Reaksjonsdrevet rotor

En såkalt " tip jet " refererer til dysene fremdrift montert ved enden av bladene i hovedrotor av visse helikoptre, som roterer rotoren noe som Catherine hjulene (FR) , en type av lamper fyrverkeri , eller eolipyles .

Det er egentlig ikke en perfekt fransk oversettelse av begrepet for dette systemet, men " reaksjonsdrevet rotor " ser ut til å være nærmest den virkelige tingen . Angelsakserne bruker ofte begrepene " tip jet rotor ", " tip jet powered rotor " eller til og med " tip jet helikopter ", for helikoptre utstyrt.

Funksjoner og drift

Noen av disse systemene bruker trykkluft , levert av en separat motor ( turboskaft eller annet), for å skyve den ut gjennom dysene og skape trykk i enden av bladet. Andre bruker et system som ligner en etterbrenner for å forbrenne drivstoff direkte i trykkluften som kommer til slutten av bladene, for ytterligere å forbedre kraften som produseres. Vi snakker da om " tip-burners ", som kan oversettes som "end burners".

De kraftigste og mest komplekse bruker ganske enkelt veldig små ramjets , eller til og med komplette turbojets ! Andre bruker også rakettmotorer , og bruker drivstoff som for eksempel hydrogenperoksid .

Reaksjonsdrevne rotorer har det spesielle at de ikke lenger har en overføringsaksel, som på konvensjonelle helikoptre, som i forbifarten fjerner dreiemomentet som utøves på strukturen, og derfor gjør halerotoren (antimoment) til "normale" helikoptre. . Noen gyroptere består av ingenting mer enn et enkelt blad og en rakett på spissen.

Historie

Den østerrikske filosofen Ludwig Wittgenstein studerte et begrep med fremdrift av jetrotor da han studerte luftfartsteknikk ved Victoria University i Manchester , Storbritannia . Den italienske designeren V. Isacco bygget "Helicogyres" på 1920-tallet , som brukte stempelmotorer på slutten av det roterende bladet, så forestilte han seg at de kunne erstattes av rakettmotorer.

Under andre verdenskrig foreslo en østerriker , Friedrich von Doblhoff , å drive et helikopter med ramjets . Det første jetdrevne rotorhelikopteret var Doblhoff WNF 342 V1, i 1943 . Etter krigen havnet to WNF 342 prototyper i amerikanske hender, og Doblhoff sluttet seg til McDonnell Douglas , som deretter produserte McDonnell XV-1 . Ingeniøren som faktisk hadde produsert endenes motorblad , August Stephan ble med i Fairey Aviation Company i Storbritannia , som brukte dem i flyene Fairey Jet Gyrodyne (in) og Fairey Rotodyne , henholdsvis hjul for første gang i 1954 og 1957 .

Eugene Michael Gluhareff (en) var også en av pionerene for denne fremdriftsmåten.

Fordeler og ulemper ved systemet

Blant fordelene er det fravær av dreiemoment og overføringsaksel, som nevnt tidligere, som gjør at helikopteret kan klare seg uten en dreiemomentrotor . Det gir også større sikkerhet for bakkepersonell som beveger seg rundt flyet når det er i drift. Hvis motoren opplever en svikt under flyturen, øker jetdysene på rotoren treghetsmomentet av den, slik at den kan lagre energi, noe som teoretisk gjør landing i autorotasjon litt lettere.

Imidlertid genererer systemet også overlegen aerodynamisk luftmotstand , som pålegger en høyere nedstigningshastighet og betyr at overgangen til landing må være brå for å sikre beboernes overlevelse, med liten feilmargin. En annen ulempe er den svært høye støyen som produseres av dette systemet, spesielt når fremdriftsenhetene (reaktor, rakett, etc.) ble plassert direkte på enden av bladene. Denne feilen forseglet nesten skjebnen til flyet som var utstyrt, fordi bruken av dem i nærheten av urbane områder ganske enkelt var utenkelig. Effektiviteten var heller ikke utmerket, og konvensjonell fremdrift av motor og drivaksel har fortsatt en betydelig fordel i forhold til dette systemet for dagens helikoptre.

