HÖGA varv en säkerhetsrisk?
Sedan flera år tillbaka finns en tendens att öka rotorvarven på helikoptrar, jag har de senaste åren genom att mäta kunnat konstatera att en allt större skara av heliflygare ökar upp varvet. Vid en direkt fråga till piloten, fås ofta svar som ” att det ger lite bättre styrrespons med höga varv” Vad man kanske inte tänker på är att den inbyggda säkerheten naggas kraftigt i kanten. Ett försök att på SMHF,s lista åskådliggöra förhållandet höga varv kontra säkerhet, slutade tyvärr i en annan, inte lika viktig debatt. Jag beslöt mig då för att göra en egen undersökning, jag kontaktade alla stora tillverkare av modellhelikopter. Jag tog också kontakt med en konstruktör av modellhelikopter, jag kontrollerade mina formler för beräkningarna av rotorbladens påverkan på rotorhuvudet, tack Christer på F 14 i Halmstad för hjälpen. Kanske kan detta leda till ett bättre säkerhetstänkande, så oerhört viktigt för vår hobby i framtiden. Frågan är inte om det händer en olycka med en modellhelikopter inblandad, frågan är när den händer. Tar inte vi tag i vår egen säkerhet, så kommer andra att göra detta.
1 Jag valde ut Raptor, för att den oftast nämns i debatten, där uppgifter om att 2000 varv är OK. T T svarade genom sin amerikanska agent, med ett lite fint dokument två A4 sidor, där man rekommenderar 1550 varv i hover och 1800 i flygning, helt normala siffror, men man rekommenderar att förstärka träbladens fäste i plast med cyanolim. Följande förhållande råder: utväxling helikopter 1: 9,56. Motor TT pro 36 max vridmoment på 14500 varv, maximalt användbart varv 17000. Vid 14500 varv får vi på huvudrotorn 1516 varv. Vid 17000 varv så finns 1778 varv på rotorhuvudet. 2000 varv på rotorhuvudet ger 19120 varv på motorn???? De allra flesta helikoptrarna har en likartad eller lägre utväxling, vilket egentligen är svar på alla frågor hur högt ska varvet vara.
2 En beräkning gjordes för att utröna belastningen på bladhållarens bultar, den svaga punkten, mer om detta senare. Följande värden fanns: 46 heli, blad vikt ca 110 gram, helt normala bladvikter för en 46 heli, kanske lite i underkant?
2 a Vid 1500 varv var belastningen på bultarna 107,9 kilo
2 b Vid 2000 varv var belastningen på bultarna 191 kilo
2 c Vid 2500 varv var belastningen på bultarna 299,1 kilo
En sextiohelikopter har följande belastningar på bultarna.
2 d Vid 1500 varv på bultarna 187 kilo
2 e Vid 2000 varv på bultarna 339 kilo
2 f Vid 2500 varv på bultarna 529 kilo
Jag tog kontakt med en engelsk konstruktör Budd Boulton av modellhelikopter, med både kunskaper och beräkningsunderlag tillgängliga. Det visade sig ganska snart att de allra flesta rotorhuvuden tål en hastighet under belastning på ca 2500 varv. Men den svaga punkten är alltid den skruv som bladen skruvas fast med. Oftast är den i storlek M4, för 46 och 60 helikopter, men det börjar att komma i storlek M5. Skruven brister långt före delarna i rotorhuvudet ger vika. Jag fick också ett tips för att förbättra hållfastheten i skruven, där den gängade delen är en klar brottanvisning, kan man ta en för lång skruv, som inte är helgängad, märka ut längden som den passerar bladhållaren med, gänga till rätt längd och sedan montera en skruv som inte har en inbyggd brottanvisning.
VIKTIGT är att välja rätt kvalitet på skruven, antingen en orginal skruv eller en skruv med hårdhet 12.9.
Till alla tillverkare importörer, ställdes följande fråga på engelska.
Vad är det maximala säkra vartalet på huvudrotorn ni kan rekommendera, med och utan trycklager. Frågan ställdes medvetet så svårbesvarad i förhoppning om att få ett utförligt svar. Här kommer svaren.
Från David Wilshere kom följande rekommendation:
Arne
The normal safe operating RPM on an X-cell helicopter would be 1750-1800rpm
The heads are tested to well over 2500rpm! but the 4mm blade bolt fails
before this…
It depends on the actual x-cell as to what speed I run..different machines
have different gear ratios and hence different motor speeds…
the 30 about 1650 without thrust races and 1800 with
the 46 1800
the std 60 1700
the graphite 60 9.5 gear 1650
60 9.0:1 1750
Hope this helps…
David
Tilläggas kan att David är sedan många år ordinarie i det engelska landslaget heli, han är engelsk importör av X Cell och graupner, ofta anlitad som skribent i Model Helicopter world och sakkunning i säkerhetsfrågor.
Vill också tillägga att Bosse på Kalmar RC center snabbt svarade med i stort sett samma svar som David
TSK
Svarar på knagglig engelska att deras rotorhuvud är testade över 2500 varv, men anser att risken för bultbrott är stor, därför rekommendera man vid långvarig belastning max 1800 varv på 30 och 46. 2000 varv på TSK 60.
Kenji Tomiya
Robbe
The head is very strong on the Millennium/SE so I don’t think I would worry
about rpm in most
cases, I run 1700rpm with the 71cm blades but I used to run closer to
2000rpm in the past with
the Curtis FAI blades.
If you are not bending blade bolts then I would think you are not over
stressing things.
Best regards
Bob
Bob Johnston
Här Ripmax svar
Dear Sir,
This is a very difficult question to answer because it depends on the way
you have your helicopter set up and engine used. A figure to go by is
anything from 1,600 to 2,000 rpm at the head, which is safe.
Regards
GARY RAWLINGS
Ripmax Customer Services
Från Hirobo
Dear Mr.Arne Nohlberg
Thank you for your E-Mail.
Re:Maximum RPM
The Maximum safe RPM is 2,100 for Shuttle and GPH346 with thrustbearing.
Please you use thrustbearing always for good performance.
We hope you will enjoy your flight and above information will be of
help.
With best regards,
HIROBO LIMITED
Takahiro Kobayashi
Från Quick UK
Arne,
I would recommend approx 1650 rpm for model with no thrust bearings and 1950
with thrust bearings.
Regards
Budd
Quick UK
Några fler likartade svar fanns också att tillgå, men jag tycker att det räcker med exempel. Man kan klart konstatera att omkring 1700 till max 1900 varv bör vara säkra varv, lite beroende på materialval av blad och skicket på helikopter-mekaniken. Återigen vill jag påminna om den svaga länken BULTEN. Som bör bytas ut varje år och som helst inte ska vara gängad inne i bladhållaren.
Det finns en tendens att utrusta nya helikoptrar med allt längre rotorblad, i dag passar både 68 och 71 blad till de flesta 60 maskinerna. Det är naturligtvis ingen tillfällighet, vi vet idag att en stor rotor är mycket effektivare än en liten. Vi vet också att exakt de fördelar som man kan påstå sig nå genom att höja varvet, kan nås med ett betydligt lägre varv och med andra åtgärder. Kan en av Världens bästa 3D piloter genomföra dessa ibland helt otrolig flygningar på 1700 rotorvarv, då finner inte jag någon anledning till att höja varvet. En höjning som innebär en ökad risk inte bara för dig själv, utan för dina kamrater och andra åskådare. Kanske kan ovanstående redogörelse mana till en viss eftertanke, innan en olycka händer.
Arne Nohlberg 00 03 28
