Крутка лопасти

Крутку лопасти будем считать линейной, а распределение скоростей протекания, — как правило, равномерным. Угол взмаха представлен бесконечным рядом Фурье, но фактически в большей части этой главы будут рассматриваться только нулевая и первые гармоники угла взмаха. [c.176]

Если считать распределение скоростей протекания равномерным, а крутку лопасти линейной, то интегрирование по радиусу можно выполнить аналитически, в результате получим [c.188]

Предполагается, что ось жесткости лопасти совпадает с осью РШ. При этом угол установки лопасти имеет две составляющие угол поворота жесткой лопасти ро за счет упругости проводки управления и упругую деформацию кручения 0в, т. е. 0 = ро -f--f- Qe- Конструктивная крутка лопасти влияет только на установившиеся значения сил и потому может не учитываться. Обозначение для угла поворота жесткой лопасти выбрано в соответствии с обозначениями в разложении упругой деформации кручения Qe по собственным формам. [c.381]

Изменение угла установки и крутка лопасти вводят упругую связь между изгибом в плоскостях взмаха и вращения. Свободные колебания вращающейся лопасти в поле центробежных сил происходят одновременно в плоскостях взмаха и вращения, что существенно влияет на динамику несущего винта. В связи с этим в теории упругой балки применительно к лопасти несущего винта необходимо учесть влияние изменения углов установки и крутки. Задача состоит в определении связи изгибающих моментов, действующих в сечении лопасти, с изгибными деформациями. В модели будет включено и упругое кручение лопасти. Этот анализ основан на работе [Н.159]. [c.408]

Для шарнирных несущих винтов основными тонами являются движения жесткой лопасти в шарнирах. Эти тоны не связаны между собой. Энергетическое соотношение дает хорошую оценку собственных частот с использованием формы ti = = (г — е)/( — е). Для второго и следующих тонов собственная жесткость играет все более важную роль, а крутка лопасти связывает изгиб в плоскости взмаха с изгибом в плоскости вращения. Вообще говоря, крутка не должна сильно влиять на собственные частоты, если только она не связывает два тона, имеющие близкие частоты. Если точная форма первого упругого тона неизвестна, то хорошим приближением может служить ti = = 4г2 — Зг. [c.420]

Поскольку A—Х = ита., величина A дает умноженную на скорость потока добавку к углу атаки, а В входит в эффективную крутку лопасти. После подстановки значений Wa а X и взятия интегралов решение интегрального уравнения относительно 7л запишется в виде [c.483]

Для улучшения боковой управляемости вертолета продольной схемы при полете вперед, согласно работе [А.24], необходимо снизить устойчивость по углу скольжения это же увеличивает устойчивость боковых колебаний. Указанного снижения можно достигнуть установкой на вертолете крыла, что одновременно улучшает управляемость по крену, или применением упругой крутки лопасти, так как момент кручения вызывает изменение углов установки лопасти с частотой вращения винта и амплитудой, пропорциональной изменению поперечной скорости несу- [c.772]

В работе [G.53] описаны летные исследования влияния крутки лопасти на характеристики несущего винта при полете вперед особое внимание уделено анализу проявлений срыва и определению -максимальной скорости полета, лимитируемой [c.805]

В работе [L.16] путем испытаний модели винта в аэродинамической трубе исследовалось влияние на срыв таких параметров, как сужение и крутка лопасти, вогнутость профилей сечений, собственная частота крутильных колебаний лопасти и число лопастей винта. Измерялись аэродинамические характеристики винта, колебания лопастей и положения точки отрыва пограничного слоя. Оказалось, что изменение скорости роста Ст/о, маховое движение лопастей и переменные напряжения лопасти в плоскости хорд указывают на приближение срыва не хуже, чем положение точки отрыва пограничного слоя на лопасти. Установлено, что срыв начинается на стороне отступающей лопасти при 260° < ф < 330° на радиусе r 0,75R. С ростом Ст/а начало зоны срыва перемещается к азимуту ф = 180°, а конец этой зоны отходит назад, на азимут ф = 20°. При умеренной подъемной силе точка отрыва пограничного слоя на лопасти быстро перемещается от задней кромки к передней. При большой подъемной силе отрыв пограничного слоя происходит вблизи передней кромки и связан, по-видимому, со сходом пелены вихрей при срыве. При заданной скорости полета наступление срыва в первую очередь зависит от силы тяги несущего винта, а не от значений общего и циклического шагов, обеспечивающих требуемую подъемную силу. Значение Ст/а, при котором начинается срыв (срывное значение), уменьшается с ростом i. Использование суживающихся лопастей и вогнутых профилей существенно улучшает срывные характеристики винта, увеличивая срывное значение Ст/а и улучшая летные характеристики при срыве. Уменьшение жесткости на кручение отодвигает начало срывного флаттера, но изменение крутки, частоты крутильных колебаний и числа лопастей практически [c.819]

