Аэродинамические характеристики рулевого винта

Аэродинамические характеристики рулевого винта

Рулевой винт (РВ) представляет собой воздушный винт, предназначенный для создания аэродинамической силы, обеспечивающей создание путевого управляющего момента, с помощью которого летчик выдерживает или изменяет направление полета и уравновешивает реактивный момент НВ. Величина вектора силы тяги изменяется с помощью педалей.

 .                                 (1. 2)

С другой стороны, потребная величина силы Т_рв из условий балансировки вертолета должна быть

,                   (1. 3)

где , откуда                                 (1. 4)

                                    (1. 5)

Из анализа последнего выражения видно, что Т_рв в полете зависит от оборотов несущего винта и подводимой мощности.

Рулевой винт кинематически жестко связан с несущим винтом хвостовой трансмиссией с передаточным числом 1: 5, 85.

                                         (1. 6)

Если приравнять левые части уравнений (1. 2) и (1. 5), то можно вывести зависимость коэффициента С_Трв

 

                 (1. 7)

 

Но С_ТРВ = f( ). Обьединив все постоянные величины уравнения (1. 7) в коэффициент К, получим зависимость углов установки лопастей рулевого винта от оборотов несущего винта.

                                                        (1. 8)

Поэтому, при потере оборотов несущего винта потребное балансировочное увеличение углов установки лопастей рулевого винта подчиняется кубической зависимости.

Рис. 16. Поляра рулевого винта при работе на месте

 

Входящий в формулу (1. 2) коэффициент тяги С_ТРВ характеризует аэродинамические свойства данного винта. Как и у НВ, он зависит от коэффициента запол­нения РВ, формы лопастей и их профиля и раскрывает зависимость тяги РВ от угла установки лопастей (шага) φ _РВ. В зависимости от С_ТРВ (тяги РВ) изменяется и кру­тящий момент, а вместе с ним и мощность, потребная для вращения РВ. Взаимосвязь между С_ТРВ и коэффициентом крутящего момента m_{KPp в}, т. е. поляра рулевого винта при работе на месте, показана на рис. 16.

Зависимость коэффициента тяги РВ от его шага показана на рис. 17.

 

Рис. 17. Зависимость коэффициента тяги РВ от угла установки

 

Как видно, при увеличении угла установки φ _РВ от 0 до 15° коэффициент С_ТРВ (при постоянных оборотах) изменяется линейно с темпом 0, 002 на 1°, При дальнейшем увеличении шага РВ эта линейность нарушается и прирост коэффициента тяги на единицу угла установки уменьшается, что объясняется увеличением концевых и комлевых потерь тяги вследствие возникновения и развития срывных явлений. При увеличении шага РВ свыше 25° зоны срыва потока на лопастях развиваются настолько, что С_ТРВ начинает уменьшаться, тяга РВ падает, а потребная для его вращения мощность резко увеличивается.

При перемещениях и вращении вертолета тяга РВ при прочих равных условиях (неизменном положении педалей) изменяется. Так, при косой обдувке РВ, например при полете вперед или висении со встречным ветром, тяга РВ при неизменном шаге увеличивается.

При изменении же условий осевого обтекания тяга РВ изменяется так же,

как для НВ. Так, при постоянном шаге РВ движение его по направлению тяги или порыв ветра по направлению отбрасываемой винтом струи приводят к уменьшению углов атаки элементов лопастей и соответственно к уменьшению тяги РВ.

Такие условия создаются на висении при развороте вправо или порыве ветра слева. В то же время при развороте на висении влево или боковом ветре справа тяга РВ, работающего при достаточно большом шаге, также уменьшается вследствие выхода части сечений лопастей на закритические углы атаки и расширения срывных зон на лопастях. Такие условия создаются при висении вертолета с предельной массой и сильном порыве ветра справа, а также с увеличением высоты висения относительно уровня моря. Последнее объясняется необходимостью увеличения шага РВ для сохранения необходимой тяги при уменьшении плотности воздуха по мере увеличения высоты полета (висения).

Для вращения РВ, также как и для НВ, к нему необходимо подводить мощность, при этом возникает , направленный против вращения РВ. При этом на вертолете МИ-8Т этот момент направлен на кабрирование, на вертолете МИ-8МТ он пикирующий.

Особенностью работы РВ является то, что на РСНВ привод РВ осуществляется от несущего винта, который получает энергию от набегающего потока.

Лопасти рулевого винта прямоугольной формы в плане, незакрученные. Профиль симметричный NACA-230M.

 

 

⇐ Предыдущая234567891011Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: