اصول پرواز هلی کوپتر

اصول پرواز هليكوپتر

به دنياي هليكوپترهاي راديو كنترل خوش آمديد. هليكوپتر احتمالا پر چالش ترين وسيلۀ راديو كنترل ميباشد كه ساختار بسيار پيچيده اي دارد و هنگام پرواز نيازمند 100 درصد تمركز حواس ميباشد.

پرواز دادن هليكوپتر بي شباهت به  قرار دادن يك بلبرينگ فلزي يا يك تيله بر روي يك قطعه شيشه نيست. اگر قطعات مكانيكي هليكوپتر بخوبي تمام تنظيم شده باشند، مانند اين است كه آن قطعه شيشه، يك شيشه تخت باشد. اگر هليكوپتر تنظيم نشده باشد، مانند اين است كه قطعه شيشه مذكور محدب باشد كه در آن بلبرينگ تمايل دارد كه به اطراف حركت كند.

اولين چيزي كه شخص بايد به ذهن بسپارد اين است كه هليكوپتر مدل بسيار شبيه به هليكوپتر واقعي كار ميكند و كنترل كردن آن هم اگر بخاطر مسائل اندازه و جهت سخت تر نباشد، به همان سختي است. اصلا تصور نكنيد كه پرواز هليكوپتر به اين سادگي است كه دكمه اي را فشار دهيد و هليكوپتر بالا بيايد و با فشار دكمه اي ديگر رو به جلو پرواز كند. پرواز هليكوپتر، درست مانند پرواز هواپيما، يك مهارت است كه بايد كسب كنيد و اين ميسر نميشود مگر با تمرين فراوان.

خوب، حالا كه حسابي مايوستان كردم بد نيست كه اين را هم بگويم كه اگرچه ساختن و پرواز هليكوپتر بسيار پيچيده است، ولي بسيار ارضا كننده نيز هست. توانائي اينكه يك وسيله پرنده را با دقت به پرواز در آورده، رو به جلو و عقب و اطراف حركت كرده و تمامي مانورهاي جالب را انجام داده و آن را جلوي پايتان فرود بياوريد، بسيار هيجان انگيز است.

شما ميتوانيد پرواز هليكوپتر را خودتان فرا بگيريد.و یا با یک مربی شروع کنید ، البته اگر قبل از اينكه شروع به پرواز كنيد، زماني را با يك شخص حرفه اي صرف كنيد، ارزش بسيار زيادي دارد. اين شخص ميتواند به شما در تنظيم هليكوپترتان كمك نمايد ( اينكه هليكوپترتان بدرستي تنظيم شده باشد، در يادگيري آسان و ايمن پرواز اهميت بسيار زيادي دارد) و نيز نكاتي را براي پرواز به شما ياد دهد، اينكه چه انتظاري از مدلتان داشته باشيد و چگونه با فرامين كار كنيد.

 

يك هليكوپتر چطور كار ميكند؟

 

اصولا دو نوع مختلف هليكوپتر وجود دارد: هليكوپترهائي كه داراي گام همزمان (Collective Pitch) هستند و هليكوپترهائي كه فاقد آن هستند. گام همزمان موقعي است كه  گام ملخهاي اصلي هليكوپتر به منظور افزايش يا كاهش نيروي بالا برنده، بطور همزمان افزايش يا كاهش يابد. اين امكان، باعث ميشود كه هليكوپتر به فرامين خلبان براي تغيير تراست عمودي، سريعتر پاسخ دهد. در هليكوپترهاي فاقد گام همزمان، مقدار نيروي بالا برنده بطور مستقيم با افزايش يا كاهش دور روتور اصلي يا به بيان ديگر دور موتور (تراتل)، كنترل ميشود. در اين سيستم زمان پاسخ دهي هليكوپتر بيشتر است و در نتيجه واكنش كندتر صورت ميگيرد.

