Șurubul de aer este un agregat menit să creeze o forță de împingere, care este o reacție aruncată de un șurub de flux, creând o forță de împingere, șurubul de aer convertește energia mecanică a motorului, la locul de muncă efectuat în mișcarea progresivă a LA.
Cerințe:
1. eficiență ridicată;
2. Schimbarea automată a unghiului de instalare a lamelor în funcție de modul de zbor și de funcționarea motorului;
3. Gama de unghiuri de bloc ale lamelor trebuie să ofere o dorință pozitivă minimă pe modul de gaz mic. Șuruburi de lucru pentru tracțiune negativă
4. Viteza de rotație a lamelor cu o creștere a unghiului de instalare trebuie să fie de cel puțin 10 c / c;
5. Trebuie să existe dispozitive de protecție automată pentru a preveni apariția tracțiunii negative;
6. Protecția lamelor și a plăcii de șurub (coca) de la înghețare.
Clasificarea șuruburilor. Unghiul de atacare a lamei șurubului depinde de viteza de zbor cu un colț non-scăzut al instalației. Acest fenomen are loc la șuruburile pașilor fixați. Principalul dezavantaj al unor astfel de șuruburi este acela că, pe decolarea la viteza scăzută de zbor, ele pot fi severe și nu asigură puterea de rulare a motorului. Cu un zbor orizontal, cu o viteză mare transparentă, șurubul se dovedește a fi ușor și viteza de rotație poate crește la valori mari inacceptabile la care motorul nu este asigurat. În trecut, când viteza de zbor a fost mică, aceste șuruburi au fost utilizate. Pe măsură ce viteza de zbor crește, șuruburile pasiunii schimbătoare (intervalul de instalare 100) au început cu o creștere ulterioară a vitezei de zbor, adică. Cu o creștere a unghiurilor lui J - Instalații, șuruburile au început să utilizeze șuruburi cu sisteme automate de control al vitezei de rotație prin schimbarea J din modul de zbor. Șuruburile cu astfel de sisteme de reglare se numesc șuruburi automate de aer - Avish.
Forțele aerodinamice.
Punctul de aplicare al forței rezultate este în centrul presiunii
Forțele aerodinamice apar ca urmare a efectelor fluxului de aer asupra lamelor și distribuției pe întreaga suprafață. Această schemă de încărcare a lamei poate fi considerată ca un fascicul fixat de un capăt și expus acțiunii unei sarcini distribuite, care creează îndoire și cuplu. Centrul de presiune este înaintea planului de rotație. Depinde de colțurile atacului lamei și ratele rezultate ale fluxului incident. Din cauza umerilor relativ mici a și B, amploarea momentului forțelor aerodinamice este mică. Cu colțurile negative ale lamelor de atac, direcția se schimbă în așa fel încât momentele de cuplu și tind să rotească lama spre scăderea unghiului de instalare.
Pas și mătură. Etapa geometrică a șurubului H este distanța pentru care șurubul se deplasează de-a lungul axei de rotație într-o singură întoarcere atunci când este înșurubată în piulița \u003d R, realizată în mod specific pentru IT \u003d R este distanța față de secțiunea în cauză. Șurubul este caracterizat de R - raza șurubului. Din (1) rezultă că etapa șurubului este setată de viteza de schimbare φ. Aerul (elastic și stoarce) într-o singură rotație a șurubului deplasează valoarea semnificativ mai mică decât H - luați șurubul - viteza de zbor M / S, N - R / s.
La calcularea, folosim focalizarea relativă 
-, Dimensionalless și numit coeficientul caracteristic al modului sau al șurubului.
Moduri de șuruburi de operare
Într-un colț constant al instalației, unghiul de atac al lamelor depinde de dimensiunea vitezei de zbor. Cu o creștere a vitezei de zbor, unghiul de atac scade. În acest caz, șurubul este "provocat", deoarece momentul rezistenței la rotație a șurubului scade și, prin urmare, puterea necesară a motorului scade. Aceasta determină o creștere a vitezei de rotație. La scăderea vitezei de zbor, dimpotrivă, unghiul de atac crește și șurubul "este întârziat", viteza de rotație este redusă.
Cu o creștere mare a vitezei de zbor sau la un colț mic al instalației, unghiul de atac poate deveni zero și chiar negativ. În cazul lamelor, fluxul de aer nu este o parte de lucru (spate), ci spatele (partea din față). În același timp, împingerea și puterea pot deveni negative.
Tija și coeficientul de împingere sunt considerați pozitivi dacă direcția de împingere coincide cu direcția de mișcare a aeronavei, cu direcția opusă - negativă. În acest caz, șurubul creează rezistență.
Puterea șurubului T și factorul de putere este considerată pozitivă atunci când cuplul din forțele aerodinamice ale șurubului este opus direcției rotației sale. Dacă cuplul acestor forțe acceptă rotația șurubului, adică puterea rezistenței la rotație, puterea șurubului este considerată negativă.
La schimbarea și într-o gamă largă, suprafața de rulare poate varia de la zero la valori pozitive infinit de mari (când).
