Виды воздушных винтов

Винты могут быть тянущими и толкающими. Винты первого типа устанавливаются впереди фюзеляжа и крыла, винты второго типа — в их хвостовой части. Из соображений компоновки преобладающее использование получили тянущие винты. При выборе типа винта приходится учитывать и то, что отлетающие кусочки льда при обледенении самолета могут повредить лопасти винта, расположенного за крылом и фюзеляжем.

На двигателях большой Мощности выгодно бывает установить два винта, вращающихся в разные стороны. Такие винты называют соосными.

1351582530_untitled-fr11-1-3761548

 Применение соосных винтов позволяет не только спять большую мощность с вала двигателя, но за счет уменьшения потерь на закручивание воздушного потока получить несколько больший к. п. д. по сравнению с одиночным винтом.

Помимо этого, соосные винты, вращаясь в разные стороны, почти не создают реактивного момента, что весьма важно для обеспечения поперечного равновесия самолета.

Наиболее простым типом является винт фиксированного шага (ВФШ), у которого втулка и лопасти являются органически целыми. Материалом для изготовления таких винтов чаще всего служит древесина. Подобные винты в настоящее время применяют только на легких самолетах. Так как у ВФШ установочный угол в полете не изменяется, то подобный винт будет выгодным лишь при полете на весьма ограниченном диапазоне скоростей. В остальных случаях к. п. д. винта невысок.

Винты, у которых угол установки лопастей можно изменять в полете, называются винтами изменяемого шага (ВПШ). Лопасти у таких винтов относительно своих продольных осей автоматически или по воле летчика могут поворачиваться, изменяя угол установки.

Для уменьшения лобового сопротивления при отказе двигателя в полете применяют флюгерные винты изменяемого шага, лопасти которых с помощью специального привода по воле летчика устанавливаются в положение наименьшего сопротивления при остановленном винте. Это достигается при угле установки лопастей 83—85°.

Широкое применение в последние годы получили тормозные или реверсивные винты. Реверсивные винты — это ВПШ с приспособлениями, позволяющими устанавливать лопасти таким образом, что винт при вращении развивает отрицательную тягу. Наличие отрицательной тяги позволяет сократить длину послепосадочного пробега, увеличить угол планирования, повысить маневренность самолета при движении на земле.

Изменение угла установки лопастей у ВПШ может производиться механическим, гидравлическим и электрическим приводами.

Механическим винтом называется такой винт, у которого поворот лопастей на тот или иной угол осуществляется либо пилотом, либо теми силами, которые возникают при работе винта и изменяются при изменении режима работы. Иногда такие винты называются аэромеханическими. Они широко применяются на легких самолетах.

У гидравлических винтов изменяемого шага угол установки лопастей изменяется при помощи гидравлического двигателя под действием давления масла. Давление создается насосом, приводимым во вращение авиационным двигателем. Для питания насоса используется масло, идущее на смазку двигателя (неавтономный винт), а также масло, не входящее в систему смазки двигателя (автономный винт).

Изменение угла установки лопастей может производиться поршневым или шестеренчатым гидравлическим двигателем. Шестеренчатый двигатель может быть один на винт или по одному на каждую лопасть.

1351582576_untitled-fr11-2-7261952

 В том и в другом случаях вращательное движение гидравлического двигателя с помощью механической передачи осуществляет поворот лопастей.

Передача от подвижного элемента поршневого двигателя на лопасть осуществляется двумя способами:

поршень передает движение обойме — траверсе или поводку, связанному с эксцентрично установленным пальцем на лопасти или стакане, в котором крепится лопасть (рис. 114). Иногда поршень со стаканом лопасти связаны при помощи шатунов;

поршень, двигаясь поступательно, передвигает палец, установленный в винтовом вырезе обоймы. Палец, двигаясь по вырезу в обойме, поворачивает ее. Это движение передается лопастям через коническую зубчатую передачу.

Гидравлические винты могут быть выполнены по обратной, прямой и двойной схемам.

Винтом обратной схемы называется винт, у которого лопасти поворачиваются на малый шаг под действием момента поперечных составляющих центробежных сил лопастей Мцб, а на большой шаг — под действием момента Ммех, создаваемого гидравлическим механизмом (рис. 114, а). При прекращении подачи масла или нарушении герметичности системы лопасти винта поворачиваются на минимальный шаг под действием указанных центробежных сил. Как следствие этого, в полете произойдет раскрутка двигателя, т. е. число, оборотов резко повысится свыше максимально допустимого. Пилот Должен будет выключить двигатель во избежание его разрушения.

Винтом прямой схемы называется винт, у которого лопасти поворачиваются на малый шаг под действием момента Ммех, создаваемого гидравлическим механизмом, а на большой шаг — под действием разности моментов центробежных сил противовесов Мпр центробежных сил лопастей Мцб (рис. 114, б). При прекращении подачи масла лопасти такого винта устанавливаются на максимальный (рабочий) шаг. Для винтов прямой схемы раскрутка не опасна.

Вес таких винтов больше веса винтов обратной схемы, но преимуществом его является возможность получения некоторой мощности (до 70% максимальной) при прекращении подачи масла к винту.

Винтом двойной схемы называют такой винт, лопасти которого на малый шаг устанавливают под действием момента Ммех создаваемого гидравлическим механизмом, и момента центробежных сил лопастей Мцб, а на большой шаг — только при помощи гидравлического механизма (рис. 114, в).

Для предупреждения поворота лопастей винта двойной схемы на малый шаг при отказе системы подачи масла предусмотрен механизм, называемый фиксатором шага. В случае прекращения подачи масла фиксатор шага запирает масло в полости большого шага цилиндровой группы винта, фиксируя лопасти на том шаге, на котором находилась лопасть в момент аварии. Фиксатор шага может быть установлен и на винте обратной схемы, но только при двухканальном подводе масла к винту.

Электрические винты изменяемого шага. Лопасти этих винтов поворачиваются на нужный угол при помощи электродвигателей. На одном винте может быть установлен один электродвигатель или несколько (по числу лопастей); в последнем случае для синхронизации поворота лопасти связывают механически. У некоторых винтов электродвигатель установлен на авиационном двигателе, и движение лопастям передается при помощи дифференциальной зубчатой передачи. Электродвигатели выбираются всегда реверсивные, так как лопасти должны поворачиваться в обе стороны. Питание электрическим током двигатели получают от общей сети самолета. Электродвигатели, приводящие в действие лопасти винта, снабжаются концевыми выключателями, которые отключают двигатели в момент, когда лопасти повернутся на предельный малый или большой шаг.

