Установка угла атаки лопастей

Установка угла атаки лопастей [c.516]

Движение шарнирно-подвешенной лопасти состоит в основ-нo 4 из поворотов ее как твердого тела в каждом из шарниров, причем этим поворотам препятствуют центробежные силы, которые создают восстанавливающие моменты, действующие на вращающуюся лопасть. Движение в горизонтальном шарнире (ГШ), ось которого лежит в плоскости диска винта (и перпендикулярна радиальному направлению вдоль лопасти), приводит к отклонению лопасти от плоскости диска. Такое движение называется маховым. Движение в вертикальном шарнире (ВШ) вызывает отклонение лопасти в плоскости диска и называется качанием. У бесшарнирного винта качание и маховое движение определяются основными тонами изгибных колебаний лопасти соответственно в плоскости диска и в перпендикулярной ей плоскости (плоскости взмаха). Так как центробежные силы значительно уменьшают изгибы, эти тоны сходны с колебаниями лопасти как твердого тела в шарнирах. Исключением является корневая часть лопасти, где изгиб наибольший. Кроме махового движения и качания лопасти имеется еще возможность изменения ее угла установки, которая используется для управления несущим винтом. Изменение угла установки позволяет управлять углом атаки лопасти, а следовательно, и аэродинамическими силами несущего винта. Такое изменение угла установки, называемое установочным движением, обычно осуществляют ее поворотом в осевом шарнире (ОШ), У шарнирного винта подшипник ОШ расположен, как правило, дальше от оси вращения, чем ГШ и ВШ у бесшарнирного винта подшипник ОШ может быть расположен дальше от оси вращения или ближе к ней, чем та часть корня лопасти, где изгибы в плоскости диска и в плоскости взмаха максимальны. Существуют также конструкции несущего винта, в которых ОШ, ГШ и ВШ отсутствуют. У таких винтов изменение угла установки происходит за счет скручивания лопасти у ее корня. [c.22]

Первый член в выражении 0о,75 соответствует среднему углу атаки лопасти, а второй член представляет добавочный угол установки, необходимый для компенсации индуктивного скоса потока на угол ф. Из этих соотношений можно найти либо Я и [c.65]

Управление несущим винтом осуществляется изменением циклического и общего шагов. Изменение общего шага соответствует изменению среднего угла атаки лопастей и величины силы тяги. Изменение циклического шага представляет собой изменение угла установки лопасти с частотой оборотов, что приводит к наклону плоскости концов лопастей. При этом вместе с плоскостью концов лопастей наклоняется вектор тяги, создавая момент относительно центра масс вертолета, лежащего ниже втулки несущего винта. На бесшарнирном несущем винте и винте с разносом ГШ лопастей одновременно с наклоном плоскости концов лопастей создается момент на втулке. Таким образом, изменение общего и циклического шагов позволяет эффективно управлять величиной и направлением вектора тяги несущего винта. При работе несущего винта с постоянной угловой скоростью для изменения тяги необходим механизм общего шага. Следовательно, введение механизма изменения циклического шага ненамного увеличивает механическую сложность несущего винта. Для изменения шага лопастей с частотой оборотов требуется автомат перекоса той или иной конструкции (см. разд. 5.1). [c.700]

На висении поток через диск направлен вниз, а при авторотации— вверх. Вследствие изменения направления потока при переходе от висения к авторотации углы атаки сечений увеличиваются, если после отказа двигателей на висении общий шаг винта не изменяется. Избыток тормозящего аэродинамического момента уменьшает угловую скорость винта. Кроме того, расширяется зона срыва, вследствие чего снижается подъемная сила лопасти и увеличивается ее сопротивление. Уменьшение подъемной силы требует увеличения ускоряющего момента, а рост сопротивления увеличивает тормозящий момент. Следовательно, авторотация винта с большой зоной срыва может оказаться невозможной. Чтобы избежать чрезмерного увеличения зоны срыва и снижения угловой скорости вращения винта, необходимо как можно быстрее уменьшить углы установки лопастей после отказа двигателей. Обычно оптимальным общим шагом для авторотации является малый положительный угол, при котором можно поддерживать нормальную величину частоты вращения винта. Если большой зоны срыва нет, то скорость снижения слабо зависит от общего шага и частоты вращения [c.119]

