bagaimana helicopter bekerja

Helikopter adalah mesin terbang paling serbaguna yang ada sekarang. Ini memberikan fleksibilitas pilot akses lengkap untuk ruang tiga dimensi dengan cara yang tidak ada pesawat bisa. Jika Anda pernah terbang dalam helikopter Anda tahu bahwa kemampuan yang menggembirakan.

Fleksibilitas yang menakjubkan helikopter berarti bahwa mereka bisa terbang hampir di mana saja. Namun, hal itu juga berarti bahwa mesin-mesin terbang rumit. Pilot harus berpikir dalam tiga dimensi dan harus menggunakan kedua lengan dan kedua kaki terus-menerus untuk menjaga helikopter di udara. Piloting sebuah helikopter membutuhkan banyak pelatihan dan keterampilan, serta perhatian terus menerus ke mesin.

Dalam artikel ini, Anda akan mempelajari tentang semua helikopter kemampuan yang berbeda dan bagaimana hal itu bisa melakukan hal luar biasa seperti itu.

Comparing Modes of TransportUntuk memahami cara kerja helikopter dan juga mengapa mereka begitu rumit untuk terbang, akan sangat membantu untuk membandingkan kemampuan helikopter dengan orang-orang kereta api, mobil dan pesawat terbang. Dengan melihat ini moda transportasi yang berbeda, Anda dapat datang untuk memahami mengapa helikopter begitu serbaguna!

Jika Anda sudah pernah dalam kabin lokomotif, Anda tahu bahwa kereta api yang cukup sederhana untuk mengemudi. Setelah semua, hanya ada dua arah yang dapat melakukan perjalanan kereta api di – ke depan dan sebaliknya. Ada rem untuk menghentikan kereta perjalanan di kedua arah, tetapi tidak ada mekanisme kemudi apapun di kereta api. Trek naik kereta api di mana ia harus pergi.

 

Karena kereta api hanya memiliki dua arah di mana ia dapat melakukan perjalanan, Anda dapat mengendarai kereta dengan satu tangan.

Sebuah mobil, tentu saja, bisa maju dan mundur seperti kereta api. Sementara Anda bepergian ke arah mana pun Anda juga bisa berbelok ke kiri atau kanan:

 

Untuk menangani kemudi, mobil menggunakan roda kemudi bahwa pengemudi bisa berubah searah jarum jam atau berlawanan. Adalah mungkin untuk mengendarai mobil dengan satu tangan dan satu kaki.

Siapa pun yang telah mengambil pelajaran atau melihat pilot di dalam kokpit saat naik jet jumbo tahu bahwa pesawat-pesawat banyak terbang lebih rumit daripada mobil untuk mengemudi. Namun, pesawat benar-benar hanya satu langkah menjauh dari mobil:

 

Sebuah pesawat dapat bergerak maju dan berbelok ke kiri atau kanan. Ini juga menambahkan kemampuan untuk pergi naik dan turun. Namun, kehilangan kemampuan untuk mundur. Jadi pesawat bisa bergerak ke lima arah yang berbeda bukan mobil empat arah. Kemampuan untuk naik dan turun menambah dimensi baru ke pesawat, dan dimensi ini adalah salah satu hal yang membuat pesawat berbeda dari sebuah mobil. Untuk mengontrol gerakan ke atas dan ke bawah pesawat, baik menggantikan joystick roda kemudi atau setir keuntungan kemampuan untuk bergerak masuk dan keluar (selain untuk mengubah searah jarum jam dan berlawanan). Pada sebagian besar pesawat (tapi tidak semua), pilot juga memiliki akses ke dua pedal untuk mengontrol kemudi. Oleh karena itu, seorang pilot pesawat bisa terbang dengan satu tangan dan dua kaki.

Sebuah helikopter dapat melakukan tiga hal yang tidak dapat pesawat:

 

 

* Sebuah helikopter dapat terbang ke belakang.
* Seluruh pesawat dapat berputar di udara.
* Sebuah helikopter melayang-layang bisa bergerak di udara.

