¿En qué ángulo los rotores del rotor basculante generan más sustentación?

Motor basculante 1[Tiltrotor 1] Motor basculante 2[Tiltrotor 2]

No puedo nombrar estos rotores basculantes. Solo quiero saber cuál de los rotores basculantes genera más sustentación teniendo en cuenta la aerodinámica y en función de los rotores inclinados horizontal o verticalmente. Usé estas imágenes solo para mostrar una orientación de las alas giratorias en qué ángulo se inclinan, no para diferenciar estos dos modelos. Y qué sucede con la sustentación generada por los rotores inclinados 45 grados con respecto a los ejes.

Nota: Solo se refiere al ala giratoria, ya sea horizontal o verticalmente inclinada, pero no al diseño completo de la aeronave.

Respuestas (1)

Técnicamente, si el rotor basculante vuela hacia adelante con rotores verticales, la sustentación es producida por las alas y el empuje hacia adelante por los rotores. Entonces, consideremos el empuje del rotor, ya sea en posición horizontal o vertical del rotor. La inclinación del rotor no afecta la cantidad de empuje producido. Los siguientes factores lo hacen:

  • Velocidad del rotor. Esto se mantendría bastante constante en el rango de inclinación, con la velocidad de punta lo más cerca posible de la velocidad de divergencia de arrastre. A la velocidad máxima con rotores verticales, la velocidad del rotor debe ser menor que en el vuelo estacionario debido a la velocidad punta del triángulo de velocidad = velocidad del rotor + velocidad del aire.
  • Ángulo de ataque de la hoja. Una función del ángulo de la hoja y del flujo de entrada de la corriente de aire.
  • Entrada de corriente de aire. Con los rotores en posición vertical y volando hacia adelante, el aire fluye hacia el disco del rotor y requiere menos aceleración para proporcionar la misma cantidad de empuje. O: un empuje dado requiere menos potencia del motor en vuelo hacia adelante que en despegue vertical.

Por lo tanto, para una cantidad determinada de potencia del motor, el rotor vertical a la velocidad podría proporcionar el mayor empuje, pero dependiendo del máximo. velocidad de la nave, la velocidad del rotor debe reducirse, lo que también reduce la capacidad del rotor para convertir la potencia en empuje.

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La imagen de arriba de Leishman, también utilizada en esta respuesta , muestra la cantidad de potencia del motor requerida frente a la velocidad aerodinámica de los helicópteros. Tenga en cuenta que el rotor de un helicóptero siempre debe proporcionar más empuje que su peso. Para ganar velocidad aerodinámica, el rotor principal también se inclina y el efecto o flujo de aire a mayor velocidad se puede ver a partir de la cantidad reducida de potencia inducida.

Para un rotor basculante, los rotores estarán dimensionados para despegue vertical: deben proporcionar empuje > peso en esta situación. En vuelo horizontal, las alas proporcionan la fuerza vertical para compensar el peso y los rotores solo necesitan superar la resistencia. Lo que aumenta cuadráticamente con la velocidad, por lo que a la velocidad máxima el empuje será el mismo que el peso TO nuevamente.