Luați în considerare cele mai caracteristice moduri de funcționare a șurubului.
Modul în care viteza înainte \u003d 0 este, prin urmare, egală cu zero, numită modul de funcționare al șurubului - pe loc (Fig. Stânga). Pe graficul acestui mod corespunde punctului darÎn cazul în care coeficienții de tracțiune și de putere au, de obicei, valori maxime. Unghiul de lame de atac A în timpul funcționării șurubului la fața locului este aproximativ egal cu colțul de instalare. Deoarece șurubul atunci când lucrează la fața locului nu produce nici o lucrare utilă.
Modul de funcționare a șurubului atunci când există o tracțiune pozitivă în prezența unei viteze transparente, numită regimul elicei (Figura dreapta). Este modul principal și cel mai important de funcționare, care este utilizat la conducerea, decolarea, setul de înălțime, zborul orizontal al aeronavei și parțial - pe planificare și aterizare. Pe graficul acestui mod de zbor corespunde părții AB, excluzând punctele A și B. Pe măsură ce adoptarea relativă crește, valorile coeficienților de tracțiune și putere sunt reduse. Eficiența șurubului crește în același timp, ajungând la maxim la punctul B, apoi cade rapid. Punctul B caracterizează modul optim de funcționare a șurubului pentru această valoare a unghiului de instalare al lamelor. Astfel, modul de funcționare a elicei a șurubului corespunde valorilor pozitive ale coeficienților;
Modul de funcționare în care șurubul nu creează o tracțiune pozitivă, nici negativă (rezistență) modul de împingere zero. În acest mod, șurubul este înșurubat în aer liber în aer fără a fi aruncat înapoi și nu creează împingere. Modul de împingere zero de pe grafic corespunde punctului din. Iată coeficientul de tracțiune și KP. Șuruburile sunt zero. Factorul de putere are o valoare pozitivă. Aceasta înseamnă că pentru a depăși momentul rezistenței la rotirea șurubului în acest mod, motorul este necesar.
Modul de ambarcațiune zero poate apărea la planificarea unei aeronave. Unghiul de lame de atac în același timp, de regulă, este oarecum mai mic decât zero.
Modul de funcționare al șurubului atunci când este creată o tracțiune negativă (rezistență) cu putere pozitivă pe arborele motorului, este numită obișnuită modul de frânare , sau modul șurub de frână. În acest mod, unghiul de jeturi curgătoare este un unghi de instalare mai mare, adică unghiul de lame de atac este valoarea negativă. În acest caz, fluxul de aer pune o presiune pe partea din spate a lamei decât creează o tracțiune negativă. Pe graficul acestui mod de funcționare a șurubului corespunde secțiunii încheiate între punctele B și R, pe care coeficienții sunt negativi și valorile coeficienților sunt modificate de la o valoare pozitivă la zero. Puterea motorului, ca în cazul precedent, este necesară depășirea cupșului rotației șurubului.
Tija de șurub negativ este utilizată pentru a reduce durata funcționării post-punct. Pentru aceasta, lamele sunt traduse în mod special pe unghiul minim de instalare, în care unghiul de atac este negativ în timpul alergului.
Modul de funcționare, când alimentarea pe arborele motorului este zero și șurubul se rotește datorită energiei fluxului incident (sub acțiunea forțelor aerodinamice aplicate la lame), se numește regimul drepturilor de autor . Motorul dezvoltă puterea necesară numai pentru a depăși forțele interne și momentele de frecare pentru rotirea șurubului. Pe graficul acestui mod corespunde punctului g.Șurub rush, precum și în modul de frânare, negativ.
Modul de funcționare, în care alimentarea pe arborele motorului este negativă, iar șurubul se rotește datorită energiei fluxului incident, se numește modul Windmaster. . În acest mod, șurubul nu numai că nu consumă puterea motorului, iar arborele motorului în sine se rotește datorită energiei fluxului incident. Parlopul din partea dreaptă a acestui mod corespunde acestui mod. g.Modul turbinei eoliene este utilizat pentru a porni motorul oprit în zbor. În acest caz, arborele motorului este relaxat la rotația necesară pentru a începe, fără a necesita dispozitive de pornire speciale.
Frânarea aeronavei în timpul kilometrajului începe, de asemenea, pe modul de vânt și trece în mod constant stadiul de coping și frânare la modul de împingere zero.
Stratul de frontieră Se numește un strat subțire al gazului inhibat, care este format pe suprafața corpului raționalizat fluxul. Viscozitatea gazului din stratul de frontieră este principala cauză a formării forței parbrizului.
Când cheltuiți orice organism, particula de gaz, trecând foarte aproape de suprafața sa, va avea o frânare puternică. Pornind de la un anumit punct din apropierea suprafeței, debitul când se apropie de corp scade și pe suprafața în sine devine egal cu zero. Distribuția vitezelor în alte secțiuni de suprafață este similară (Figura 2.1).
Distanţă R.În cazul în care viteza scade se numește grosimea stratului de graniță și schimbarea grosimii stratului limită - viteza gradientului.
