Винт самолета это

Рис. 1. Схема воздушного винта.

ло­па­ст­ный , пре­об­ра­зую­щий мощ­ность дви­га­те­ля в тя­гу вин­та ЛА, не­об­хо­ди­мую для пре­одо­ле­ния со­про­тив­ле­ния при дви­же­нии. Ус­та­нав­ли­ва­ет­ся на , , и др. ти­пах ЛА, а так­же на ап­па­ра­тах на возд. по­душ­ке, и др. В Рос­сии соз­да­ны В. в. диа­мет­ром 0,5–6,2 м с чис­лом ло­па­стей 2–14. В. в. (рис. 1) со­сто­ит из ло­па­стей и втул­ки. Втул­ка слу­жит для кре­п­ле­ния ло­па­стей и пе­ре­да­чи кру­тя­ще­го мо­мен­та от ва­ла дви­га­те­ля. Осн. ра­бо­чая часть В. в. – ло­пасть, имею­щая вдоль раз­ма­ха разл. про­фи­ли в по­пе­реч­ном се­че­нии и крут­ку (пе­ре­мен­ные уг­лы ус­та­нов­ки се­че­ний ло­па­сти к плос­ко­сти вра­ще­ния). В по­лё­те воз­дух на­бе­га­ет на ка­ж­дое эле­мен­тар­ное се­че­ние ло­па­сти, рас­по­ло­жен­ное на те­ку­щем ра­диу­се , под не­ко­то­рым уг­лом ата­ки со ско­ро­стью, по­лу­чае­мой в ре­зуль­та­те сло­же­ния по­сту­пат. ско­ро­сти ЛА, ок­руж­ной ско­ро­сти вра­ще­ния ло­па­стей и вы­зван­ной ра­бо­той са­мо­го В. в. до­пол­ни­тель­ной (ин­дук­тив­ной) ско­ро­сти по­то­ка. При этом на эле­мен­те ло­па­сти ши­ри­ной воз­ни­ка­ют подъ­ём­ная си­ла и си­ла аэ­ро­ди­на­мич. со­про­тив­ле­ния, ко­то­рые в сум­ме об­ра­зу­ют рав­но­дей­ст­вую­щую аэ­ро­ди­на­мич. си­лу. Эф­фек­тив­ность В. в. в ка­че­ст­ве дви­жи­те­ля оп­ре­де­ля­ет­ся по­лёт­ным кпд, ко­то­рый для совр. ЛА при по­лё­те с крей­сер­ской ско­ро­стью со­став­ля­ет 0,85–0,9.

По спо­со­бу ус­та­нов­ки ло­па­стей В. в. под­раз­де­ля­ют­ся на вин­ты не­из­ме­няе­мо­го (ВНШ), фик­си­ро­ван­но­го (ВФШ) и из­ме­няе­мо­го (ВИШ) ша­га. Шаг В. в. оп­ре­де­ля­ет­ся уг­лом ус­та­нов­ки ло­па­сти к плос­ко­сти вра­ще­ния вин­та на ус­лов­ном ра­диу­се 0,75, где ра­ди­ус В. в. ВНШ име­ют обыч­но две ло­па­сти, ко­то­рые не по­во­ра­чи­ва­ют­ся во­круг сво­их осей. Ло­па­сти ВФШ мо­гут быть ус­та­нов­ле­ны под не­об­хо­ди­мым уг­лом пе­ред по­лё­том, но во вре­мя ра­бо­ты они не по­во­ра­чи­ва­ют­ся. ВНШ и ВФШ ус­та­нав­ли­ва­ют­ся на лёг­ких и сверх­лёг­ких ЛА. Угол ус­та­нов­ки ло­па­стей ВИШ мож­но из­ме­нять в по­лё­те. Это не­об­хо­ди­мо для обес­пе­че­ния эф­фек­тив­ной ра­бо­ты В. в., по­сколь­ку на взлё­те и при по­лё­те c крей­сер­ской ско­ро­стью шаг ло­па­стей дол­жен быть раз­ным. ВИШ мо­гут быть флю­гер­ны­ми или флю­гер­но-ре­вер­сив­ны­ми. При ос­та­нов­ке дви­га­те­ля в по­лё­те ло­па­сти флю­гер­но­го В. в. мо­гут ус­та­нав­ли­вать­ся по на­прав­ле­нию по­то­ка для умень­ше­ния со­про­тив­ле­ния В. в. Флю­гер­но-ре­вер­сив­ный В. в. мо­жет соз­да­вать си­лу тор­мо­же­ния (от­ри­ца­тель­ную тя­гу), обес­пе­чи­ваю­щую со­кра­ще­ние дли­ны про­бе­га при по­сад­ке и ма­нев­ри­ро­ва­ние са­мо­лё­та на зем­ле.

