ВВ. Воздушный Винт.Экзамен. 1. Назначение воздушного винтаВоздушный винт

• Название: 1. Назначение воздушного винтаВоздушный винт
• Дата: 13.05.2023
• Размер: 1.38 Mb.
• Имя файла: Воздушный Винт.Экзамен.pdf
• Тип: Документы; #1126641
• страница: 3 из 5

Электрический винт - воздушный винт, у которого изменение угла установки лопастей производится электродвигателем, соединенным с лопастями механической передачей. Электродвигатель может быть один,или несколько( в зависимости от числа лопастей).Электродвигатели всегда реверсивные(чтобы лопасти поворачивались в обе стороны).Питание электрическим током двигатели получают от общей сети самолета.
32.Управление шагом пропеллера
Так как при изменении угла установки лопасти происходит изменение мощности,потребляемой пропеллером, а это вызывает изменение частоты вращения вала двигателя, то типичным чувствительным элементом к изменению частоты вращения является центробежный регулятор, который обычно устанавливается на двигателе. Работа регулятора постоянных оборотов основана на принципе равенства усилия пружины и центробежных сил грузиков.
Регулятор, управляющий системой пропеллер/двигатель, настроен на заданную постоянную частоту вращения и поддерживает ее, уменьшая или увеличивая подачу масла из маслосистемы двигателя в исполнительный цилиндр изменения угла установки лопастей пропеллера.
Регулятор может работать на двух принципах. Во-первых, регулятор может быть конструктивно устроен так, что он на всех режимах полета будет поддерживать постоянные обороты двигателя n=const. Эти постоянные обороты называются равновесными оборотами.
Во-вторых, на самолетах с турбовинтовыми и поршневыми двигателями малой мощности используется несколько иной принцип постоянства оборотов. Сущность его состоит в том, что пилот посредством органов управления из кабины задает определенные обороты, которые регулятор

поддерживает постоянными,
до задания пилотом нового значения оборотов.Безусловно, очень важно, чтобы установленные на двигателе регулятор и система управления были должным образом согласованы с пропеллером для обеспечения своевременной реакции на изменение частоты вращения вала двигателя и выдачи надлежащего воздействия на пропеллер для изменения шага лопастей.При отказе регулятор постоянных оборотов может давать команду на уменьшение углов установки лопастей, а следовательно, на увеличение оборотов двигателя из-за разбаланса мощностей двигателя и пропеллера. Мощность, потребляемая пропеллером,
уменьшается, мощность двигателя остается постоянной.
Пропеллеры, у которых в изменении углов установки участвует давление масла, называются гидравлическими.
33.Рассчитать тягу Р винта с КПД = 84%, при мощности двигателя 0,75
л.с.
34.ВИШ. Гидравлический
Воздушный винт – лопастный агрегат, вращаемый валом двигателя,
создающий тягу в воздухе, необходимую для движения самолета. Воздушный винт преобразует крутящий момент на валу двигателя в аэродинамическую силу тяги.
Воздушный винт состоит из ступицы, лопастей и укрепляется на валу двигателя с
помощью специальн ой втулки (Рисунок4.1) .
Винт изменяемого шага имеет лопасти, которые во время работы могут при помощи гидравлического или электрического управления вращаться вокруг своих осей и устанавливаться под нужным углом к плоскости вращения.
По диапазону углов установки лопастей воздушные винты подразделяются:
на обычные, у которых угол установки изменяется от 13° до 50°, они устанавливаются на легкомоторных самолетах;
на флюгерные, у которых угол установки меняется от 0 до 90°;
на тормозные или реверсные винты, которые имеют изменяемый угол установки от –15° до +90° . Таким винтом создают отрицательную тягу и сокращают длину пробега самолета.

ВИШ должен устанавливать на всех режимах полета наивыгоднейшие углы атаки лопастей; снимать с двигателя номинальную мощность на всем рабочем диапазоне скоростей и высот; сохранять максимальное значение коэффициента полезного действия на возможно большем диапазоне скоростей. Лопасти ВИШ либо управляются специальным механизмом, либо устанавливаются в нужное положение под влиянием сил, действующих на воздушный винт. В первом случае это гидравлические и электрические воздушные винты, во втором - аэродинамические.
Гидравлический винт - воздушный винт, у которого изменение угла установки лопастей производится давлением масла подаваемого в механизм,
находящийся во втулке винта.
35. Синхронизация пропеллеров
Синхронизация пропеллеров - это процесс ручной или автоматической регулировки пропеллеров многомоторного винтового самолета, чтобы все они вращались с одинаковой скоростью.
Когда пропеллеры многомоторного самолета вращаются с разной скоростью,
возникает слышимая вибрация или "бит". Хотя это не влияет на эксплуатацию или эффективность воздушного судна, это может сильно раздражать пассажиров и экипаж. Синхронизация пропеллеров в основном служит для улучшения комфорта пассажиров.
Рассмотрим работу системы синхронизации частоты вращения на примере двухдвигательного самолета. Суть системы синхронизации по частоте вращения пропеллеров состоит в
следующем.
Обоим двигателям устанавливается одинаковый режим работы
(рычагами управления двигателей),
а оба пропеллера рычагом управления пропеллером устанавливаются на один угол установки лопастей.
Но вследствие некоторых индивидуальных особенностей регулировки двигателей и пропеллеров, степени износа систем управления и исполнительных механизмов,
возможных особенностей обтекания набегающим потоком профилей лопастей пропеллеров фактическая частота вращения может отличаться на некоторую величину, что будет вызывать увеличение шума и вибраций при работе силовой установки. Компенсировать ручной регулировкой режим работы пропеллера и двигателя, как правило, не удается.
Один из двигателей (произвольный) выбирается за эталонный, а частота вращения пропеллера второго двигателя подгоняется к эталонному.
Эталонный двигатель определяется при конструировании системы, затем

после монтажа системы синхронизации на самолете однозначно определяется, какой двигатель является ведущим, а какой ведомым.
Синхронизация и оборудование, необходимое для ее выполнения
В состав системы (рис. 17А.4.1.) входят:
- регуляторы пропеллеров обоих двигателей (рис. 17А.4.2; 17А.4.3);
- блок управления синхронизацией;
- силовой привод;
- ручной выключатель системы;
- гибкий валик управления регулятором ведомого двигателя.
В большинстве установок синхронизация пропеллера должна быть отключена для взлёта, посадки, во время работы одиночного двигателя и при преднамеренном изменении частоты вращения пропеллера в полете
(например, от частоты вращения взлета к крейсерской).
Подводя итог, можно сказать, что система синхронизации пропеллеров используется пропеллерам самолета одинаковой частоты вращения (об/мин) с целью устранения лишнего шума и вибраций. Система синхронизации пропеллеров самолета может использоваться на всех режимах полета, кроме взлета и посадки.
36.Найти относительную поступь винта диаметром D = 155мм, при n
s
25’000 оборотах в минуту со скоростью 225 км/ч.
225/416*0.155
37.Электротермические ПОС
Лёд на винте может иметь катастрофические последствия для пилотов и пассажиров. Он накапливается на лопастях вертолётного ротора и воздушных винтов, что приводит к весовому и аэродинамическому дисбалансу, который усиливается из-за их вращения.
Обледенение происходит при определенных метеорологических условиях, а именно высокой влажности (водности) воздуха и температуре окружающей среды от -50° С до - 150° С, когда переохлажденные капельки воды находятся в воздухе во взвешенном состоянии в виде шариков незамерзшей жидкости.
При работе пропеллера переохлажденные капельки попадают на лопасть и мгновенно замерзают. Больше всего капелек попадает на переднюю кромку, и от нее начинается обледенение лопастей.

Образование льда на лопастях весьма опасно, так как кроме ухудшения аэродинамических свойств пропеллера лёд вызывает неуравновешенность пропеллера, что ведет к тряске всей силовой установки, величина которой часто вынуждает прерывать полет с целью избежания более тяжелых последствий.
Для борьбы со льдом на пропеллерах существуют два вида противообледенительных систем:
· Химические ПОС(противообледенительные системы)
· Электротермические ПОС(противообледенительные системы).
На многих современных пропеллерах, используемых на самолетах с ТВД, лед с лопастей удаляют электротермической противообледенительной системой.
К носку лопасти, начиная от се комля, на некоторой длине лопасти клеевым способом прикреплена накладка.
Внутри накладки находится нагревательный элемент. Через элементы пропускается электрический ток для нагревания накладки и таяния льда,
который сформировался на передней кромке лопасти. Нагревательный элемент каждой лопасти может состоять из двух секций, обогреваемых поочередно. При таянии лед теряет сцепление с накладкой и далее центробежная сила и набегающий поток уносят лед. Отбрасываемый центробежной силой лед. двигаясь вдоль передней кромки к концу лопасти,
сбивает лед, образовавшийся на необогреваемой части передней кромки лопасти.
38. Техническое обслуживание воздушного винта
Пропеллер работает в сложных условиях окружающей среды. Он подвержен воздействию влаги, пыли, кислотных осадков, переменных нагрузок из-за изменения режима и условий полета, режима работы двигателя. При движении самолета по земле и при работе пропеллера на месте возможно попадание в элементы пропеллера - лопасти,втулку, обтекатель втулки твердых предметов, подхваченных с поверхности земли потоком воздуха,
притекающего к пропеллеру.
При осмотре лопастей воздушных винтов нужно обращать внимание на возможные механические повреждения, отклеивание защитных накладок,
пробой и прогар нагревательных элементов, коррозию лопастей и установку