Dalam mobil atau pesawat terbang, kendaraan harus bergerak dalam rangka untuk berpaling. Dalam sebuah helikopter, Anda dapat bergerak lateral arah manapun atau Anda dapat memutar 360 derajat. Tambahan ini derajat kebebasan dan keahlian Anda harus memiliki menguasai mereka adalah apa yang membuat helikopter begitu menarik, tetapi juga membuat mereka kompleks.

Untuk mengontrol sebuah helikopter, satu tangan memegang kontrol disebut siklik, yang mengontrol arah lateral helikopter (termasuk maju, mundur, kiri dan kanan). Sisi lain memegang kontrol disebut kolektif, yang mengontrol gerakan naik dan turun dari helikopter (dan juga mengontrol kecepatan mesin). Pilot istirahat pada pedal kaki yang mengendalikan rotor ekor, yang memungkinkan helikopter berputar pada kedua arah pada porosnya. Dibutuhkan kedua tangan dan kedua kaki untuk menerbangkan helikopter!

Special Capabilities of HelicoptersHelikopter memiliki sejumlah kemampuan unik yang tidak memiliki pesawat terbang. Beberapa kemampuan ini diperlihatkan dalam video berikut (jika Anda memiliki kecepatan tinggi koneksi Internet, video ini cepat dan menyenangkan untuk menonton!).

Tanda tangan dari helikopter adalah kemampuannya untuk mengarahkan kursor ke satu titik di tanah. Sementara melayang-layang, sebuah helikopter juga bisa berputar pada porosnya sehingga pilot dapat melihat ke segala arah.

 

Fitur unik lain dari sebuah helikopter adalah kemampuannya untuk terbang ke belakang. Sebuah helikopter terbang ke samping juga dapat dengan mudah.

 

Karena sebuah helikopter dapat terbang ke belakang dan ke samping, ia bisa melakukan sejumlah trik menarik. Video berikut memperlihatkan sebuah helikopter melakukan putaran, di mana ia berputar 360 derajat sementara ia bergerak ke bawah garis lurus relatif terhadap tanah:

 

<!– Photo courtesy –> helicopter doing a pirouette

Sebuah helikopter yang terbang ke depan juga dapat berhenti di udara dan mulai berdiri dengan sangat cepat, seperti yang ditunjukkan dalam video ini:

 

<!– Photo courtesy
–> 

Bagaimana Terbang Helikopter

Anda dapat mulai memahami bagaimana sebuah helikopter terbang dengan berpikir tentang kemampuan ditampilkan pada bagian sebelumnya. Mari kita berjalan melalui kemampuan yang berbeda dan melihat bagaimana mereka mempengaruhi desain dan kontrol dari sebuah helikopter.

Bayangkan bahwa kita ingin menciptakan sebuah mesin yang hanya bisa terbang lurus ke atas. Mari kita bahkan tidak khawatir tentang mendapatkan kembali turun untuk saat ini – hingga adalah yang terpenting. Jika Anda akan memberikan gaya ke atas dengan sayap, lalu sayap harus bergerak dalam rangka menciptakan angkat. Sayap membuat angkat oleh udara mengalihkan ke bawah dan mendapatkan manfaat dari yang sama dan hasil reaksi yang berlawanan (lihat Bagaimana Bekerja untuk rincian Airplanes – artikel berisi penjelasan lengkap tentang bagaimana memproduksi sayap lift).

Sebuah gerak rotasi adalah cara termudah untuk menyimpan sayap dalam gerakan terus-menerus. Sehingga Anda dapat me-mount dua atau lebih sayap pada poros pusat dan memutar poros, sangat mirip dengan baling-baling kipas di langit-langit. Sayap yang berputar helikopter yang berbentuk seperti sebuah pesawat terbang airfoils sayap, tetapi pada umumnya sayap pada rotor helikopter yang sempit dan tipis karena mereka harus berputar begitu cepat. Helikopter berputar sayap perakitan biasanya disebut rotor utama. Jika Anda memberikan sayap rotor utama sedikit sudut serangan pada poros dan memutar poros, sayap mulai mengembangkan angkat.

