 |
Рис.7. Поляра профиля NACA 230 и профиля NACA 230М
|
|
|
|
Рис. 7. Поляра профиля NACA 230 и профиля NACA 230М
Кривая, показывающая взаимосвязь коэффициента подъемной силы с коэффициентом сопротивления на различных углах атаки, называется полярой профиля. У профиля NACA 230М коэффициент профильного сопротивления Схр при тех же значениях Суа больше, чем у профиля NACA 230, следовательно, аэродинамическое качество профиля NACA 230М меньше. Но у профиля NACA 230М Суа на закритических углах атаки уменьшается медленнее и поэтому срывные характеристики этого профиля лучше (рис. 8).
Рис. 8. Графики 
Итак, анализ аэродинамических характеристик (графиков зависимости 
и поляр профилей для различных чисел М) профилей NACA-230 и NACA-230М показывает, что аэродинамическое качество профиля NACA-230 выше профиля NACA-230М. Но на закритических углах атаки уменьшение коэффициента подъемной силы Сya у профиля NACA-230М происходит в меньшей степени, чем у профиля NACA-230. Этим и объясняются лучшие срывные характеристики данного профиля. Кроме того, профиль NACA-230М более тонкий, значит число Мкр имеет большее значение.
Для профилей NACA-230 максимальное значение аэродинамического качества достигается при
(при α =11о). (1. 1)
Коэффициент подъемной силы Сya достигает максимального значения cy≈ 1, 5 при критическом угле атаки α кр = 15о.
Одним из основных параметров, определяющих работу несущего винта, является удельная нагрузка на ометаемую винтом площадь, т. е. отношение его полной аэродинамической силы к ометаемой им площади:
при Gнорм – 31 кгс/м2; при Gmax – 34 кгс/м2
Удельная нагрузка выбирается из условия обеспечения безопасного приземления на режиме самовращения несущего винта. Чем меньше уделная нагрузка на ометаемую площадь, тем меньше вертикальная скорость, но так как вес вертолета определяется тактико-техническими требованиями, то уменьшение удельной нагрузки возможно лишь путем увеличения ометаемой площади. По диаметру несущего винта подбирается частота вращения несущего винта из условия получения такой окружной скорости концевого элемента лопасти, чтобы на эксплуатационных режимах полета отсутствовал волновой кризис в азимуте 90°. Для уменьшения частоты вращения установлен редуктор. Частота вращения несущего винта при включенной автоматической системе поддержания частоты вращения – 192 об/мин, что соответствует 95% по указателю. Минимально допустимая – 89%, а максимально допустимая – 105%. Минимально допустимая частота вращения несущего винта устанавливается из условия обеспечения достаточного запаса времени для перехода на режим самовращения несущего винта при отказе двигателей, уменьшения зоны обратного обтекания и отсутствия срыва потока в азимуте 270°. Максимально допустимая частота вращения выбирается из условия обеспечения прочности.
|
|
|
Под коэффициентом заполнения понимается отношение площади лопастей к площади, ометаемой несущим винтом. У современных вертолетов он равен σ = 3 – 8%, у вертолета Ми-8 σ = 0, 0777 (т. е. ≈ 7, 77% ).
Рис. 9 Изменение коэффициента тяги Ст и коэффициента крутящего момента mкр для различных коэффициентов заполнения σ
Увеличение коэффициента заполнения приводит к увеличению аэродинамических сил несущего винта, но сопротивление трения увеличивается более значительно (рис. 9. ) и при чрезмерном коэффициенте заполнения КПД несущего винта уменьшается (рис. 10. ).
Рис. 10 Изменение относительного КПД несущих винтов (η 0) в зависимости от Ст/σ (М = 0, 65)
При уменьшении коэффициента заполнения увеличиваются потребные углы установки лопастей и поэтому увеличивается вероятность срыва потока у отступающих лопастей.
|
|
|
По известному коэффициенту заполнения выбирается число лопастей винта таким образом, чтобы на одну лопасть приходилось не менее 1 % несущей площади, при меньшем числе процентов на одну лопасть усложняется обеспечение прочности лопасти. Если на одну лопасть будет приходиться более 2, 5% несущей площади, то прочность обеспечивается просто, но трудно обеспечивается жесткость на кручение, а из-за этого увеличивается неравномерность потока, возрастает уровень вибраций, ухудшаются аэродинамические характеристики.
Аэродинамические характеристики несущего винта можно представить полярой несущего винта.
р
|
|
|