их на угол φ перед запуском двигателя. На лопастях не допустимы трещины,
прогнутости конца лопасти более 10-12 мм, коррозия на 10 участках,
требующая зачистки на площади более 4-5см^2 каждого из них; забоины на передней кромке глубиной более 5 мм, по задней кромке глубиной более 8 мм и на конце пера лопасти глубиной более 10 мм; попе-речные забоины более
0,3-0,4 мм от корня лопасти до контрольного сечения и 0,5-0,6 мм на участке от контрольного сечения до конца лопасти.
Механические повреждения лопастей, менее указанных выше пределов,
устраняются зачисткой или опиловкой их с восстановлением плавного контура лопасти и лакокрасочного покрытия. Нагревательные накладки,
имеющие прогар, сквозные механические пробоины, отклеивание более 5
лепестков, подлежат ремонту.
Могут возникнуть трещины внутри лопастей или зоны отслаивания;
отклеивание нагревательных элементов и накладок от композиционного материала лопасти.
Трещины определяют методами неразрушающего контроля, например,
акустическим методом. Он является одним из лучших. Таким прибором создаются электромеханические ударные возбуж-дения, по которым прибором или индикатором определяют наличие трещин, это акустические спектральные дефектоскопы АД-64М.
Лопасти всех воздушных винтов, находящихся в эксплуатации, подвергаются контролю ультразвуковым дефектоскопом
УДМ-3
или средствами низкочастотной акустики (НЧ) при выявлении усталостных микротрещин,
скрытой коррозии и раковин. При обнаружении дефектов воздушные винты подлежат снятию с самолета и ремонту на заводе.
39.Найти коэффициент сопротивления β воздушного винта диаметром D
= 125мм, при мощности двигателяN = 0,8 л.с. при n
s
22’000 оборотах в
минуту. Принять плотность воздуха равную 1,2754 кг/м³
40.Химические ПОС
Лёд на винте может иметь катастрофические последствия для пилотов и пассажиров. Он накапливается на лопастях вертолётного ротора и воздушных винтов, что приводит к весовому и аэродинамическому дисбалансу, который усиливается из-за их вращения.
Обледенение происходит при определенных метеорологических условиях, а именно высокой влажности (водности) воздуха и температуре окружающей среды от -50° С до - 150° С, когда переохлажденные капельки воды находятся в воздухе во взвешенном состоянии в виде шариков незамерзшей жидкости.

При работе пропеллера переохлажденные капельки попадают на лопасть и мгновенно замерзают. Больше всего капелек попадает на переднюю кромку, и от нее начинается обледенение лопастей.
Образование льда на лопастях весьма опасно, так как кроме ухудшения аэродинамических свойств пропеллера лёд вызывает неуравновешенность пропеллера, что ведет к тряске всей силовой установки, величина которой часто вынуждает прерывать полет с целью избежания более тяжелых последствий.
Для борьбы со льдом на пропеллерах существуют два вида противообледенительных систем:
· Химические ПОС(противообледенительные системы)
· Электротермические ПОС(противообледенительные системы).
Химические системы защиты основаны на обработке поверхностей,
подверженных обледенению, специальными составами, одни из которых
(гидрофобные пасты, лаки, масла) препятствуют сцеплению капель воды и кристаллов льда с защищаемой поверхностью, другие - спирты, смешиваясь с переохлажденной водой, понижают температуру её замерзания.
Противообледенительная жидкость (чистый 100% спирт (метиловый,
этиловый, изопропиловый) или смесь, состоящая из 85% спирта и 15%
глицерина или этиленгликоля) из специального бачка через фильтр с помощью жидкостного насоса в определенном количестве (расход жидкости регулируется реостатом за счет изменения частоты вращения насоса)
подается в желобковое кольцо, закрепленное на задней стороне втулки пропеллера. Из желобкового кольца по трубкам жидкость под действием центробежных сил поступает и специальные карманы на комелях лопастей.
Из этих карманов - тоже под влиянием центробежных сил - по трубкам спирт распределяется по передней кромке лопасти.
41. Статическая балансировка воздушного винта
Перед установкой воздушного винта на двигатель ему необходимо сделать балансировку. Балансировка может быть двух видов: статическая и динамическая.