Для расчета нагрузок лопасти была использована теория несущей линии. Рассматривались маховое движение только абсолютно жесткой лопасти и управление только общим и циклическим шагами. Качание и установочное движение лопасти (помимо определяемого управлением), а также ее изгиб в плоскости взмаха в расчет не принимались. Был рассмотрен шарнирный винт без относа ГШ, пружин в шарнирах и без связи между углами взмаха и установки. Зона обратного обтекания не учитывалась, все углы (кроме азимута) считались малыми. При определении аэродинамических характеристик сечений градиент подъемной силы по углу атаки был принят постоянным, а коэффициент сопротивления — равным его среднему значению. Влияние срыва, сжимаемости воздуха и радиального течения не учитывалось. Распределение индуктивных скоростей по диску было принято равномерным. Рассматривались только лопасти с постоянной хордой и линейной круткой. Неоперенная часть лопасти, концевые потери, высшие гармоники махового движения и вес лопасти не учитывались. [c.201]

Экспериментальные исследования динамического срыва обычно проводятся как н.а винтах, так и на крыльях в плоскопараллельном потоке. В последнем случае применяются установки, позволяющие производить периодические изменения угла атаки крыла, установленного в аэродинамической трубе. Среднее значение и амплитуда изменения угла атаки, а также частота колебаний выбираются таким образом, чтобы они соответствовали условиям работы сечения лопасти винта. При этом среднее значение и амплитуда колебаний угла атаки должны быть достаточно велики и близки по величине. Частота колебаний должна соответствовать частоте вращения винта (одно колебание за один оборот винта). Установка должна обеспечивать возможность измерения давлений, нагрузок в сечении и других параметров в течение цикла колебаний. Иллюстративный пример экспериментальных аэродинамических характеристик профиля колеблющегося крыла показан на рис. 16.2 (на самом деле экспериментальные данные характеризуются большим разбросом величин нагрузки при уменьшении угла атаки). Приведенные кривые свидетельствуют о том, что срыв при больших скоростях увеличения угла атаки сильно затягивается, а нагрузки значительно превышают статические. Как видим, имеет место гистерезис изменения нестационарных нагрузок, поскольку подъемная сила и момент зависят не только от текущего значения угла атаки, но и от истории движения профиля. [c.800]

Отрицательная тяга силовой установки является эффективным и надежным способом сокращения длины пробега. Отрицательную тягу ТВД с ВИШ получают за счет постановки лопастей винта на минусовые углы атаки. У ТРД отрицательная тяга достигается изменением направления истечения газов. [c.27]

Сказанное не справедливо для изменения числа Кг с изменением расхода, если установка содержит движущиеся части. В таких случаях изменения расхода могут привести к соответствующему изменению направления, а также величины скорости потока. Этот вопрос обсуждался в разд. 7.8 и 7.9 при рассмотрении влияния изменения угла атаки на характеристики одиночного гидропрофиля или решетки профилей. Подобный эффект наблюдается также в канале ниже решетки, хотя в этом случае термин угол атаки обычно не используется. Не раз будет показано, что интервал изменения числа Кг гораздо шире интервала изменения числа /С/. Более того, изменения этих двух чисел могут происходить противоположным образом. Для примера рассмотрим участок входа в центробежный насос. Если входные условия в остальном неизменны, то уменьшение расхода потока приведет к увеличению числа Кг и, следовательно, к уменьшению тенденции к кавитации. Однако с уменьшением расхода потока изменяется угол натекания потока на входные кромки лопастей рабочего колеса. Это может вызвать резкое увеличение числа Кг на рабочих лопастях и увеличение тенденции лопастей к кавитации. Если при этом Кг>Кт, то кавитация будет развиваться, хотя общие условия течения стали менее напряженными. [c.607]

