Устройство и работа несущего винта вертолета

Чтобы самолет либо планер летал, нужна подъемная сила, а эта сила создается крылом. Исходя из этого главным в самолете есть крыло, потому что в конечном итоге Целый самолет возможно сведен в летающее крыло, без фюзеляжа, без оперения.

У вертолета роль крыла играется несущий винт. Кроме того в случае если в летательном аппарате ничего больше нет, не считая несущего винта, мы можем принципиально назвать его «вертолетом».

Возможно, многие в юные годы делали себе таковой «вертолет», состоящий лишь ив одного винта, вырезанного из куска жести. Стартовым устройством для него служила обычная катушка от ниток, вращающаяся на стержне.

Но роль несущего винта вертолета значительно более многогранна, чем роль крыла самолета.

Созданием подъемной силы еще не исчерпывается назначение несущего винта.

В то время, когда вы взглянуть на вертолет в горизонтальном полете, вы неизбежно обратите внимание на то, что фюзеляж носом наклонен к горизонту. Наряду с этим наклоненным вперед оказывается и несущий винт.

Полная аэродинамическая сила R, развиваемая несущим винтом и направленная перпендикулярно к плоскости вращения финишей лопастей, в этом случае возможно разложена на две составляющие: направленную вертикально подъемную силу, которая поддерживает вертолет на заданной высоте, и силу, направленную по касательной к траектории полета, Р, которая на вертолете есть силой тяги. За счет данной силы вертолет летит вперед. Так, несущий винт в поступательном полете в один момент есть и тянущим винтом.

Но и этим не исчерпывается роль несущего винта. У вертолета в отличие от самолета нет рулевых поверхностей, таких, как элероны, триммеры, высоты и рули направления. Да они и не имели бы смысла, поскольку на протяжении полета не обдувались бы потоком воздуха и поэтому не могли бы помогать целям управления.

Так как мы знаем, что для трансформации положения тела, к нему необходимо приложить внешнюю силу. В полете вертолет окружен воздухом, исходя из этого внешняя сила возможно лишь результатом сотрудничества каких-либо частей вертолета с воздушной средой. Чтобы появилась сила сопротивления воздуха, тело должно перемещаться с большей скоростью.

В то время, когда вертолет висит в воздухе, то этому условию не отвечает ни одна его часть, не считая винта. Исходя из этого роль органа управления вертолетом кроме этого возложена на несущий винт. Действуя ручкой управления, летчик посредством особенных устройств, о которых будет поведано в следующих главах, получает для того чтобы положения, которое равносильно трансформации плоскости вращения несущего винта.

Наряду с этим изменяет собственный направление и полная аэродинамическая сила воздушного винта и обе ее составляющие. И в случае если подъемная сила неизменно направлена вертикально вверх, то вторая составляющая — по касательной к траектории полета.

В зависимости от угла наклона полной аэродинамической силы изменяется не только направление, но и величины ее составляющих. Следовательно, руководя несущим винтом, летчик может изменять не только направление полета, но и скорость полета.

Для подъема либо спуска вертолета летчик кроме этого воздействует на лопасти несущего винта, уменьшая либо увеличивая одновременно и на однообразную величину угол установки всех лопастей.

В случае если на вертолете отказывает двигатель, то, уменьшая углы атаки лопастей, летчик ставит несущий винт в положение самовращения (авторотации). Поддерживаемый подъемной силой, создаваемой винтом на этом режиме работы, вертолет совершает надёжный планирующий спуск.

Из вышесказанного ясно, что для полёта вертолёта и понимания устройства нужно разобраться в первую очередь в работе несущего винта; чтобы вертолет удачно имел возможность летать, конструктор обязан обеспечить надежность в первую очередь несущего винта.

Летчики, инженеры, механики и техники, летающие на вертолетах и обслуживающие их, в первую очередь должны смотреть за идеальным состоянием несущего винта.

Итак, несущий винт — вот что основное в вертолете

Режимов работы несущего винта вертолета очень большое количество. Каждому режиму полета вертолета соответствует собственный режим работы несущего винта. Главными для вертолета являются: пропеллерный режим, режим косой обдувки, режим самовращения (авгоротация) и режим вихревого -сольца.

Пропеллерный режим появляется при вертикальном подъеме либо висении вертолета.

Режим косой обдувки появляется при поступательном полете вертолета.

Режим самовращения появляется при отключении двигателя вертолета от несущего винта в полете, наряду с этим винт вращается под действием потока воздуха.