По кон­ст­рук­ции (рис. 2) В. в. под­раз­де­ля­ют­ся на оди­ноч­ные, со­ос­ные, двух­ряд­ные, В. в. в коль­це и вин­то­вен­ти­ля­то­ры. Оди­ноч­ный В. в. име­ет один ряд ло­па­стей (рис. 2). Со­ос­ный В. в. со­сто­ит из двух оди­ноч­ных, рас­по­ло­жен­ных один за дру­гим на со­ос­ных ва­лах, вра­щаю­щих­ся в про­ти­во­по­лож­ных на­прав­ле­ни­ях (рис. 2). У двух­ряд­но­го В. в., в от­ли­чие от со­ос­но­го, оди­ноч­ные вин­ты вра­ща­ют­ся в од­ном на­прав­ле­нии. В. в. в коль­це име­ет про­фи­ли­ро­ван­ное коль­цо для соз­да­ния до­пол­нит. тя­ги, эф­фек­ти­вен на ско­ро­стях до 200 км/ч (рис. 2). Вин­то­вен­ти­ля­то­ры от­ли­ча­ют­ся боль­шим чис­лом ши­ро­ких тон­ких саб­ле­вид­ных ло­па­стей (рис. 2), у ко­то­рых не­бла­го­при­ят­ное влия­ние сжи­мае­мо­сти воз­ду­ха, как и на стре­ло­вид­ных крыль­ях, на­блю­да­ет­ся при боль­ших ско­ро­стях по­лё­та. Это по­зво­ля­ет при ско­ро­сти 800 км/ч и бо­лее со­хра­нить вы­со­кий кпд, обес­пе­чить эко­но­мию то­п­ли­ва (по срав­не­нию с тур­бо­ре­ак­тив­ны­ми двух­кон­тур­ны­ми дви­га­те­ля­ми) и низ­кий уро­вень шу­ма.

В за­ви­си­мо­сти от раз­ме­ще­ния на ЛА раз­ли­ча­ют тя­ну­щие и тол­каю­щие В. в. Тя­ну­щий В. в. рас­по­ло­жен пе­ред дви­га­те­лем в пе­ред­ней час­ти фю­зе­ля­жа ЛА или гон­до­лы дви­га­те­ля, яв­ля­ет­ся осн. дви­жи­те­лем вин­то­вых са­мо­лё­тов. Тол­каю­щий ВВ раз­ме­щён за дви­га­те­лем в хво­сто­вой час­ти фю­зе­ля­жа ЛА или гон­до­лы дви­га­те­ля и на­хо­дит­ся в воз­му­щён­ном по­то­ке, но при этом сни­жа­ет­ся уро­вень шу­ма в ка­би­не ЛА.

Ме­то­ды аэ­ро­ди­на­мич. рас­чё­та и про­ек­ти­ро­ва­ния В. в. ос­но­ва­ны на об­шир­ных тео­ре­тич. и экс­пе­рим. ис­сле­до­ва­ни­ях. В 1892–1910 С. К. раз­ра­бо­тал тео­рию изо­ли­ров. эле­мен­та ло­па­сти, а в 1910–11 рос. учё­ные Б. Н. и Г. Х. Са­би­нин раз­ви­ли эту тео­рию. В 1912–15 Н. Е. соз­дал вих­ре­вую тео­рию, даю­щую точ­ное фи­зич. пред­став­ле­ние о ра­бо­те В. в. Ис­сле­до­ва­ния по аэ­ро­ди­на­ми­ке и проч­но­сти В. в. про­во­дят­ся так­же в ЦАГИ. Боль­шой вклад в раз­ра­бот­ку тео­рии, ме­то­дов рас­чё­та и про­ек­ти­ро­ва­ние В. в. вне­сли С. Ш. Бас-Ду­бов, Б. П. Блях­ман, В. П. , К. И. Жда­нов, Г. М. За­слав­ский, М. В. и др.