Figura 2.1 Schimbarea debitului de aer în stratul de margine
Grosimea stratului de graniță este măsurată în milimetri și depinde de vâscozitatea și presiunea aerului, de forma corpului, starea suprafeței sale și poziția corpului în fluxul de aer. Grosimea stratului de gradină crește treptat din partea din față a corpului, în spate.
La limita stratului de frontieră, viteza particulelor devine egală cu viteza fluxului incident. Nu există mai mare decât această limită a gradientului de viteză, prin urmare vâscozitatea gazului nu este practic nici un manifest.
Astfel, în stratul limită al vitezei particulelor variază de la viteza de curgere exterioară a "limitei" stratului limită la zero pe suprafața corpului.
Datorită gradientului de viteză, natura mișcării particulelor de gaze din stratul de graniță diferă de mișcarea lor în stratul potențial. În stratul de graniță datorită diferenței de viteze U. 1 - U. 2 Particulele vin la mișcarea de rotație (vezi Figura 2.2).
Rotația este mai intensă, cu atât mai aproape de suprafața corpului este o particulă. Stratul de frontieră este întotdeauna jurat și, prin urmare, se numește un strat de răsucire a suprafeței.
Figura 2.2 Coloana care curge prin frânare debitul de aer în stratul de frontieră
Particulele de gaz din stratul de margine sunt efectuate într-un flux către regiune, situate în spatele corpului raționalizat numit A pus jet. Viteza particulelor în jetul senzator este întotdeauna mai mică decât viteza fluxului extern, deoarece Particulele cad din stratul de frontieră deja în Abradesses.
Tipuri de flux de strat de frontieră . La o viteză mică a gazului de flux incident în stratul limită curge calm ca straturi separate. Un astfel de strat de frontieră este numit laminar. (Figura 22.3, a). Stratul de frontieră este jurat, dar mișcarea de gaz este comandată, straturile nu sunt amestecate, particulele se rotesc în același strat subțire.
Dacă stratul de frontieră are loc o agitare energetică a particulelor în direcția transversală și întregul strat de frontieră, densitan aleatoriu, un astfel de strat de frontieră este numit turbulent (Figura 2, B).
În stratul de frontieră turbulentă, există o mișcare continuă a sâmburilor de aer în toate direcțiile, ceea ce necesită mai multă energie. Rezistența la fluxul de aer crește.
a) b)
din)
Figura 2.3 Flux laminar și turbulent
Partea din față a corpului raționalizat este formată un strat de frontieră laminar, care trece apoi în turbulente. Un astfel de strat de frontieră este numit amestecat (Figura 22.3, C).
Cu un flux mixt la un anumit punct, se produce stratul de limită de la laminar la turbulent. Localizarea acestuia pe suprafața corpului depinde de viteza pilulei, de forma corpului și de poziția sa în fluxul de aer, precum și de rugozitatea suprafeței. Poziția punctului este determinată de coordonate H. din (Figura 22.3,) .
În profilele netede, punctul de tranziție se află de obicei la o distanță de aproximativ 35% din lungimea coardei.
La crearea de profiluri aripi, designerii tind să atribuie acest punct cât mai departe posibil de la marginea frontală, mărind astfel lungimea părții laminare a stratului limită în acest scop special labirizat Profiluri, precum și creșterea netezimii suprafeței aripii și o serie de alte evenimente.
Din stratul de frontieră . Atunci când simplificarea corpului cu o suprafață curbilinară, presiunea și viteza la diferite puncte ale suprafeței vor fi inegale (Figura 2.4). Debitul de debit de la punctul A până la punctul B apare o expansiune a fluxului difuzor.
A B.
Figura 2.4 Curentul în stratul de frontieră în apropierea punctului de separare
Prin urmare, presiunea crește și viteza este redusă, deoarece suprafața ratei de particule a particulelor este foarte mică, sub influența diferenței de presiune dintre punctele A și în această secțiune, gazul curge în direcția opusă. În acest caz, fluxul extern continuă să avanseze .
Datorită fluxului invers al gazului, debitul exterior este împins din suprafața corpului. Stratul de frontieră se umflă și se desprinde de suprafața corpului. Punctul de pe suprafața corpului, în care se numește separarea stratului de graniță punct de separare .
Separarea stratului de graniță duce la formarea vrăjitorilor pentru organism. Poziția punctului de separare depinde de natura fluxului în stratul de frontieră. Cu un flux turbulent, locația fluxului se află mult mai departe în aval decât atunci când laminarul. Zona de vortex pentru organism în acest caz este semnificativ mai mică. Acest fenomen paradoxal este explicat prin faptul că cu mișcare turbulentă există o agitație transversală mai intensă a particulelor.
Se observă separarea stratului de frontieră atunci când curge în jurul suprafețelor curbilinare, cum ar fi un profil de aripă la unghiuri mari de atac. Fenomenul este foarte periculos, pentru că duce la o scădere bruscă a forței de ridicare, o creștere considerabilă a rezistenței la fluxul de flux, pierderea stabilității și aeronavele controlate, vibrațiile.
