ВВ. Воздушный Винт.Экзамен. 1. Назначение воздушного винтаВоздушный винт
 Скачать 1.38 Mb.
|
|
62.Крепление лопастей НВ к втулке НЕСУЩИЙ ВИНТ вер то лё та, пред на зна чен для соз да ния аэ ро ди на мических сил (подъ ём ной и про пуль сив ной), не об хо ди мых для осу ще ст в ле ния по лё та и управ ле ния ЛА. Со сто ит из двух или боль ше го чис ла ло па стей, за кре п лён ных на втул ке, ус та нов лен ной на ва лу. Лопасти несущего винта крепятся к втулке, свободно вращающейся вокруг вала вертолёта. Существует следующие основные виды таких соединений. Шарнирное соединение При шарнирном соединении, изобретённом Хуаном де Ла Сьерва, лопасти крепятся к корпусу втулки последовательно через осевой, вертикальный и горизонтальный шарниры. Упругое (бесшарнирное) соединение Роль вертикального и горизонтального шарнира при таком соединении играет упругий элемент, изготовленный из композитных материалов, или торсион. Это позволяет по сравнению с шарнирным соединением уменьшить число деталей, уменьшить трудоёмкость обслуживания, устранить необходимость смазывания и увеличить ресурс несущего винта в 3—10 раз. Полужёсткое соединение При такой схеме две лопасти винта жёстко крепятся к центральной втулке по типу качелей (коромысла): когда одна лопасть совершает маховое движение вверх, другая совершает симметричное движение вниз. Лётчик, изменяя положение ручки управления вертолётом, тем самым изменяет положение всей плоскости вращения несущего винта. Вертолёт с полужёсткой втулкой несущего винта обладает хорошими характеристиками управляемости. Жёсткое соединение Лопасти винта жёстко крепятся к втулке, установленной на приводном валу, с использованием только осевого шарнира. Такая схема является самой простой, но в то же время наиболее подверженной разрушительным вибрациям. К тому же такая схема обладает повышенной массой по сравнению с шарнирным соединением. Стоит отметить, что переменные нагрузки на лопасти несущего винта в этом случае могут быть уменьшены за счёт гибкости самих лопастей. 63.Геометрическая крутка лопасти Геометрическая крутка лопасти — разность между уста новочными углами у корня и у конца лопасти. Эта разность на любом шаге винта остается постоянной. Крутка необхо дима 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. Обычно лопасти несущих винтов вертолетов аналогично крыльям самолетов, имеют отрицательную геометрическую крутку, так что у комля углы атаки больше, чем на конце. Такая крутка приводит к затягиванию срыва потока на конце лопасти, идущей по потоку, и увеличивает значение критического изгибающего момента концевых профилей, что позволяет повысить скорость полета вертолета Геометрическая крутка улучшает условия работы эле ментов лопасти, углы атаки приближаются к наивыгодней — шим, что приводит к увеличению тяги несущих винтов па 5—7% и увеличивает критическую скорость по срыву потока 64.Назначение рулевого винта При вращении несущего винта вертолета возникает подъемная сила за счет того, что лопасти направляют поток воздуха вниз, как бы отталкиваясь от него, кроме того на них действует сила трения о воздух, что создает крутящий момент, который стремится повернуть корпус вертолета в противоположную сторону. Рулевой винт служит для стабилизации вертолета в воздухе и является основным элементом управления вертолетом. С помощью изменения тяги хвостового винта можно разворачивать вертолет вокруг вертикальной оси и задавать курс. Вращение от двигателя передается через редуктор, расположенный в хвосте вертолета. Редуктор в свою очередь соединяется с двигателем при помощи вала, находящегося внутри хвостовой балки. Если рулевой винт выйдет из строя - это приведет к неконтролируемому вращению вертолета в воздухе и аварийной посадке. 65.Найти шаг Hсечения лопасти r= 100мм, при угле установки в 45º 66.Найти коэффициент сопротивления β воздушного винта диаметром D = 150мм, при мощности двигателя N = 0,9 л.с. при n s 20’000 оборотах в минуту. Принять плотность воздуха равную 1,2754 кг/м³. 67.