اما نكته منفي در خصوص هليكوپترهاي با گام همزمان، پيچيدگي و قيمت بالاي آنها است. اين قيمت بالا بخاطر وجود قطعات متحرك بسيار زياد در قسمت سر روتور آنهاست. اكثر هليكوپترهاي رايج امروز، از نوع گام همزمان هستند.

در يك هليكوپتر با گام همزمان استاندارد، چهار فرمان كنترلي وجود دارند كه توسط شش كانال راديو كنترل ميشوند. اين فرامين عبارتند از گام همزمان تراتل و پیچ ، گام دوار ( Cyclic Pitch) عقب و جلو، گام دوار ( Cyclic Pitch)جانبي چپ و راست وگام روتور دم. ضمنا گام همزمان بايستي با تراتل تركيب شود بطوري كه وقتي با افزايش گام ملخها، بار زيادي بر روي ملخها اعمال ميشود، تراتل بيشتري اعمال شود تا بر نيروي Drag اضافه شده، غلبه گردد.

پرواز هليكوپتر با تغيير گام يا زاويه ملخها، همچنان كه هوا را ميشكافند، صورت ميگيرد. به هنگام بالا رفتن يا پائين آمدن، زاويه هركدام از ملخها جداگانه، بطور همزمان و به يك اندازه تغيير ميكند. براي بالا رفتن، زاويه يا گام ملخها افزايش مي يابد. براي پائين آمدن، گام ملخها كاهش مي يابد. از آنجائي كه تمامي ملخها بطور همزمان عمل ميكنند، به اين سيستم گام همزمان يا Collective Pitch گفته ميشود. براي پرواز به عقب، جلو و دو پهلو، تغيير ديگري در گام در نظر گرفته شده است. به كمك افزايش گام هر يك از ملخها در يك نقطۀ انتخابي از مسير دايره اي حركتشان، اين كار عملي ميشود. به اين گام، گام دوار يا Cyclic pitch گفته ميشود.

هنگامي كه هليكوپتر استارت شده و ملخها شروع به چرخش مينمايند، ملخا بصورت افقي و بدون زاويه (گام صفر) نگهداشته ميشوند. همچنان كه موتور گرمتر ميشود و روتورها سريعتر ميچرخند، گام همزمان افزايش يافته و هليكوپتر بصورت عمودي بلند ميشود. براي واداشتن هليكوپتر براي حركت رو به جلو، گام همزمان به منظور نگهداشتن هليكوپتر در هوا، حفظ شده و گام دوار طوري تنظيم ميشود كه هر كدام از ملخها هنگام عبور از بالاي دم هليكوپتر، زاويه بيشتري بگيرند. براي نگهداشتن هليكوپتر و هاور كردن، گام دوار به حالت خنثي برميگردد  كه باعث ميشود ملخها در طي مسير دايره اي حركتشان، گام يكساني داشته باشند و به گام همزمان اجازه بدهد كه هليكوپتر را در هوا نگهدارد.

حركت عمودي دسته فرمان سمت چپ بر روي فرستندۀ راديوي شما، گام همزمان و تراتل را كنترل نموده و حركت افقي آن، گام روتور دم را كنترل مينمايد. دستۀ سمت راست نيز هر دوي حركات دوار را كنترل ميكند، حركت دسته در جهت عمودي براي كنترل حركت به جلو و عقب و حركت دسته در جهت افقي براي حركت به چپ و راست. قابليتهاي ميكس نيز وجود دارند كه تراتل و فرامين همزمان يا فرامين تراتل/گام همزمان را با گام روتور دم ميكس ميكنند.