В какую сторону вращается пропеллер у самолёта

Воздушный винт, или пропеллер, применяется в качестве движителя для разных летательных аппаратов – чаще всего самолётов. Но имеет ли значение, в какую сторону он вращается?

Пришло время узнать, в какую сторону вращаются винты у самолёта и почему

Пропеллером называют лопастной агрегат, работающий в воздушной среде и приводимый во вращение двигателем. Он является движителем, преобразующим крутящий момент двигателя в движущую силу тяги летательных аппаратов — самолётов, автожиров, цикложиров и вертолётов с поршневыми и турбовинтовыми двигателями. Воздушный винт, работающий в качестве движителя, в сочетании с двигателем образуют так называемую винтомоторную установку.

Лопасти винта, вращаясь, захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению. Перед пропеллером при этом создаётся зона пониженного давления, за винтом — повышенного. В зависимости от способа использования воздушные винты делятся на тянущие и толкающие, а в зависимости от наличия возможности изменения шага лопастей — на винты фиксированного и изменяемого шага.

Шаг винта соответствует воображаемому расстоянию, на которое передвинется винт, ввинчиваясь в несжимаемую среду за один оборот. Существуют винты с возможностью изменения шага как на земле, так и в полёте. На одномоторных самолётах винт, как правило, вращается по часовой стрелке, если смотреть на него спереди. Вероятнее всего, эта традиция сохранилась с тех времен, когда двигатель запускали, раскручивая винт вручную, ведь правше удобнее браться за лопасть справа и тянуть ее вниз.

Для небольших двухмоторных самолётов обычно действует то же правило. На тяжёлых четырехмоторных транспортных самолётах вроде Airbus A400M или Hercules C-130 пропеллеры вращаются в противоположных друг другу направлениях. На самых мощных турбовинтовых самолётах, к примеру, Ан-22 и Ту-95, на каждый двигатель и вовсе ставят сдвоенные винты, которые вращаются навстречу друг другу.

У этого термина существуют и другие значения, см. Винт.

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

Винт английского дирижабля R29 (1918) в шотландском музее

Современный воздушный винт транспортного самолёта A400M

Возду́шный винт, пропе́ллер — лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимый во вращение двигателем и предназначенный для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.

Воздушный винт применяется в качестве движителя для самолётов, автожиров, цикложиров (циклокоптеров) и вертолётов с поршневыми и турбовинтовыми двигателями, а также в том же качестве — для экранопланов, аэросаней, аэроглиссеров и судов на воздушной подушке. У автожиров и вертолётов воздушный винт применяется также в качестве несущего винта, а у вертолётов ещё и в качестве рулевого винта. В зависимости от наличия возможности изменения шага лопастей воздушный винт подразделяются на винты фиксированного и изменяемого шага. В зависимости от способа использования воздушные винты делятся на тянущие и толкающие.

Лопасти винта, вращаясь, захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению. Перед винтом создаётся зона пониженного давления, за винтом — повышенного. Вращение лопастей воздушного винта приводит к тому, что отбрасываемые им массы воздуха приобретают окружные и радиальные направления и на это расходуется часть энергии, подводимой к винту.

Определяющими являются диаметр и шаг винта. Шаг винта соответствует воображаемому расстоянию, на которое передвинется винт, ввинчиваясь в несжимаемую среду за один оборот. Существуют винты с возможностью изменения шага (см. Controllable pitch propeller) как на земле, так и в полёте. Последние получили распространение в конце 1930-х годов.