Dalam rangka memutar poros dengan cukup kuat untuk mengangkat manusia dan kendaraan, Anda memerlukan mesin tertentu. Reciprocating mesin bensin dan mesin turbin gas adalah jenis yang paling umum. Driveshaft mesin dapat terhubung melalui transmisi ke poros rotor utama. Pengaturan ini bekerja dengan sangat baik sampai saat kendaraan meninggalkan tanah. Pada saat itu, ada apa-apa untuk menjaga mesin (dan karenanya tubuh kendaraan) dari pemintalan seperti rotor utama tidak. Jadi, dengan tidak adanya sesuatu untuk menghentikannya, tubuh akan berputar dalam arah yang berlawanan rotor utama. Untuk menjaga tubuh dari pemintalan, Anda perlu menerapkan kekuatan untuk itu.

Cara yang biasa untuk memberikan kekuatan untuk tubuh kendaraan adalah untuk melampirkan satu set sayap berputar untuk ledakan yang panjang. Sayap ini dikenal sebagai rotor ekor. Rotor ekor menghasilkan daya dorong seperti baling-baling pesawat itu tidak. Dengan memproduksi menyorongkan dalam arah menyamping, menangkal keinginan mesin berputar tubuh, rotor ekor menjaga tubuh helikopter dari berputar. Biasanya, rotor ekor digerakkan oleh poros kardan panjang yang berjalan dari rotor utama transmisi kembali melalui ekor boom untuk transmisi kecil di rotor ekor.

Apa yang Anda berakhir dengan adalah kendaraan yang terlihat seperti ini:

 

 

<!– Photo courtesy –> The helicopter shown in the previous videos has all of the parts labeled in the diagram above.

Dalam rangka untuk benar-benar mengendalikan mesin, baik rotor utama dan rotor ekor perlu disesuaikan. Dua bagian berikut menjelaskan bagaimana penyesuaian bekerja.
Tail Rotor

The penyesuaian dari rotor ekor sangat mudah – apa yang Anda inginkan adalah kemampuan untuk mengubah sudut serangan di sayap rotor ekor sehingga Anda dapat menggunakan rotor ekor helikopter untuk memutar pada poros batang penggerak.

Pilot memiliki dua pedal kaki yang mengontrol sudut serangan. Kedua video membiarkan anda melihat pada pedal dan melihat bagaimana mereka mempengaruhi rotor ekor:

<!– Photo courtesy –>  the helicopter’s pedals.

 

<!– Photo courtesy –> the tail rotor’s movements in relation to the foot pedals.

 

<!– Photo courtesy –> You can see the pedals in this shot of the cockpit

 

<!– Photo courtesy –> The blades of the tail rotor are only about 2 feet (61 cm) long.

 

<!– Photo courtesy
–> The tail rotor’s hub allows the pilot to change the angle of attack of the rotor’s wings.

Rotor Utama
Sebuah helikopter rotor utama adalah bagian terpenting dari kendaraan. Menyediakan lift yang memungkinkan helikopter untuk terbang, serta kontrol yang memungkinkan helikopter untuk bergerak lateral, membuat berbalik dan perubahan ketinggian.

Untuk menangani semua tugas-tugas ini, rotor pertama-tama harus sangat kuat. Juga harus mampu mengatur sudut baling-baling dengan setiap revolusi hub. Yang penyesuaian disediakan oleh alat yang disebut pelat swash perakitan, seperti ditunjukkan pada foto ini:

 

<!– Photo courtesy –> The main rotor hub, where the rotor’s drive shaft and blades connect, has to be extremely strong as well as highly adjustable. The swash plate assembly is the component that provides the adjustability.

Perakitan pelat swash memiliki dua peran utama:

* Di bawah arah kontrol kolektif, perakitan pelat swash dapat mengubah sudut kedua pisau secara bersamaan. Melakukan hal ini bertambah atau berkurang lift bahwa rotor utama pasokan ke kendaraan, yang memungkinkan helikopter untuk mendapatkan atau kehilangan ketinggian.
* Di bawah arah kontrol siklik, perakitan pelat swash dapat mengubah sudut baling-baling berputar secara individual seperti mereka. Hal ini memungkinkan helikopter bergerak ke segala arah sekitar 360 derajat lingkaran, termasuk maju, mundur, kiri dan kanan.

