RC Heli Dergisi, RC Heli Kafalari, RC Helikopter, Model Helikopter, Uzaktan kumandali helikopter, RTF helikopter
NİTRO MOTORLARI ANLAYALIM
Yazan: Art Koral (RC Heli Magazine)
Bu bölümümüzde bir RC helikopterin nasıl çalıştığını daha doğrusu kaldırma gücünün asimetrisini nasıl yendiğini anlatacağız. Değişik kafa yapılarını inceleyeceğiz ve son olarak da tipik RC Bell-Hiller kafa yapısına değinip nasıl çalıştığına bakacağız ve bunları yaparken gerçek helikopter kafalarından da alıntılar yapacağız.Öncelikle kaldırma asimetrisini yenmenin neden bu kadar önemli olduğu üzerinde duralım. 1920’ de Juan de la Cierva’ nın autogyro’ su pistten ilerleken birden ters dönmüştü. Nedeni ise ana şafta sabit olarak bağlanan pallerdi. Yükselen pallerin hızları alçalan pallerden daha fazla idi. Böylece kaldırma asimetrisi ters dönme ile sonuçlanıyordu. Cierva bu olaydan sonra pallerin hareket etmesini sağlayan mafsallı menteşeleri kullanarak küçük ölçekli bir model yaptı. Böylece alçalan paller aşağı doğru açı alırken yükselen paller yukarı doğru açı aldı. Bunun sonunda kaldırma kuvvetleri dengelenmiş oldu ve hava aracının ileri doğru uçuşlarda ters dönmesini minimuma indirdi.
İPUÇLARI - TANIMLAR
KALDIRMANIN ASİMETRİSİ helikopter ileri uçuş yaparken pallerin hücum kenarı ile firar kenarı arasındaki farklı kaldırma kuvvetidir. Pallerin kaldıran bölümü ileri uçuşun ek hızıyla firar bölümünden daha fazla hıza maruz kalır. Firar eden bölüm ise ileri uçuş hızından dolayı hız kayberder.
FLAPPING ana pallerin havada dönerken dikeyde yaptığı harekettir.Bu hareket, pallerin kaldırmanın asimetrisini yenmesini sağlar. İleri giden palin hücum kenarı havaya kalkar ve hücum açısı rüzgarın aşağı doğru baskısını yukarı hızdan çıkararak azaltır. Sonuç ise helikopterin her iki tarafında da dengeli bir kaldırma gücüdür.
GEOMETRİK DENGESİZLİK her ana palin ağırlık merkezi ana şafta göre değişmesi sonucu oluşur. Bu da kafa diskini dengesiz hale getirir. Ana paller hücum açısı aldığında bunun olması gerekirdi. Bu olayı engellemek için paller dengelenir. Dengelenmezse helikopter ileri uçuşta titreme yapar.
KAFA (ROTOR) TİPLERİ
En çok görülen kafa tiplerinden biri tam mafsallı olan kafa tipidir. Ana palin kafaya takıldığı yerdeki hareketler yatay ve dikey mafsal pimleriyle ya da toplarla gerçekleşir. Black Hawk helikopterleri tam mafsallı kafa kullanan helikopterlere bir örnektir. Kaldırmanın asimetrisini “flapping” yaparak ve geometrik dengesizliği de paller dengelenerek sıfırlanır.
Bu tip kafalar flappingi merkezden aşağı asılan bir mafsal yardımıyla gerçekleştirir. UH-1 Huey bu tip kafayı kullanan helikop- terlerden biridir. Dengeyi sağlayan kafa, pallerin flapping yapmasını sağlarken aynı hareketle geometrik dengesizliğin de üstünden gelir. Bu tip kafaların tek sorunu pallerin üstesinden yük kalkınca kafa ana şafta çarpabilir ve kafayı tamamen parçalayabilir. Vietnam’ da savaşan Huey pilotları alçak uçuşa geçmek için tepeden aşağı negatif G vererek alçalırken bunu keşfetmişlerdir.