В работе [В.88] проведены экспериментальное и расчетное исследования влияния конструктивных параметров лопасти на границу срыва, определяемую по возникновению переменных нагрузок в системе управления. Моменты кручения, вызванные срывом, были уменьшены путем снижения жесткости лопасти на кручение и ее момента инерции, а также перемещением назад центра давления. Судя по нагрузкам на управление, увеличение крутки лопасти уменьшает скорость, при которой наступает срыв при больших Сг/(т, но увеличивает темп роста этих нагрузок с увеличением скорости полета. Однако применение большей крутки существенно увеличивает изгибающие моменты лопасти [В.86, В.88]. [c.820]

Крутка лопасти 50 --идеальная 65, 69, 76 [c.1014]

Круткой лопасти называется изменение по радиусу углов между хордой сечения иа данном радиусе и хордой на радиусе О, 75R, [c.171]

Геометрическая крутка лопасти. Обычно лопасти несущих винтов вертолетов имеют отрицательную линейную крутку, так что у комля они работают на больших углах атаки (рис. 52). Это дает более равномерное распределение аэродинамических сил вдоль лопасти и уменьшает индуктивные потери несущего винта, вызываемые неравномерностью распределения потока. [c.62]

Таким образом, когда говорят об угле установки винта <р, то имеют в виду угол установки лопасти в характерном сечения <ро.75 Во всех других сечениях рг = о.75+ гр. Крутка лопасти = 9(г) обычно дается графиком (фиг. 9). [c.7]

Углы крутки сечений лопасти в деформированном и недеформированном [c.138]

Здесь индекс к означает величину, заданную на конце лопасти. Такая крутка физически неосуществима в корневой части лопасти, но она интересна тем, что обеспечивает, как будет показано, равномерное распределение скоростей протекания, если лопасти имеют постоянную хорду. Эту крутку называют идеальной, так как по импульсной теории индуктивная мощность минимальна при равномерном распределении скоростей протекания. [c.65]

Для лопасти с постоянной хордой и идеальной круткой импульсная теория дает следующее выражение индуктивной скорости [c.66]

Если хорда лопасти постоянна, крутка идеальная, а скорости протекания распределены равномерно, то интегрирование выполняется аналитически и дает [c.67]

Это и есть искомая формула, описывающая неравномерное распределение скоростей протекания (ср. с формулой для равномерного распределения, выведенной в разд. 2.4.2.2). Если заданы угол установки лопасти, ее крутка и распределение хорд, то можно рассчитать скорость протекания как функцию г, а затем найти силу тяги и мощность несущего винта. Хотя рассчитанные таким образом аэродинамические характеристики винта лучше согласуются с экспериментальными данными, чем полученные в предположении о равномерности скоростей протекания, элементно-импульсная теория все же дает лишь приближенные результаты. Для дальнейшего уточнения расчета скоростей протекания нужно детально рассмотреть структуру вихревого следа за несущим винтом. [c.69]

Даже это простое выражение позволяет сделать некоторые выводы о компоновке лопасти. Напомним, что сравнение несущих винтов по их коэффициентам соверщенства следует проводить при одинаковой нагрузке на диск. Тогда при заданной величине Ст для достижения больщих значений М требуется малая величина а с . Однако если коэффициент заполнения винта слищком мал, то для создания необходимой силы тяги потребуются большие углы атаки, при которых профильное сопротивление велико. Таким образом, коэффициент заполнения (хорда лопасти) несущего винта должен быть настолько мал, насколько это совместимо с достаточным запасом по срыву. Распределение нагрузки лопасти (т. е. крутка лопасти и ее форма в плане) влияет и на индуктивную, и на профильную мощность, но для исследования этого влияния нужен более обстоятельный расчет. [c.68]

Из приведенных выше формул видно, что для лопастей с постоянной хордой равномерное распределение скоростей протекания получается при 0г = onst, т. е. при идеальной крутке 6 = =Вк/г. Вследствие равномерности скоростей протекания несущий винт с идеальной круткой лопастей имеет также равномерно распределенную нагрузку и миним1ально возможную индуктивную мощность. [c.69]