Fenomenul dispersiei debitului depinde de forma și starea suprafeței corpului, de natura fluxului de aer în stratul de graniță. Corpurile având o formă alungită cu contururi netede (convenabil exacte) nu sunt supuse streamingului spre deosebire de corpurile incomode.
Defalcarea fluxului poate apărea ca urmare a încălcării regulilor de funcționare a aeronavei: accesul la unghiurile critice ale atacului, tulburările de centrare. Cu o întreținere neglijentă din cauza unei potriviri libere a capacelor Luchkov, închiderea incompletă a cercevei și a altor motive apar defalcări locale ale fluxului. Există vibrații periculoase ale unor părți ale aeronavei.
Teoria șurubului de aer
Introducere
Șurubul de aer convertește puterea rotației motorului în forța progresivă a împinsării. Șurubul de aer aruncă spatele masei de aer, iar forța reactivă este creată, împingând aeronava înainte. Șurubul șurubului este egal cu produsul masei de aer la accelerația condusă de ea cu un șurub.
Definiții.
Lama șurubului de aer - Aceasta este o suprafață de transport similar cu aripa aeronavei. Aceste definiții precum coarda, curbura profilului, grosimea relativă a profilului, alungirea relativă este similară definițiilor împotriva aripii aeronavei.
Colțul lamelor cu șurub ( lamă unghi sau pas. )
Acesta este unghiul dintre lama coardei și planul de rotație. Unghiul instalației scade de la rădăcina lamei până la sfârșit, deoarece viteza circumferențială a lamei crește din comula până la sfârșit. Unghiul de instalare al lamelor este măsurat într-o secțiune, situat la 75% din lungimea sa, numărătoare de la o comula.
Șurub ( pitch geometric. )
Aceasta este distanța pe care șurubul a trecut într-o singură întoarcere, dacă se mișca prin aer cu unghiul de instalare a lamelor. (Vă puteți imagina un pas cu șurub ca o mișcare a unui bolț răsucite pe un fir, dar nu vom folosi o astfel de analogie)
Moneda geometrică a țărmului ( lamă răsucire. )
Secțiunile transversale ale lamei, situate mai aproape de sfârșitul ei, într-o singură întoarcere trec un mod mai mare. Pentru etapa cu șurub este aceeași pentru toate secțiunile transversale ale lamei, unghiul secțiunilor scade treptat din comula până la sfârșit.
Unghiul de instalare a lamelor pe multe șuruburi se poate schimba. Atunci când unghiul de bloc al lamei este mic, ei spun că șurubul este pe modul mic de pas (pitch fin) și când, dimpotrivă - pe modul cu pas mare (pitch gros).
Călca Şurub (Pitch efectiv. sau Avans pe revoluție)
În zbor, șurubul nu trece distanța egală cu pasul cu șurub, într-o singură întoarcere. Distanța reală care trece printr-un șurub depinde de viteza aeronavei și se numește alimentarea șurubului.
Diapozitiv cu șurub ( alunecare. )
Diferența dintre pas și ghidul șurubului se numește diapozitivul șurubului.
Înclinarea liniei de șurub ( helix. unghi )
Acesta este unghiul dintre traiectoria reală a secțiunii transversale a șurubului de aer și a planului de rotație.
Un unghi de atac (α)
Traiectoria secțiunii transversale a lamei din aer determină direcția fluxului de aer incident. Unghiul dintre secțiunea de cording a lamei și direcția fluxului de raid este un unghi de atac a secțiunii transversale a lamei. La unghiul de atac afectează rata de evacuare circumferențială (viteza de rotație a șurubului) și viteza reală a aeronavei.
Pași fixați ( fix pas. elice. )
Cifrele arată funcționarea șurubului de aer fix la schimbarea condițiilor de câmp. Creșterea adevăratei viteze a aeronavei la o viteză constantă de rotație a șurubului (viteza circulară) reduce unghiul atacului cu șurub. O creștere a vitezei de rotație a șurubului la o viteză constantă de zbor reală crește unghiul atacului de șurub.
Forțele aerodinamice care apar în șurubul de aer
Lama șurubului este o suprafață purtătoare similară cu aripile aeronavei. Când se mișcă prin aer la un unghi de atac, forțele aerodinamice sunt create pe ea, precum și pe aripa. O picătură de presiune are loc între suprafețele lamei. Suprafața lamei, unde se creează mai multă presiune, se numește suprafața de lucru a lamei (fața de presiune sau față de împingere). Când șurubul creează o linie dreaptă, lucrarea este suprafața din spate (plat) a lamei. Păcatele de presiune creează o forță aerodinamică completă, care poate fi descompusă în două componente, tracțiune și putere de rezistență la rotație.
Șurubul aerian.