Автомат перекоса НЕСУЩИЙ ВИНТ вер то лё та, пред на зна чен для соз да ния аэ ро ди на мических сил (подъ ём ной и про пуль сив ной), не об хо ди мых для осу ще ст в ле ния по лё та и управ ле ния ЛА. Со сто ит из двух или боль ше го чис ла ло па стей, за кре п лён ных на втул ке, ус та нов лен ной на ва лу. В за ви си мо сти от схе мы вер то лё та несущий винт ус та нав ли ва ют в верх ней час ти фю зе ля жа, на кон це крыль ев ли бо ферм (вер то лё ты по пе реч но го се че ния). АВТОМА́Т ПЕРЕКО́СА, ме ха низм в сис теме управ ле ния не су щим вин том вер толё та, поз во ляю щий ре гу ли ровать тя гу (подъ ём ную си лу) вин та и из ме нять её на прав ле ние, обес пе чи вая управ ляе мость вер то лё та. В за ви си мо сти от кон струк ции (при оди на ко вом прин ци пе дей ст вия) раз ли ча ют автоматы перекоса коль цево го ти па, ры чаж ные, кри во шип ные, ти па «па ук». Наи боль шее рас про стра не ние по лу чил автомат перекоса. коль це во го ти па. В та ком автомате перекоса под втул кой не су ще го вин та ус та нов ле ны два коль ца, объ е ди нён ные под шип ни ком ка че ния в «та рел ку» . На руж ное (вра щаю щее ся) коль цо «та рел ки» со еди не но с ло па стя ми несу щего вин та по сред ст вом ры ча гов и тяг, ко то рые при из ме не нии по ло же ния «та рел ки» по во ра чи ва ют ло па сти во круг их осей. Внут рен нее (нев ра щаю щее ся) коль цо пос ред ством кар да на за кре п ле но на пол зу не, ко то рый мож но пе ре ме щать вдоль ва ла не су ще го вин та. Таким образом, под ни мая (опус кая) пол зун, уда ёт ся од но времен но оди на ко во из ме нять уг лы ус та нов ки всех ло па стей вин та, т. е. ре гу ли ро вать подъ ём ную си лу и тя гу не су ще го вин та, обес пе чи вая управ ле ние вер то лё том по высоте – на би рать вы со ту, сни жать ся, «ви сеть» в воз ду хе. 68.Назначение горизонтальный шарниров НВ НЕСУЩИЙ ВИНТ вер то лё та, пред на зна чен для соз да ния аэ ро ди на мических сил (подъ ём ной и про пуль сив ной), не об хо ди мых для осу ще ст в ле ния по лё та и управ ле ния ЛА. Со сто ит из двух или боль ше го чис ла ло па стей, за кре п лён ных на втул ке, ус та нов лен ной на ва лу. В за ви си мо сти от схе мы вер то лё та несущий винт ус та нав ли ва ют в верх ней час ти фю зе ля жа, на кон це крыль ев ли бо ферм (вер то лё ты по пе реч но го се че ния). Раз ли ча ют несущие винты с ме ха ническим и ре ак тив ным (не по лу чи ли рас про стра не ния из-за вы со ко го рас хо да то п ли ва) при во да ми. С по мо щью сис те мы управ ле ния, по зво ляю щей из ме нять соз да вае мые несущим винтом ве ли чи ну и на прав ление рав но дей ст вую щей аэ ро ди на мич. си лы , вер то лёт мо жет за ви сать не по движ но в воз ду хе, пе ре ме щать ся в про стран ст ве в лю бом на прав ле нии. При от ка зе дви га те лей несущий винт мо жет быть пе ре ве дён в ре жим ав то ро та ции (при этом ло па сти вра ща ют ся за счёт энер гии на бе гаю ще го по то ка). В за ви си мо сти от спо со ба кре п ле ния ло па стей к втул ке раз ли ча ют шар нир ные и жё ст кие несущие винты. Втул ка шар нир но го несущего винта име ет в боль шин ст ве слу ча ев три шар ни ра – осе вой, го ри зон таль ный и вер тикаль ный. Го ри зон таль ный шар нир по зво ля ет ло па сти со вер шать ко ле ба ния от но си тель но плос ко сти вра ще ния Н. в., раз гру жая при этом её ком ле вую (кор не вую) часть от из ги баю ще го мо мен та, обу слов лен но го не сим мет рич ным об те ка ни ем при дви же нии по ази му ту в го ри зон таль ном по лё те вер то лё та. 69.Рассчитать тягу Р винта с КПД = 84%, при мощности двигателя 0,8 л.с. 70.