Положительные и отрицательные стороны воздушного винта

КПД современных воздушных винтов достигает 82–86 %, что делает их очень привлекательными для авиаконструкторов. Самолеты с турбовинтовыми силовыми установками значительно экономичнее, чем самолеты с реактивными двигателями. Однако воздушный винт имеет и некоторые ограничения, как конструктивного, так и эксплуатационного характера. Часть этих ограничений описана ниже.

Будущее воздушного винта и современные разработки

Авиаконструкторы идут на определенные технические ухищрения, чтобы такой эффективный движитель, как воздушный винт, нашёл место на самолетах будущего.

пропеллер, движитель, в котором радиально расположенные профилированные лопасти, вращаясь, отбрасывают воздух и тем самым создают силу тяги. В. в. состоит из втулки, расположенной на валу двигателя, и лопастей, имеющих вдоль размаха различные профили в поперечном сечении и переменный угол наклона профиля к плоскости вращения — крутку. В полёте вследствие сложения поступательной скорости, линейной скорости вращения и вызванной работой винта дополнительной скорости потока воздух набегает на каждое элементарное сечение лопасти (рис. 1) под некоторым углом атаки. При этом возникающая от всех сечений всех лопастей суммарная аэродинамическая сила образует силу тяги В. в. и силу сопротивления его вращению. В зависимости от величины потребляемой мощности применяются В. в. с различным числом лопастей — двух-, трёх- и четырёхлопастные, а также соосные винты (рис. 2), вращающиеся в противоположных направлениях для уменьшения потерь мощности на закручивание отбрасываемой струи воздуха. Первые В. в. имели фиксированный в полёте шаг, определяемый постоянным углом установки лопасти на условном радиусе, обычно равном 0,75 максимального. Для сохранения достаточно высокого кпд во всём диапазоне скоростей полёта и мощностей двигателя, а также для получения наименьшего лобового сопротивления В. в. при вынужденной остановке двигателя в полёте (флюгерный режим) или отрицательной тяги с целью торможения движения самолёта при посадке (реверсивный режим) стали применять В. в. изменяемого в полёте шага (ВИШ). В таких винтах лопасти поворачиваются во втулке относительно продольной оси механическим, гидравлическим или электрическим механизмом, управляемым центробежным регулятором, который поддерживает постоянным заданное число оборотов. Для увеличения тяги и кпд при малой поступательной скорости и большой мощности В. в. помещают в профилированное кольцо, в котором скорость струи в плоскости вращения больше, чем у изолированного винта, и само кольцо вследствие циркуляции скорости (См. Циркуляция скорости) создаёт дополнительную тягу. Для этой же цели профилю сечения лопасти В. в. придают большую кривизну. Диаметр В. в. достигает 6—7 м. Лопасти В. в. изготавливают из дерева, дуралюмина, стали и композиционных материалов. При скоростях полёта 600—800 км/ч кпд В. в. достигает соответственно 0,9—0,8. При больших скоростях под влиянием сжимаемости воздуха кпд падает. Основным способом снижения потерь мощности от сжимаемости воздуха является применение тонких профилей малой кривизны.

Идею В. в. предложил в 1475 Леонардо да Винчи, а применил его для создания тяги впервые в 1754 М. В. Ломоносов в модели прибора для метеорологических исследований. К середине 19 в. на пароходах применялись гребные винты, работающие аналогично В. в. В 20 в. В. в. стали применять на дирижаблях, самолётах, вертолётах, аэросанях, аппаратах на воздушной подушке и др. Методы аэродинамического расчёта и проектирования В. в. основаны на обширных теоретических и экспериментальных исследованиях. В 1892—1910 русский инженер-исследователь и изобретатель С. К. Джевецкий разработал теорию изолированного элемента лопасти, а в 1910—1911 русские учёные Б. Н. Юрьев и Г. Х. Сабинин развили эту теорию. В 1912—15 Н. Е. Жуковский создал вихревую теорию, дающую наглядное физическое представление о работе винта и других лопаточных устройств и устанавливающую математическую связь между силами, скоростями и геометрическими параметрами в такого рода устройствах. Значительная роль в дальнейшем развитии этой теории, её инженерных приложений и исследованиях прочности В. в. принадлежит В. П. Ветчинкину и др. Теория оптимального винта с конечным числом лопастей впервые была создана немецким учёным А. Бецем (1919) и английским учёным С. Гольдштейном (1929) и получила дальнейшее развитие в трудах советских учёных. В 1956 советским учёным Г. И. Майкопаром вихревая теория В. в. была распространена на несущий винт вертолёта.