На конце нарезной части центрального вала установлен поводок, который, нажимая на концевые выключатели, автоматически выключает установку в конечных положениях смешивающего органа и поршня. Внутри смесительной камеры на конце центрального вала закреплен смешивающий орган (лопастное колесо) с тремя лопастями с углом атаки 30°, который в исходном положении находится внутри поршня. При помощи поршня осуществляется разгрузка готовой смеси из смесительной камеры. [c.241]

Для различных углов атаки и установки лопасти при минимальном числе кавитации, соответствующем кавитационному срыву, относительная длина каверны равна приблизительно 1,0. [c.20]

Рис, 1.14, Зависимость длины кавитационной каверны, отнесенной к длине хорды, от числа кавитации, отнесенного к двойному углу атаки, для различных углов установки лопасти [132 при [c.26]

В отличие от других моделей, рассмотренных в гл. 2, квазистационарная струйная модель кавитационных колебаний в яв-. ном виде учитывает влияние конструктивных параметров шнека и режимных параметров шнеко-центробежного насоса на устойчивость системы. В частности, кавитационное сопротивление В и кавитационная упругость В определяются по зависимости объема кавитационных каверн от давления на входе и расхода через насос. Объем кавитационных каверн согласно формуле (3.10) зависит не только от давления и расхода, но и от частоты вращения вала насоса, углов атаки и установки лопасти, внутреннего и наружного диаметров шнека, числа лопастей шнека. Следовательно, теоретическая модель позволяет предсказать влияние всех этих параметров на частоту колебаний и устойчивость системы. [c.82]

Для определения зависимости высоты кавитационной каверны от числа кавитации, углов атаки и установки лопасти с учетом указанных потерь, запишем уравнения неразрывности, количества движения и энергии применительно к объему, ограниченному контрольной поверхностью [83 ]. [c.168]

Решая совместно уравнения (6.5) и (6.6), определим зависимость относительной высоты кавитационной каверны (отношение к ширине межлопастного канала t sin Р) от числа кавитации, углов атаки и установки лопасти [83] [c.169]

Уменьшение о сверх указанных пределов невыгодно, так как с уменьшением площади лопасти для создания необходимой подъемной силы потребуется увеличить угол установки лопасти, что в результате приведет к ограничению максимальной скорости горизонтального полета из-за возникновения срыва потока при больших углах атаки. [c.62]

Аэродинамический расчет вертолета сложнее расчета самолета, так как он требует учета большего числа переменных параметров. Силы и моменты на несущем винте зависят не только от скорости и угла атаки вертолета, но также от угла установки лопастей, числа оборотов несущего винта и от угла наклона автомата перекоса. [c.76]

Mj — Момент сопротивления вращению за счет проекции силы индуктивного сопротивления На рис. 97 видно, что при вертикальном подъеме вертолета угол атаки сечения лопасти меньше, чем эффективный угол установки лопасти (эффективный шаг ср ф). Уменьшение угла атаки за счет вертикального потока, набегающего со скоростью 1/у тем больше, чем ближе сечение к комлю лопасти. Эффективный шаг лопасти может быть выражен формулой [c.98]

Таким образом, при фиксированном угле установки угол атаки у на разных участках лопасти оказывается разным. Чтобы выдержать угол атаки в пределах оптимального, прибегают к закрутке лопасти по его длине. [c.146]

Кавитационные качества насоса резко ухудшаются при отрицательных углах атаки и мало меняются с изменением угла установки лопасти. [c.139]

В трансмиссии рулевого винта наибольшие нагрузки возникают при резкой даче педалей на режиме висения. При этом к большому крутящему моменту, соответствующему большой тяге рулевого винта, необходимой для компенсации реактивного момента несущего винта (наибольшего на режиме висения), добавляется дополнительный момент. Он определяется не только как результат увеличения углов установки лопастей, а следовательно, и углов атаки их сечений, но и как следствие быстрого изменения нагрузки, т. е. динамического нагружения. Дачи педалей могут привести к большим крутящим моментам в трансмиссии и при полете с поступательной скоростью, особенно при наличии скольжения вертолета. [c.200]

