Amphibious helikopterler, bu uçağın stabilite, yapısal bütünlüğü ve görev için nasıl etkilendiğini anlamak için eşsiz bir rotorlu helikopterler temsil eder.Bu makale, temel hidrodinamik faktörler, tasarım ve operasyonel zarflar, su inişini yöneten hidrodinamik ilkeler ve yüzey hareketi ile ilgili olarak çok önemlidir.

Amphibious Helikopterlerin Tarihsel Gelişimi

Bir amfibi helikopteri kavramı, ABD Donanması ile birlikte 1950'lerde hizmete girdi. hull, Vietnam Savaşı sırasında hidrodinamik sürüklemeyi azaltmak için bir planla tasarlanmıştır. Boeing Vertol CH-47 Chinook, 1950'lerde ABD Donanması ile birlikte hizmete girdi.

Temel Hidrodinamik Prensipleri

Hidrodinamik, harekette akışkanların çalışması, amfibili helikopter tasarımı için bilimsel temel sağlar. Su yüzeyi ile ilgili bir helikopter temas ettiğinde, hull ve iniş dişlisi, sürüklenme, buoyancy, etki yükleri ve dalga etkileşimi gibi güçleri yönetmelidir. Üç temel ilke analize hükmedebilir: hull form optimizasyonu, statik ve dinamik stabilite ve direnç minimizasyon.

Hull Design Konsasyon

Bir ammetürücü helikopterin hullü sadece bir mühürlü konteyner değil, ağır bir helikopterin, uçağın ağırlığının nasıl ve orta dirençle su akışını destekleyen dikkatlice şekillendirilir. İki birincil hull türü kullanılır: Hafifletmeler ve hulls. Displacement hulls, yüzeyin yükselmesi için, ıslak bir alana kadar yüklenen ve sürüklenmeler için daha düşük hızda üretilen bir dengeye güven.

Buoyancy, Stability ve Metasantrik Yükseklik

Sudaki stabillik, karayolların ve ağırlık merkezinin (CG) tarafından yükseltildiği gibi, yüzen helikopterin ilk stabilitesini belirleyen temel bir ölçümdür. Olumlu GM, dalgalar veya rüzgarla dengeye geri dönebilmelerini sağlar.Abiya helikopterleri ile dengeye gider.

Hidrodinamik Drag ve Direniş

Su yoluyla operasyon sırasında Drag, sürtünme direnci, dalga-çak direnci, form sürüklenme ve sprey sürüklenme. Frictional direniş düşük hızlarda hakimdir ve su dökmek ve ısıtılmış alan tarafından etkilenir; Dalga-making direnci sadece hız artışları ve hull, bir yay dalgası ile ilişkilendirilir. Form drag, hull ve herhangi bir protuberances gibi herhangi bir protuberances.

Amphibious Helikopter Tasarımında Anahtar Hidrodinamik Faktörler

Temel ilkelerin ötesinde, birkaç özel hidrodinamik faktör doğrudan amphibious helikopterlerin mühendislik ve performansını etkiler. Bunlar hull şekli, iniş dişli tasarımı, sprey kontrolü ve cavitasyon önleme içerir.

Hull Şekil ve Yüzeyleri Planlamak

Yüksek hızlı deniz teknelerinde sık sık görülen bir akış, dalgalar boyunca artış gösterir ve slamming yükleri azaltır. Derin bir şekilde hull, yüksek hızlı deniz teknelerinde de sık sık görülür.Daha yüksek bir ölü eğimli hava pompasına sahip olur, ancak daha düşük bir giriş noktası sağlar ve sabit bir şekilde çalışır.

Su Karanlığı ve Yüzleri

Amphibious helikopterler su temasını yönetmek için çeşitli konfigürasyonlar kullanır. bazıları, örneğin Boeing V-22 Osprey) (ve bu ikiyüzlülük cihazlarla birlikte su üzerinde çalışır) ve bu tür bir sürüklüpler, bu tür bir yüzeysel yükleyici ve yüzeysel yükleyicileri ve yüzeysel yükleyenler gibi geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak geri dönüşümlü olarak çalışır.

Sprey and Outlet Control

Aşırı sprey, bir amfibi helikopter operasyonlarında kalıcı bir sorundur. Su damlacıkları motor alımı tarafından tüketilebilir, güç veya kompresör tezgahını azaltır.FUD:0, aynı zamanda pilot görünürlük veya rotor bıçakları ve yapısal yüzeylerde dondurabilir.

Cavitation and Erosion

CavAT, buhar basıncının altındayken meydana gelir, yüzeylerde şiddetli bir şekilde çöken buhar balonları oluşturur.Amphibious helikopterler, cavitasyon özellikle yüksek hızlı su taksitleri sırasında, yüksek basınçlı bölgelerin yanı sıra, sert basınç gradyanları veya pervane sürücülerinin (eğer donanımlı) özellikle de hassas olduğu gibi malzemeleri kullanabilir.

Hidrodinamik Verimlilik için Tasarım

Hidrodinamik verimlilik sadece sürüklenme ile ilgili değildir; aynı zamanda yapısal bütünlüğü, malzeme seçimi ve geri çekilmek bileşenlerin entegrasyonunu içerir. Bu faktörlerden her biri güvenli ve güvenilir su operasyonları sağlamak için mühendislik aşamasında ele alınmalıdır.

