Эффект поперечного потока — это аэродинамический эффект, возникающий при горизонтальном движении вертолета (обычно вперед) по воздуху, который заставляет диск ротора крениться в сторону. [1] Он также известен как поперечный крен или входящий крен . [2] [3] : 2–28 [4]
Эффект поперечного потока не ощущается при зависании, поскольку воздух над диском ротора тянется сверху вниз (известно как индуцированный поток или скос потока вниз ), и равномерно распределяется вокруг диска ротора. Воздух опускается сверху, что приводит к уменьшению угла атаки .
Однако, когда вертолет начинает движение в невозмущенном воздухе, часть диска находится в чистом, неускоренном воздухе, в то время как оставшаяся часть диска ротора все еще работает на нисходящем воздухе. Часть диска, работающая на чистом воздухе, поэтому видит больший угол атаки, чем часть диска, которая работает на нисходящем воздухе. [5] Результатом является то, что часть в чистом воздухе развивает большую подъемную силу.
Диск катится в сторону, а не наклоняется назад, как можно было бы наивно ожидать, из-за фазовой задержки . Фазовая задержка является свойством всех вращающихся систем, на которые действует периодическая сила, которая приводит к тому, что дополнительная подъемная сила становится видна до 90 градусов позже при вращении ротора. Для систем, шарнирно закрепленных на оси вращения, таких как полужесткая головка ротора , фазовая задержка составляет 90 градусов. Для систем, шарнирно закрепленных на некотором расстоянии от оси вращения, таких как сочлененная головка ротора, фазовая задержка составляет менее 90 градусов. В прямом полете пилот будет испытывать либо правый, либо левый крен, в зависимости от того, вращается ли ротор вертолета против часовой стрелки или по часовой стрелке соответственно. Некоторые источники приписывают крен гироскопической прецессии , [5] [1] однако это неверно: гироскопическая прецессия всегда приводит к сдвигу на 90 градусов, тогда как фазовая задержка может быть менее 90 градусов. [3] : 2–28 Гироскопическая прецессия применима только к жестким системам, но роторы вертолетов не являются жесткими, поскольку они спроектированы так, чтобы совершать взмахи вверх и вниз.
Если вертолет подвергается воздействию бокового ветра, эффект поперечного потока приведет к тангажу вверх или вниз вместо крена.
При более высоких скоростях полета все большая часть диска ротора будет находиться в чистом воздухе, а разница подъемной силы уменьшится, однако эффект поперечного потока будет ощущаться в некоторой степени во всем диапазоне полета . [3] : 2–28 В типичном вертолете с одним ротором эффект будет максимальным непосредственно перед эффективной поступательной подъемной силой (ETL). [3] : 2–28 [1]
Разница в подъемной силе между передней и задней частью диска ротора также вызывает разницу в сопротивлении, что приводит к вибрации примерно в 10-20 узлов. [5] [1] Однако некоторые источники приписывают это ETL, а не поперечному потоку. [3] : 2–28