Fly med jetrotorer

WNF 342 V1 : Første flytur i 1943 . Første enhet av sitt slag å ta til lufta;
Dornier Do 32 : Folding helikopter fallskjerm for nedlagte piloter bak fiendens linjer. Den ble forlatt fordi en person ikke var nok til å montere den;
Percival P.74 (no) : Dette helikopteret brukte to turboskafter Napier Oryx montert i skroget for å produsere trykkluft til tuppen av rotorbladene. Motorene produserte aldri nok kraft til at den kunne løfte seg fra bakken, og studier om å forbedre den med kraftigere motorer ble forlatt;
Hiller YH-32 Hornet (en) : " Jet-jeepen " fløy for første gang i 1950 , hadde god bæreevne, men var for lite kraftig til å gi en reell fordel på bakken. Dette helikopteret benyttet to mikro-ramjets montert på enden av bladene;
Mil V-7 (no) : Helikopter som bruker to mikro-ramjets av sovjetisk opprinnelse ;
Fairey Jet Gyrodyne (en) : Denne enheten ga data for utformingen av Rotodyne . Han fløy for første gang i 1954 ;
Fairey Rotodyne : Konseptkamera linje med kortreise seter 48, som fløy for første gang i 1957 . Den ble avlyst på grunn av tvil om støy forårsaket av knivdysene under drift;
Fairey ultralett helikopter (en) : Første flytur i 1955 . Fire eksemplarer ble bygget for militær bruk, men budsjettkutt lot Fairey-selskapet fortsette utviklingen uten ekstern finansiering, og ingen ytterligere bestillinger ble gitt;
Fiat 7002 : Første flytur i 1961 . Bare ett eksemplar ble bygget, og resultatene levde ikke opp til forventningene;
Focke-Wulf Triebflügel : tysk konsept av andre verdenskrig , som aldri ble bygget. Dette ambisiøse " Tail-sitter " -typen ADAV- flyprosjekt ville ha hatt vinger som også fungerte som en rotor, og ble drevet av tre skyver i endene;
McDonnell XV-1 : Girodyne-prosjekt hvis første flyging fant sted i 1954 . Det ble forlatt på grunn av manglende interesse sammenlignet med konvensjonelle helikoptre fra samme tid;
Hughes XH-17 " Flying Crane " (en) : Det første helikopterkonseptet utviklet av helikopteravdelingen til Hughes Aircraft Company , denne flygende kranen er flyet som har hatt den største rotoren noensinne bygget (alle typer kombinert). Prosjektet ble forlatt på grunn av for kort gjennomkjørbar avstand, knapt større enn 60 kilometer;
NHI H-3 Kolibrie (en) ( Nederlandse Helikopter Industrie ): Rundt 11 fly produsert. Dette veldig lette helikopteret ble drevet av to ramjets på hver 20 kg kraft;
Innosuisse SwissCopter (DragonFly);
Rotary Rocket Roton ATV : Rakettprosjekt hvis første drevfase ville blitt utført av en jetrotor. Selskapet gikk konkurs i 2001 og prosjektet ble forlatt;
Southwest Ariel : Dette helikopteret, produsert i bare tre eksemplarer, fløy for første gang i 1947 . Den var utstyrt med en varmedrevet rotor. Selv om den aldri ble produsert i serie, gjorde det det mulig å samle inn data for utviklingen av dens etterfølger, Djinn ;
Sud-Ouest Djinn : Dette helikopteret brukte trykkluftstråler for å drive rotoren, levert av en Palouste turbinmotor . Han fløy for første gang i 1953 . Produsert i 179 eksemplarer, slo den rekorder og var det eneste helikopteret av sin type som ble produsert i serie. Den ble brukt av den franske hæren og sivile piloter. Noen flyr fortsatt;
JK-1 Trzmiel : polsk prototype for enkeltsete;
VFW-Fokker H3 Sprinter (en) : To eksempler tok lufta.

Merknader og referanser

(i) Joseph Peklicz , " Build the Monocopter " , Sport Rocketry , vol. 2, n o 44,Mars-april 2001, s. 34.
(i) Jon Hodge , " Monocopter C6 IBD omtale " , Cosrocketeer , vol. 4, n o 12Juli-august 2000, s. 4 og 5.
(i) Ian Lemco, " Wittgensteins luftfartsundersøkelse " på http://rsnr.royalsocietypublishing.org/ , Royal Society Publishing22. januar 2007(åpnet 19. desember 2016 ) .
(in) " The" Helicogyre ": Oppfinneren forklarer maskinen sin til R.Ae.S. » , Magasinet Flight International , Flight Global / Archives, vol. 21, n o 1056,21. mars 1929, s. 244 og 245 ( les online [PDF] ).
(in) " Rocket Helicopter " på http://www.tecaeromex.com/ , Tecnología Aeroespacial Mexicana (TAM)2015(åpnet 19. desember 2016 ) .
(i) Raymond L. Robb , " Hybrid helikoptre: Compounding the quest for speed " , Vertiflite , American Helicopter Society,sommeren 2006, s. 34 ( les online [PDF] ).