Malzemeler ve korozyon Koruma

Deniz ortamı oldukça koreatifdir, özellikle de helikopter yapılarında yaygın olan alüminyum hava çerçeveleri için. Amphibious helikopterler geniş korozyon koruma önlemleri gerektirir: aodized alüminyum, paslanmaz çelik kaplamalar ve gelişmiş epoxy kaplamaları standarttır. Karbon fiber-fiber-reinforced polimer (CFRP) gibi, mükemmel bir korozyon direnci ve yorgunluk performansı sunar.

Metal Yükler Su Etkisi sırasında

Su inişleri hava sahasında ciddi dinamik yükler getiriyor. Etki kuvvetleri, özellikle kaba denizlerde iniş yaparken, betonarme analizlerini analiz eder ve hidrodinamik etki teorisi ile birlikte yapılan bu yükleri ezebilir.The effect force to take energy withoutting extreme load to the streaming, Rotor system, or kabin. Key structural elements include supported framework, energy-absor sponsons and ezable substrucs. Sertifika standartları, such as those defined by the hull must be designed to add an reliable.

Landing Gear için Mechanisms

Birçok amfiibiz helikopterleri, su geri yüklemesini önlemek için geri çekilmeye hazır olan geri çekilme dişlileri ile birlikte, yedekli dişlilerin geri çekilmesi ve ilişkili olarak yeniden dağıtılması gerekir.Tion serisi, su operasyonları sırasında tekerleklerin protrude olmadığı anlamına gelir.

Test ve Simülasyon Yöntemleri

Üretimden önce hidrodinamik performansı doğrulamak önemlidir. Gelişmiş hesaplama araçları ve fiziksel test tesisleri davranışları ve rafineri tasarımları tahmin etmek için birlikte çalışır.

C ⁇ Akışkanlar Dinamik (CFD)

CFD simülasyonlar, mühendislere hull ve iniş dişlisi etrafında karmaşık multifaze akış modellemesine izin verir. Modern çözücüler, ücretsiz yüz deformasyonları, sprey nesilleri ve dalga etkileşimleri yakalayabilirler.Averaged Navier-Stokes (URANS) simülasyonları genellikle dinamik deniz durumlarını değerlendirmek için kullanılır. CFD, ayrıca minimum sürüklenme ve ek deniz devlet koşullarını değerlendirmeleri için hull hatlarına uygulanır.

Model Basin Testi

Fiziksel ölçek modelleri, direnç, istikrar ve deniz koruma özelliklerini ölçmek için bir su bası ile doludur. Modeller tipik olarak 1:8'de 1:20 ölçekli olarak inşa edilir ve NAVAIR'nin yük sensörleri ve kameraları ile donatılmıştır. Basin testi, hem sakin hem de üretilen dalga koşullarında yüksek sadakat verileri test etmek için kullanılmıştır.

Full-Scale Water Denemeleri

Hizmet girmeden önce, her bir amfibiz helikopter türü bir dizi at-sea denemeleri geçirir.Bu testler, çeşitli dalga yükseklikleri, taksi manevraları ve acil durum simülasyonları için sertifika almak için Fransa'nın sahilinde yapılan ve 4 metreye kadar hızlanır. Tam ölçekli deneyler hidrodinamik performansların nihai geçerliliğini kalır ve sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık sık deniz durumu ile işlem yapılmamıştır.

Operasyonel Zorluklar ve Deniz Devleti Sınırlamaları

Amphibious helikopterler genellikle zorlu deniz ortamlarında faaliyet göstermek için gereklidir - deniz kurtarma, petrol rig desteği ve deniz misyonları için deniz kuvvetleri (Deniz Devleti 5 veya 6) yüksek deniz durumlarını değerlendirmek için izin verilen, doğrudan operasyonel güvenlik içerir. Çoğu amfibizof helikopterleri deniz kontrolüne kadar operasyonlar için sertifikalandırılır.

Su alma sırasında asansöre katkıda bulunan amfidinamik rotorların geliştirilmesi, hull gereksinimlerini azaltır. Başkası, sessiz su iletilen operasyonları ve emisyonları azaltabilecek elektrikli veya hibrit elektrik tahrik sistemlerinin kullanımıdır. Advanced material-heal zarf kaplamalar ve biyo-inspired hull yüzeyler (e.g., köpekbalığı-skin dokular) Bir sonraki helikopterler için daha fazla entegre edilebilir.

Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç Sonuç

Hidrodinamik düşünceler, CH-53K ve NH90 gibi modern platformlara karşı değildir - güvenlik, performans ve dayanıklılık geliştirmek için akışkan etkileşim anlayışını sürekli olarak geliştirirler. Bir hesaplama simülasyonu, fiziksel model, malzeme seçimi ve operasyonel limitler sayesinde, endüstri, bu uçakların suya ulaşması gibi modern platformlara devam eder.

[FONT=0)Dönetici:[Dönemli)

  • [0]Britannica: Amphibious Helikopter Teknolojisi).
  • [FONTA: 0)NASA: C ⁇ Akışkanlar Dinamikleri ).
  • [0]NSWC Carderock Bölüm - David Taylor Model Basin[Dönem: 1)
  • [0]Sikorsky CH-53K King Stallion Özellikler (PDF)).