Алгоритм состоит из трех частей — А, Б, В. В первой методом последовательных приближений определяется КПД випта во второй — угол установки лопасти в расчетном сечении, а также уточняются значения КПД и диаметра винта в третьей —все основные параметры , яга винта в полете, КПД в полете, скорость воздуха па входе в плоскость винта, углы атаки сечений по размаху лопасти, углы установки сечений по размаху лопасти. За расчетное принято сечение, отстоящее от оси вращения винта на 0,7 его радиуса. [c.100]

Изменение угла установки лопастей на входе также сказывается на кавитационных качествах насоса, так как при этом изменяются три фактора угол атаки, входная площадь потока и ширина межлопастных каналов. Первый и второй факторы [c.134]

На фланце лопасти и основании кронштейна выполнены полуотверстия 11 в количестве соответственно 36 и 40 шт. для точной установки угла атаки лопасти. [c.541]

Если лопасть, имеющая профиль крыла, омывается ламинарным потоком воздуха, то за счет разной скорости воздуха над верхней и под нижней поверхностями лопасти возникает разность давлений и на лопасть действуют подъемная сила F и сила лобового сопротивления F. При разработке профиля стремятся к тому, чтобьг сила F была максимальной, а сила F — минимальной. Сила F] обеспечивает перемещение лопасти в плоскости ее вращения, сила F2 воспринимается опорой. Угол Р между хордой и направлением движения лопасти называется углом установки, угол у между хордой и направлением относительной скорости ветра W — углом атаки. Угол Р зависит только от ориентации ветра, а угол у от скорости ветра и скорости перемещения лопасти. Скорость и перемещения элемента лопасти зависит от расстояния г от этого элемента до оси вращения и частоты вращения (о [c.508]

Здесь нулевая гармоника 0о — это средний угол установки лопасти, а первые гармоники ряда характеризуют циклическое изменение угла установки с частотой 1. Изменение угла установки лопасти происходит по двум причинам. Во-первых, при работе винта возникают упругие деформации лопасти и элементов цепи управления (динамические степени свободы). Это движение описывают уравнения, которые выводятся из условия равенства нулю суммы моментов, действующих на лопасть относительно ее оси. Во-вторых, угол установки изменяется вследствие действия системы управления. Именно изменением угла установки лопастей летчик управляет вертолетом. Моменты относительно оси лопасти малы, а изменения подъемной силы, вызванные действием управления, значительны, так как происходит непосредственное изменение угла атаки. Поэтому управление углом установки лопастей — весьма эффективный способ управления силами, создаваемыми несущим винтом. Обычно управление охватывает только нулевую и первую гармонику, т. е. задает угол установки 0 = 0о-f 0i os -f 0и sirni без учета деформаций. Среднее значение 0о называют общим шагом винта, а сумму первых гармоник с коэффициентами 0i и 0и — циклическим шагом. Изменение общего шага позволяет управлять в основном средними силами на лопастях, а значит, величиной силы тяги винта, изменение же циклического шага дает возможность управлять ориентацией плоскости концов лопастей (т. е. первыми гармониками махового движения), а значит, наклоном вектора силы тяги. Угол 0i определяет поперечный наклон вектора силы тяги, угол 01S — продольный. [c.163]