Назначение осевых шарниров НВ НЕСУЩИЙ ВИНТ вер то лё та, пред на зна чен для соз да ния аэ ро ди на мических сил (подъ ём ной и про пуль сив ной), не об хо ди мых для осу ще ст в ле ния по лё та и управ ле ния ЛА. Со сто ит из двух или боль ше го чис ла ло па стей, за кре п лён ных на втул ке, ус та нов лен ной на ва лу. В за ви си мо сти от схе мы вер то лё та несущий винт ус та нав ли ва ют в верх ней час ти фю зе ля жа, на кон це крыль ев ли бо ферм (вер то лё ты по пе реч но го се че ния). Раз ли ча ют несущие винты с ме ха ническим и ре ак тив ным (не по лу чи ли рас про стра не ния из-за вы со ко го рас хо да то п ли ва) при во да ми. С по мо щью сис те мы управ ле ния, по зво ляю щей из ме нять соз да вае мые несущим винтом ве ли чи ну и на прав ление рав но дей ст вую щей аэ ро ди на мич. си лы , вер то лёт мо жет за ви сать не по движ но в воз ду хе, пе ре ме щать ся в про стран ст ве в лю бом на прав ле нии. При от ка зе дви га те лей несущий винт мо жет быть пе ре ве дён в ре жим ав то ро та ции (при этом ло па сти вра ща ют ся за счёт энер гии на бе гаю ще го по то ка). В за ви си мо сти от спо со ба кре п ле ния ло па стей к втул ке раз ли ча ют шар нир ные и жё ст кие несущие винты. Втул ка шар нир но го несущего винта име ет в боль шин ст ве слу ча ев три шар ни ра – осе вой, го ри зон таль ный и вер тикаль ный. Осевой шарнир- это шарнир, обеспечивающий возможность изменения угла установки лопасти.Из ме не ние ве ли чи ны и на прав ле ния соз да вае мой несущим винтом си лы осу ще ст в ля ет ся пу тём по во ро та ло па стей от но си тель но осе во го шар ни ра, со еди нён но го с ав то ма том пе ре ко са (АП). 71.Опрокидывающий момент Ответ:Опрокидывающий момент - это предельный кренящий момент, превышение которого, согласно расчету, приводит к опрокидыванию судна. Для определения опрокидывающего момента используют диаграммы остойчивости. 72.Найти относительную поступь винтадиаметром D = 150мм, при n s 22’000 оборотах в минуту со скоростью 210 км/ч. Ответ: λ=210\0,150*366=210\54,9=3,8 73.Назначение вертикальных шарниров НВ НЕСУЩИЙ ВИНТ вер то лё та, пред на зна чен для соз да ния аэ ро ди на мических сил (подъ ём ной и про пуль сив ной), не об хо ди мых для осу ще ст в ле ния по лё та и управ ле ния ЛА. Со сто ит из двух или боль ше го чис ла ло па стей, за кре п лён ных на втул ке, ус та нов лен ной на ва лу. В за ви си мо сти от схе мы вер то лё та несущий винт ус та нав ли ва ют в верх ней час ти фю зе ля жа, на кон це крыль ев ли бо ферм (вер то лё ты по пе реч но го се че ния). Раз ли ча ют несущие винты с ме ха ническим и ре ак тив ным (не по лу чи ли рас про стра не ния из-за вы со ко го рас хо да то п ли ва) при во да ми. С по мо щью сис те мы управ ле ния, по зво ляю щей из ме нять соз да вае мые несущим винтом ве ли чи ну и на прав ление рав но дей ст вую щей аэ ро ди на мич. си лы , вер то лёт мо жет за ви сать не по движ но в воз ду хе, пе ре ме щать ся в про стран ст ве в лю бом на прав ле нии. При от ка зе дви га те лей несущий винт мо жет быть пе ре ве дён в ре жим ав то ро та ции (при этом ло па сти вра ща ют ся за счёт энер гии на бе гаю ще го по то ка). В за ви си мо сти от спо со ба кре п ле ния ло па стей к втул ке раз ли ча ют шар нир ные и жё ст кие несущие винты. Втул ка шар нир но го несущего винта име ет в боль шин ст ве слу ча ев три шар ни ра – осе вой, го ри зон таль ный и вер тикаль ный. Го ри зон таль ный шар нир по зво ля ет ло па сти со вер шать ко ле ба ния от но си тель но плос ко сти вра ще ния Н. в., раз гру жая при этом её ком ле вую (кор не вую) часть от из ги баю ще го мо мен та, обу слов лен но го не сим мет рич ным об те ка ни ем при дви же нии по ази му ту в го ри зон таль ном по лё те вер то лё та. Вер ти каль ный шар нир не об хо дим для раз груз ки ло па сти от из ги баю ще го мо мен та, воз ни каю ще го при её ко ле ба ни ях от но си тель но го ри зон таль но го шар ни ра, и по зво ля ет ло па сти со вер шать ка ча ние в плос ко сти вра ще ния 74.Защита лопастей от обледенения 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. У НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА:Для за щи ты от об ле де не ния ло па сти име ют про ти во об ле де ни тель ную элек трич. сис те му. 75.Найти коэффициент сопротивления β воздушного винта диаметром D = 120мм, при мощности двигателя N = 0,85 л.с. при n s 21’000 оборотах в минуту. Принять плотность воздуха равную 1,2754 кг/м³. Ответ : B=N*75\p*ns^3*D^5 B=0.85*75\1.2754*42.875.000 *0.00020736 =63.75\11339.02=0.005 |