Пароль на архив: privetstudent.com

Воздушные винты——автор Книжников ВВ

Так как до сих пор нет единой теории винта и крыла —-а лишь физические модели основанные на разных законах физики——например реактивная на третьем законе Ньютона, или закон Бернулли из термодинамики, или аэродинамическая на теории Жуковского, получается что то приближенное к практике с поправочными коэффициентами . Каждая фирма производитель использует свою математическую модель проектирования лопастей, то есть профиля, форма, крутка и в зависимости от условий работы винты имеют богатое разнообразие для различных классов летательных и водоплавающих аппаратов!

воздушный винт открытого типа называется пропеллер
В авиамоделизме кол-во лопастей-N и размеры диаметр-D и шаг-H в дюймах (1дюйм=2.54см) условно принято обозначать как NxDxH ---например 3х5х4!!! 

Равномерная крутка лопасти обеспечивает постоянный геометрический шаг винта для прямого набегающего потока!
В первую очередь они делятся на так называемые тяговые и скоростные——принято считать, что если шаг винта H меньше диаметра D или соотношение шага к диаметру меньше единицы коэффициент винта Кв=H/D, где ещё не начался полный срыв потока с лопастей из-за угла атаки менее 12 градусов, то это тяговый пропеллер с относительно большой стендовой удельной тягой!

для мультикоптеров Кв=0.25 или 1/4 называют условно четвертной——

Кв=0.33 или 1/3 треугольный—-

Кв=0.5 или 1/2 половинный—-

и для самолетов Кв=0.62 или золотого сечения по тяге—-

Кв=1 или 1/1 как квадратный ----

для медленных водоотталкивающих судов гребные винты Кв=0.9-1.1——

скоростные открытые винты с Кв=1.62(золотого сечения по скорости) для быстрого движения типа гонки и винты в трубе типа импеллеров Кв=1.5-2 !

Авиамодельных винты условно принято называть коптерными для относительного шага 0.3-0.5 с вогнутовыпуклым профилем лопастей с кривизной 5-8% и самолётными при H/D= 0.6-1.1с плосковыпуклым профилем толщиной 10-16%!

относительный шаг или коэф. винта---Кв=Н/D это самый важный безразмерный параметр всех типов крыльчаток

Соотношение геометрического шага Н к диаметру D воздушного винта определят пик эффективности в разных режимах полёта—

1)для висючек типа мультироторных платформ Н/D=0.24 получается максимальная удельная тяга для тяжелых аппаратов!

2)Н/D = 0.38 максимальный упор на стопе и при малой поступательной скорости хорош для дирижаблей, мото-парителей и аэрошютов , где нужно медленно, но уверено ползти в крутую горку!

3)Н/D=0.62 для тренеров, пилотаг, конвертопланов и автожиров, где оптимальное соотношение тяги на стопе и средней скорости полёта при средней энерговооруженности —максимум скороподъёмности и высший пилотаж при высоком коэф. мощности!

4)Н/D =1 или квадратный винт хорош для скоростного боевого пилотажа и высокого крейсера!!!

5)Н/D=1.62 для пиковых максимальных скоростей типа гонки, для гребных винтов и низкоскоростных импеллеров!

6)Н/D=2.6 уже для больших скоростей у вв на высоте и импеллеров средней скорости!

7)Н/D=4.2 для импеллеров околозвуковых скоростей!

Форма и удлинение лопастей авиамодельных винтов

Самый распространённый вид пропеллера в авиамоделизме —-это двухлопастный винт фиксированного шага.
Основные формы задают дизайн, распределение тяги по радиусу, сопромат и технологию изготовления.

Удлинение лопасти Куд-----это соотношение ширины в сечении 0.75 радиуса к полной длине лопасти до оси вращения 

1) исторически эллипсоидная форма лопасти называется русским винтом при Куд=5-6 обычно слоуфлаеры из термопластика,

2) прямоугольная при Куд=7-8 обычно для двс из реактопластика с толстой комлей лопастей,

3) трапецевидная с сужением 2.5-3 и Куд=9-10 типа диджиай стиль и т-моторс,

4) типа китового плавника сложной современной формы Куд=6-8 типа граупнер и аэронавт стиль,

5) оригинальной гибридной формы с сужением 2-2.5 и Куд=7-10 типа апс стиль,

6) рассеченный овал типа «палаш» с Куд=8-9 скоростные высокооборотные деревянные или пластмассовые,

7) оригинальный высокоэффективный малошумный винт Книжникова ВВ сложной формы с удлинением лопастей 6-7 типа слоу-флаер.

d0a4d0bed180d0bcd18bd0b2d0b8d0bdd182d0bed0b2-1881836

Кпд винта от габаритов

Идеальный винт при вращении в упругой среде типа воздух и вода не имеет профильное сопротивление лопастей, трения, срыва потока с лопастей и потерю мощности на закручивание потока !——смотри статью-ликбез «КПД винта»

КПД пропульсивной системы полёта (внешний кпд) это соотношение поглощённой мощности планером к мех. мощности на валу! КПДвнеш = Fx Vпол /  M w


На практике начальный кпд или КПДво воздушных винтов в большой авиации 0.99 или 99% обусловлен огромными габаритами диаметром 5-6 метров,много лопастностью 4-8штук, узкими с большим удлинением лопастями и большим числом Рейнольдса более двух миллионов, низким профильным сопротивлением, малой шероховатостью и низкой частотой вращения 660-780 об/мин и большим относительным шагом, как соотношение шага к диаметру 2.5-3 раза и в полёте имеет полный кпд около 95% при горизонтальной скорости полёта 700-900 км в час!

В средней авиации кпд в полёте около 90% при РЕ=1000 000, так как меньше габариты диаметром 3-4 метра и больше частота вращения 900-1000 при скоростях 500-600 км в час!

в малой реальный кпд=85% не более при оборотах 1500-1800, диаметр 2-2.5 метра при скорости 300-400 км вчас!

у сла реальный кпд= 80% при 2400-3000 и диаметр 1.5-1.8 м при 200-250 км в час !

на бпла и ультролайтах кпд =75% при винтах 1-1.3 метра и частотой 3600-4200 150-180 км в час!

на гигантских авиамоделях кпд =70% при диаметрах 0.7 -.0.9м при 4800-6000 110-130 км в час!

на больших кпд=65% при д=0.4-0.6м —- 6600-7500 при 80-100!

на средних кпд =60% при д=0.25-0.35 м ——7800-9000 при 65-75!

на малых авиамоделях аля паркфлаеры кпд=55% при д=0.15-0.2м ----10 000-12000 при 50-60 км/ч!

