Концевая скорость

Cтраница 2

Потребная мощность и вибрации возрастают только после того, как значительная часть диска несущего винта начинает работать с числом Маха выше предельного, так что может быть допущено значение М, до, на 5н - 10 % превышающее критическое число Маха концевого сечения. С точки зрения шума несущего винта могут потребоваться существенно более низкие концевые скорости. Поскольку ограничение числа Маха на конце наступающей лопасти по сжимаемости ставит предел сумме QR V, конструктор должен ограничить либо концевую скорость, либо скорость почета. [16]

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. Если радиус винта задан, то концевая скорость определяет угловую скорость вращения винта. 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 / в, требуют некоторого минимального значения ( QR) 2Au 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. [17]

Обтекание сечения лопасти при авторотации. [19]

Но авторотацию создают индуктивная и профильная составляющие аэродинамического момента всего несущего винта. Поэтому, вообще говоря, энергетически нейтральным оказывается только одно сечение, а остальные либо потребляют, либо производят мощность. Так как ф arctg ( V v / QR), угол протекания, большой в корневой части лопасти, уменьшается с приближением к ее концу. Во внешних же сечениях dQ 0, аэродинамический момент тормозит винт и энергия сообщается воздушному потоку. Так как суммарная мощность винта равна нулю, ускоряющий и тормозящий аэродинамические моменты должны взаимно уравновешиваться. При заданной скорости снижения концевая скорость QR винта сама изменяется до тех пор, пока не достигается такое равновесие. [20]

Максимального значения МЬ90 MK ( l i) это число Маха достигает на конце наступающей лопасти. Мк хорошо характеризует влияние сжимаемости в среднем, a Mi90 служит мерилом предельных эффектов. Сжимаемость воздуха ограничивает максимальную скорость полета вертолета. QR - - У) / сзв, то станет ясно, что приближение к числу Маха, критическому для лопасти, налагает ограничения и на скорость полета вертолета, так как чрезмерное уменьшение концевой скорости наталкивается на другие ограничения ( см. разд. [21]

Страницы: 1 2