Всего на сайте:
248 тыс. 773 статей

Главная | Авиация, Авиастроение

Моменты и силы, создаваемые воздушным винтом  Просмотрен 597

 

Винт создаёт моменты по всем трем осям самолёта. Причины возникновения этих моментов различны:

 

- кренящий момент реакции винта

 

- гироскопический момент

 

- спиральный момент от спутной струи

 

- момент, вызванный несимметричным обтеканием винта

 

Примечание: Большинство современных двигателей оснащено воздушными винтами вращающимися по часовой стрелке (если смотреть сзади). На некоторых двухмоторных самолётах на правый двигатель устанавливают винт, вращающийся против часовой стрелки, для устранения недостатков, связанных с появлением критического двигателя (см. главу 12).

 

Кренящий момент реакции винта

 

Поскольку винт вращается по часовой стрелке, то на самолёт действует равный по величине и противоположный по направлению момент.

 

 

При разбеге самолёта левый пневматик будет нести большую нагрузку, что создаст большее сопротивление качению. Поэтому самолёт будет иметь тенденцию к развороту влево. В полёте самолёт будет иметь тенденцию накрениться влево. Наиболее заметен этот момент будет при максимальной тяге винта и малой скорости полёта (малая эффективность рулей).

 

Кренящий момент реакции винта практически отсутствует у соосных винтов, вращающихся в противоположные стороны.

 

В оригинальном тексте написано, что у двухдвигательных самолётов с винтами, вращающимися в одну и ту же сторону, кренящий момент реакции винтов отсутствует до тех пор, пока не откажет один из двигателей. Это неверно.

В теоретической механике сказано, что суммарный момент, действующий на твёрдое тело, равен алгебраической сумме моментов, лежащих в одной плоскости. То есть момент реакции винтов будет действовать на самолёт, не зависимо от количества работающих двигателей, и если все винты вращаются в одну и ту же сторону, то моменты будут складываться.

 

Гироскопический момент

Вращающийся воздушный винт имеет свойства гироскопа – стремится сохранить положение оси вращения в пространстве, а в случае приложения внешней силы – появляется гироскопический момент, стремящийся развернуть ось гироскопа в направлении, отличающемся на 90° от направления вынужденного вращения.

 

Направление действия гироскопического момента удобно определить, воспользовавшись следующим мнемоническим правилом. Представьте себя сидящим в кабине самолёта. Плоскость вращения двигателя (винта) изобразим окружностью, а направление вращения – стрелками по окружности.

 

 

Если из центра окружности провести одну стрелку в направлении движения носа самолёта, то вторая стрелка, направленная по касательной к окружности в направлении вращения двигателя (винта), покажет направление дополнительного (прецессионного) движения носа самолёта, вызванного действием гироскопического момента двигателя (винта).

 

Гироскопический момент появляется только при вращении самолёта по тангажу и по курсу.

 

У соосных винтов гироскопический момент отсутствует.

 

Спиральный момент от спутной струи

 

Воздушный винт отбрасывает назад закрученную струю воздуха, которая вращаясь вокруг фюзеляжа, изменяет обтекание киля. Поскольку винт вращается по часовой стрелке, то струя обтекает киль под углом слева, вызывая на нем боковую силу вправо.

 

 

 

Спиральный момент от спутной струи винта создаёт момент рыскания влево. Величина момента зависит от режима работы двигателя и оборотов воздушного винта.

 

Уменьшить спиральный момент можно с помощью:

- используя соосные винты

- установкой фиксированного компенсатора на руль направления

- установкой двигателя с небольшим отворотом оси винта вправо

- установкой киля под небольшим углом влево

 

Момент, вызванный несимметричным обтеканием винта

 

В полёте ось винта отклонена от направления набегающего потока на угол атаки. Это приводит к тому, что опускающаяся лопасть обтекается под большим углом атаки, чем поднимающаяся. Правая часть воздушного винта будет создавать большую тягу, чем левая. Таким образом, будет создаваться момент рыскания влево.

Наибольшую величину этот момент будет иметь на максимальном режиме работы двигателя и максимальном угле атаки.

 

Предыдущая статья:Отбор мощности от двигателя на винт Следующая статья:Предоставление земельных участков, находящихся в государственной или муниципальной собственности, на которых находятся здания, сооружения
page speed (0.0185 sec, direct)