Open Library - открытая библиотека учебной информации

Открытая библиотека для школьников и студентов. Лекции, конспекты и учебные материалы по всем научным направлениям.

Механика Аэромеханические винты
просмотров - 116

На самолетах с маломощными двигателями применяются аэромеханические винты, у которых поворот лопастей осуществляется автоматически, без использования посторонних источников энергии и регулятора скорости вращения. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, они являются автономными и автоматическими. Автоматический поворот лопастей достигается за счет изменения в полете величины крутящих моментов, действующих на лопасти винта.

Ранее было показано, что аэродинамические силы создают крутящие моменты относительно осœей поворота лопастей. У обычных винтов величина этих моментов невелика, а направление их действия определяется величиной углов атаки. В случае если лопастям придать специальную форму или изогнуть их на угол относительно оси поворота лопасти, то за счет изменения положения центра давления моменты аэродинамических сил будут обеспечивать поворот лопасти в сторону уменьшения угла установки.

На лопасти аэромеханических винтов аналогично тому, как и на винты прямого действия, устанавливают противовесы, которые создают крутящие моменты, направленные в сторону увеличения угла установки (затяжелœения винта). Моменты поперечных составляющих центробежных сил лопастей Мс стремятся разворачивать лопасти в сторону уменьшения угла установки лопасти. Крутящие моменты Мп, создаваемые противовесами, больше крутящих моментов, создаваемых поперечными составляющими центробежных сил лопастей.

На установившихся режимах соотношение моментов должно обеспечивать условие: Мп=Мс+Ма.

При этом значения указанных выше моментов в зависимости от режима полета изменяются, в связи с этим выбор правильного соотношения крутящих моментов, действующих на лопасти винта в широком диапазоне изменения угла установки, является весьма важной и сложной задачей. Это соотношение моментов должно обеспечивать затяжелœение винта при увеличении скорости полета͵ и, наоборот, при снижении скорости полета винт должен облегчаться. Скорость вращения при неизменном режиме работы двигателя должна оставаться постоянной.

В соответствии с этим при работе двигателя на месте, когда тяга винта максимальна, а следовательно, максимален крутящий момент от аэродинамических сил, лопасти винта устанавливаются на упор минимального угла. Этим обеспечиваются получение взлетной скорости вращения ротора двигателя и наивыгоднейшие условия взлета самолета. Затем, по мере увеличения скорости при взлете и наборе высоты, тяга винта уменьшается, уменьшаются и моменты Ма, а моменты центробежных сил противовесов и лопастей, не зависящие от скорости полета͵ сохраняют прежние значения (при n = const). В результате этого соотношение крутящих моментов изменится и лопасти постепенно будут поворачиваться в сторону увеличения угла установки, предотвращая раскрутку винта. В горизонтальном полете скорость еще больше увеличится, а тяга винта при этом в большей мере уменьшается, что вызывает дальнейшее затяжелœение винта. Очевидно, при уменьшении скорости полета картина будет обратная. Τᴀᴋᴎᴍ ᴏϬᴩᴀᴈᴏᴍ, лопасти аэромеханического винта автоматически, в зависимости от скорости полета͵ изменяют угол установки. Скорость вращения винта при этом меняется, но в сравнительно небольших пределах. Изменение режима работы двигателя достигается изменением подачи топлива.

К достоинствам этого типа винтов относятся: простота производства, конструкции и эксплуатации, малые вес и габариты корпуса (втулки) винта͵ а к недостаткам — снижение заданной скорости вращения по мере подъема самолета͵ что вызывает снижение мощности двигателя. С подъемом на высоту в связи с уменьшением плотности воздуха тяга винта уменьшается. Это вызывает затяжелœение винта и снижение скорости вращения и мощности двигателя. Возникают также серьезные затруднения в обеспечении нужного соотношения крутящих моментов в широком диапазоне изменения режимов полета. Указанные недостатки аэромеханических винтов существенно сужают их область применения.


Читайте также


  • - Аэромеханические винты

    На самолетах с маломощными двигателями применяются аэромеханические винты, у которых поворот лопастей осуществляется автоматически, без использования посторонних источников энергии и регулятора скорости вращения. Таким образом, они являются автономными и... [читать подробенее]