ОСОБЕННОСТИ РАБОТЫ ВИНТОВ. СООСНОЙ СХЕМЫ

При вращении лопасти несущих винтов отбрасывают воздух вниз. На место отброшенного воздуха поступает новый. Поэтому сверху воздух движется к винтам с индук­тивной скоростью подсасывания щ, а снизу — от винтов с индуктивной скоростью отбрасывания v2. Исследования по­казали, что v2=2vi.

Проходя через винты, масса воздуха изменяет свою скорость от Vy до V2 (рис. 1.8). Следовательно, изменяет­ся количество движения этой массы, которое согласно за­кону механики равно импульсу приложенной к массе си­лы. Воздействуя на воздух, несущие винты сами отталки­ваются от него, т. е. создают тягу. Тогда для идеального винта получим:

Ft = mV 2 — mV у Т = ^( V2-Vy),

тп

где—- — тс— секундный расход воздуха;

V 2— Уу = У г— индуктивная скорость отбрасывания.

При работе винта на месте wc = pF0Mvt. где р — мас­совая плотность воздуха.

Учитывая, что v2=2vit формула тяги идеального винта при работе его на месте будет иметь вид:

Т = 2pFOMv.

Из формулы видно, что при постоянной массовой плот­ности воздуха тяга зависит от квадрата индуктивной скоро­сти подсасывания, которая определяет секундный расход

іпндуха через НВ и зависит от частота вращения НВ (п) її vi ла установки лопастей НВ (9).

При сравнении соосных несущих винтов и одного НВ і * и о же диаметра с одинаковыми коэффициентами запол­нения соосный винт имеет ряд преимуществ, основными из которых являются:

— большой коэффициент использования мощности (за пет особенностей совместной работы ВНВ и ННВ и отсут — ггиия хвостового винта);

— независимость управления (перемещение одного из командных рычагов управления не вызывает необходимо­сти перемещения других для балансировки вертолета);

— компактность конструкции, которая обеспечивается отсутствием хвостового винта.

При совместной работе соосные винты оказывают взаим­ное влияние. Так, ННВ создает дополнительное просасыва — ппс воздуха через ВНВ. В то же время индуктивная ско­рость ННВ увеличивается на величину Ди1в (рис. 1.8), так как он находится в воздушном потоке от ВНВ. При этом суммарные индуктивные скорости ВНВ и ННВ не равны, что создает неравенство углов атаки лопастей на одинако­вых сечениях. Воздушный поток, отбрасываемый ВНВ, закручивается в сторону, противоположную вращению ІІНВ, что увеличивает окружную скорость обтекания эле­ментов лопасти ННВ на величину скорости закрутки (), которая является переменой по радиусу. Этот фактор вы­равнивает углы атаки сечений ВНВ и ННВ, но так как ІIНВ работает в худших условиях, он создает больший реактивный момент. Для выравнивания реактивных момен­тов от ВНВ и ННВ установочные углы лопастей ННВ на 1°15′ меньше установочных углов ВНВ. При этом соотно­шение тяг, создаваемых ВНВ и ННВ:

Взаимное влияние винтов при работе определяет выбор расстояния между ними. Увеличение расстояния h между винтами ухудшает условия работы ННВ, усложняет конст­рукцию системы, увеличивает тряску, а уменьшение вызы­вает опасность недопустимого сближения концов лопастей ВНВ и ННВ. Экспериментально установлено, что опти­мальным является расстояние /г = (0,08 — 0,1) D, при кото­ром ННВ не влияет на работу ВНВ, а струя воздуха от ВНВ, сужаясь в плоскости ННВ, составляет около 0,7R.

Практически тяга соосных винтов больше тяги эквива­лентного винта на 3—10%, следовательно, для создания одной и той же тяги соосные винты требуют меньших зат­рат мощности.