Tracţiune - Aceasta este o componentă a forței aerodinamice complete, perpendiculară pe planul de rotație. Forța de împingere este creată inegal de lungimea lamei. Este minimă la sfârșitul lamei, unde scaderea de presiune dintre suprafețe dispare, scade, de asemenea, în komle datorită unei viteze mici circumferențiale. Thrust creează un moment de îndoire pe fiecare lamă, încercând să le poată conduce înainte. (Forța egală și direcția opusă în direcția șurubului aruncă aerul înapoi.)
Momentul rezistenței la rotație
Forța de rezistență a rotirii șurubului de pe umărul de la axa de rotație până la punctul de aplicare a forței aerodinamice complete creează momentul rezistenței la rotație. Egal în magnitudine și momentul opus acționează asupra aeronavei, încercând să o transforme în raport cu axa longitudinală. De asemenea, momentul rezistenței la rotație creează momente de încovoiere pe lamele șurubului de aer, încercând să le îndoaie împotriva direcției de rotație.
Centrul de răsucire centrifugală a lamei ( centrifugal. răsucirea. moment. )
Componentele laterale ale forțelor centrifuge "A" și "B" creează un moment despre axa de schimbare a colțului instalării lamei, încercând să reducă pasul șurubului.
Momentul răsucire aerodinamică a lamei ( aerodinamic răsucirea. moment. )
Deoarece centrul de presiune este amplasat înaintea axei de schimbare a colțului instalării lamei, forța completă aerodinamică creează un moment care încearcă să crească pasul șurubului.
Momentul aerodinamic contracarează momentul răsucire centrifugală, dar este mai slabă.
Eficiența șurubului de aer
Eficiența șurubului este determinată de atitudinea capacității de tracțiune și de puterea furnizată șurubului de la motor. Puterea strânsă a șurubului este determinată de produsul împingătorului șurubului la viteza reală a aeronavei, iar puterea motorului este motorul cupluului motorului asupra vitezei unghiulare de rotație a șurubului.
k. p. d. șurub \u003d putere reală / putere motor
Dependență de. P. D. Șurub de la viteza de zbor
S-a arătat mai sus că, cu o creștere a unghiului de viteză a zborului, lamele de atac ale șurubului de pasare fixă \u200b\u200bscade. Aceasta duce la o scădere a puterii șurubului. La o anumită viteză, acest unghi va scădea atât de mult încât tija șurubului va scădea la zero. Aceasta înseamnă că K. P. D. Șurubul va deveni, de asemenea, egal cu zero.
Pentru un șurub fix, există o singură viteză la care lamele vor pleca la cel mai favorabil unghi de atac și k. P. Șurubul va fi maxim. (la o viteză unghiulară constantă de rotație)
Cu o reducere suplimentară a vitezei aeronavelor, unghiul de lame de atac crește. Cresterea șurubului crește, dar produsul împingătorului pe viteza (puterea de tracțiune) începe să cadă. Pe viteza zero a șurubului șurubului este maxim, dar șurubul nu produce o muncă utilă, așa că este de a. P. D. Din nou este zero.
Coeficientul de eficiență al șuruburilor cu pas fix se modifică puternic când se schimbă viteza de zbor.
Așa cum se poate observa din imagine folosind șurubul pasului schimbător (unghiul de instalare a lamelor), este posibil să se realizeze activitatea sa eficientă într-o gamă largă de tarife de zbor.
Un șurub cu pas fix, cu capacitatea de a schimba colțul lamelor din butuc atunci când este servit pe Pământ.
Șurubul de aer cu capacitatea de a alege trei colțuri fixe ale setării lamelor în zbor. Pasul cu șurub mic este instalat pentru decolare, set de înălțime și plantare. Cu zbor de croazieră, șurubul este instalat în poziția de pas mare. Dacă motorul nu reușește, șurubul este instalat în poziția VICE.
Pașii schimbătorului Șurub de aer (propulsoare de viteză constantă).
Pe aeronavele moderne, sunt instalate șuruburi care rezistă automat frecvenței de rotație specificate, schimbând unghiul de instalare al lamelor. Acest lucru vă permite să vă mențineți la înălțime la. P. D. într-o gamă largă de viteze, îmbunătățiți caracteristicile decolării și un set de înălțime și asigurați-vă economia de combustibil în zborul de croazieră.
Changer cu șurub de aer
Figura prezintă un panou de control tipic și un motor pe aeronavă cu piston mic. Toate pârghiile sunt într-o poziție de decolare (față extremă).
Regulatorul de viteză de rotație a șurubului este setat la viteza maximă.
Mutarea pârghiei de mijloc spate va duce la o scădere a vitezei de rotație a șurubului.
Rețineți: Puteți face o analogie între pârghia de comandă a vitezei șurubului și maneta cutiei de viteze din mașină.
Viteza maximă a șurubului este prima transmisie din aparat.
Viteza minimă a șurubului este cea de-a cincea transmisie din mașină.
