HELİKOPTER ROTOR SİSTEMLERİ

Ana Rotor
Ana rotor şaft uzantısı ile desteklenen ana rotor sistemi saat yönü tersi istikametinde döner.

Ana rotor sisteminin görevi uçuş kumandalarının hareketlerini üzerine bağlı olan rotor pallerine iletmektir. Ana rotor şaft uzantısı ile desteklenen ana rotor sistemi saat yönü tersi istikametinde döner. Þaft uzantısı ana rotor sistemini çeviren ana transmisyon ana şaftına kamalandırılarak, alt basınç diski, konisi ve ana şaft somunu ile de bağlantı emniyetli bir şekilde tamamlanır.

Ana rotor sisteminin temel parçaları ana rotor göbeği (hub), statik durdurucuları (droop stops), sarsıntı alıcıları (bifilar), pitch kontrol linkleri, damperler, antiflap düzenekleri ve yalpa düzeni (swashplate) olarak sıralanabilir.



Ana Rotor Göbeği-Hub
Titanyumdan imal edilmiş olan ana rotor hubı aynı metalden imal edilmiş olan sapan spindle modüllerini, hidrolik damperleri pitch kontrol linklerini , antiflap düzeneklerini ve palleri üzerinde taşır.

Titanyumdan imal edilmiş olan ana rotor hubı aynı metalden imal edilmiş olan sapan (spindle) modüllerini, hidrolik damperleri pitch kontrol linklerini , antiflap düzeneklerini ve palleri üzerinde taşır. Paller sapan modüllerindeki elastromeric yataklar  (kauçuk ve çeliğin presi ile elde edilmiş olan yataklar) vasıtası ile sapanlara bağlanırlar. Pallerin pitch değişimleri boyunca ekseni etrafında hareket etmelerini sağlayan elastromeric yataklar aynı zamanda pallerin flaplamalarına ,ileri ve geri sürüklenmelerine izin verirler. Bununla birlikte sapan modüllerinin uç taraflarında bulunan titanyum diskler üzerinde pallerin bağlandığı askı takımları da bulunur.
   

Swashplate-Yalpa Düzeneği

Swashplate cyclic ve collective kumandalarını birleştirir veya birbirinden ayırır iken verilen doğrusal kumandayı dönü hareketine çevirir.

Ana rotor sistemi ile uçuş kumandaları arasındaki bağlantıyı tesis eden ve mastı direk çevreleyen parça swashplate (yalpa diski veya düzeni  olarak adlandırılır. Swashplate birbirlerine yataklandırılmış sabit ve dönen iki diskten ibarettir. Her iki disk cyclic ve collective kumandalarından gelen hareketler doğrultusunda ve kontrol linkleri vasıtası ile yükseltilir, alçaltılır veya ilgili istikamete doğru eğilir (açılandırılır ). Ayrıca dönen disk üzerinde paller ile bağlantıyı tesis eden pitch konrol linkleri mevcuttur.

Swashplate cyclic ve collective kumandalarını birleştirir veya birbirinden ayırır iken verilen doğrusal kumandayı dönü hareketine çevirir. Þekil' de bir swashplate animasyonu verilmiştir. Görüldüğü üzere swashplate sabit (bakır renk) ve dönen (gümüş renk) diskler olmak üzere iki adet diskten meydana gelmiştir. Alttaki disk sabit olmak ile birlikte cyclic ve collective kumandalarından kontrol çubukları vasıtasıyla iletilen hareketi bilyalı yatak düzeneği aracılığıyla üst diske iletir. Üst disk ana rotor şaftı ile beraber dönmektedir ve kendisine iletilen kumanda hareketlerini pitch kontrol çubukları üzerinden pallere iletmektedir.

   
   

Pitch Kontrol Linkleri
Linkler ayarlanabilir tiptedir ve bu ayar ile pal açıları değiştirilebilir.

Swashplate'in dönen diski ile pal pitch boynuzu arasında uzanan pitch kontrol linkleri uçuş kumandalarından gelen hareketleri ana rotor pallerine iletirler. Linkler ayarlanabilir tiptedir ve bu ayar ile pal açıları değiştirilebilir.


Statik durdurucular-Droop Stops
Statik durdurucular ana rotor %70-75 rotor devirinde dönüyor iken merkezkaç kuvveti tarafından dışa doğru çekilerek pallerin dikey olarak hareket etmelerine izin verirler.

Statik durdurucular sapan modülleri üzerinde bulunurlar ve ana rotorun yavaşlaması vaya durması esnasında pallerin aşağıya doğru sarkmalarını limitlerler. Statik durdurucular ana rotor %70-75 rotor devirinde dönüyor iken merkezkaç kuvveti tarafından dışa doğru çekilerek pallerin dikey olarak hareket etmelerine izin verirler.



Damperler

Ana rotor hubı ile sapan modülleri arasında bulunan damperler dönü anında pallerin ileri ve geri sürüklenmelerini tahdit ederler.

Ana rotor hubı ile sapan modülleri arasında bulunan damperler dönü anında pallerin ileri ve geri sürüklenmelerini tahdit ederler iken rotor sistemi üzerinde oluşan yüklemeleri adeta bir amortisör gibi üstlerine alarak yumuşatırlar. Her damper içerisinde hidrolik sıvısı bulunur . Bu sıvı miktarını her an kontrol altında tutmak amacı ile her damper üzerinde bir gösterge birimi yer alır.