 

طرز كار

 

موتور هليكوپتر هر دوي روتورهاي اصلي و دم را از طريق يك سري چرخ دنده و كلاچ، به گردش در مي آورد. همچنان كه دور موتور بالا ميرود، كلاچ در گير شده و هر دوي روتورها را به گردش در مي آورد. عموما در اين نقطه، گام ملخهاي هليكوپتر خنثي بوده و درنتيجه نيروي بالا برنده بوجود نمي آيد. تراتل افزوده ميشود تا سرعت گردش ملخها بالا برود. براي بالا بردن هليكوپتر، گام همزمان اعمال ميشود. از آنجائي كه براي هر عملي، عكس العملي برابر و در جهت مخالف آن وجود دارد، هنگامي كه موتور، ملخها را در يك جهت ميچرخاند، بدنۀ هليكوپتر تمايل پيدا ميكند كه در جهت عكس آن بچرخد. وظيفۀ روتور دم، غلبه بر اين تمايل بدنه هليكوپتر براي چرخش است. ملخهاي دم، نيروي تراست جانبي به اندازه لازم ايجاد ميكنند تا هليكوپتر در يك نقطه ثابت بماند. با افزايش يا كاهش گام ملخهاي دم، ميتوان جهتي را كه هليكوپتر به آن حرکت میکند ، تغيير داد.

كنترل دوار، به ملخهاي روتور اصلي اجازه ميدهد كه بطور مستقل عمل كرده و به هليكوپتر اجازه دهند كه در راستاي افقي حركت نمايد. اگر به هنگام چرخش روتور اصلي، زاويه يكي از ملخهاي آن با رسيدن به عقب هليكوپتر افزايش يافته و همزمان زاويه ملخ ديگر با رسيدن به جلوي هليكوپتر كاهش بيابد، نيروي بالا برندۀ بيشتري در عقب هليكوپتر ايجاد ميشود كه هليكوپتر را به سمت جلو متمايل ميكند و در نتيجه باعث حركت هليكوپتر رو به جلو ميشود. اين اصل براي حركت به عقب و چپ و راست هم صادق بوده و باعث حركت هليكوپتر به تمامي جهات ميشود.

كنترل گام همزمان و دوار، از سروو هاي و از طريق ” سواش پليت” به روتور منتقل ميگردد. يك قسمت از سواش پليت ثابت است در حالي كه قسمت ديگر آن با روتور ميچرخد. اتصالات كنترلي، از سروو به قسمت ثابت سواش پليت وصل ميشوند و از قسمت متحرك آن نيز به سر روتور وصل ميگردند.

هنگام پرواز دادن هليكوپتر، لازم است كه مقادير كم فرمان بطور مرتب توسط خلبان داده شوند تا انحراف ها از مسير پرواز تصحيح گردند. به همين دليل است كه گفتيم براي پرواز هليكوپتر بايد 100 درصد حواس بر روي پرواز متمركز باشد. هر چه تنظيمات هليكوپتر بهتر انجام شده باشند، فرامين كمتري لازم است تا براي تصحيح انحرافهاي هليكوپتر، توسط خلبان صادر شود.

 

اگر موتور خاموش شود چه اتفاقي مي افتد؟

 

اتو روتيشن نام روشي است براي هليكوپترها كه در صورت قطع نيروي موتور به روتور، بتوانند بسلامت فرود بيايند. اين كار بوسيلۀ يك سيستم خاص بنام كلاچ اتو روتيشن انجام ميشود كه به ملخها اجازه ميدهد بطور آزاد بچرخند. به محض قطع نيروي موتور، كنترل تراتل/گام همزمان ، كاملا به عقب برگردانده ميشود. اين كار معمولا ملخها را به حالتي ميبرد كه كمي گام منفي داشته باشند. همچنان كه هليكوپتر شروع به كم كردن ارتفاع ميكند، عبور هوا از ميان آنها باعث ميشود كه به چرخششان ادامه دهند. چرخش ملخها مانند يك چتر نجات عمل كرده و باعث كاهش سرعت سقوط هليكوپتر ميشوند. وقتي كه هليكوپتر به نزديكي زمين ميرسد، خلبان گام همزمان را افزايش ميدهد و دوباره گام آنها را مثبت ميكند. اندازه حركت يا مومنتوم ملخها به نيروي بالا برنده تبديل ميشود و سرعت پائين آمدن هليكوپتر را باز هم كاهش ميدهد و به آن اجازه ميدهد كه بنرمي فرود بيايد.