Figura arată condițiile de funcționare ale șurubului de aer la începutul pistei de pe pistă. Cifra de afaceri a șurubului este maximă, viteza progresivă este mică. Unghiul lamelor de atac este optim, șurubul funcționează cu maxim. P. D. Pe măsură ce viteza crește unghiul de lame de atac vor scădea. Acest lucru va duce la o scădere a forței de împingere și a rezistenței rezistenței la rotație. Cu puterea constantă a cifrei de afaceri a motorului, motorul va începe din ce în ce mai mult. Un regulator de menținere a unei viteze de rotație a șurubului constant va începe să mărească unghiul de instalare a lamelor cu șurub pentru a preveni cifra de afaceri cu șurub. Astfel, unghiul de lame de atac tot timpul va fi ținut pe valorile optime.
Figura prezintă condițiile de funcționare ale șurubului când zboară la viteză mare. Pe măsură ce se aude adevărata viteză a zborului, controlerul de viteză a șurubului crește în mod constant unghiul de instalare al lamelor, susținând unghiul constant al atacului.
Desenul prezintă funcționarea șurubului în zborul de croazieră. Modurile optime de viteză și viteza de rotație sunt indicate în ghidul firmware-ului. De obicei, este recomandat să reduceți mai întâi puterea motorului și apoi să reduceți viteza de rotație a șurubului.
De-a lungul zborului, regulatorul de întreținere a vitezei constante controlează lamele cu șurub setarea unui unghi pentru a salva cifra de afaceri specificată. Cel puțin încercând să o realizeze.
Dacă cuplul de la motor dispare (modul mic de gaz sau defecțiune), atunci regulatorul, încercând să mențină cifra de afaceri, reduce unghiul de instalare la lame la minimum. Unghiul lamelor de atac devine negativ. Acum, forța aerodinamică completă de pe șurub este direcționată în direcția opusă. Poate fi descompus pe tracțiunea negativă a șurubului și forța care încearcă să deblocheze șurubul. Acum, șurubul de aer va roti motorul.
Pe o aeronavă cu două uși atunci când motorul nu reușește dacă șurubul copiilor motorului refuzat, caracteristicile setului de înălțime, gama de zbor sunt foarte deteriorate și este dificil să se controleze aeronava datorită unui punct de cotitură suplimentar. De asemenea, rotirea motorului refuzat poate duce la clarificarea sau focul său.
FLUGAREA
La rotirea lamei șurubului la unghiul forței de ridicare nulă atacă rezistența șurubului rotativ și șuruburile se oprește. Parbrizul (tracțiunea negativă) a șurubului scade la minimum. Acest lucru crește semnificativ caracteristicile unui set de înălțime (atunci când este refuzat unul dintre cele două motoare), deoarece gradientul setului de înălțime depinde de diferența dintre motoare și rezistența parbrizului.
De asemenea, spălarea lamelor de șuruburi reduce momentul desfășurarii de la motorul refuzat. Acest lucru îmbunătățește controlul aeronavei și scade viteza minimă evolutivă atunci când motorul nu reușește cu MC.
Pe aeronavă cu un singur motor, nu este prevăzută înșurubarea șurubului. Cu toate acestea, dacă motorul nu reușește, există posibilitatea de a reduce semnificativ tija negativă a șurubului. Pentru aceasta, regulatorul de viteză de rotație este transferat la viteza minimă. În același timp, șurubul va fi setat la poziția maximă a pasului.
Acest lucru vă permite să măriți calitatea aerodinamică a aeronavei, ceea ce va reduce gradientul pierderii înălțimii asupra planificării cu motorul refuzat. Cifra de afaceri a motorului va scădea, de asemenea, datorită reducerii puterii care doresc să se relaxeze șurubul.
Dacă traduceți controlul vitezei șurubului la o creștere a vitezei de rotație, efectul va fi opusul.
Selectarea puterii de la motor pe șurub
Șurubul de aer trebuie să poată percepe toată puterea motorului.
De asemenea, ar trebui să funcționeze cu maximul la. P. D. Pe parcursul gamei operaționale a aeronavei. Un factor critic este viteza de curgere în lame. Dacă se apropie de viteza sunetului, atunci fenomenul asociat cu comprimabilitatea aerului conduc la o scădere a forței de împingere și la creșterea momentului rezistenței la rotație. Acest lucru reduce semnificativ la. P. Șurubul și mărește zgomotul.
Limitarea vitezei fluxului în jurul lamei de lame impune restricții asupra diametrului și vitezei unghiulare de rotație a șurubului, precum și viteza adevărată a zborului.
Diametrul șurubului este, de asemenea, limitat la cerințele decalajului minim la suprafața aeroportului și a fuselajului avionului, precum și necesitatea de a instala motorul cât mai aproape de fuselaj pentru a reduce momentul desfășurarii în eveniment a eșecului său. În cazul în care motorul este departe de axa longitudinală a aeronavei, este necesar să se mărească penajul vertical pentru a furniza o echilibrare a avionului atunci când motorul nu reușește la o viteză mică. Toate cele de mai sus arată că pentru a se asigura că șurubul consumă întreaga putere a motorului de unică folosință, într-o creștere a diametrului său ineditiv. Adesea se realizează printr-o creștere a coeficientului de umplere al șurubului de aer.
