Hiệu ứng của việc thay đổi góc của một thanh bay trực thăng là gì?

Một thanh bay trực thăng là một loại chất ổn định con quay hồi chuyển có tác dụng phản hồi đến cao độ của lưỡi dao. Hiệu quả, theo lời, là khi máy bay trực thăng bắt đầu ném hoặc lăn theo một hướng cụ thể, nhiều lực nâng được áp dụng ở phía đó, giữ cho mức trực thăng. Những thiết bị này thường được tìm thấy trên các máy bay trực thăng RC rẻ tiền đang được bán tại tất cả các cửa hàng bách hóa lớn. Một ví dụ về flybar từ một trong những máy bay trực thăng RC này được hiển thị bên dưới.

Mặc dù không rõ ràng từ hình ảnh, có một góc giữa flybar và cánh quạt. Trên helicpoter RC của tôi ở nhà, góc là khoảng $ 35 ^ \ Circ $. Tôi tin rằng góc này có tác dụng giới thiệu thêm pha trong vòng phản hồi.

Câu hỏi của tôi là:

• Hiệu ứng thay đổi góc giữa flybar và rôto là gì?
• Làm thế nào tôi có thể mô tả một cách toán học hiệu ứng của góc này?
• Điều gì sẽ xảy ra nếu góc được thay đổi thành $ 90 ^ \ Circ $? Còn $ 0 ^ \ Circ $ thì sao?

Góc này được xác định bởi các đặc tính nâng của rôto và quán tính quay của toàn bộ máy bay trực thăng. Bạn hoàn toàn chính xác rằng góc thay đổi pha của phản hồi.

Với mục đích thảo luận, giả sử máy bay trực thăng đã hơi nghiêng về phía trước và cần được điều chỉnh về phía sau, cũng giả sử một cánh quạt duy nhất quay ngược chiều kim đồng hồ khi nhìn từ trên cao.

Nếu chúng ta điều chỉnh cánh quạt khi nó chính xác ở phía trước để tăng thêm lực nâng, thì thời gian cần thiết để nâng thêm để vượt qua quán tính quay của toàn bộ máy bay trực thăng có nghĩa là hiệu ứng ròng của thang máy đã được áp dụng tại một số điểm phía trước bên trái của máy bay trực thăng thay vì chính xác ở phía trước. Sự điều chỉnh tiếp theo sau đó sẽ là một chút nữa xung quanh, và vòng tiếp theo một lần nữa. Điều này sẽ khiến máy bay trực thăng dao động theo cách tương tự như đồng xu khi bạn lật nó trên bàn.

Vì vậy, bạn đã tự trả lời khá nhiều, góc điều khiển độ lệch pha giữa lỗi được phát hiện và vị trí của thang máy bắt đầu được áp dụng. Hãy nhớ rằng hiệu ứng ròng của thang máy sẽ như thể được áp dụng giữa nơi rôto được điều chỉnh và nơi đặt lại rôto (sau một thời gian máy bay trực thăng đã di chuyển để sửa lỗi).

Thay đổi góc bù của flybar sẽ thay đổi góc mà tại đó lực hiệu chỉnh được áp dụng liên quan đến lỗi. Tác động của điều này sẽ là một dao động theo hướng này hay hướng khác. Lên đến 90 độ từ vị trí cần thiết của flybar sẽ cho phản hồi âm ngoài pha, do đó (ít nhất là về mặt toán học) vẫn duy trì dao động ổn định. Vượt quá 90 độ từ vị trí cần thiết, flybar sẽ bắt đầu đưa ra phản hồi tích cực thay vì phản hồi tiêu cực, lại lệch pha cho đến 180 độ, khiến mọi thứ bị mất kiểm soát theo cấp số nhân.