Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Аэронавтикада, шпал-пластинка – вертолеттің басқару тұтқалары арқылы негізгі ротор қанаттарының қозғалысына түрлендіретін механикалық құрылғы. Негізгі ротор қанаттары айналып тұрғандықтан, шпал-пластинка пилоттың үш командасын айналмастан тұрған фюзеляждан айналып тұрған ротор орталығына және негізгі қанаттарға жеткізеді.
In aeronautics, a swashplate is a mechanical device that translates input via the helicopter flight controls into motion of the main rotor blades. Because the main rotor blades are spinning, the swashplate is used to transmit three of the pilot's commands from the non rotating fuselage to the rotating rotor hub and mainblades.
Тарих
Сушпальтаны 1911 жылы орыс ғалымы Борис Юрьев ұсынған, бірақ ол оны 1912 жылы жасаған алғашқы тікұшағында қолданбады. Pescara тікұшақтары (1919–1930) – коаксиалды роторлы тікұшақтар, әрбір роторы сушпальта (осцилляциялық подшипник) арқылы басқарылады, ол тікұшақтар үшін алғашқы басқару таяғымен (Ұлыбритания 178,452 Тікұшақтар үшін Joy Sticks-ті жақсарту немесе оған қатысты. Испаниядағы тіркеу күні: 1921 жылдың 12 сәуірі) басқарылады. Француз инженері және тікұшақтың дамуына үлес қосқан Этьен Œхмишен 1926 жылдың 18 маусымында Францияда, ал кейіннен АҚШ-та (1929 жылдың 12 тамызында) сушпальта құрылғысына патент алуға өтініш берді. Бүгінде көптеген заманауи ұшақтарда сушпальта берілістің үстінде орналасқан және итермектер фюзеляждың сыртынан көрінеді, бірақ Enstrom Helicopter компаниясы жасаған кейбір ерте модельдерде, әсіресе жеңіл тікұшақтарда, сушпальта берілістің астына орналастырылып, айналмалы итермектер негізгі білік ішінде жабылады. Бұл ротордың орталық бөлігіндегі кедергіні азайтады, себебі ашық байланыстар болмайды. Басқа сушпальта және басқару жүйелері де қолданылған. Мысалы, Kaman Aircraft тікұшақтары дәстүрлі сушпальтаны қолданбайды, оның орнына ротор қанаттарының шағылысу бұрышын реттеу үшін серво қақпақтарды пайдаланады.
The swashplate was originally proposed by Russian Boris Yuryev in 1911, though he did not use it on his first helicopter of 1912. Pescara helicopters (1919–1930) are coaxial rotors helicopters, each rotor being controlled by a swashplate (oscillating bearing) driven by the first control stick for helicopter (UK 178,452 Improvement in or relating to Joy Sticks for helicopters. Convention date in Spain: April 12, 1921). French engineer and helicopter precursor Étienne Œhmichen filed an application to patent a swashplate device on June 18, 1926, in France and later in the U. S. (August 12, 1929). Today, on most modern aircraft the swashplate is above the transmission and the pushrods are visible outside the fuselage, but a few early designs, notably light helicopters built by Enstrom Helicopter, placed it underneath the transmission and enclosed the rotating pushrods inside the mainshaft. This reduces rotor hub drag since there are no exposed linkages. Other swashplate and control design have been used. For instance, Kaman Aircraft helicopters do not use a traditional swashplate and instead operate servo flaps on the rotor blades to adjust the angle of attack of the blades.
Құрастыру
Сушпал екі негізгі бөліктен тұрады: стационарлық сушпал және айналмалы сушпал. Стационарлық (сыртқы) сушпал негізгі ротордың тірегіне орнатылған және циклдық және ұжымдық басқаруға итергіштер тізбегі арқылы қосылған. Ол барлық бағытта еңкейіп, тік бойымен қозғала алады. Айналмалы (ішкі) сушпал стационарлық сушпалға подшипник арқылы бекітіледі және негізгі ротор тірегімен бірге айналуға рұқсат етіледі. Айналуға қарсы байланыс ішкі сушпалдың қанаттардан тәуелсіз айналуын болдырмайды, бұл орындаушы механизмдерге серпімді моментін түсіреді. Сыртқы сушпалда айналуды болдырмайтын айналуға қарсы сырғытқыш та болады. Екі сушпал да бір бөлік ретінде жоғары және төмен еңкейеді. Айналмалы сушпал иіс таяқшалары арқылы қанат мүйіздеріне жалғастырылады. Стационарлық (сыртқы) сушпалға баламалы механикалық құрылымдар – гексапод және шарнирлі қосылыс. Бір осьте екі роторы бар тікұшақтардың сушпалдары бір роторлы тікұшақтардың сушпалдарынан әлдеқайда күрделі.
