Элементно-импульсная теория
Cтраница 1
 |
Распределения угла атаки ( а, нагрузки ( б, мощности ( в и положения вихря ( г по сечениям лопасти несущего винта иа режиме висения [ G. 66 ]. [1] |
Элементно-импульсная теория не учитывает эти изменения. Вследствие больших величин угла атаки и числа Маха в концевой части лопасти вихрь вызывает срыв за скачком и рост сопротивления во внешних сечениях. Во внутренних сечениях подъемная сила благодаря вихрю уменьшает ся, но она будет приблизительно такой, какую предсказывав. Сопротивление внешних се чений значительно возрастает вследствие возникновения скачка. В конечном счете концевые вихри уменьшают подъемную силу и увеличивают потребную мощность несущего винта. [2]
 |
Расчетное распределение скорости протекания через винт на режиме висения при Ст / а 0 08.| Сравнение расчетных аэродинамических характеристик несущих винтов на режиме висения. [3] |
Неравномерное распределение скорости протекания было получено по элементно-импульсной теории. [4]
Для вертикального полета несколько лучшую оценку индуктивной мощности можно получить по элементно-импульсной теории ( см. разд. [5]
Такое рассмотрение называют элементно-импульсной теорией. [6]
Решение основано на предположении, что расстояние по вертикали между винтами мало, поэтому скорость протекания в зоне перекрытия для обоих винтов одинакова. Вне зоны перекрытия индуктивные скорости vi и V2 вычисляются по обычным формулам элементно-импульсной теории ( см. разд. Внутри зоны перекрытия рассмотрим элемент площадью dA, расположенный на радиусе п одного винта и на радиусе г2 второго винта. [7]
Это, по существу, эмпирическая зависимость, так как для надежной оценки характеристик нужно выбрать подходящие значения cd и &. Дан пример использования теории элемента лопасти для расчета несущего винта, имеющего лопасти с постоянной хордой и линейной круткой при постоянной индуктивной скорости. Наконец, элементно-импульсная теория применена к расчету такого же винта, но при неравномерном распределении индуктивной скорости. [8]
Для более точной оценки этого коэффициента нужно интегрировать элементарные сопротивления по радиусу лопасти, используя реальные распределения углов атаки и чисел Маха по лопасти. Такие расчеты могут быть выполнены на базе элементно-импульсной теории. [9]
Это и есть искомая формула, описывающая неравномерное распределение скоростей протекания ( ср. 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. [10]
V r / 2 - В общем случае нужно численно проинтегрировать нагрузки лопасти от ее корня к концу. При численном интегрировании нетрудно принять в расчет срыв и сжимаемость воздуха, используя соответствующие характеристики профилей. Погрешности в аэродинамических характеристиках несущего винта, рассчитанных по указанным формулам, возникают главным образом из-за того, что не учтена трехмерность обтекания конца лопасти, а индуктивная скорость определена по элементно-импульсной теории. [11]
 |
Сравнение расчетных аэродинамических характеристик несущего винта на режиме висения. [12] |
Винт с М 1 имеет минимальную индуктивную мощность, у оптимального винта к ней добавляется минимальная профильная мощ-ность. У идеального несу-щего винта профильная мощность слегка увеличивается вследствие постоянства хорды. Наконец, у реального винта затраты мощности дополнительно возрастают за счет увеличения в k раз индуктивной мощности. На рис, 2.11 приведены аэродинамические характеристики, рассчитанные по простой формуле, по теории элемента лопасти и по элементно-импульсной теории. Расхождение результатов расчета по простой формуле и по теории элемента лопасти обусловлено тем, что по-разному была найдена профильная мощность. Расхождение результатов расчета по теории элемента лопасти и по элементно-импульсной теории объясняется тем, что в последней принято неравномерное распределение индуктивных скоростей. [13]
Винт с М 1 имеет минимальную индуктивную мощность, у оптимального винта к ней добавляется минимальная профильная мощ-ность. У идеального несу-щего винта профильная мощность слегка увеличивается вследствие постоянства хорды. Наконец, у реального винта затраты мощности дополнительно возрастают за счет увеличения в k раз индуктивной мощности. На рис, 2.11 приведены аэродинамические характеристики, рассчитанные по простой формуле, по теории элемента лопасти и по элементно-импульсной теории. Расхождение результатов расчета по простой формуле и по теории элемента лопасти обусловлено тем, что по-разному была найдена профильная мощность. Расхождение результатов расчета по теории элемента лопасти и по элементно-импульсной теории объясняется тем, что в последней принято неравномерное распределение индуктивных скоростей. [14]
Страницы: 1