Введение в авиационную технику и технологию. Рубцов Ю.Б - 67 стр.

Ю.Б.Рубцов         Введение в авиационную технику и технологию   Б.Н.Слюсарь

лопасти длиной dr (спрофилированный аналогично профилю крыла) будет
набегать воздушный поток с истинной скоростью W (рис. 6.6,б), определяемой
как геометрическая сумма окружной скорости вращения U=ωr=2πrn и
скорости потока V вдоль оси винта. Здесь используются обозначения:
    ω - угловая скорость вращения винта, рад/с;
    п - частота вращения (число оборотов винта в секунду), с-1;
    V - скорость потока, проходящего через плоскость вращения винта
(скорость полета в направлении оси винта), м/с.
    При работе винта на месте (в режиме вентилятора) V - это скорость
подсасывания струи винтом. Таким образом, поток обтекает элемент лопасти
под углом атаки α, отличающимся от угла установки (установочного угла
сечения винта) φ на угол β, называемый углом притекания струи. Естественно,
что при работе винта на месте α = φ.
    На каждом элементе лопасти винта возникает элементарная
аэродинамическая сила, которую по аналогии с аэродинамической силой
крыла можно записать в виде
                                             ρW 2
                                dRa = CRa           dS
                                               2
    где СRa -       коэффициент полной аэродинамической силы элемента
лопасти;
         dS - площадь элемента лопасти в плане.
    Проекция этой силы на направление полета dTa называется элементарной
силой тяги. Проекция на плоскость вращения винта dXa, препятствующая его
вращению, называется элементарной силой сопротивления вращению.
Система элементарных сил приводится к равнодействующим силам: Ta,
которая является силой тяги винта, и паре сил Xa, момент которых
относительно оси винта препятствует его вращению и называется моментом
торможения или моментом сопротивления вращению винта. Для преодоления
этого момента к валу винта должен быть приложен крутящий момент от
двигателя. Так же, как и аэродинамические силы крыла, сила тяги винта
зависит от его геометрических параметров: формы профилей, из которых
набрана лопасть, и распределения их по размаху лопасти (крутки лопасти);
формы в плане и размеров лопасти (длины лопасти, диаметра винта и,
соответственно, площади, ометаемой винтом); числа лопастей винта.
    Изменять силу тяги винта можно изменением частоты вращения (числа
оборотов) винта и изменением угла установки лопасти φ. При увеличении
числа оборотов увеличивается не только истинная скорость обтекания лопасти
W за счет увеличения окружной скорости U (см. рис. 6.6., б), но и угол атаки
лопасти α.
    К увеличению угла атаки лопасти приводит и увеличение угла установки
лопасти φ или, как принято говорить, увеличение шага винта H (см. рис. 6.6.,
a).