Sabit kafalar aslında tam mafsallı kafaların “sanal” mafsallı olanıdır. Bu tip kafalar mafsal yerine pallerin kafaya bağlandığı bölümde yüksek teknoloji ürünü esnek komposit malzeme kullanır. Bu esneklik sayesinde flapping yapabilir ve geometrik dengesizliğin üstesinden gelebilir. Lynx helikopterleri bu teknoloji sayesinde hızlıdır ve yüksek manevra kabiliyetine sahiptir.
RC HELİKOPTER KAFASI
RC helikopterlerimizde bulunan Bell-Hiller mekanizması RC helikopterlere özgün bir tasarımdır. Gerçek helikopterlerde “sabit kafa” yapısına yakın bir tasarımı vardır. Damperleriniz yumuşaksa sabit kafa gibi davranır. Coğu 3D helikopterlerde damperler o kadar serttir ki esneme çok az oluşur. SJM 430 gibi bazı helikopterlerde feathering shaft bile yoktur. Flapping RC helikopterlerde mey- dana gelir ama gerçek helikopterler kadar değil.
RC helikopterleri gerçek helikopterlerle karşılaştırırken göz önünde bulundurulması gere ken bir nokta da kafa diskinin gerçek gövde ile nasıl bir ilişkide olduğudur. Gerçek helikopterlerde gövde ve disk mafsallı bir kafa ile birbirine bağlıdır. Böyle olmasaydı ileri uçuşlarda helikopterin içindeki insanlar için rahatsız edici bir yolculuk olurdu. Çünkü pilot ileri uçuş için helikopterin burnunu yere doğru çevirmesi gerekirdi. Kafa diski ileri uçuşlarda açı alır ve gövde kendi ağırlık merkezine göre dengesini bulur. Lynx gibi sabit kafalı helikopterlerde bile ileri uçuşlarda gövde yere paralel durumda kalır.
RC HELİKOPTERLER KALDIRMANIN ASİMETRİSİNİ NASIL YENERLER ?
Flybar palleri ya da flybarless kontrol sistemi istenmeyen açıları ve ters dönme olayını hover ve ileri uçuşlarda engeller. Ayrıca flybarı gelen rüzgar yönüne eğmek için aşağı ya da yukarı doğru hareket ederler. Flybarless ve gyrolu sistemler cyclic komutlar vererek şstenmeyen açıları ve ters dönme eğilimini engeller. Bu Hiller hareketi ana pallerin açılarını ayarlar. Flybar ise biraz pal flapping ile beraber helikopterin kaldırmanın asimetrisinden oluşan artı açı almasını ve ters dönmesini engellemiş olur. RC Helikop-terlerimiz tasarım olarak bir çok yönden Cierva’ nın C-1’ ine benzer.
Bunu Mutlaka Evde Deneyin
Flybarın rüzgara karşı nasıl yattığını sizde görebilirsiniz. Helikopter rüzgarın geldiği yöne doğru sürüklenir. Bunun nedeni flybarın gelen rüzgara karşı eğilmesidir. Bu bilgiyi bilmiyorsanız mutkaka deneyin.
Gerçek Helikopter Efekti:
RC helikopterinizin gerçeği gibi davranmasını ve uçmasını mı istiyorsunuz ? Yumusak takoz (damper) uçlarında ağırlık olan esnek ana paller takın. Kepiniz ileri uçuşlarda yaklaşık yere para- lel olacaktır. Bir başka yöntem de flybarless kafa alıp monte etmektir.
RC helikopterler ve gerçek helikopterler birbirinden biraz farklıdır. RC helikopterdeki disk 3D uçuşlar için sabitlenmiştir. Öte yandan gerçek helikopterlerde disk mafsalla gövdeye bağlanmıştır ve yolcuların yerden başka yönleri de görmesine imkan verir. Pallerin flapping hareketinin biraz etkisi vardır ama flybar kullanarak bile olsa sabit palli iyi uçabilen bir RC helikopter olacağından eminim. Öte yandan gerçek helikopterlerde sabit palli ve mafsalsız bir kafanın felakete yol açacağını ve böyle bir şey yapılırsa Cierva’ dan hiç bir ders almadığımızı söyleyebilirim.