Для расчета характеристик несущего винта необходимо знать коэффициент профильного сопротивления, желательно с учетом его зависимости от угла атаки и числа Маха. Имеются и другие факторы, которые влияют на коэффициент сопротивления лопасти в условиях трехмерного нестационарного обтекания при полете вперед. В частности, может оказаться необходимым учет радиальной скорости, изменения угла атаки во времени и трехмерности обтекания конца лопасти. Плохое качество поверхности лопасти и производственные отклонения от расчетного профиля также влияют на сопротивление профиля, которое при этом может возрастать на 20—50% по сравнению с расчетным. При расчетах обычно используются табулированные величины l, d и m в функции а и М для конкретного профиля с полуэмпирическими поправками, учитывающими другие существенные факторы. Часто, однако, бывает трудно получить полные и надежные данные по характеристикам профиля даже для статических условий. Экспери>1ентальные аэродинамические характеристики могут зависеть от небольших изменений профиля или параметров испытательной установки, вследствие чего профили, номинально идентичные, показывают различные свойства. [c.318]

Относительная скорость потока в плоскости вращения обусловлена вращением винта и скоростью полета вертолета вперед ее составляющие равны Ыг = г + Ц sin гр и Ur = i os j (см. гл. 5). Отсюда следует, что аэродинамические силы, определяемые только скоростями Ut и Ur, ЗаВИСЯТ лишь от Л. Угол установки лопасти 9 и нормальная скорость ыр зависят от режима работы винта, в частности от коэффициента силы тяги и от ц. Следовательно, те аэродинамические силы, в выражения которых входят постоянные значения 6 пли Up требуют для своего определения.знания угла атаки и нагрузок на данном режиме работы. При полете вперед скорость лопасти и нагрузки на нее периодически изменяются вследствие одновременного вращательного и поступательного движения лопасти, что приводит к периодическим коэффициентам в уравнениях движения. На висении и на вертикальных режимах полета винт находится в осесимметричном потоке, так что уравнения движения для этих случаев имеют постоянные коэффициенты. [c.514]

Силы в плоскости вращения, вызванные наклоном вектора силы тяги вместе с ПКЛ, обусловлены наполовину величиной 6 и наполовину величиной /Yp. Наклон лоиастй при взмахе вызывает наклон ее подъемной силы в радиальном наиравлении и приводит к появлению составляющей силы тяги в илоскости вращения (Rq). Скорость махового движения во вращающейся системе координат, обусловленная наклоном ПКЛ, изменяет угол атаки лопасти, что приводит к наклону ее подъемной силы в направлении хорды и к появлению составляющей силы тяги в илоскости вращения (Яр). В то время как влияет только на угол взмаха, с коэффициентом Яр связано появление,сил, обусловленных скоростью наклона плоскости концов лопастей (Pi. и Ри). Любое изменение угла установки, угла или угловой скорости взмаха изменяет величину подъемной силы лопасти. Поскольку подъемная сила имеет составляющую в илоскости вращения, вызванную установившейся индуктивной скоростью, при этих изменениях величины подъемной силы на втулке возникают силы в плоскости вращения (— Н = Н — пв/ )- [c.537]

В работах [L.86, L.85] проводилось измерение нагрузок на профилях NA A0012 и 0006, а также модифицированных профилях NA A 23010 и 23006 при колебаниях по углу атаки и по вертикали. Отмечено затягивание динамического срыва, при котором максимальные значения коэффициентов подъемной силы превышают стационарные, а также появление отрицательного демпфирования колебаний по углу атаки при срыве. При этом оказалось, что отрицательное демпфирование зависит от числа Маха. Приведены данные и по нестационарному сопротивлению профиля. У изогнутых профилей характеристики оказались лучше, чем у симметричных они имели большее значение максимального коэффициента подъемной силы при колебаниях, а отрицательное демпфирование соответствовало большим значениям средних углов атаки. Показано, что путем установки пружины, при которой собственная частота колебаний профиля соответствует собственной частоте крутильных колебаний лопасти (4—6 Гц), и приведения профиля в колебательное движение с частотой вращения винта можно воспроизводить на двумерной модели срывные характеристики, соответствующие работе винта при полете вперед. Предложен способ расчета подъемной силы при динамическом срыве, требующий решения дифференциального уравнения второго порядка и учитывающий затягивание срыва, возрастание подъемной силы и запаздывающее восстановление плавного обтекания (по этому вопросу см. также работы [L.87] и [G.103]). [c.813]