Лит.: Жуковский Н. Е., Полн. собр. соч., т. 6, М. — Л., 1937; Ветчинкин В. П., Поляков Н. Н., Теория и расчёт воздушного гребного винта, М., 1940; Майкопар Г. И., Лепилкин А. М., Халезов Д. В., Аэродинамический расчёт винтов по лопастной теории, «Тр. Центр. аэрогидродинамического ин-та», 1940, в. 529; Александров В. Л., Воздушные винты, М., 1951; Исследования воздушных винтов, М., 1969 (Материалы к истории ЦАГИ).

Б. П. Бляхман.

Рис. 1. Профиль лопасти воздушного винта (с векторами скоростей и сил): (α— угол атаки; φ — угол установки; V — поступательная скорость винта; (ωr — окружная скорость элемента лопасти; (w — вызванная винтом дополнительная скорость потока у элемента лопасти; ΔR — аэродинамическая сила, ΔP — сила тяги и ΔQ — сила сопротивления вращению элемента лопасти; пунктиром показана хорда профиля.

Рис. 2. Соосный воздушный винт.

Большая советская энциклопедия. — М.: Советская энциклопедия.
.

Рис. 1. Схемы воздушных винтов.

возду́шный винт — лопастной движитель для преобразования крутящего момента двигателя в тягу винта. Устанавливается на самолётах, винтокрылах, аэросанях, аппаратах на воздушной подушке, экранопланах и т. д.

В. в. подразделяются; по способу установки лопастей — на винты неизменяемого, фиксированного и изменяемого шага (могут быть флюгерными или флюгерно-реверсивными); по механизму изменения шага — с механическим, электрическим или гидравлическим приводом; по схеме работы — прямой или обратной схемы; по конструкции — на одиночные, соосные, двухрядные, В. в. в кольце (рис. 1).

В. в. (рис. 2) состоит из лопастей (см. Лопасть винта), втулки и может также включать механизм изменения шага винта. В. в. различаются диаметром D (0,5—6,2 м) и числом лопастей k (2—12). Втулка служит для крепления лопастей и передачи крутящего момента от вала двигателя. Механизм изменения шага обеспечивает изменение угла установки лопастей в полёте.

У В. в.лопасти не поворачиваются вокруг своих осей. Лопасти В. в.могут быть установлены под необходимым углом перед полётом, но во время работы они не поворачиваются. У В. в.можно изменять угол установки лопастей с помощью системы ручного управления или автоматически с помощью регулятора частоты вращения. Регулятор поддерживает заданную частоту вращения двигателя, управляя шагом посредством подачи масла через систему каналов в соответствующие полости механизма управления В. в. с гидравлическим приводом. УВ. в. лопасти могут устанавливаться по потоку для уменьшения аэродинамического сопротивления при вынужденной остановке двигателя в полёте (см. Флюгирование винта). ЛопастиВ. в. могут также устанавливаться в такое положение, когда при его вращении создаётся отрицательная тяга, используемая на посадке для сокращения длины пробега и маневрирования на земле (см. Реверсирование винта).

Механические и электрические механизмы изменения шага обладают большой инерционностью и поэтому практически не используются. Наиболее распространены В. в. с гидравлическим приводом. У В. в. с гидравлическим приводомлопасти устанавливаются на малый шаг с помощью усилий, создаваемых давлением масла, а на большой шаг — центробежными силами противовесов. Такие В. в. применяются при мощностях двигателя до 2000 кВт. При мощностях свыше 2000 кВт значительно возрастает масса противовесов, поэтому используются В. в., у которых лопасти устанавливаются на большой шаг с помощью усилий, создаваемых давлением масла, а на малый шаг — центробежными силами самих лопастей.