Винт осторожно поднимают с помощью подъёмного крана до уровня оси двигателя и заводят на шпильки, прижимают к торцовым шлицам и затягивают гайками с определенным крутящим моментом (40…45 кгс·м).
К валу двигателя воздушный винт крепится при помощи торцовых шлиц,
шпилек и гаек. Спереди к цилиндру прикреплена втулка для центровки обтекателя. Она является передней опорой обтекателя винта. Внутри втулки для центровки обтекателя размещается штепсельный разъем и
электропроводка, соединяющая нагревательный элемент обтекателя винта с электрической системой самолета. Статическая и динамическая балансировка проводится аналогично весовой балансировке колес. Можно проводить на специальном стенде или прибором.
42. Найти шаг Hсечения лопасти r= 85мм, при угле установки в 55º.
43.Противообледенительная защита воздушного винта
Образование льда на лопастях весьма опасно, так как кроме ухудшения аэродинамических свойств пропеллера лёд вызывает неуравновешенность пропеллера, что ведет к тряске всей силовой установки, величина которой часто вынуждает прерывать полет с целью избежания более тяжелых последствий.
Для борьбы со льдом на пропеллерах существуют два вида противообледенительных систем:
· Химические ПОС(противообледенительные системы)
· Электротермические ПОС(противообледенительные системы).
Химические системы защиты основаны на обработке поверхностей,
подверженных обледенению, специальными составами, одни из которых
(гидрофобные пасты, лаки, масла) препятствуют сцеплению капель воды и кристаллов льда с защищаемой поверхностью, другие - спирты, смешиваясь с переохлажденной водой, понижают температуру её замерзания.
На многих современных пропеллерах, используемых на самолетах с ТВД, лед с лопастей удаляют электротермической противообледенительной системой.
К носку лопасти, начиная от се комля, на некоторой длине лопасти клеевым способом прикреплена накладка.

Внутри накладки находится нагревательный элемент. Через элементы пропускается электрический ток для нагревания накладки и таяния льда,
который сформировался на передней кромке лопасти. Нагревательный элемент каждой лопасти может состоять из двух секций, обогреваемых поочередно. При таянии лед теряет сцепление с накладкой и далее центробежная сила и набегающий поток уносят лед. Отбрасываемый центробежной силой лед. двигаясь вдоль передней кромки к концу лопасти,
сбивает лед, образовавшийся на необогреваемой части передней кромки лопасти.
44.Динамическая балансировка воздушного винта
Перед установкой воздушного винта на двигатель ему необходимо сделать балансировку. Балансировка может быть двух видов: статическая и динамическая.
Винт осторожно поднимают с помощью подъёмного крана до уровня оси двигателя и заводят на шпильки, прижимают к торцовым шлицам и затягивают гайками с определенным крутящим моментом (40…45 кгс·м).
К валу двигателя воздушный винт крепится при помощи торцовых шлиц,
шпилек и гаек. Спереди к цилиндру прикреплена втулка для центровки обтекателя. Она является передней опорой обтекателя винта. Внутри втулки для центровки обтекателя размещается штепсельный разъем и
электропроводка, соединяющая нагревательный элемент обтекателя винта с электрической системой самолета. Статическая и динамическая балансировка проводится аналогично весовой балансировке колес. Можно проводить на специальном стенде или прибором.
45.Рассчитать тягу Р винта с КПД = 75%, при мощности двигателя 0,9
л.с.
46. Установка соосности лопастей
Сразу же после установки и закрепления винта на двигателе самолета проверяют след лопастей . След лопастей пропеллера определяется как дорожка, по который следуют лопасти. След должен быть один.
Для личного самолета с пропеллером до 6 футов (1,83м в диаметре)
металлические лопасти могут оставлять след шириной не более 0,0625' (1,6
мм).

След деревянного пропеллера может быть больше, но не должен превышать
0,125 (3,6 мм).
Прежде, чем проверять пропеллер, самолет должен быть закреплен упорными колодками так, чтобы он не мог переместиться неподвижная контрольная сетка наносится на контрольной пластине в пределах 0.25 х 0,25
(6,35мм).
На пластинку, положенную на подкладки, крепится скотчем бумага с сеткой таким образом, чтобы след каждой лопасти мог быть отмечен.
Пропеллер проворачивается вручную пока одна из лопастей не станет точно вниз. Ее наконечник отмечается на бумаге карандашом. Эта процедура повторяется, пока не будут сделаны отметки всех лопастей. Максимальное различие в линиях следа всех лопастей не должны превышать указанных пределов.
Если метка лопасти будет вне пределов, то необходимо выявить устранить причину. Самый простой способ проверить затяжку крепежных болтов пропеллера.
Если окажется, что все болты затянуты должным образом, то надо снять пропеллер, осмотреть посадочные поверхности на предмет наличия грязи и повреждений и проверить выходной вал двигателя на предмет изгиба.