При заданных силе тяги, радиусе и концевой скорости несущего винта индуктивная и профильная мощности могут быть минимизированы соответствующим выбором крутки и сужения. На внешней части лопасти, где нагрузки самые большие, оптимальные распределения длин хорд и углов установки можно хорошо аппроксимировать линейными функциями. В самом деле, с лопастями, линейно закрученными на углы от —8 до 12°, получается почти весь тот выигрыш (по сравнению с незакру-ченными лопастями), который дают лопасти с идеальной круткой. Лопасти с линейной круткой просты в производстве, так что значительное улучшение аэродинамических характеристик достигается за счет лишь небольшого увеличения стоимости производства. Сужение также улучшает аэродинамические характеристики, но вследствие высокой стоимости производства оправдывается только для очень больших несущих винтов. В приведеной ниже таблице, составленной по данным Гессоу [c.79]

В предыдущих разделах получено несколько выражений для аэродинамических характеристик на режиме висения как в случае реального, так и идеального несущих винтов. Здесь мы приведем численные примеры и сопоставим расчетные аэродинамические характеристики в различных случаях. Будут рассмотрены три вида несущих винтов с предельными характеристиками 1) винт, у которого коэффициент совершенства равен единице, т. е. профильная мощность равна нулю, а индуктивная мощность минимальна, так что p = r7V2 2) оптимальный винт, у которого крутка лопастей обеспечивает равномерную скорость протекания, а их сужение — постоянство углов атаки сечений, вследствие чего минимальны и профильная, и индуктивная мощности 3) идеальный винт, лопасти которого имеют постоянную хорду и крутку, обеспечивающую равномерную скорость протекания и минимум индуктивной мощности. При расчете аэродинамических характеристик реального несущего винта используется формула, называемая далее простой [c.80]

Бейли [В.4] разработал метод расчета характеристик, в котором сила тяги винта, аэродинамический крутящий момент и профильная мощность представлены в виде функций 0о и ЯппУ Коэффициенты в выражениях этих функций зависят от крутки лопастей, массовой характеристики лопасти, коэффициента концевых потерь, коэффициентов So, Si и S2, определяющих профильное сопротивление сечения, и от характеристики режима работы винта. Бейли рассматривал шарнирный винт без относа шарниров, имеющий линейно-закрученные лопасти постоянной хорды. В расчетной схеме была учтена зона обратного обтекания (с точностью до а аэродинамические коэффициенты сечений представлены в виде l — аа и = бо + Sia + S2a . Распределение индуктивных скоростей предполагалось равномерным, влияние срыва, сжимаемости воздуха и радиального течения не учитывалось. Метод был разработан для автожиров, что отразилось в предложенной последовательности расчета и в форме представления результатов. Исходными данными служили параметры несущего винта, скорость полета, а также либо вредное сопро- [c.288]

Основными параметрами несущего винта, подлежащими выбору на стадии предварительного проектирования, являются нагрузка на ометаемую поверхность, концевая скорость и коэффициент заполнения. Для заданной полетной массы нагрузка на ометаемую поверхность определяет радиус несущего винта. Нагрузка является также основным фактором, от которого зависит потребная мощность, в частности индуктивная мощность на режиме висения. Нагрузка влияет на скорость скоса потока и скорость снижения на режиме авторотации. Концевая скорость выбирается с учетом явлений срыва и сжимаемости. Высокая концевая скорость приводит к увеличению числа Маха на наступающей лопасти, а следовательно, к увеличению профильных потерь мощности, нагрузки на лопасть, вибраций и шума. Низкая концевая скорость ведет к увеличению угла атаки на отстающей лопасти, при котором начинается недопустимый рост профильных потерь мощности, нагрузок в проводке управления к вибраций вследствие срыва. Таким образом, существует ограниченный диапазон приемлемых концевых скоростей, который сужается по мере увеличения скорости полета вертолета (см. разд. 7.4). Если радиус винта задан, то концевая скорость определяет угловую скорость вращения винта. Высокая угловая скорость обеспечивает хорошие характеристики авторотацни и низкий крутящий момент (и, следовательно, малую массу трансмиссии). Коэффициент заполнения и соответственно площадь лопасти определяются ограничениями нагрузки на ометаемую поверхность из-за срыва. Пределы, ограничивающие эксплуатационное значение коэффициента подъемной силы, а следовательно, и Ст/а, требуют некоторого минимального значения (QR) A для заданной полетной массы. Масса несущего винта и профильные потери возрастают с увеличением хорды лопасти, поэтому выбирается наименьшая площадь лопасти, удовлетворяющая ограничениям по срыву. Такие параметры, как крутка лопасти, ее форма в плане, число и профиль лопастей, выбираются из соображений оптимизации аэродинамических характеристик винта. Окончательный выбор является компромиссным для различных рассматриваемых эксплуатационных режимов вертолета. В процессе предварительного проектирования исполь- [c.302]