При циклическом изменении углов атаки лоцастей за счет инерционных и аэродинамических сил происходит фазовое отставание их махового движения. В результате плоскость наклона оси конуса НВ не будет совпадать с плоскостью, требуемой для управления вертолетом. Для исключения зависимости продольного и поперечного управления необходимо опережение команды на изменение циклического угла установки лопастей на угол [c.155]

Результаты расчетов зависимости относительной длины каверны lJ2n (здесь 2я — шаг решетки) от числа кавитации для различных углов атаки а и угла установки лопасти р = 15° представлены на рис. 1.5 (по данным [98]). [c.19]

Число кавитации, углы атаки и установки лопасти шнека, соответствуюш ие текун ему радиусу шнека, определяются следу-юш,ими формулами [c.124]

С угловой скоростью и), а тарелка наклонена вперед. При этом каждая из тяг 9, проходя через азимут 180 , будет занимать нижнее положение, а проходя через азимут О ,— верхнее. На азимутах 90 и 270° обе тяги занимают нейтральное положение. При нижнем положении тяги 9 рычаг 12. размеп1енныи в коромысле стабилизирующего стержня, опускается и отклоняет поводок лопасти так, что ее угол установки уменьшается. Когда тяга 9 занимает верхнее положение, угол установки лопасти максимален. Под влиянием инерции винта после выполнения лопастью 1/4 оборота (или поворота на 90°) с момента достижения максимального угла атаки ее угол взмаха становится максимальным, а у противоположной лопасти — минимальным. Вообще, углы взмаха лопастей равны по величине, но противоположны по направлению, так как лопасти жестко прикреплены к коромыслу и подъем одной сопровождается снижением другой на тот же самый угол. Видно, что и в этой системе диск винта повторяет движения автомата перекоса. [c.44]

Если лопасть, имеющая профиль крыла, омывается ламинарным потоком воздуха, то за счет разной скорости воздуха в нижней и верхней части лопасти возникает разное давление и на лопасть действует подъемная сила Р и сила лобового сопротивления Р. При разработке профиля стремятся к тому, чтобы сила Р бьша максимальной, а сила Р -минимальной. Сила р1 обеспечивает перемещение лопасти в плоскости ее вращения, сила Рг воспринимается опорой. Угол р между хордой лопасти и направлением движения лопасти называется. углом установки, угол у межцу хордой и направлением относительной скорости ветра уу - углом атаки. Угол р зависит только от ориентации лопасти, угол у - от скорости ветра и скорости перемещения лопасти. Скорость V переме1ценил элемента лопасти зависит от расстояния г этого элемента, от оси вращения и от частоты вращения ш [c.146]

Следовательно, величины Pu —6i и Pi 0is, которые описывают ориентацию плоскости концов лопастей относительно плоскости постоянных углов установки, инвариантны при преобразовании плоскости отсчета. Интересно также выяснить инварианты составляющих сил и скоростей при таком преобразовании. Если наклон новой плоскости отсчета относительно старой определен указанными углами, то составляющие скорости, угол атаки и составляющие силы преобразуются следующим образом [c.170]

С ПОСТОЯННОЙ хордой. Пренебрегая сопротивлением при расчете нормальной силы, они получили fг os ф. Предполагалось, что угол атаки а — 0 — ф должен быть мал, даже если углы установки и притекания велики. Опыт показывает, что при полете вертолета с большой скоростью в зоне обратного обтекания обычно возникает срыв. Поэтому авторы рассмотрели случай, когда в этой зоне лопасти обтекаются со срывом, и схематизировали условия срыва постоянными значениями i и d- Для моторного полета они полагали i — 1,2 и d = 1,1, а для авторотации = 0,5 и d = 0,l. При этих предположениях Гессоу и Крим получили формулы для Ст, q., q , Ср и коэффициентов махового движения (до второй гармоники). Расчет по этим формулам в общем хорошо согласуется с численным решением, но при больших [X или Ст/а результаты значительно расходятся. [c.260]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...