летающие игрушки кпд=50% при д=0.1-0.13м—-13 000-16 000 при 40-45 км/ч

комнатные авиамодели и импеллера кпд=40-45% при д=6-8см—-25 000-30 000

для судомоделей гребные винты имеют кпд=30-35% при д=3-5см

Падение КПД винта при уменьшении диаметра объясняется увеличением частоты вращения для создания необходимой тяги и значит растут центробежные силы толкающие пограничный слой вдоль лопасти от центра к периферии—это вызывает повышение сил трения потока о поверхность пропеллера !!!


при скорости потока от винта меньше 36 км в час или 10 м/с полет на моторе не выгоден из-за низкого кпд винта менее 40%,
так как число РЕ для лопастей не более 40 000—- вязкое, липкое обтекание!

то есть летать на низком крейсере на моторе невыгодно,проще выключить вмг и перейти на планирование в динаме или парение в термиках

частота вращения винта ограничена окружной скоростью кончиков лопастей и не должна превышать скорость звука из-за волнового кризиса, но на практике не более 270 м/с для ла!

Относительное скольжение винта и угол атаки

Приведенный угол атаки лопасти условно считается на сечении 0.75 радиуса—-но на самом деле угол атаки минимален на кончике и максимален в комле, но это компенсируется изменением формы профиля и ширины лопасти для более равномерного распределения силы тяги и момента аэродинамического сопротивления по длине лопасти!

Разница между геометрическим шагом Н и поступью h задаёт скольжение!
Так как угол атаки лопасти к набегающему потоку в горизонтальном полёте зависит только от относительного скольжения Кскол=(Н-h)/Н=1-Купор, а само скольжение зависит от режима полёта или потребной тяги то получается, что для квадратного винта

При пикировании в 30гр винт полностью разгружен и скольжение равно нулю и угол атаки нулевой и нет тяги—вырождение при полном газе

1) при пологом снижениив 5-10гр скольжение минимально 0.05-0.07 и угол атаки всего 1-1.5 гр,

2) на максим скорости горизонтального полета скольжение уже 0.1 и угол атаки 2 градусов!

3) при полёте в пологую горку 20-30 гр возвышения или мягком вираже скольжение 0.2-0.25 и угол атаки 4-5 гр пол-тяги от стопа,

4) при полёте в 40-50 гр возвышения или среднем вираже
скольжение 0.3-0.35 и угол атаки 6-7гр,

5) при крутой горке в 60 гр или крутом вираже скольжение 0.4 и угол атаки 8 гр,

6) при вертикальном полёте вверх скольжение 0.45 и угол атаки 10 гр—-пик тяги,

7) на стопе скольжение квадратного винта 0.55 максимально —-срыв потока и рабочий угол атаки максимален 13 градусов!

все самолётные винты сильно разгружают мотор на полном газу по моменту сопротивления при прямолинейном горизонтальном полёте ла в 1.1-1.7 раз относительно режима на стопе и соответственно пропорционально падает потребляемая мощность и ток для эму—-и как следствие падает текущая сила тяги от винта в полёте на максимальной горизонтальной воздушной скорости до запирания силой общего аэродинамического сопротивления планера бпла!!!

Вв является адаптивным движителем в зоне рабочих углов атаки лопасти в набегающем потоке в диапазоне 1-12гр—-то есть при выполнении силовых фигур типа вираж, петля, где образуется перегрузка или горка с повышением тяги, пропеллер сам нагружает мотор мощностью с ростом от относительного скольжения и падения скорости полёта при полном газу!
Это хорошо слышно по изменению частота вращения винта и тону воя от режима полета во время высшего пилотажа.

Режим полета и эффективность пропеллера

Из институтского курса лопаточных машин— все типы крыльчаток осевых и центробежных это лишь разновидность винта—-преобразователя мощности потока в механическую вращения при генерации, когда поступь больше шага и поток тормозится и наоборот при режиме движителя —-поступь меньше шага, а поток ускоряется!
На винтах серединная часть ометаемой площади не работает на тягу и соотношение паразитной части может достигать до 10-15% от общей и зависит от формы лопастей и конструктива комли—получается дырка в блине —— это также уменьшает тягу и кпд винта! Поэтому КПД преобразования не превышает 90% даже при больших размерах !

Так как тяга винта для самолётов не играет существенной роли от стопа до скорости сваливания, то шаг подбирается так, чтобы срыв потока на лопастях пропадал именно на границе сваливания ла, называется подхват—-то есть на стопе мотор немного перегружен по моменту сопротивления при винте фиксированного шага или вфш, чем выше нагрузка на крыло тем больше скорость сваливания и крейсер!

И поэтому для каждого режима полета есть оптимальный относительный шаг, когда эффективность винта максимальна

1) Пик тяги рассчитанный на скорость планирования с АКмах или 1.2-1.3 скорости сваливания даёт максимальную скороподъёмность типичное соотношение шага к диаметру 0.6—0.7 при КПДв=60%-63% соответственно—режим пилотажа

2) Высокий крейсер или 1.6-2.0 скорости сваливания дает пик кпд на винте H/D = 0.8-0.9 при КПДв=65%-67%—для бпла

3) Пик скорости на гонках 1.0-1.1 шага к диаметру винта при КПДв=69%-71%—правда долго разбегаться будет при винте фиксированного шага—гонка

или нужен дополнительный ускоритель в виде тягача или резиновая катапульта  или пороховой  двигатель или сразу виш !

4) Тяговые винты с H/D = 0.4-0.5 имеет смысл использовать лишь в случае пика тяги на стопе(3Д-пилотаж), когда приходиться вертикально стартовать с малых площадок и быстро набрать безопасную высоту—- правда эффективность этих винтов в горизонтальном полете очень низка при КПДв=40%-50%—поэтому выгодней летать импульсами—-короткий крутой набор высоты с углом 60-90 град потом долгое планирование с максимальным аэрокачеством— процесс повторяется с высоты 50-60 и до 300-500м для мотопланеров  !

оптимальный диаметр винта от миделя ла

Шаг винта Ш определяет желаемую скорость полёта—— при постоянной частоте вращения!
Чем меньше шаг, а значит и меньше скорость, тем больше ометаемая площадь,а значит больше тяга при той же мощности!
Фактически диаметр винта (ометаемая площадь) отвечает за тягу в горку и шаг винта за скорость полёта, а произведение диаметра на шаг (геометрическая тяжесть движителя) за поглощённую мощность потока—чем больше это произведение, тем больше потребная мощность двигателя!!!
эмпирика для авиамодельных винтов постоянная для конкретной вмг H1+D1=H2+D2 например в дюймах 8+8=7+9=6+10

Мидель всего планера помноженный на текущий Сх определяет силу аэро сопротивления полёту, а ометаемая площадь винтом определяет тягу на установившейся скорости в горизонте —-или как эффективно протащить тушку самолёта сквозь плотность воздуха!