Coeficientul de umplere a șurubului de aer ( soliditate. )
Aceasta este atitudinea zonei frontale a tuturor lamei în zona cu un șurub supraalabil.
Metode de creștere a coeficientului de umplere a șurubului de aer:
Crește lamele de coardă. Aceasta duce la o scădere a alungirii relative a lamei, ceea ce duce la o scădere a C. p. D.
Crește numărul de lame. Selecția de putere de la motor crește fără a crește viteza de streaming și reducerea alungirii relative a lamelor. Creșterea numărului de lame de o cantitate mai clară (5 sau 6) duce la o scădere a k. P. D. Șurub
Șurubul șurubului este creat prin aruncarea masei de aer înapoi. Dacă o creștere prea mare a coeficientului de umplere a șurubului de aer, atunci masa aerului va scădea, ceea ce poate obține accelerația atunci când trece prin șurub. Pentru a crește în mod eficient numărul de lame, utilizați șuruburi coaxiale care se rotesc pe o singură axă în direcții opuse.
Momentele și forțele create de șurubul de aer
Șurubul creează momente pe toate cele trei axe ale aeronavei. Cauzele acestor momente sunt diferite:
momentul de desen al reacției cu șurub
momentul giroscopic
moment spiralat dintr-un jet confuz
momentul cauzat de streaming cu șurub asimetric
Notă: Cele mai multe motoare moderne sunt echipate cu șuruburi de aer care se rotesc în sensul acelor de ceasornic (dacă vă uitați la spate). Pe unele aeronave cu două uși de pe motorul drept, se instalează un șurub rotativ în sens invers acelor de ceasornic pentru a elimina dezavantajele asociate cu aspectul unui motor critic (vezi capitolul 12).
Momentul de desen al reacției cu șurub
Deoarece șurubul se rotește în sensul acelor de ceasornic, aeronava acționează egal cu magnitudinea și opusul în direcția momentului.
Atunci când rulează o aeronavă, pneumaticul stâng va avea o încărcătură mai mare care va crea o rezistență mai mare la rulare. Prin urmare, aeronava va avea tendința de a inversa spre stânga. În zbor, avionul va avea o tendință spre stânga. Cel mai vizibil acest moment va fi cu vârful maxim al șurubului și viteza scăzută de zbor (volan redus).
Momentul rătăcitor al reacției șurubului este practic absent din șuruburile coaxiale care se rotesc în laturile opuse.
În textul original este scris că în aeronavă cu două legături cu șuruburi rotative în aceeași parte, momentul neclar al reacției șuruburilor lipsește până când unul dintre motoare refuză. Nu este adevarat. Mecanica teoretică spune că momentul total care acționează asupra corpului solid este egal cu suma algebrică a momentelor situate în același plan. Aceasta este, momentul reacției șuruburilor va funcționa pe aeronavă, indiferent de numărul de funcționare a motorului și dacă toate șuruburile se rotesc în aceeași parte, atunci momentele se vor dezvolta.
Momentul giroscopic
Șurubul de aer rotativ are proprietăți giroscoape - tinde să mențină poziția axei de rotație în spațiu și, în cazul unei aplicații a forței externe - apare un moment giroscopic, încercând să extindă axa giroscopului în direcția aceea diferă la 90 ° față de direcția rotației forțate.
Direcția acțiunilor momentului giroscopic este determinată convenabil prin utilizarea următoarelor reguli mnemonice. Imaginați-vă că stați în cockpit. Planul de rotație a motorului (șurub) este un cerc și direcția de rotație este săgeata de-a lungul cercului.
Dacă petreceți o săgeată din centrul circumferinței circumferinței în direcția nasului aeronavei, atunci a doua săgeată îndreptată de-a lungul circulației în cerc în direcția rotației motorului (șurub) va arăta direcția suplimentară (precession ) mișcarea nasului aeronavei cauzată de acțiunea cuplă giroscopică (șurub).
Momentul giroscopic apare numai atunci când aeronava este rotită pe teren și la rată.
Nu există un moment giroscopic despre șuruburile coaxiale.
Moment spiralat dintr-un jet confuz
Șurubul de aer aruncă înapoi jetul răsucite de aer, care se rotește în jurul fuselajului, schimbă curgerea în jurul chiuvei. Deoarece șurubul se rotește în sensul acelor de ceasornic, jetul conduce un chilou la colțul stângului, provocând rezistență laterală spre dreapta.
Momentul spiralat din jetul capturat al șurubului creează momentul minciunii spre stânga. Amploarea momentului depinde de modul de funcționare a motorului și revoluțiilor șurubului de aer.
Puteți reduce momentul spiralat folosind:
folosind șuruburi coaxiale
instalarea unui compensator fix pe volanul
instalarea motorului cu o axă de donator mic de șurub spre dreapta
instalarea chilului la un unghi mic la stânga
Momentul cauzat de streaming cu șurub asimetric
În zbor, axa șurubului este deflectată din direcția fluxului de raid la unghiul de atac. Acest lucru duce la faptul că lama descendentă este raționalizată la un unghi mare de atac decât în \u200b\u200bcreștere. Partea dreaptă a șurubului de aer va crea o forță mare decât stânga. Astfel, va fi creat momentul culcat spre stânga.