 

<!– Photo courtesy –>

Perakitan pelat swash terdiri dari dua piring – yang tetap dan yang berputar mendebur piring – ditampilkan di atas dalam warna biru dan merah, masing-masing.

* Pelat swash yang berputar berputar dengan poros drive (hijau) dan rotor’s blades (abu-abu) karena dari link (ungu) yang menghubungkan pelat berputar ke drive poros.
* The pitch kontrol batang (oranye) memungkinkan pelat swash berputar untuk mengubah nada dari baling-baling.
* Sudut pelat swash tetap diubah oleh batang kendali (kuning) yang melekat pada pelat swash tetap.
* Piring yang tetap kontrol batang dipengaruhi oleh pilot input ke kontrol siklik dan kolektif.
* The tetap dan berputar piring mendebur terhubung dengan satu set bantalan antara dua piring. Bantalan ini memungkinkan pelat swash berputar-putar di atas pelat swash tetap.

 

<!– Photo courtesy –> The swash plate assembly changes the angle of attack of the main rotor’s wings as the wings revolve. A steep angle of attack provides more lift than a shallow angle of attack.

Kontrol kolektif mengubah sudut serangan di kedua bilah secara simultan:

 

<!– Photo courtesy –> The collective lets you change the angle of attack of the main rotor simultaneously on both blades.

Kontrol siklus miring perakitan pelat swash sehingga sudut serangan di satu sisi helikopter lebih besar daripada itu adalah di sisi lain, seperti ini:

 

<!– Photo courtesy –> The cyclic changes the angle of attack of the main rotor’s wings unevenly by tilting the swash plate assembly. On one side of the helicopter, the angle of attack (and therefore the lift) is greater.

Melayang di helikopter memerlukan pengalaman dan keahlian. Pilot menyesuaikan siklik untuk mempertahankan posisi helikopter lebih dari satu titik pada tanah. Pilot menyesuaikan kolektif untuk mempertahankan ketinggian yang tetap (terutama penting ketika dekat dengan tanah, seperti yang ditunjukkan dalam video). Pilot menyesuaikan pedal kaki untuk mempertahankan arah yang mengarah helikopter. Anda dapat membayangkan bahwa kondisi berangin dapat membuat berdiri sebuah tantangan nyata!
Kontrol dan menghubungkan pelat swash
Video berikut ini membantu Anda memahami hubungan antara siklus dan kontrol kolektif dan perakitan pelat swash. Secara umum:

* Kontrol kolektif meningkatkan seluruh pelat swash perakitan sebagai satu unit. Hal ini memiliki efek mengubah nada kedua pisau secara bersamaan.
* The siklik kontrol mendorong satu sisi perakitan pelat swash ke atas atau ke bawah. Hal ini memiliki efek mengubah nada bilah tidak merata tergantung di mana mereka berada dalam rotasi. Hasil kontrol siklik adalah sayap rotor memiliki sudut serangan yang lebih besar (dan karena itu lebih mengangkat) di salah satu sisi helikopter dan sudut serangan yang lebih rendah (dan sedikit angkat) di sisi yang berlawanan. Angkat yang tidak seimbang menyebabkan helikopter ke ujung dan bergerak lateral.

<!– Photo courtesy –>  the helicopter’s fixed and rotating swash plates

 

<!– Photo courtesy –> the helicopter’s cyclic control.

 

<!– Photo courtesy –>  the swash plate assembly reacts to changes in the cyclic control.

 

<!– Photo courtesy –>  the effect of precession on the helicopter’s blades. The precession

 

<!– Photo courtesy –> the helicopter’s collective control.

 

<!– Photo courtesy
–>  the swash

Other Important Components

 

<!– Photo courtesy –> explaining the main instrument panel.

 

<!– Photo courtesy –> explaining the engine instrument panel.

 

<!– Photo courtesy –> explaining the engine main drive pulley system.

 

<!– Photo courtesy
–>  the helicopter’s engine and cooling system.