оптимальный диаметр двухлопастного пропеллера для крылатого ла на двух скоростях планирования или 2.5 скоростей сваливания эмпирически—-

Dдвухлоп=1.1Cyмах CAXкр  ---Нвинта=0.9САХкр

Все производители моторов рекомендуют диаметр и шаг допустимых винтов, тогда достаточно замерить тягу безменом и частоту вращения винта тахометром прямо на модели на стопе——например винт слоу-флаер 10/4 или D=254мм и H=102мм!
Проблема в том, что разные производители пропеллеров указывают разный параметр шага винта (второе значения в дюймах,первое это диаметр—-некоторые пишут максимальный шаг нулевой тяги, другие геометрический шаг,третьи поступь винта на стенде!
Поэтому только практические замеры тяги и оборотов на стопе дадут истинную картину хар-ки винта!!!

1) поступь винта на стопе у моря равна соотношению квадратного корня из 1.1 силы тяги к произведению диаметра на частоту h=(1.1Fст)^0.5/(Df) характеристика №1—- например (1.1х5.3н)0.5/( 0.254м х 110гц)=2.41/27.9=0.0865м=86.5мм ——осевая скорость потока в плоскости винта на стопе это произведение поступи на частоту 0.0865м х 110гц=9.52м/с

2) соотношение тяги к квадрату частоты Fст/f^2 есть х-ка №2 по тяге для винта постоянного шага Например при тяге в 530 г силы делить (110 гц)2 получаем 0.0438 г/гц2 или 0.000438н/гц2 — потом просто пересчитывается тягу на другую частоту вращения!

3) соотношение мощности потока на стопе к кубу частоты вращения Pст/f^3—это х-ка №3 винта по мощности потока
можно рассчитать как произведение х-ки№2 тяги на поступь винта на стопе —-самая главная характеристика винта!!!
например 0.000438н/гц2 х 0.0865 м =0.0000379дж/гц2, тогда Рпот=0.0000379дж/гц2 х (110гц)3=50.4вт!
Тогда электрическая потребляемая Рэл=Рпот/КПДвмг=50.4вт/0.66=75.6вт!!!

4) аэродинамическое качество винта —- это соотношение длины окружности диаметра винта к шагу
АКВ =3.14 х D / H или 3.14 делить на относительный шаг——например 3.14 х 0.254 м / 0.1м=8 единиц——тогда окружная скорость кончиков лопастей будет в в 8 больше осевой скорости потока в полёте, тоесть 30м/сх8=240м/с меньше 270 м/с

5) число Рейнольдса для лопасти должно превышать 60 000—-Re=162bDf , где b-ширина лопасти на 0.75 радиуса в мм, D-диаметр винта в м, f-частота вращения в обор/сек
например при ширине лопасти 15мм и диаметр 230мм и частоте 6.6 тысяч об/мин или 110 гц получаем 162х15х0.23х110=61 667!!!

Сила тяги авиамодельного винта на стопе на уровне моря Fст=0.9(Dhf)^2,

где поступь эмпирически для двухлопастного винта с плосковыпуклым профилем лопасти типа ДВС или ЕР h=0.45(HD)^0.5—-с вогнутовыпуклым профилем типа слоу-флаер h=0.5(HD)^0.5

Полезная мощность движителя на стопе равна произведению тяги на приращенную скорость потока в плоскости винта! Pполез=FVв=Fhf
читай статью «инженеринг винта»

связка статики винта с электромеханикой мотора —фундаментальная формула тока на стопе по методу Книжникова ВВ
сила тока в амперах на полном газу = ток холостого хода плюс
тяга в ньютона х поступь винта в метрах х электро механическая константа бк мотора в обороты в секунду на вольт(Кв мотора/60) делить на кпд винта стопа для всех типов винтов —

Iст = Iхх  +  (Fст h Коб Kхх)/КПДв,

где коэф падения оборотистости Коб=0.8 для электродвигателей первого поколения на магнитах Н30-Н33 —- Коб=0.85 для второго поколения Н38-Н40——Коб=0.9 для третьего поколения Н50-Н55)

соотношение приращенной мощности потока к механической мощности на валу мотора КПДв=2h/(H+h)!!!

Iст = Fст Н Kхх--- упрощённо для тяговых винтов мультикоптеров ш/д=0.3--0.4
 

например для коптерного винта с шагом=10см на полном газу— 10н х 0.1м х 10гц/в = 10а сила тока!
тогда сразу подбирается мотор с потребляемым током не менее 10а и соответствующий регулятор хода


Потребляемая электромощность вмг на стопе ( ватт) приближенно равна произведению силы тяги ( ньютон) на максимальную теоритическую скорость потока от винта ( метры/сек) (геометрический шаг(метр) х частоту вращения под нагрузкой (обор/сек)!

Pэл=Fст Vтеор=Fст Нfст=Uакку Iпотр-----это самая главная формула для электро-авиамоделей самолётов !

на практике зная четыре переменных всегда можно найти пятую неизвестную с точностью + -5%—например

1) тяга F=(UаккуIпотр)/(Нfнаг)=(10а х12в)/ (0.12м х 200гц)=120вт/24м/с=5н=500г силы

2) сила тока Iпотр= (FНfнаг)/Uакку=(10н х 0.1м х120гц)/15в=120вт/15в=8а

3) частота fнаг=(UаккуIпотр)/(FН)=(24в х15а)/(12н х 0.15м)=360вт/1.8нм=200обор/сек

4) шаг Н=(UаккуIпотр)/(fнагF)= (50в х100а)/(125гц х160н)=5000вт/20000нгц=0.25м

Цены на пропеллеры в магазине одного типоразмера могут различаться в 4-5 раз——объясняется это в первую очередь брендом, материалом и качеством исполнения!
Самое главное это симметричность геометрии лопастей для динамической балансировки и моменты инерции для статической балансировки——обычно дорогие изначально сбалансированы, но лучше сразу в магазине проверить магнитным балансиром или хотя бы на отвертке—-если дисбаланс большой, то лучше не покупать !
Жесткость лопастей на кручение должны соответствовать частоте вращения——например для медленных слоуфлаеров небольшая эластичность допускается, а для скоростных это неприемлемо может зафлаттерить——при вибрациях разрушается пограничный слой на профиле и правильное обтекание лопасти,что приводит к резкому падению тяги и кпд вмг в целом!
В профессиональной авиации обычно используются винты из легких металлических сплавов или угле-стекло-композитов—-
в хобби широко распространены монолитные деревянные винты из твёрдых сортов и из термопластиков с прочными армирующеми нитями —-в авиамоделизме металлические пропеллеры строго запрещены!