Режим вихревого кольца появляется при понижении вертолета. При таком режиме поток воздуха, проходя через ометаемую винтом поверхность сверху вниз, снова подходит к винту сверху.

Но в некоторых частных случаях, к примеру, в пропеллерном режиме, его работа схожа с работой самолетного винта. В то время, когда самолет находится на земле либо летит горизонтально, его винт обдувается со стороны плоскости вращения (по оси). В то время, когда вертолет находится на земле, висит в воздухе либо поднимается вертикально вверх, его несущий винт кроме этого обдувается со стороны плоскости вращения (по оси).

Различие наряду с этим состоит лишь В ТОМ, что у самолета струи воздуха проходят через плоскость вращения винта в горизонтальном направлении, спереди назад, в то время как у вертолета — в вертикальном направлении, сверху вниз. Наряду с этим несущий винт захватывает воздушное пространство из территории А сверху и отбрасывает его, закручивая, вниз, в зону. На место частиц воздуха, забранных из территории А, поступают частицы воздуха из внешней среды и частично из территории Б, но уже вне плоскости вращения винта.

Перед тем, как несущий винт был приведен во вращение, воздушное пространство над винтом н под ним был в состоянии спокойствия С началом вращения винта устройства, внесенные с область действия винта, но находящуюся далеко от него, продемонстрируют наблюдателю, что в сечении 0—0 воздушное пространство так же, как и прежде будет в состоянии относительного спокойствия. Его давление равняется атмосферному, а скорость.

Расстояние от сечения 0—0, где еще не отмечается влияния винта, до плоскости вращения винта имеется величина переменная, которая зависит от точности и вязкости среды используемых нами устройств. Чем правильнее прибор, тем он дальше от винта зарегистрирует наличие скорости воздуха, частички которого будут устремлены к винту.

Если бы воздушное пространство был лишен сил вязкости, то воздействие винта сказалось бы вечно на большом растоянии.

Практически ввиду того, что воздушное пространство является вязкую среду, влияние винта перестает ощущаться уже на расстоянии десятков метров.

Перенося отечественные устройства из сечения 0—0 все ближе к сечению, мы увидим постепенный прирост скорости воздуха, подсасываемого винтом. Та скорость, которую воздушное пространство имеет, подходя к сечению, именуется индуктивной скоростью подсасывания. На основании закона сохранения энергии кинетическая энергия (энергия скорости перемещения) не имеет возможности увеличиться без того, дабы не уменьшался второй какой-либо вид энергии.

И вправду, наровне с ростом скорости воздуха до ш, мы подмечаем, что давление воздуха р0 наряду с этим падает. Это значит, что повышение скорости воздуха случилось за счет уменьшения давления. За винтом сечение потока сжимается и происходит еще большее повышение скорости воздуха.

Казалось бы, должно было последовать предстоящее падение давления. Но сходу за винтом давление растет до р-2. Не противоречит ли это закону сохранения энергии?

Да, противоречит, в случае если мы не учтём того события, что воздушное пространство извне (от винта) взял добавочную энергию (механическую). Механическая энергия винта, преобразуюсь в кинетическую и потенциальную энергию потока, увеличивает и давление и скорость воздуха в один момент.

В сечении сходу за винтом прибор нам говорит о том, что воздушное пространство если сравнивать с сечением имеет скорость и», именуемую скоростью отбрасывания. Причем скорость отбрасывания оказывается в два раза больше скорости подсасывания.

Далеко за винтом, в сечении (теоретически на нескончаемом удалении), давление и скорость воздуха восстанавливаются до начальных значений. Энергия потока наряду с этим из-за наличия сил вязкости рассеивается в пространстве.

Таково воздействие винта на воздушное пространство, которое есть следствием приложения к винту энергии вращения. Этому действию соответствует ответное воздействие воздуха на винт, которое проявляется в виде силы тяги, являющейся проекцией полной аэродинамической силы R на ось, проходящую через втулку винта перпендикулярно плоскости его вращения. В случае если динамометр, соединенный с винтом, при остановленном винте показывал нулевое значение тяги, то по мере роста оборотов тяга будет все больше возрастать. На режиме вертикального подъёма и висения на всех других режимах полета

Величину тяги, создаваемой винтом, возможно не только замерить, но и подсчитать.

Устройство и работа несущего винта вертолета

Ми-8 Редкие кадры. Работа лопасти в полете. Момент запуска.

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: