Эффект поперечного потока

Эффект поперечного потока — это аэродинамический эффект, возникающий, когда вертолет движется горизонтально (обычно вперед) по воздуху, что приводит к крену диска несущего винта в сторону. Он также известен как поперечный валок или приточный валок .

Эффект поперечного потока не ощущается при зависании, поскольку воздух над диском ротора притягивается сверху вниз (известный как наведенный поток или нисходящий поток ) и равномерно распределяется вокруг диска ротора. Воздух опускается сверху, что приводит к уменьшению угла атаки .

Однако, когда вертолет начинает двигаться в невозмущенном воздухе, часть диска находится в чистом, неускоренном воздухе, в то время как оставшаяся часть роторного диска все еще работает на нисходящем воздухе. Поэтому часть диска, работающая на чистом воздухе, имеет больший угол атаки, чем часть диска, работающая на нисходящем воздухе. В результате часть, находящаяся в чистом воздухе, развивает большую подъемную силу.

диск катится в сторону, а не назад, как можно было бы наивно ожидать Из-за задержки по фазе . Фазовая задержка — это свойство всех вращающихся систем, на которые действует периодическая сила, которая приводит к тому, что дополнительная подъемная сила становится видимой на угол до 90 градусов позже при вращении ротора. Для систем, шарнирно закрепленных на оси вращения, таких как полужесткая роторная головка , отставание по фазе составляет 90 градусов. Для систем, шарнирно закрепленных на некотором расстоянии от оси вращения, например шарнирно-сочлененной головки, отставание по фазе составляет менее 90 градусов. При полете вперед пилот будет испытывать крен вправо или влево, в зависимости от того, вращается ли винт вертолета против или по часовой стрелке соответственно. Некоторые источники объясняют крен гироскопической прецессией . однако это неверно: гироскопическая прецессия всегда приводит к сдвигу на 90 градусов, тогда как задержка по фазе может составлять менее 90 градусов. Гироскопическая прецессия применима только к жестким системам, но роторы вертолетов не являются жесткими, поскольку они предназначены для взмахов вверх и вниз.

Если вертолет испытывает боковой ветер, эффект поперечного потока приведет к качке вверх или вниз вместо крена.

На более высоких скоростях полета все большая и большая часть диска несущего винта будет находиться в чистом воздухе, и дифференциал подъемной силы уменьшится, однако эффект поперечного потока будет в некоторой степени ощущаться по всему диапазону полета . В типичном одновинтовом вертолете эффект наиболее выражен непосредственно перед эффективной поступательной подъемной силой (ETL).

Разница в подъемной силе между передней и задней частью диска несущего винта также вызывает разницу в лобовом сопротивлении, что приводит к вибрации со скоростью примерно 10-20 узлов. Однако некоторые источники связывают это с ETL, а не с поперечным потоком.