עילוי – Lift ומשקל – Weight

מסוק על הקרקע, מדוע אינו נופל ? כי אין לו לאן ליפול !

ובניסוח אחר – כאשר מסוק על הקרקע משקלו מאוזן ע"י תגובת הנגד של הקרקע.

מסוק באוויר, איך לא ייפול לקרקע ?

דרוש כוח שיפעל כנגד משקלו של המטוס ויחזיק אותו מעל פני הקרקע, באוויר !!!

לכוח הדרוש נקרא עילוי/דחף.

הדחף המחזיק את במסוק באוויר נוצר ע"י האצת מסת אוויר כלפי מטה ע"י כנף סובבת ולחלופין, כוח העילוי שמייצרת הכנף הסובבת בתנועתה.

כנף סובבת = להבים/רוטור.

הכנף הסובבת זהה במהותה למדחף המאיץ מסת אוויר בניצב למישור הסיבוב שלו.

F=MV

F - כוח

M – מסה

V – מהירות

מאחר שהכוח חייב להיות שקול למשקל המסוק, יוצא שהמשתנים הם, כמות מסת האוויר ומהירותו.

עבור משקל מסוק נתון אפשר לייצר הכוח הנדרש ע"י כמות מסת אוויר גדולה במהירות נמוכה ולחלופין, האצת כמות מסת אוויר קטנה, במהירות גבוהה.

על כנף סובבת חלים כל חוקי האווירודינמיקה והפיזיקה התקפים לכנף קבועה ויותר (משום שסובבת).

מכאן גם שהכנף הסובבת מייצרת עילוי בדרכים זהות לאלו שמייצרת הכנף הקבועה ועל כן הטענה שהעילוי הוא המחזיק המסוק באוויר, שקול לטענה שהדחף הוא המחזיק המסוק באוויר.

עם זאת, יש עדיפות לטענת העילוי, מאחר שמסבירה התופעות וההתרחשויות החלות על כנף סובבת, (כמו גם על כנף קבועה).

הגברת מהירות הסיבוב של הכנף הקבועה, כמו גם זווית ההתקפה, תייצר עילוי רב יותר.

כאשר V הנה המהירות הראדיאלית של הכנף הסובבת.

.זרם אוויר מושרה - induced flow - downwash

הכנף בתנועתה יוצרת זרם אוויר הנע סביבה, משנה כוון ויוצר את העילוי.

.הבעיה היא שמחיר התנועה הנו הגרר

על פי גרף הגרר שלהלן, הגרר הכללי פוחת עם עליית המהירות עד מהירות בה הוא משנה כוון ועולה

יוצא מכאן שאם עבור משקל מסוק נתון אפשר לייצר כוח הנדרש ע"י כמות מסת אוויר גדולה במהירות נמוכה ולחלופין, האצת כמות מסת אוויר קטנה, במהירות גבוהה, קיימים מניעים ברורים להעדפת כמות מסת אוויר גדולה במהירות נמוכה. נשיג זאת ע"י מוטת כנף או אורך להב, ארוכה ככול האפשר.

שיקול נוסף התומך בלהב ארוכה הנעה במהירות סיבוב נמוכה יחסית, הינו ההפרש בין מהירות האוויר של שורש הלהב כנגד מהירות האוויר של קצה הלהב. היה ומהירות הסיבוב גבוהה, קצה הלהב עלול לעבור את מהירות הקול שאז ההתנגדות גבוהה מאד וכן גם דרוש פרופיל להב המותאם למהירויות על קוליות.

קיבוע סל"ד – מחמת משקלם הגבוה של הלהבים, האצה והאטה שלהם דורשת שינויי תנע משמעותיים וכן גם זמן עד התייצבות בסל"ד החדש. לפיכך קיבוע סל"ד תוך שינויים בזווית ההתקפה בלבד, עדיפים, (כל עוד יש בזה די, כדי לספק הכוח הדרוש).

בהעדר מדחף אופקי, יצירת כוח הסחב האופקי שבזכותו יכול המסוק לנוע קדימה, תתבצע ע"י הטיית מישור הסיבוב של הכנף הסובבת, כך שהכוח שהיא מייצרת יתחלק לשני רכיבים:

אנכי כנגד המשקל

אופקי כנגד הגרר הכללי

בהתאם לכך נקבל גם את תמונת ארבעת הכוחות הפועלים על המסוק:

משקל ועילוי.

גרר וסחב

על פי החוק השלישי (ניוטון), הפעלת כוח בכוון אחד מפעילה תגובה בכוון הנגדי. ומכיוון שהכנף סובבת מעל גופו של המסוק בכוון אחד, עקב תנועת הפיתול, ישאף גוף המסוק לסבוב בכוון הנגדי

בכדי לבלום תנועה זו וכן גם בכדי לאפשר תנועת סבסוב מבוקרת של גוף המסוק. נדרש מדחף הזנב המייצר כוח נגדי.

במסוק בו הכנף סובבת נגד כוון השעון - cws - counter clock wise - גוף נמסוק שואף לסבוב ימינה.

מכאן גם שברצות הטייס לסבסב ימינה, הוא מחליש עוצמת הכוח שמייצר המדחף הזנב, ע"י הקטנת הפסיעה שלו. ברצותו לסבסב שמאלה, יגביר עוצמת הכוח שמייצר מדחף הזנב, ע"י הגדלת הפסיעה

הסבר "פסיעה" ראה ב גורמים משפיעים בכנף סובבת

קיימות שיטות נוספות לבלימת סבסוב גוף המסוק ושליטה בו כפועל יוצא מסיבוב הכנף העילית כדלהלן, אך לא נדון בהם כאן.

כוח, דחף/סחב והספק