Для бпла типа мотопланер актуально применение в режиме планирования в термичке винтов со складывающимися по потоку лопастями состоящего из хаба, кока и лопастей!

Главное обеспечить приемлемое охлаждение бк электромотора типа аутрайнер позади затеняющего кока в моторном режиме набора высоты , для этого в торце площадки хаба просверлены вентиляционные отверстия ,чтобы поток лизал не только вращающийся стакан с магнитами, но и затекал в передний торец мотора для охлаждения обмоток статора, очень важно в применении летом в жару!

Самым слабым звеном складных лопастей является комля с вращающейся осью—так как центробежные силы приходят на очень малую площадь контакта, то ни в коем случае нельзя превышать предельную частоту вращения винта иначе опасный отстрел лопасти и страшное биение вмг !

Центробежная сила на разрыв ----Fцб(Н)= mлоп(кг) Rцм(м) w^2, где круговая частота w(рад/с)=2ПИ f(Гц), и радиус до центра масс одной лопасти Rцм(м)

например складной винт 7х5 имеет лопасть массой в 4г=0.004кг и цм лопасти от оси вращения 4см=0.04м,тогда Fцб(Н)=0.004кг х (6.28 х 200 об/с)^2 х 0.04м=0.00016кгм х (1256 рад/с)^2= 0.00016 х 1 577 536=252Н=25кгс!!!

Так если на стенде на полном газу частота вращения не превышает предел ,то при пикировании на полном газу винт облегчается и мотор может повысить обороты в 1.2 раза от стопа и центробежная сила на разрыв увеличится в 1.44 раза и приведёт к разрушению ступицы или комли лопасти!!!

например промышленные хабы и лопасти отлитые из термопластика—-

1) винт диаметром 305мм и шагом 230мм имеет гарантированный предел в 7000 оборотов в мин

2) винт диаметром 280мм и шагом 205мм имеет предел —-8000 об/мин

3) винт д255мм ш180мм —- 9000

4) винт д230мм ш160мм —-10 000

5) д200мм ш150мм —-11 000

6) д190мм ш140мм —-12 000

7) д180мм ш130мм —-13 000—-

8) д170мм ш120мм —-14 000—-

9) д160мм ш110мм —-15 000—

10) д150мм ш100мм —-16 000—

1600px-d0a1d0bad0bbd0b0d0b4d0bdd0bed0b9-2058039

Физический анализ упругости винтов

Есть несколько граничных частот работы винта!

1) поперечная резонансовая частота колебании лопасти характеризуется тарахтением, как звук у двс—-это срыв потока на кончиках лопастей !

2) крутильная резонансовая частота отвечает за флаттер лопастей характеризуется воем!

3) частота вращения определяется прочностью комли лопасти на разрыв от центробежных сил!

Так как добротность поперечного резонанса не высока—больше похожа на холмик в небольшом диапазоне частот —она не опасна! А вот крутильные или флаттер может привести к разрушению при затягивании процесса —обычно производители самолетных винтов ведут расчет в первую очередь прочности на разрыв от центробежных сил и автоматом получают высокую жесткость -а значит высокую поперечную и крутильную частоты резонанса заведомо выше рабочего диапазона! Упругость можно использовать, как режим адаптации к косому потоку, так как начинающиеся крутильные автоколебания будут помогать подкручиваться лопастям в оптимальные углы атаки!
У лопастей авиамодельного винта центробежная сила на разрыв тела в комле лопасти обычно 40-50 раз больше силы тяги ——поэтому корневища лопасти делают толстым монолитом или мясистым!

смотри статью «инженеринг винта-ликбез»

импеллер или многолопастный винт с малым диаметром и относительно большим шагом в профилированной трубе —это преобразователь механической мощности вращения в кинетическую мощность потока с высокой выходной скоростью и относительно малой тягой

1) типичный относительный шаг многолопастного винта 3-4 диаметра в больших турбовентиляторных двигателях и 1.5-2 у авиамодельных импеллерах——чем больше относительный шаг, тем больше кол-во лопастей по тождеству n=(3-5)(H/D)!

2) желательно чтобы кол-во лопастей в крыльчатке было больше и не кратно спрямляющим лопаткам —например 4 лопасти и 3 лопатки или 6 лопастей и 5 лопаток—-это связанно с частотой и амплитудой паразитной пульсацией локальных скачков давления между лопастью и лопаткой—чем тише и выше по тону звук, тем выше кпд импеллера !

3) для золотого импеллера обычно длина входной горловины равняется одному радиусу крыльчатки, длина спрямляющего аппарата один радиус и длина сопла 1.25 радиусам —итого общая длина конструкции равна 1.62 диаметрам крыльчатки!
есть эмпирика —-длина фена равна шагу крыльчатки L= H,чем длиннее труба, тем больше потери потока на трение о стенки!

4) соотношение входной площади губы к площади среза сопла не более 2 единиц или коэффициент сужения потока 1.4- 2——а диаметр входного патрубка больше диаметра крыльчатки в 1.1-1.2 раза!

5) соотношение входного сечения импеллера к полному миделю самолёта 0.2-0.25 для реактивных полукопий!

Расчёт тяги и мощи импеллеров

Для большинства импеллеров с относительным шагом 1.5-2, где поступь примерно равна произведению диаметра крыльчатки на Сулопасти—-h=CyмахD, есть простой расчёт силы тяги (ньютон) на уровне моря равной——

Fст=0.85 ро (Sим Vим )^2= (0.9Dим h fст )^2=(0.9Dим^2 Сумах fст )^2

например для семилопастной крыльчатки от компьютерного кулера—— Fст=(0.9х(0.075м)^2 х 280Гц х1.6)^2=5.14Н=520 грамм силы!

потребляемая электрическая мощность (ватт)——

Рэл=1.1 Fст Dим fст Сумах 

например 1.1 х 5.14н х 0.075м х 280гц х 1.6= 190 вт!—-удельная тяга 520г/190вт=2.72г/вт!!!

для электропривода в импеллерах справедлива эмпирика—сила тока эд наведенная тягой при полном газу это произведение силы тяги в ньютонах на диаметр крыльчатки в метрах,на кв мотора в герцах на вольт и на корень из Су ——-

Iст= Fст Dим Kхх (Сумах)^0.5

например 5.14н х 0.075мм х 24гц/в x(1.6)^0.5=11.5а!—-Uakky=Pпот/Iст=190вт/11.5а=16.6в

для импеллерного ла  воздушная скорость полёта  в горизонте на полном газу----- Vгор=Dим fст!!!

