Efekt przepływu poprzecznego

Efekt przepływu poprzecznego to efekt aerodynamiczny występujący, gdy helikopter porusza się poziomo (zwykle do przodu) w powietrzu, co powoduje, że tarcza wirnika toczy się na bok. Jest również znany jako rolka poprzeczna lub rolka dopływowa .

Efekt przepływu poprzecznego nie występuje podczas zawisu, ponieważ powietrze nad tarczą wirnika jest ściągane z góry (znane jako przepływ indukowany lub spłukiwanie ) i jest równomiernie rozprowadzane wokół tarczy wirnika. Powietrze opada z góry, co ma wpływ na zmniejszenie kąta natarcia .

Jednak gdy helikopter zaczyna poruszać się w niezakłóconym powietrzu, część tarczy znajduje się w czystym, nieprzyspieszonym powietrzu, podczas gdy pozostała część tarczy wirnika nadal pracuje w opadającym powietrzu. Część dysku pracująca na czystym powietrzu widzi zatem większy kąt natarcia niż część dysku, która pracuje na opadającym powietrzu. W rezultacie część czystego powietrza rozwija większą siłę nośną.

Dysk toczy się na bok, zamiast odchylać do tyłu, jak można by naiwnie oczekiwać, z powodu opóźnienia fazowego . Opóźnienie fazowe jest właściwością wszystkich układów wirujących, na które działa okresowa siła, co powoduje, że dodatkowa siła nośna jest widoczna do 90 stopni później w obrocie wirnika. Do systemów z zawiasami w osi obrotu, takich jak półsztywna głowica wirnika , opóźnienie fazowe wynosi 90 stopni. W przypadku systemów, które są zawieszone na zawiasach w pewnej odległości od osi obrotu, takich jak przegubowa głowica wirnika, opóźnienie fazowe jest mniejsze niż 90 stopni. W locie do przodu pilot doświadczy przechyłu w prawo lub w lewo, w zależności od tego, czy wirnik helikoptera obraca się odpowiednio w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara, czy zgodnie z ruchem wskazówek zegara. Niektóre źródła przypisują przechylenie precesji żyroskopowej , jednak nie jest to poprawne: precesja żyroskopowa zawsze skutkuje przesunięciem o 90 stopni, podczas gdy opóźnienie fazowe może być mniejsze niż 90 stopni. Precesja żyroskopowa dotyczy tylko sztywnych systemów, ale wirniki helikopterów nie są sztywne, jak zostały zaprojektowane klapa w górę iw dół.

Jeśli helikopter doświadcza bocznego wiatru, efekt przepływu poprzecznego spowoduje przechylenie w górę lub w dół zamiast przechylenia.

Przy wyższych prędkościach coraz więcej tarczy wirnika będzie znajdować się w czystym powietrzu, a różnica wzniosu będzie się zmniejszać, jednak efekt przepływu poprzecznego będzie odczuwalny w pewnym stopniu w całej obwiedni lotu . W typowym śmigłowcu z jednym wirnikiem efekt jest największy tuż przed efektywnym uniesieniem translacyjnym (ETL).

Różnica w sile nośnej między przednią i tylną częścią tarczy wirnika powoduje również różnicę w oporze, co powoduje wibracje o wartości około 10-20 węzłów. Jednak niektóre źródła przypisują to raczej ETL niż przepływowi poprzecznemu.