Pitch = 攻角Pitch這個字,在直昇機的領域中,大多把它稱之為「螺距」,大部分指的就是直昇機上的主旋翼的角度變化。這樣的形容沒有錯,但不盡然正確。因為Pitch這個字,更正確的翻譯應該是「攻角」,指的是一件物體的俯仰角度。
例如一架飛機或直昇機飛行時,我們拉一個升舵,機頭會抬起,這個俯仰的軸向又稱為「Pitch axis」也就是「攻角軸」。打了一個副翼,機體會左右傾斜,這是「Roll axis」(滾轉軸)。打了一個方向舵,機體會以中心為定點偏航,直昇機則會以主軸為中心旋轉,這就是「Yaw axis」(偏航軸)。
對Pitch、Roll、Yaw這三個軸向說明後,現在你對「Pitch」這個字,是不是有了新的瞭解了呢?
Pitch套用在主旋翼上,說的也是主旋翼螺距的攻角的變化,但要更詳細的說明主旋翼的螺距變化,就要分為兩種,那就是「集體螺距」、「循環螺距」。 Collective Pitch-集體螺距 Collective Pitch指的就是「集體螺距」,簡單的說就是傾斜盤順著主軸上下移動時,主旋翼所產生的攻角變化,2支主旋翼所增加或減少的螺距都是相等的,因此稱之為集體螺距。
主旋翼產生的攻角同時增加或減少,可以改變主旋翼所產生的升力大小,以及改變升力的方向,因此可以達到正飛或倒飛的需求。
集體螺距角度愈大,升力愈大,機體的爬升速度、動力感也就愈強,而過大的集體螺距也會使阻力大增,對引擎或馬達的動力造成損耗。 Cyclic Pitch-循環螺距 Cyclic Pitch指的就是「循環螺距」,這個名詞比較少在中文環境中出現,簡單的形容循環螺距就是當傾斜盤固定在一個高度時,傾斜盤朝左右或前後移動時,主旋翼所產生的攻角變化。
例如集體螺距0度時,傾斜盤向前傾斜,主旋翼與攻角軸平行時,機體左邊的旋翼呈現負攻角,右邊的旋翼則是正攻角。當主旋翼旋轉一圈時,攻角會不斷的隨著週期改變,因此會在整個旋翼面產生不同位置的升力誤差,直昇機就能產生俯仰、滾轉等動作。 集體螺距管升力,循環螺距管反應 從上述的2張說明圖來看,相信讀者們可以清楚的知道「集體螺距」與「循環螺距」的差異了吧!
集體螺距,關係到直昇機的升力以及動力感,許多世界級的直昇機高手們都會設定出很大的集體螺距,大多在+/-13~15度不等。但是會用到如此大的集體螺距大多是一瞬間營造出強力爬升的感覺,如果沒有拿捏好而持續的超大螺距時,再強力的引擎也無法負擔如此大的負載。
循環螺距,關係到直昇機的操控反應。簡單說來,傾斜盤傾斜的角度愈大,循環螺距也跟著愈大,所以直昇機的操控會比較靈敏,但是循環螺距增大也表示引擎的負載跟著增大,所以很可能在執行特技時,主旋翼的轉速會被消耗的比較多,轉速就會下降。
所以無論是集體螺距還是循環螺距,角度的設定都要依照自己的情況來決定,過大的角度設定,都可能會造成負載而降低主旋翼轉速,影響操控手感。
未來,RC Mania雜誌在編輯文章的時候,會把「集體螺距」、「循環螺距」做正確的稱呼,到時候可別搞混了!
以上簡單說明了集體螺距、循環螺距的差別,接下來會針對直昇機的控制原理做詳解說明,讀者們可別錯過喔!
補充一點,循環螺距,也稱為週期螺距,這兩個稱呼都是一樣的。
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