читай статью «история импеллера»

Особенности применения импеллеров для реалистического полёта—-

1)тяговооруженность на старте при полном газу не более 0.7

2)сумма площадей воздуховода (входных отверстий и щелей) не менее двух площадей сопла

3)профиль лопастей крыльчатки желательно вогнуто выпуклый

4)масса липо акку в граммах эмпирически равна мощности потребления в ваттах на стопе

5)размашистый пилотаж—-большие радиусы поворотов, петли с пикирования, угол подъёма в горку не более 30 градусов

6)диаметр крыльчатки —-это половина САХ крыла

7)коэф. перекрытия лопастей не менее 0.6
1600px-d098d0bcd0bfd0b5d0bbd0bbd0b5d180-3323823

Тяга винта в динамике при тяговооруженности на стопе Тст=1  эмпирически-----  Fпол=0.5Fст(H/D)^0.5  

На практике тяга винта в горизонтальном полёте на полном газу меньше в 2-3 раза от тяги на стопе—-

1) падение тяги примерно в два раза у скоростных винтов (квадратные)для гонок и у импеллеров на максимальной горизонтальной скорости

2 )падение в два с половиной раза у пилотажных самолётных винтов с относительным шагом Ш/Д=0.6—0.8

3) падение в три раз у тяговых и коптерных винтов с Ш/Д=0.4—0.5

более подробно смотри статью «теория пропульсивных систем»

Преимущества и недостатки воздушных винтов

Коэффициент полезного действия винтов на современных самолетах достигает показателя в 86%, это делает их востребованными авиастроением. Также нужно отметить, что турбовинтовые аппараты значительно экономнее, чем реактивные самолеты. Все же винты имеют некоторые ограничения как в эксплуатации, так и в конструктивном плане.

ga340-cub-prop-yellow-2-1968265

Одним из таких ограничений выступает «эффект запирания», который возникает при увеличении диаметра винта или же при добавлении количества оборотов, а тяга в свою очередь остается на том же уровне. Это объясняется тем, что на лопастях пропеллера возникают участки со сверхзвуковыми или околозвуковыми потоками воздуха. Именно этот эффект не позволяет летательным аппаратам с винтами развить скорость выше чем 700 км/час. На данный момент самой быстрой машиной с винтами является отечественная модель дальнего бомбардировщика Ту-95, который может развить скорость в 920 км/час.

Еще одним недостатком винтов выступает высокая шумность, которая регламентируется мировыми нормами ICAO. Шум от винтов не вписывается в стандарты шумности.

Технические параметры лопастных винтов

Наиболее весомые характеристики винтов, от которых зависит сила тяги и сам полет, конечно же, шаг винта и его диаметр. Шаг – это расстояние, на которое может переместиться винт за счет ввинчивания в воздух за один полный оборот. До 30-х годов прошлого века использовались винты с постоянным шагом вращения. Только в конце 1930-х годов практически все самолеты оснащались пропеллерами со сменным шагом вращения

400l-2325657

  • Диаметр окружности винта – это размер, который описывают законцовки лопастей при вращении.

  • Поступь винта – реальное расстояние, проходящее винтом за один оборот. Данная характеристика зависит от скорости движения и оборотов.

  • Геометрический шаг пропеллера – это расстояние, которое мог бы пройти винт в твердой среде за один оборот. От поступи винта в воздухе отличается скольжением лопастей в воздухе.

  • Угол расположения и установки лопастей винта – наклон сечения лопасти к реальной плоскости вращения. За счет наличия крутки лопастей угол поворота замеряется по сечению, в большинстве случаев это 2/3 всей длины лопасти.

Лопасти пропеллера имеют переднюю – режущую – и заднюю кромки. Сечение лопастей имеет профиль крыльевого типа. В профиле лопастей имеется хорда, которая имеет относительную кривизну и толщину. Для повышения прочности лопастей винта используют хорду, которая имеет утолщение к корню пропеллера. Хорды сечения находятся в разных плоскостях, поскольку лопасть изготовлена закрученной.

vinty-1184644

Шаг винта является основной характеристикой гребного винта, он в первую очередь зависит от угла установки лопастей. Шаг измеряется в единицах пройденного расстояния за один оборот. Чем больший шаг делает винт за один оборот, тем больший объем отбрасывается лопастью. В свою очередь увеличение шага ведет за собой дополнительные нагрузки на силовую установку, соответственно, количество оборотов снижается. Современные летательные аппараты имеют возможность изменять наклон лопастей без остановки двигателя.

Привет, друзья!

dlaa400-9667423

Современный воздушный винт.

Итак, что такое воздушный винт? Как я уже говорил, это отдельная самостоятельная единица, а точнее целый лопастной агрегат. Он является движителем для аппарата, на котором установлен, то есть превращает мощность двигателя в тягу и, в конечном счете, в движение.

Человек уже давно проявлял внимание к винту. Первые теоретические свидетельства этого имеются еще в рукописях и рисунках Леонардо да Винчи. А практически его впервые применил (для метеорологических приборов) М. В. Ломоносов. Воздушный винт вначале устанавливался на дирижаблях, в последствии и по сегодняшнее время на самолетах и вертолетах при использовании поршневых и турбовинтовых двигателей. Применяется он также и на наземных аппаратах. Это так называемые суда на воздушной подушке, а также аэросани и глиссеры. То есть история его (как и история всей авиации :-)) длинна и увлекательна и еще, похоже, далеко  не закончена.

ris41-9190714

Аэродинамическая сила (картинка из предыдущей статьи :-))

Все те же аэродинамические силы, тот же скос потока, только теперь уже подъемная сила становится тягой винта, заставляющей самолет двигаться вперед.

Есть, конечно, и свои особенности. Ведь воздушный винт (точнее его лопасти) по сравнению с крылом совершает более сложное движение: вращательное плюс поступательное движение вперед. И на самом деле теория воздушного винта достаточно сложна. Однако для принципиального понимания вопроса всего сказанного вполне достаточно. Остановлюсь только на некоторых особенностях.Замечу, кстати, что винты бывают не только тянущие, но и толкающие (такие, между прочим, стояли на самолете братьев Райт).

dirigabc1-1024x799-7378072

Пропеллер немецкого дирижабля SL1 (1911) диаметром 4,4 м.

400l-783x1024-7469194

Воздушный винт для траспортного самолета А400М.

airbuaa400m-1024x599-8815251

Транспортный самолет А400М.

