조종면 시스템(Stabilizer Systems)

벨 안정판 막대 시스템(Bell Stabilizer Bar System)

  Arthur M. Young은 2개의 날개 블레이드에 직각을 이루는 안정판 막대(stabilizer bar)를 추가하면 안정성이 상당히 증가한다는 것을 발견하였다. 안정판 막대는 회전면에서 비교적 안정되게 머무르게 하고 무겁게 된 끝단을 갖게 한다. 안정판 막대는 피치 각속도를 줄이는 방식으로써 경사판(swash plate)과 연결된다. 2개의 날개 블레이드는 단일체처럼 퍼덕거릴 수 있으므로 전체 로터가 1회전당 속력을 늦추고 가속하는 lag-lead hinge가 필요하지 않다. 2 날개 블레이드 방식(two-bladed system)은 추력이 향상될 때 회전날개 디스크에 알맞은 원추형을 가능케 하도록 1개의 teetering hinge와 2개의 원추형 힌지(coning hinge)가 필요하다.

 

오프셋 플래핑 힌지(Offset Flapping Hinge)

  오프셋 플래핑 힌지(offset flapping hinge)는 회전날개 허브의 중심으로부터 치우친(offset) 형태이고, 헬리콥터를 조종하기에 유용한 강력한 모멘트를 만들어낼 수 있다. 힌지에서 일으킨 힘을 곱한 오프셋(offset), 중심축으로부터 힌지의 거리는 중심축에서 모멘트를 일으킨다. 오프셋(offset)이 커지면 커질수록 날개깃에 의해 일으켜진 동일한 힘에 대한 모멘트는 더 커진다. 플래핑 운동은 양력, 원심력, 관성력 사이에 일정하게 균형 변화를 일으키는 것이다. 날개 블레이드의 상승과 하강은 대부분의 헬리콥터 특성이고 가끔 새의 날갯짓에 비유된다. 날개 블레이드는 유연성 있게 설계되고 헬리콥터가 정지하여 회전날개가 돌아가지 않을 때 축 처지게 제작된다. 비행 시 필요한 강성(rigidity)은 날개 블레이드 회전의 결과로써 일어나는 강력한 원심력에 의해 만들어진다. 날개 블레이드를 뻣뻣하게 하는(stiffening) 이 힘은 날개 끝을 바깥쪽으로 잡아당기고 날개 블레이드가 접히는 것을 막는다.

 

안정성 증가 시스템 (Stability Augmentation Systems(SAS))

  일부 헬리콥터는 비행 중 그리고 공중 정지비행에서 헬리콥터를 안정시키는 데 도움을 주는 안정 보강 장치(SAS, stability augmentation system)를 적용하고 있다. 이들 시스템 중 가장 간단한 것은 주기적 조종(cyclic control)을 위해 자기 클러치(magnetic clutch)와 스프링을 사용하는 방식이다. 더 개선된 시스템은 hydraulic servo에서 입력을 만드는 전기식 작동기(electric actuator)를 사용한다. 이들 servo는 헬리콥터 자세를 감지하는 컴퓨터로부터 조종 명령을 받는다. 비행 방향, 속도, 고도, 그리고 항법 정보와 같은 입력값들은 완전한 자동 조종계통(autopilot system)을 형성하기 위해 컴퓨터에 공급된다. 안정 보강 장치는 기본적인 항공기 조종성을 향상하고, 교란을 감소시켜 조종사 업무량을 줄인다. 이러한 시스템은 조종사가 수색작업(search operations) 혹은 구조작업(rescue operations)과 같은 다른 임무를 수행할 때 매우 유용한 것이다.

 

헬리콥터 진동(Helicopter Vibration)

헬리콥터의 진동은 여러 가지 형태가 있다. 하기는 주파수(frequency)에 따른 일반적인 진동의 구분 방법을 보여준다.

1) 극저주파 진동 (Extreme Low Frequency Vibration)

극저주파 진동(extreme low frequency vibration)은 파일론(pylon) 흔들림이다. 2∼3 cps고 변속장치가 본래부터 가지고 있다. 주목할 만한 수준에까지 이르는 진동을 막기 위해, 그리고 변속기 마운트 완충장치가 흔들림을 흡수하기 위해 결합한다. 

2) 저주파 진동(Low Frequency Vibration) 1/rev와 2/rev, 저주파 진동(low frequency vibration)은 회전날개 자체에 의해 발생한다. 1/ rev 진동은 두 가지 기본 형태로 수직의(vertical) 것과 측면의(lateral) 것이다. 1/rev는 단순히 동일한 지점에서 발생하는 다른 날개 블레이드보다 주어진 지점에서 더 많은 양력을 발생시키는 하나의 날개 블레이드에 의해 발생한다. 

3) 중주파 진동 (Medium Frequency Vibration) 4/rev에서 6/rev, 중주파 진동(medium frequency vibration)은 대부분 회전날개에서 본래부터 갖고 있는 또 다른 진동이다. 그 주파수에서 진동하는 진동 수준의 증가는 진동을 흡수하도록 동체의 능력 변화 또는 활주부(skid)와 같은 기체 구성 부분에 의해 발생한다. 

4) 고주파 진동(High Frequency Vibration) 고주파진동(high frequency vibration)은 고속에서 회전하거나 또는 진동하는 헬리콥터에 있는 상태에서 발생할 수 있다. 가장 보편적이고 알기 쉬운 원인은 경사판 혼(swash plate horn)에서 느슨한 엘리베이터 연결장치, 느슨한 엘리베이터 또는 꼬리회전날개 균형과 궤도이다.