Винт самолета: название, классификация и характеристика

Опубликованно 02.01.2019 04:53

Основой передвижения по воздуху на принципах аэродинамики является наличие энергии, силы, сопротивления воздуха в полете и силе тяжести. На всех современных воздушных судов, за исключением планеров, электродвигатель, мощность которого преобразуется в эту силу. Механизм, вращение вала двигателя в тягу, это пропеллер самолета.

Описание воздушного винта

Пропеллер самолета представляет собой механическое устройство с лопастями, Frame вала двигателя и тяги для движения самолета в воздухе. За счет наклона лопастей воздушный винт отбрасывает назад, создавая область пониженного давления и повышенного давления позади. Почти все люди на земле не имели по крайней мере один раз в жизни возможность, это устройство, так что многочисленные некроз определений не требуется. Винт состоит из лопастей, втулки, соединенный с двигателем через специальный фланец, балансировочных грузиков, которые размещены на втулке, механизм изменения шага винта и обтекателя, закрывающего втулку.

Другие Имена

Как иначе называют винт самолета? Исторически существует два названия: на самом деле, и пропеллер пропеллер. Однако позже появились другие имена, которые либо особенности или дополнительные функции, возлагаемые на данное устройство. В частности: Окнами. Винт, вставляемый в специальный канал на хвост вертолета. Impeller. Винт, заключенный в специальные кольца. Интенсивность. Она прокатилась, или sablevidnie болты в два ряда с уменьшенным диаметром. Самоуправления. Аварийного резервного копирования системы, чтобы поток набегающего воздушного потока. Ротор. Так иногда называют главного ротора вертолета и некоторые другие.

Теория винта

В сущности, каждый винт самолета-это определенный подвижные крылья в миниатюре, которые по тем же законам аэродинамики, что и крылья. То есть, в атмосферной среде лопасти, благодаря своему профилю и регулируемым наклоном, создают поток воздуха, который является движущей силой самолета. Сила этого потока, за исключением некоторых профилей, в зависимости от диаметра и числа оборотов винта. При этом зависимость тяги от оборотов – квадратичная и диаметром в 4. Градусов. Общая формула тяги следующим образом: P = ? * ? * n2 * D4 , где: ? – коэффициент тяги винта (зависит от конструкции и профиля лопастей); ? - плотность воздуха; n – число оборотов винта; D – диаметр винта.

Интересно сравнить с формулой, еще одним производным от той же теории винтов. Это потребная мощность для обеспечения вращения: T = ? * ? * n3 * D5 , где ? – коэффициент мощности расчетное винты.

Из сравнения двух формул показывает, что усиливает динамику винт самолета и увеличение диаметра ветроколеса, мощности двигателя растет в геометрической прогрессии. Если уровень тяги пропорциональна квадрату скорости вращения и 4. Степени диаметра, то потребная мощность двигателя растет пропорционально уже Кубу оборотов и 5. Степени диаметра винта. С увеличением мощности двигателя растет и его вес, который еще больше тяги. Следующий порочный круг, в авиационной промышленности.

Характеристики Воздушных Винтов

Каждый винт, поддержанный воздух, имеет ряд особенностей, следующие: Диаметр винта. Геометрические Скорость (Шаг). Этот термин означает расстояние, которое прошел бы винт, ударов в теоретической твердой поверхности за один оборот. Шаг – фактическое расстояние, доступными винт за один оборот. Очевидно, что эта величина зависит от скорости и от оборотов. Угол лезвия угол между плоскостью и фактического угла наклона винта. Форма лопастей – большинство современных лезвий имеет Салерно, изогнутую форму. Профиль лопастей – поперечное сечение каждой лопасти имеет, как правило, Райли форме. Средняя хорда лопасти – геометрические расстояние между передними и задними краями.

При этом важной особенностью пропеллер самолета остается его копье, то есть для чего он вообще нужен.

Бы

Воздушных судов, которые считаются движущей силой пропеллера, намного экономичнее своих струйных турбины «собратьев». КПД достигает 86%, что является недостижимой значение для реактивной авиации. Это является их главным преимуществом, которое вело в действительности они снова в строй во время нефтяного кризиса 70-х годов прошлого века. На небольшие расстояния полета, скорость не является критическим по сравнению с экономией, так что большинство самолетов региональной авиации – винт.