имеет один ряд лопастей, соосный В. в. состоит из двух одиночных винтов, установленных на соосных валах и вращающихся в противоположные стороны (см. Соосный винт). Двухрядный В. в. состоит из двух одиночных винтов, расположенных один за другим и вращающихся в одном направлении. В. в.имеет профилированное кольцо, благодаря которому создается дополнительная тяга; эффективен на малых скоростях (до 200 км/ч). Для уменьшения аэродинамического сопротивления и потерь мощности на входе в двигатель на В. в. устанавливают обтекатели (эллиптические, конические и др.), закрывающие втулку и прикомлевые части лопастей. На В. в. могут размещаться противообледенительные системы.

К В. в. нового поколения относятся В. в. уменьшенного диаметра с большим числом широких тонких саблевидных лопастей (рис. 3), которые необоснованно называются.

В начальный период развития авиации В. в. изготовлялись главным образом из древесины, а в последующие годы нашли применение другие конструкционные материалы (сталь, титан, алюминиевый сплавы, композиционные материалы и др.).

Для оценки качества В. в. и сопоставления их между собой используются в основном безразмерные тяга винта α и мощность β = N/ρn3D5 (N — мощность двигателя, ρ — плотность воздуха, n — частота вращения винта) и коэффициент полезного действия воздушного винта η = αλ/β(λ = V/nD — относительная поступь винта, V — скорость полёта). Характеристики В. в. определяют в лётных испытаниях, из исследований В. в. и их моделей в аэродинамических трубах, а также теоретическим путем. При расчётах различают 2 случая; определение формы, размеров и числа лопастей по заданным значениям α, β и η (прямая задача) и определение α, β, и η по известной геометрии В. в. (обратная задача).

Впервые рассматривать лопасть В. в. как крыло предложил русский инженер С. К. Джевецкий в 1892, он же в 1910 выдвинул гипотезу плоских сечений (каждое сечение лопасти рассматривается как профиль крыла). Путём разложения (рис. 4) подъёмной силы профиля dY и его сопротивления аэродинамического dX определяют тягу dP и силу dQ сопротивления вращению рассматриваемого элемента лопасти, а полные тягу лопасти и силу сопротивления её вращению (отсюда — потребную для вращения В. в. мощность двигателя) получают интегрированием вдоль лопасти. В основном действующие на элемент лопасти силы определяются относительной скоростью W набегающего потока и её геометрическим углом атаки αг = φ-arctg(V/ωr), φ — угол установки элемента лопасти. В идеальном случае скорость набегающего потока W = ω×r + V, где ω — угловая скорость лопасти, r — радиус-вектор рассматриваемого сечения, V — вектор скорости полёта. При своём движении лопасть увлекает за собой воздух, придавая ему дополнительную, индуктивную скорость w. В результате истинная скорость Wи, обтекания элемента и истинный угол атаки (αи на рис. 4) отличаются от идеальных. Вычисление w и αи являются основной задачей теории винта.

В 1910—11 Г. X. Сабинин и Б. Н. Юрьев развили теорию Джевецкого, включив в неё, в частности, некоторые положения теории идеального пропеллера. Расчёты В. в. по полученным ими формулам вполне удовлетворительно согласовывались с экспериментальными результатами. В 1912 Н. Е. Жуковский предложил вихревую теорию, дающую точное физическое представление о работе винта, и практически все расчёты В. в. стали проводиться на основе этой теории.

Согласно теории Жуковского, винт заменяется системой присоединённых и свободных вихрей (рис. 5). При этом лопасти заменятся вихрями присоединёнными, которые переходят в вихрь свободный (рис. 6), идущий вдоль оси винта, а с задней кромка лопасти сходят свободные вихри, образующие в общем случае винтовую вихревую пелену. При допущении, что ω  V и свободные вихри имеют форму винтовых линий (малы возмущения), Жуковский получил простые формулы для скорости ω, вызываемой цилиндрическим слоем винтовых вихрей (то есть для осреднённой по окружности ω), дающие непосредственную связь ω с циркуляцией скорости вокруг сечения лопасти. Гипотеза плоских сечений при безотрывном обтекании лопасти была подтверждена экспериментально совпадением распределений давления по сечениям лопасти вращающегося В. в. и крыльев с теми же профилями сечений. Оказалось, однако, что вращение влияет на распространение срыва потока по поверхности лопасти и в особенности на разрежение в области отрыва. Начинающаяся на конце лопасти область отрыва потока подобна вращающейся трубе, разрежение в ней управляется центробежной силой и на внутренней части лопасти намного больше, чем на крыле.