При вращении воздушного винта и одновременном его движении вперед, каждая его точка как бы движется по спирали, а сам винт как бы «ввинчивается в воздух», почти, как винт в гайку или шуруп в дерево. Аналогия очень даже существенная :-). Похоже на резьбу пары «болт –гайка». Каждая резьба имеет такой параметр, как шаг. Чем шаг больше, тем резьба как бы более растянута, и болт  в гайку  ввинчивается быстрее. Понятие шага существует и для воздушного винта. По сути дела это такое воображаемое расстояние, на которое передвинется вращающийся в воздухе винт при его повороте на один оборот. Для того, чтобы он «ввинчивался» быстрее, нужно, чтобы сила, его тянущая (тяга винта, тот самый аналог подъемной силы), была больше. Или же все, соответственно, наоборот. А этого можно достичь за счет изменения величины  аналога угла атаки , который называется углом установки лопасти винта, или попросту . Понятие шага винта существует для всех видов воздушных винтов, для самолетов и для вертолетов, и принцип их действия вобщем-то одинаков.

hercules-1024x760-1035228

Транспортник Кролевских ВВС Hercules C-4 на стоянке с винтами во флюгерном режиме.

Первые воздушные винты, стоявшие на аэропланах, имели фиксированный шаг. Но дело в том, что любой винт имеет такой параметр, как коэффициент полезного действия, который оценивает эффективность его работы. А она может меняться в зависимости от изменения скорости полета, мощности двигателя, да и лобовое  сопротивление винта на это влияет. Вот для того, чтобы сохранить кпд на достаточной высоте была придумана (еще в 30-х года 20 в.) система изменения шага и появились винты изменяемого в полете шага (). Теперь,  в зависимости от задаваемого летчиком режима полета, шаг винта может меняться. Кроме того обычно существуют еще два специальных режима. – для создания обратной тяги при торможении самолета на земле и , который используется при выключении (чаще аварийном) двигателя в полете. Тогда лопасти выставляются «по потоку», чтобы не создавать лишнего сопротивления полету.

Диаметр винта и его шаг – это основные технические параметры воздушного винта. Существует еще такое понятие, как крутка. То есть каждая лопасть по всей длинне слегка закручена. Это делается опять же для того, чтобы при одной и той же мощности лопасть создавала наибольшую тягу.

bellx-22-2662651

Американский экспериментальный самолет Bell X-22 с импеллерами 1966 г.

nord500-1-7249707

Французский экспериментальный самолет с импеллерами NORD 500 CADET. 1967 г.

impeller-9340046

1932 г. Италия. Экспериментальный самолет с импеллером «Летающая бочка»

Современные винты вообще достаточно разнообразны по своей конструкции. Количество лопастей может меняться ( в среднем от 2 до 8). Воздушный винт может быть как тянущим, так и толкающим. Винт по- другому еще называется . Это устаревшее название и происходит от латинского prōpellere, что значить гнать, толкать вперед. Однако сейчас еще одно слово вошло в употребеление. Это слово . Оно означает «крыльчатка» и обозвали им определенный тип воздушного винта, заключенного в кольцевую оболочку. Это позволяет повысить эффетивность его работы, снизить потери и увеличить безопасность. Однако такого рода летательные аппараты находятся только лишь в стадии экспериментальной разработки.

Основной скоростной диапазон применения винтов ограничен скоростями 700-750 км/ч. Но даже это достаточно большая скорость и для обеспечения устойчивой и эффективной работы во всем диапазоне применяются различные технические ухищрения. В частности разрабатываются многолопастные винты с  саблевидными лопастями, ведется работа над сверхзвуковыми винтами, применяются вышеуказанные импеллеры. Кроме того уже достаточно давно применяются так называемые винты, когда на одной оси вращаются два воздушных винта в различных направлениях. Примером самолета с такими винтами может быть самый быстрый самолет с турбовинтовыми двигателями российский стратегический бомбардировщик . Его скорость (макс.) 920 км/ч.

tu95a-1024x648-4572820

Стратегический бомбардировщик ТУ-95.

Современные разработки и будущее винтов самолета

Технологии и опыт работы позволяют конструкторам преодолеть некоторые проблемы с шумностью и повысить тягу, миновав ограничения.

Таким образом удалось миновать эффект запирания за счет применения мощного турбовинтового двигателя типа НК-12, который передает мощность на два соосные винта. Их вращение в разные стороны позволило миновать запирание и повысить тягу.

propellerbritishfighteraircrafthawkerhurricane_2-jpg2549eea7-3d37-4505-ab57-ee5db4001dd9original-6404432

Также используются на винтах тонкие саблевидные лопасти, которые имеют возможность затягивания кризиса. Это позволяет достичь более высоких показателей скорости. Такой тип винтов установлен на самолете типа Ан-70.

На данный момент ведутся разработки по созданию сверхзвуковых винтов. Несмотря на то что проектирование ведется очень долго при немалых денежных вливаниях, достичь положительного результата так и не удалось. Они имеют очень сложную и точную форму, что значительно затрудняет расчеты конструкторов. Некоторые готовые винты сверхзвукового типа показали, что они очень шумные.

Заключение винта в кольцо – импеллер – является перспективным направлением развития, поскольку снижает концевое обтекание лопастей и уровень шума. Также это позволило повысить безопасность. Существуют некоторые самолеты с вентиляторами, которые имеют ту же конструкцию, что и импеллер, но дополнительно оснащаются аппаратом направления воздушного потока. Это значительно повышает эффективность работы винта и двигателя. 

https://youtube.com/watch?v=HFM0Q_quyhM

Другие части самолета

Привет, друзья!

dlaa400-9667423

Современный воздушный винт.

Итак, что такое воздушный винт? Как я уже говорил, это отдельная самостоятельная единица, а точнее целый лопастной агрегат. Он является движителем для аппарата, на котором установлен, то есть превращает мощность двигателя в тягу и, в конечном счете, в движение.

Человек уже давно проявлял внимание к винту. Первые теоретические свидетельства этого имеются еще в рукописях и рисунках Леонардо да Винчи. А практически его впервые применил (для метеорологических приборов) М. В. Ломоносов. Воздушный винт вначале устанавливался на дирижаблях, в последствии и по сегодняшнее время на самолетах и вертолетах при использовании поршневых и турбовинтовых двигателей. Применяется он также и на наземных аппаратах. Это так называемые суда на воздушной подушке, а также аэросани и глиссеры. То есть история его (как и история всей авиации :-)) длинна и увлекательна и еще, похоже, далеко  не закончена.

ris41-9190714

Аэродинамическая сила (картинка из предыдущей статьи :-))

Все те же аэродинамические силы, тот же скос потока, только теперь уже подъемная сила становится тягой винта, заставляющей самолет двигаться вперед.