Угол взмаха р соответствует повороту жесткой лопасти в ГШ. При этом отклонение 2 сечения лопасти в плоскости взмаха равно ф. Обозначим через 0 угол поворота жесткой на кручение лопасти в ОШ, полагая его положительным при подъеме носка лопасти вверх. Конструктивную крутку лопасти здесь рассматривать не будем, поскольку она влияет только на параметры установившегося движения. Угол установки лопасти, задаваемый системой управления, обозначим через бупр (соответствующий ему фактический угол равен 6). Разность 6 — 0упр обусловлена упругостью системы управления, которая вызывает [c.373]

Срывом. Проводилось сравнение характеристик винтов в срыве при крутке лопасти О и —8°. Применение лопасти с круткой оказалось эффективным средством повышения максимальной скорости и уменьшения профильной мощности вследствие срыва при заданной силе тяги винта и скорости полета. Использование лопасти с круткой —8° позволило повысить максимальную скорость на 107о, что связано с уменьшением профильных потерь и степени роста вибраций, [c.806]

Лопасть винта ЗСМВ-4 отличается от лопасти ЗСМВ-3 только круткой. Крутка лопасти показана на фиг. 117. [c.121]

На рис. 6.3 показана зависимость аэродинамических нагрузок от F с учетом и без учета аэроупругих эффектов. Как и следовало ожидать, при учете аэроупругих эффектов аэродинамическая нагрузка в целом оказывается выше по сравнению с нагрузю)й, подсчитываемой по недеформированной схеме лопасти. В наиболее нагруженном сечении повышение нагрузки составляет приблизительно 12%. Очевидно, что аэродинамическая нагрузка увеличивается вследствие деформации лопасти, приводящей к увеличению углов атаки в сечениях лопасти. Изменение углов крутки сечений, о словленное деформацией, иллюстрируется данными, приведенными в табл. [c.137]

При решении задачи будем исходить из того, что некоторые геометрические параметры лопасти, а именно - размеры и форма поперечных сечёний и углы крутки - определены требованиями аэродинамики и акустики и не подлежат изменению. Примем в качестве корректируемых параметров поступательные смещения расчетных сечений лопасти по нормалям к их хордам. Обозначим эти смещения Уу. (i = 1,2,---,Л ), где N - число расчетных [c.139]

Лопасть несущего винта обычно закручена вдоль размаха. В теории часто рассматривают случай линейной крутки, в котором конструктивный угол установки сечения относительно комлевого сечения изменяется по формуле Д0 = ЭкрГ. Градиент 0кр линейной крутки (равный разности углов установки на конце лопасти и у ее комля) для лопасти вертолета обычно отрицателен. Важное значение имеют следующие производные величины [c.37]

Для лопасти с постоянной хордой и линейной круткой [6 = = 00+ 0кр/ = 00,75 +(/ — 0,75)бкр] при условии равномерной скорости протекания = onst) получим [c.65]

При равномерной скорости протекания индуктивную мощность описывает простая формула p. = k j-, которая согласуется с соответствующей формулой импульсной теории. (Заметим, что в случае полета по вертикали X включает в себя коэффициент Яс= y/(Q/ ) вертикальной скорости, а Ср учитывает и затраты мощности Рс = VT на набор высоты.) Для режима висения по формуле 1 = л/Ст12 получаем p. = f l-y/2, т. е. соотношение для идеального винта. У реального несущего винта, имеющего конечное число лопастей с практическими круткой и формой в плане, индуктивная мощность больше той минимальной величины, которую дает импульсная теория. Подлинную величину индуктивной мощности можно рассчитать, используя при вычислении интеграла Kd f действительное распределение индуктивной скорости. Последняя превышает идеальное значение и обычно распределена по диску весьма неравномерно. Другой Способ расчета состоит в использовании выражения для индуктивг ной скорости, которое дает импульсная теория, но с эмпирическим коэффициентом, учитывающим дополнительные затраты [c.66]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...