Недостатки

Недостатков у самолета с воздушным винтом тоже присутствует. В первую очередь это недостатки чисто «Kinetic». При вращении винта самолета, с собственной массой, действует на корпус самолета. Если лезвие к примеру, вращаются по часовой стрелке, чтобы повернуть корпус наклоняет, соответственно, против часовой стрелки. Созданные пропеллер турбулентности активно взаимодействует с крыльями и хвостовым оперением самолета, создавая различные потоки справа и слева, чтобы дестабилизировать траектории.

И, наконец, вращающийся воздушный винт-это своего рода гироскоп, т. е. он стремится сохранить текущее положение, что затрудняет процесс изменения траектории полета воздушных судов. Эти недостатки винта самолета были известны, и конструкторы научились с ними бороться, используя кнопки определенной симметрии в конструкции кораблей, или даже их управления (руль направления, спойлеры и т. д.). Справедливости ради нужно отметить, что такие «кинетической» имеют недостатки и реактивные двигатели, но в меньшей степени.

Недостатки так называемый эффект запирания, при увеличении диаметра и числа оборотов винта самолета до определенной степени, больше не дают эффекта в виде увеличения тяги. Этот эффект связан с появлением на отдельных участках лопастей поток воздуха около - или сверхзвуковой скорости, что волна кризиса является то, что формирование скачков уплотнения воздушной ванны. На самом деле, их звуковой и преодолеть рубеж. В связи с этим максимальная скорость самолета с воздуха-это более 650-700 км/час не винт.

Пожалуй, единственным исключением стали бомбардировщики ту-95, был развивать скорость до 950 км/час, то есть почти звуковую скорость. Каждый мотор снабжен двумя соосными винтами, вращающимися в противоположных направлениях. Ну и последняя проблема с винтовыми своих самолетов является повышенный шум, который ужесточает требования к со стороны авиационных властей, постоянно.

Классификация

Существует множество способов классификации пропеллер самолета. Они делятся в зависимости от материала, из которого они сделаны, от формы лопастей, их диаметр, количество, а также ряд других характеристик. Но самое главное-это их классификация по двум признакам: Первый — винты с изменяемым наклоном и твердым шагом. Второе – болты тянуть и толкать.

Первый будет. в передней части самолета, а второй, соответственно, в задней его части Самолет с толкающим винтом был здесь раньше, но потом попал на некоторое время в забвении, и лишь недавно снова в небо. Сейчас этот макет широко используется на небольших воздушных судов. Есть даже совсем экзотические варианты, и с верхней и нижней толкать и лопатой одновременно. Самолет с винтом сзади имеет ряд преимуществ, главным из которых является его более высокие аэродинамические качества. Но из-за отсутствия дополнительной вентиляции крыла потоком воздуха от пропеллера у него худшие взлетно-посадочные характеристики.

Винты с изменяемым шагом

Практически на всех современных средних и крупных полет болтов будут свидетели с переменным шагом. С большим шагом большая тяга лопастей достигает, но когда обороты двигателя довольно низкие, набор скорости происходит очень медленно. Это очень похоже на ситуацию с автомобилем, а на высших передачах пытаются оторваться.

Высокая скорость и малый шаг винта опасность срыва потока и глубокой тяги к нулю. Поэтому во время полета постоянно меняется шаг. Сейчас это делает техника, а раньше сам пилот должен был постоянно корректируются глаз на эти и угол наклона вручную. Механизм изменения шага винта является специальная втулка с приводом механизма поворота лопасти относительно оси вращения на нужный градус.

Сегодняшнее развитие в России

Работа над усовершенствованием устройств никогда не переставала. В настоящее время новые пропеллеры самолета с-112. Он применяется на легкий военно-транспортном самолете Ил-112В. 6-лопастной винт, с КПД 87 %, диаметром 3,9 метра и скоростью вращения 1200 оборотов в минуту и изменяемым наклоном винта. Разработан новый профиль крыла и облегчает конструкцию. Автор: Сергей Состояние 20. Ноябрь, 2018

Категория: Новости