The swashplate consists of two main parts: a stationary swashplate and a rotating swashplate. The stationary (outer) swashplate is mounted on the main rotor mast and is connected to the cyclic and collective controls by a series of pushrods. It is able to tilt in all directions and move vertically. The rotating (inner) swashplate is mounted to the stationary swashplate by means of a bearing and is allowed to rotate with the main rotor mast. An anti rotation link prevents the inner swash from rotating independently of the blades, which would apply torque to the actuators. The outer swashplate typically has an anti rotation slider as well to prevent it from rotating. Both swashplates tilt up and down as one unit. The rotating swashplate is connected to the pitch horns by the pitch links. Alternative mechanics to the stationary (outer) swashplate are the hexapod and the universal joint. Swashplates for helicopters having two rotors mounted on the same shaft are much more complex than the single rotor helicopters.
Циклдік қақпақты басқару
Циклдік басқару құрылғылары тікұшақтың еңісуі мен көлденең бұрылысын өзгерту үшін қолданылады. Шабу штангалары немесе гидравликалық жетектілер ұшқыштың командаларына жауап ретінде сыртқы шпал тақтасын бұрады. Шпал тақтасы интуитивті түрде күтілетін бағытта қозғалады, мысалы, алға бағытталған командаға жауап ретінде алға еңкейеді. Дегенмен, қанаттардағы "пич-байланыстар" қанаттың нақты орнына жеткенге дейін биіктік туралы ақпаратты алдын ала жеткізеді, осылайша қанаттарға қажетті күйге "көтерілуге" немесе "төмен түсуге" уақыт береді. Яғни, тікұшақты алға еңкейту үшін, қанаттардың бойындағы көтергіш күшінің айырмашылығы сол және оң жақтар арасында максималды болуы керек, бұл гироскопиялық эффектінің арқасында rotor дискісін жаққа емес, алға қарай еңкейту үшін күш тудырады.
Cyclic controls are used to change a helicopter's roll and pitch. Push rods or hydraulic actuators tilt the outer swashplate in response to the pilot's commands. The swashplate moves in the intuitively expected direction, tilting forwards to respond to a forward input, for instance. However "pitch links" on the blades transmit the pitch information way ahead of the blade's actual position, giving the blades time to "fly up" or "fly down" to reach the desired position. That is, to tilt the helicopter forward, the difference of lift around the blades should be maximum along the left right plane, creating a torque that, due to the gyroscopic effect, will tilt the rotor disc forward and not sideways.
Ұжымдық пышақ бақылауы
Негізгі ротордың жалпы қанат бұрышын басқару үшін, циклдік басқару бағытын өзгертпей, бүкіл суаштық тақтасын өз осі бойымен жоғары немесе төмен жылжыту қажет. Дәстүрлі түрде, әрбір басқару механизмі (құлау, көлденең және жалпы) қозғалысқа жауапты жеке-жеке инерциялық құрылғыға ие болған. Көлденең бұрыш жағдайында, бүкіл суаштық тақтасы бір инерциялық құрылғы арқылы негізгі білік бойымен жылжытылады. Дегенмен, кейбір жаңа үлгідегі тікұшақтар функционалдық бөліністің механикалық қиындығын жою үшін үш өзара байланысты инерциялық құрылғыны қолданады, олардың әрқайсысы бүкіл суаштық тақтасын жылжыта алады. Бұл циклдік/жалпы қанат бұрышын араластыру (CCPM) деп аталады. CCPM-нің артықшылығы – кішірек инерциялық құрылғылар бірлесіп жұмыс істеп, суаштық тақтасын басқарудың толық диапазоны бойынша жылжыта алады, яғни инерциялық құрылғылар кішкентай және жеңіл болуы мүмкін.
To control the collective pitch of the main rotor blades, the entire swashplate must be moved up or down along its axis without changing the orientation of the cyclic controls. Conventionally, each control mechanism, (roll, pitch, and collective) had an individual actuator responsible for the movement. In the case of pitch, the entire swashplate is moved along the mainshaft by a one actuator. However, some newer model helicopters remove this mechanically complex separation of functionalities by using three interdependent actuators that can each move the entire swashplate. This is called cyclic/collective pitch mixing (CCPM). The benefit of CCPM is that smaller actuators can work together to move the swashplate across its full range of control, meaning the actuators can be smaller and lighter.