Есть, конечно, и свои особенности. Ведь воздушный винт (точнее его лопасти) по сравнению с крылом совершает более сложное движение: вращательное плюс поступательное движение вперед. И на самом деле теория воздушного винта достаточно сложна. Однако для принципиального понимания вопроса всего сказанного вполне достаточно. Остановлюсь только на некоторых особенностях.Замечу, кстати, что винты бывают не только тянущие, но и толкающие (такие, между прочим, стояли на самолете братьев Райт).

dirigabc1-1024x799-7378072

Пропеллер немецкого дирижабля SL1 (1911) диаметром 4,4 м.

400l-783x1024-7469194

Воздушный винт для траспортного самолета А400М.

airbuaa400m-1024x599-8815251

Транспортный самолет А400М.

При вращении воздушного винта и одновременном его движении вперед, каждая его точка как бы движется по спирали, а сам винт как бы «ввинчивается в воздух», почти, как винт в гайку или шуруп в дерево. Аналогия очень даже существенная :-). Похоже на резьбу пары «болт –гайка». Каждая резьба имеет такой параметр, как шаг. Чем шаг больше, тем резьба как бы более растянута, и болт  в гайку  ввинчивается быстрее. Понятие шага существует и для воздушного винта. По сути дела это такое воображаемое расстояние, на которое передвинется вращающийся в воздухе винт при его повороте на один оборот. Для того, чтобы он «ввинчивался» быстрее, нужно, чтобы сила, его тянущая (тяга винта, тот самый аналог подъемной силы), была больше. Или же все, соответственно, наоборот. А этого можно достичь за счет изменения величины  аналога угла атаки , который называется углом установки лопасти винта, или попросту . Понятие шага винта существует для всех видов воздушных винтов, для самолетов и для вертолетов, и принцип их действия вобщем-то одинаков.

hercules-1024x760-1035228

Транспортник Кролевских ВВС Hercules C-4 на стоянке с винтами во флюгерном режиме.

Первые воздушные винты, стоявшие на аэропланах, имели фиксированный шаг. Но дело в том, что любой винт имеет такой параметр, как коэффициент полезного действия, который оценивает эффективность его работы. А она может меняться в зависимости от изменения скорости полета, мощности двигателя, да и лобовое  сопротивление винта на это влияет. Вот для того, чтобы сохранить кпд на достаточной высоте была придумана (еще в 30-х года 20 в.) система изменения шага и появились винты изменяемого в полете шага (). Теперь,  в зависимости от задаваемого летчиком режима полета, шаг винта может меняться. Кроме того обычно существуют еще два специальных режима. – для создания обратной тяги при торможении самолета на земле и , который используется при выключении (чаще аварийном) двигателя в полете. Тогда лопасти выставляются «по потоку», чтобы не создавать лишнего сопротивления полету.

Диаметр винта и его шаг – это основные технические параметры воздушного винта. Существует еще такое понятие, как крутка. То есть каждая лопасть по всей длинне слегка закручена. Это делается опять же для того, чтобы при одной и той же мощности лопасть создавала наибольшую тягу.

bellx-22-2662651

Американский экспериментальный самолет Bell X-22 с импеллерами 1966 г.

nord500-1-7249707

Французский экспериментальный самолет с импеллерами NORD 500 CADET. 1967 г.

impeller-9340046

1932 г. Италия. Экспериментальный самолет с импеллером «Летающая бочка»

Современные винты вообще достаточно разнообразны по своей конструкции. Количество лопастей может меняться ( в среднем от 2 до 8). Воздушный винт может быть как тянущим, так и толкающим. Винт по- другому еще называется . Это устаревшее название и происходит от латинского prōpellere, что значить гнать, толкать вперед. Однако сейчас еще одно слово вошло в употребеление. Это слово . Оно означает «крыльчатка» и обозвали им определенный тип воздушного винта, заключенного в кольцевую оболочку. Это позволяет повысить эффетивность его работы, снизить потери и увеличить безопасность. Однако такого рода летательные аппараты находятся только лишь в стадии экспериментальной разработки.

Основной скоростной диапазон применения винтов ограничен скоростями 700-750 км/ч. Но даже это достаточно большая скорость и для обеспечения устойчивой и эффективной работы во всем диапазоне применяются различные технические ухищрения. В частности разрабатываются многолопастные винты с  саблевидными лопастями, ведется работа над сверхзвуковыми винтами, применяются вышеуказанные импеллеры. Кроме того уже достаточно давно применяются так называемые винты, когда на одной оси вращаются два воздушных винта в различных направлениях. Примером самолета с такими винтами может быть самый быстрый самолет с турбовинтовыми двигателями российский стратегический бомбардировщик . Его скорость (макс.) 920 км/ч.

tu95a-1024x648-4572820

Стратегический бомбардировщик ТУ-95.

Винт самолета. Лопасти самолета. Пропеллер.

Лопастной винт самолета, он же пропеллер или лопаточная машина, которая приводится во вращение с помощью работы двигателя. С помощью винта происходит преобразование крутящего момента от двигателя в тягу.

Воздушный винт выступает движителем в таких летательных аппаратах, как самолеты, цикложиры, автожиры, аэросани, аппараты на воздушной подушке, экранопланы, а также вертолеты с турбовинтовыми и поршневыми двигателями. Для каждой из этих машин винт может выполнять разные функции. В самолетах он используется в качестве несущего винта, который создает тягу, а в вертолетах обеспечивает подъем и руление.

aviation_propeller_plane_079288_-5062024

Все винты летательных аппаратов делятся на два основных вида: винты с изменяемым и фиксированным шагом вращения. В зависимости от конструкции самолета винты могут обеспечивать толкающую или тянущую тягу.

При вращении лопасти винта захватывают воздух и производят его отброс в противоположном направлении полета. В передней части винта создается пониженное давление, а позади – зона с высоким давлением. Отбрасываемый воздух приобретает радиальное и окружное направление, за счет этого теряется часть энергии, которая подводится к винту. Сама закрутка воздушного потока снижает обтекаемость аппарата. Сельскохозяйственные самолеты, проводя обработку полей, имеют плохую равномерность рассеивание химикатов из-за потока от пропеллера. Подобная проблема решена в аппаратах, которые имеют соосную схему расположения винтов, в данном случае происходит компенсация с помощью работы заднего винта, который вращается в противоположную сторону. Подобные винты установлены на таких самолетах, как Ан-22, Ту-142 и Ту-95.

Оцените статью
RusPilot.com