Вследствие того, что к окружной скорости В. в. добавляется поступательная скорость летательного аппарата, влияние сжимаемости воздуха сказывается прежде всего на В. в. (приводит к уменьшению коэффициента полезного действия). При дозвуковых окружной скорости конца лопасти, поступательной скорости самолёта и дозвуковой скорости W влияние сжимаемости воздуха на ω слабое и сказывается лишь на обтекании лопасти. В случае же дозвуковой скорости летательного аппарата и сверхзвуковой скорости W на конце лопасти (когда необходим учёт сжимаемости среды) теория В. в., основанная на схеме присоединённых (несущих) вихрей, становится практически неприменимой, к нужен переход к схеме несущей поверхности. Такой переход необходим и при дозвуковой скорости конца лопасти, если её ширина достаточно велика. Полученные в СССР экспериментальным путём аэродинамические характеристики В. в. и поправки, обусловленные сжимаемостью воздуха, широко применялись при выборе диаметров и числа лопастей В. в. и вместе с выбором формы лопастей (в особенности профилей их сечений) дали возможность улучшить лётные характеристики отечественных самолётов, в том числе участвовавших в Великой Отечественной войне.

В течение первого периода освоения больших дозвуковых скоростей основной задачей проектирования В. в. считали создание винтов большого диаметра (до 6 м) с высоким коэффициентом полезного действия (~ 85%) при максимальной скорости полёта. Характеристики профилей при больших околозвуковых скоростях полота впервые были получены экспериментально на винтах с так называемыми дренированными лопастями, причём один из профилей имел свойства сверхкритического профиля (1949). Для второго периода (с 60-х гг.) характерно дополнительное требование — увеличенная тяга В. в. при взлёте. С этой целью были разработаны лопасти с профилями увеличенной кривизны. Дальнейшее развитие В. в. связывают с разработкой винтов с большим числом широких тонких саблевидных лопастей (рис. 3). С увеличением числа и ширины лопастей большое значение приобретает обтекание их комлевых частей, где существенен эффект решётки профилей. Средством уменьшения волнового сопротивления может быть выбор формы кока. Расчеты и эксперименты показывают, что на скоростях полёта, соответствующих Маха числу полёта M∞≤0,9, эти В. в. обеспечат значительную экономию топлива по сравнению с турбореактивными двигателями и турбореактивными двухконтурными двигателями (до 20—30%), будут менее шумными, что особенно существенно в связи с постоянным ужесточением <<норм шума.

В СССР большой вклад в разработку теории, методов расчёта и проектирование В. в. внесли С. Ш. Бас-Дубов, Б. П. Бляхман, В. П. Ветчинкин, К. И. Жданов, Г. М. Заславский, В. В. Келдыш, А. Н. Кишалов, Г. И. Кузьмин, А. М. Лепилкин, Г. И. Майкапар, И. В. Остославский, Н. Н. Поляков, Д. В. Халезов.

Литература:Жуковский Н. Е., Вихревая теория гребного винта, Полное собрание сочинений, т. 6, М., 1937;Юрьев Б. Н., Воздушные винты, М., 1933;Александров В. Л., Воздушные винты, М., 1961;

Рис. 2. Воздушный винт.

Рис. 3. Модель винта нового типа (винтовентилятора) с лопастями из композиционных материалов.

Рис. 4. Скорости обтекания и силы, действующие на элемент лопасти вращающегося воздушного винта.

Рис. 5. Вихревая схема воздушного винта.

Рис. 6. Сход свободных вихрей с концов лопастей воздушного винта (эксперимент).

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия.
.
.