Ana Rotor Palleri
Palin yapı direği spar tüm bu özellikleri yapısında taşıyan titanyum alaşımından tek parça olarak yapılır.
Þekil' de ana rotor pal kesiti verilmiştir. Palin temel yapısı titanyum maddesidir. Titanyum, güç ve dayanım açısından çelikten daha saglam, agırlık açısından alüminyum ile kıyaslanabilecek kadar hafif, bilinen bütün metaller arasında en yüksek korozyon dayanımına sahip, neredeyse bütün kimyasal etkilere karşı dirençli bir metaldir. Palin yapı direği spar tüm bu özellikleri yapısında taşıyan titanyum alaşımından tek parça olarak yapılır ve nitrojen gazı ile de basınçlandırılır. Bu alaşım pal dışında ana rotor sisteminde dayanıklı ve hafif olması gereken hub, rotor başı, civatalar gibi parçaların imalinde de kullanılmıştır.Böylece ana rotor kendi ağırlığından 25-40 kat kadar fazla bir ağırlığı kaldırabilecek kabiliyette olur. Palin diğer büyük kısmı ise bal peteği şeklinde olması nedeni ile bu isimle anılan kevlardan üretilmiş hafif ve dayanıklı olan bölümüdür. Fiberglasskatman dış etkenlere karşı dayanıklı bir yüzey koruması oluşturur iken hucum kenarı titanyum ve aşınmayı önleyici nikel bir şeritten ibarettir. Fiberglas katman içerisine pal firar kenarı tarafina gömülmüs olan çelik örgü wire mesh bu bölge ve rotor hubı arasında elektiriksel bir baglantı sağlayarak yıldırım tehlikesine karşı koruma sağlar. Ayrıca pal içerisinde buzlanma giderici de-ice sisteminin bir parçası olan elektriki rezistanslar mevcuttur. Paller titanyum kelepçeler ve uzayabilen pimler vasıtası ile sapan modülleri üzerindeki askı takımlarına bağlanırlar.
   


Sarsıntı Alıcılar-Bifilar
Sarsıntı alıcılar titreşimleri ve gerilmeleri üstlenerek bertaraf ederler.Sarsıntı alıcılar titreşimleri ve gerilmeleri üstlenerek bertaraf ederler. Böylece sistem içerisindeki bütün aksamların ömürlerini artırmak ile kalmayan sarsıntı alıcılar aynı zamanda helikopter ile daha konforlu ve sarsıntısız bir seyahat sağlarlar.


Antiflap Düzeneği
Antiflap düzenekleri pallerin flaplamalarını engelleyen yay yüklü kilit mekanizmalarıdır.Antiflap düzenekleri sapan modülleri üzerinde bulunan ve ana rotorun yavaşlaması vaya durması esnasında pallerin flaplamalarını engelleyen yay yüklü kilit mekanizmalarıdır. Diğer taraftan ana rotor %35 rotor devrinden daha yüksek bir devirde dönüyor iken merkezkaç kuvveti antiflap mekanizmasını dış tarafa doğru çekerek kilitli pozisyonda tutar böylece pallerin flaplamalarına ve konikleşmelerine izin verir.


Kuyruk Rotoru Sistemi
Ana rotor tarafından sabit bir oranla döndürülen kuyruk rotoru ana rotorun ürettiği tork etkisine karşı istikamette bir çekme kuvveti üretir.

Newton'un hareket ve tepki kanuna göre helikopter gövdesi ana rotor pal dönüsünün tersi istikametinde dönme eğiliminde olur. Bu etkiye tork etkisi adı verilir. Tork döndürme kuvvetidir ve helikopterde ana rotorun dönmeye başlaması ile üretilir. Helikopterin uçabilmesi ancak tork etkisinin dengelenmesi ve kontrol altına alınması ile mümkün olur. Söz konusu dengeleme işlemi değişik şekillerde yapılabilir. Tork etkisi özellikle günümüzün genel helikopter yapısı olan tek ana rotorlu ve motoru gövdeye monte edilmiş helikopterlerde önemli bir sorundur. Gövde üzerindeki tork etkisi direk olarak ana rotorun çalışmasının sonucudur bu nedenle ana rotorun merkezinde oluşur. Motor güç çıkışındaki değişiklikler tork etkisi üzerinde devamlı kontrol edilmesi gereken değişiklikler yaratır. Bu tip helikopterlerde tork etkisi gövdenin arka kısmında kuyruk bumunun bir uzantısı şeklinde tespit edilmiş bir anti-tork rotoru diğer bir deyişle kuyruk rotoru vasıtasıyla dengelenir.
Ana rotor tarafından sabit bir oranla döndürülen kuyruk rotoru ana rotorun ürettiği tork etkisine karşı istikamette bir çekme kuvveti üretir. Uçuş esnasında güç değişimlerinden dolayı tork etkisinde meydana gelen değişiklikler kuyruk rotoru tarafından üretilen çekme kuvvetinin değerinin de değiştirilmesi ihtiyacını ortaya çıkarır. Pedallar pilota kuyruk rotorundaki bu değişimleri kontrol edebilme kabiliyeti kazandırırlar. Motor gücünün önemli bir kısmı kuyruk rotorunu döndürmek için kullanılır. Kullanılan bu güç helikopter boyutuna ve şekline bağlı olmak üzere motor gücünün %5 ila %30 değerleri arasında olabilir. Doğal olarak bu oran büyük boyutlu helikopterlerde daha yüksektir. Þöyleki; 9500 beygir gücüne sahip bir helikopterde kuyruk rotorunu döndürmek için 1200 beygir gücüne ihtiyaç duyulur iken 200 beygir güçlü bir helikopterde bu ihtiyaç sadece 10 beygirdir.

 


Kaynak:http://www.heliturk.com/sistemler/rotor/index.1.html