ПАРАМЕТРЫ, ОПРЕДЕЛЯЮЩИЕ. ХАРАКТЕРИСТИКИ НЕСУЩИХ ВИНТОВ
Диаметр несущего винта (Д=15,9 м) —диаметр окружности, описываемой концами лопастей при их вращении.
Площадь, ометаемая несущим винтом
= 198 м’. Для вертолетов соосной схемы с равными диаметрами несущих винтов за ометасмую площадь принимается площадь, ометаемая одним несущим винтом.
Количество лопастей (k = 6). У соосных винтов в расчетах оперируют суммарным количеством лопастей обоих винтов.
кГ
Коэффициент заполнения о = —- я= (),0<) — отношс-
F ом
ние суммарной площади лопастей к площади, омстаемой несущим винтом. Величина этого коэффициента существенно влияет на тягу несущих винтов и прежде всего па срыв — ные характеристики. Чем больше о, тем позже наступает срыв потока, так как для создания той же подъемной силы необходим меньший угол установки лопасти.
Удельная нагрузка на ометасмую площадь определяется как отношение массы вертолета к площади, омстаемой
несущим винтом (р= ——— кгс/м^). Этот параметр влияет на
Том
максимальную скорость горизонтального полета и на вер — шкальную скорость снижения на режиме самовращсния несущих винтов.
Форма лопасти в плане (рис. 1.2) —прямоугольная. Такая лопасть создает меньшую, чем трапециевидная лопасть, подъемную систему, но она проще в изготовлении и имеет хорошие характеристики перехода на режим самовраще — ння при авторотации несущих винтов.
Геометрическая крутка лопасти — разность между установочными углами у корня и у конца лопасти. Эта разность на любом шаге винта остается постоянной. Крутка необходима для выравнивания аэродинамических сил по размаху лопасти, так как вследствие разности окружных скоростей у корня и у конца лопасть по длине обдувается воздушным потоком под разными углами атаки.
До участка с относительным радиусом г = 0,31 угол крутки постоянен и равен 3°20′, а далее до конца лопасти но линейному закону уменьшается до —2С30′. Таким образом, Дер — <рк0р1| — <ркони = 5°50′ •
Геометрическая крутка улучшает условия работы элементов лопасти, углы атаки приближаются к наивыгодней — шим, что приводит к увеличению тяги несущих винтов па 5—7% и увеличивает критическую скорость по срыву потока, ,…
Если несущий винт разрезать двумя цилиндрическими поверхностями, радиусы которых отличаются один от другого на бесконечно малую величину Дг = Г2— г4 (рис. 1.3)’,
Рис. 1.3. Элемент лопасти |
то получим элемент лопасти с малой длиной А г, такой, что основные параметры, характеризующие условия работы лопасти по длине этого элемента, можно считать постоянными. Такими параметрами являются:
— форма профиля;
— установочный угол;
— угол атаки;
— скорость обтекания.
Профиль лопасти (рис. 1.4) —МЛСА-230, двояковыпуклый, несимметричный, с относительной толщиной в сечениях:
от г = 0,13 до г = 0,3, с=14,5%;
от г=0,4 до г= 1,0, с— 12%.
Основные аэродинамические характеристики этого профиля:
— угол атаки нулевой подъемной силы (су — 0) <*о = •—1,3°;
— критический угол атаки (Сумакс = М) аКр=18°;
— наивыгоднейший угол атаки (/Смакс=60) а1Ш = 4—7°.
Благодаря высокому аэродинамическому качеству профиля, которое незначительно изменяется в большом диапазоне углов атаки, обеспечивается хороший переход лопасти па режим самовращения при отказе двигателей.
Угол установки элемента лопасти <ре (рис. 1.5)—угол, заключенный между хордой профиля (Ь) и плоскостью вращения.
Рис. 1.5. Треугольник скоростей апемента лопасти |
Угол атаки элемента лопасти ае — угол, заключенный между хордой профиля и вектором суммарной скорости потока (И7е).
Угол притекания потока ре — угол, заключенный между векторами суммарной и окружной скоростей набегающего па элемент потока.
Поскольку все лопасти винтов имеют геометрическую крутку, понятие «угол установки лопасти» становится неопределенным. Поэтому условно углом установки лопасти, а значит и винта, считают угол установки сечений на относительном радиусе г=0,7.
Скорость обтекания We является векторной суммой окружной скорости (сол) и индуктивной скорости подсасывания (щ):
U7e = o>r +|г>,.
При наборе высоты или снижении к указанным векторам скоростей добавляется вектор вертикальной скорости
*■ У
(I/y), а при поступательном полете еще и вектор скорости
взмаха лопасти (УВэм), что приводит к изменению угла атаки сечения.
Угол азимутального положения лопасти ij) (рис. 1.6) — угол, заключенный между продольной осью лопасти в данный момент и продольной осью лопасти, когда она находится в нулевом положении. За нулевое принято считать положение, когда продольная ось лопасти направлена в сторону, противоположную полету. Отсчет угла производится в сторону вращения несущего винта.
Рис. 1.6. Азимутальное положение лопастей ВНВ и ННВ |
Угол азимутального положения служит для определения положения лопасти относительно направления полета вертолета.
Угол атаки несущего винта Л — угол, заключенный меж-
—*■
ду вектором скорости воздушного потока (Увп), набегающего на винт, и плоскостью вращения НВ (рис. 1.7).
Если воздушный поток набегает на плоскость вращения НВ снизу, угол атаки винта положительный, если сверху — отрицательный. В зависимости от направления полета вертолета угол атаки НВ может меняться от 0 до ±180°.