gerçek zamanlı verilerden kaynaklanmış ses ve atmosferik sensörler.
- [FONT:0)Aksi gürültü ve titreşim kontrolü[Dönetici: 1) Aynı zamanda buz ve toz birikimini duyup otomatik de-ikleştirici çevrimleri tetikler.
- [FONT:0) Tüm yer hava çerçeveleri[[Dönetici: 1), sıcaklık aşırı ve aşınmaya neden olan maddi bozulmanın sağlık izleme sensörleri ile ilgili gömülü sensörler.
- [FONT:0]Hybrid-elektrik güçtrains[Dönetici], ince havada anlık güç tedarik edebilir ve batarya yalnızca hassas ortamlardaki kısa kullanım uçuşlarına izin verir.
- [FONT:0]Lidar bazlı buz algılaması[Dönetici:0) Bulut su içeriği ve düşüş boyutunun başlamasından önce, örneğin, [[Dönetici:2)NASA icing araştırma).
Şirketler, Tutar ve radar kullanarak (parçalı Martin) [FONTT:1) sıfırlanabilir koşullarda (kahve ve beyazlar) çalıştırabilecek bağımsız rotorcraft test ediyorlar. Bu teknolojiler sadece rahatlık değildir - bugün nerede yer alacakları güvenlik multipliersdir.
Operasyonel Tahminler: Pilot Eğitim ve Misyon Planlama
En gelişmiş makine bile uygun insan faktörleri olmadan başarısız olur. Aşırı havalarda çalışan pilotlar eğitim edilmelidir:
- [FONT:0)Ice kaçınıyor: [Döntme:[Döntme:[Döntme: 0) Bulut formlarını, sıcaklık profillerini okumak ve hava radarını dondurmaktan kaçınmak için kullanıyor.
- [FONT:0] Sıcak havadaki yaşlı profiller: Hava yoğunluğu düşük olduğunda, rotorlu halka açık hava (settling with power) kaçınılması için rotorlu miller yönetmek.
- [FONT:0]Sand ve toz iniş teknikleri: Toz bulutunu en aza indirmek ve ingestion azaltmak için bir "roll-on" inişini kullanmak.
- [FONT:0]Cold hava motoru başlangıç prosedürleri: [Dönüşük, genişletilmiş ranking ve izleme türbini ısı sınırları.
Aşırı ortamlardaki Helikopter operatörleri genellikle hava istihbarat servisleriyle hava istihbarat servisi ile işbirliği yapmaktadır:0)Solargis) veya [[Döneticileri:2) Hava Şirketleri[DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD) yüksek çözünürlükte yüksek çözünürlükte tahminleri elde etmek için yüksek çözünürlükte tahminleri elde etmek için, gerçek zamanlı verilerin entegrasyonu, gerçek zamanlı veri uydulardan ve zemin istasyonların gerçek zamanlı verinin entegrasyonu, görev planlayıcılarının en güvenli uçuş planlayıcılarının en güvenli uçuşlarını seçmesine olanak sağlar.
Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç
Aşırı hava için helikopterler tasarlıyor, fizik ve ingenuity arasındaki devam eden bir savaştır. Soğuk sıcaklıklar sağlam bir şekilde karşı karşıya kalacak ve malzeme sertliği talep eder; ısı ve toz, gelişmiş filtrasyon ve termal yönetim gerektirir; yüksek irtifa güçleri her sistem fiziksel sınırlarına yakın çalışmak için çalışır.