Cea mai mare cantitate de acest moment va avea la modul maxim de funcționare a motorului și unghiul maxim de atac.
Influența condițiilor atmosferice
Modificările în presiunea atmosferică și / sau temperatura conduc la o modificare a densității aerului.
Acest lucru afectează:
puterea motorului cu poziție de accelerație neschimbată
momentul rezistenței la rotația șurubului.
O creștere a densității aerului duce la o creștere a ambelor parametri, dar puterea motorului crește într-o măsură mai mare.
Efectul efectului de densitate a aerului cu șuruburi cu trepte fixe
O creștere a densității duce la o creștere a revoluțiilor cu șuruburi și a inversului.
Efectul densității de aer în momentul rezistenței la rotație (cuplul motorului necesar) șuruburi fixe
Creșterea densității duce la o creștere a momentului de rezistență la rotația șurubului și invers.
Șurubul de aer este o componentă esențială a centralei electrice și pe cât de mult depinde calitățile tehnice ale acestuia din urmă de motor și de aeronava.
În plus față de alegerea parametrilor geometrici ai șurubului de aer, atenția este meritată prin coordonarea numărului de rotații ale șurubului și a motorului, adică selectarea cutiei de viteze.
Principiul funcționării șurubului de aer
Lama șurubului face o mișcare complexă - progresivă și rotativă. Viteza de mișcare a elementului lamei va fi pliată de la viteza raionului și progresivă (viteza de zbor) - V.
În orice secțiune a componentei lamei de viteză V. Acesta va fi neschimbat, iar viteza circumferențială va depinde de amploarea razei în care se află secțiunea în cauză.
În consecință, cu o scădere a razei, unghiul abordării jetului crește, iar unghiul secțiunii transversale este redus și poate fi egal cu zero sau negativ. Între timp, se știe că aripa cea mai eficientă "funcționează" la colțurile atacurilor aproape de colțurile calității maxime aerodinamice. Prin urmare, pentru a forța lama să creeze cea mai mare tracțiune la cele mai scăzute costuri de energie, unghiul trebuie să fie variabil prin rază: mai puțin la capătul lamei și mare lângă axa de rotație - lama trebuie să fie răsucite.
Propagarea grosimii profilului și răsucirea razei șurubului, precum și forma profilului șurubului este determinată în procesul de proiectare a șurubului și este rafinat ulterior pe baza purjei în conductele aerodinamice. Astfel de studii sunt efectuate ca o regulă în birouri de proiectare specializate sau instituții echipate cu echipamente moderne și mijloace de tehnologie de calcul. Birourile experimentale de proiectare, precum și designerii amatori, se bucură de obicei de familiile cu șurub deja dezvoltate, ale căror caracteristici geometrice și aerodinamice sunt prezentate sub formă de coeficienți fără dimensiuni.
Caracteristicile principale
Diametrul șurubului - D. Numit diametrul cercului, care capetele lamei sale sunt descrise în timpul rotației.
Lățimea lamei - Aceasta este secțiunile coarde pe o rază dată. Calculele folosesc în mod obișnuit lățimea relativă a lamei
Top Blade. Ce rază se numește cea mai mare grosime a secțiunii transversale pe această rază. Grosimea variază de-a lungul razei lamei, scăzând din centrul șurubului până la capătul său. Sub grosimea relativă înțelege raportul dintre grosimea absolută la lățimea lamei pe aceeași rază :.
Unghiul de instalare a lamei se numește un unghi format de coarda acestei secțiuni cu planul de rotație cu șurub.
Secțiunea pas a lamei H. Distanța pe care această secțiune va trece în direcția axială atunci când se rotește șurubul se întoarce în jurul axei sale, înșurubată în aer ca un solid.
Pasul și unghiul secțiunii secțiunii sunt asociate cu raportul evident:
Șuruburile reale de aer au un pas variind de-a lungul razei pe o anumită lege. Ca un unghi caracteristic al instalației, lama este luată, de regulă, secțiunea secțiunii secțiunii situată la 0,75r de la axa rotației șurubului este indicată ca.
Răsucirea lamelor numită schimbarea de către raza unghiurilor dintre secțiunea de cording pe această rază și coarda de pe raza de 0,75r, adică
Pentru ușurința utilizării, toate caracteristicile geometrice enumerate sunt, de obicei, grafic în funcție în raport cu raza curentă cu șurub. 
Ca exemplu, figura următoare prezintă datele care descriu geometria șurubului cu șurub cu două blaturi:
Dacă șurubul se rotește cu numărul de rotații care se deplasează progresiv la viteză V. Apoi, într-o singură întoarcere, va trece drumul. Această valoare se numește o hrănire a șurubului, iar atitudinea sa față de diametru se numește fluxul relativ al șurubului:
Proprietățile aerodinamice ale șuruburilor sunt luate pentru a caracteriza coeficientul de tracțiune fără dimensiuni:
Rata de putere
Și coeficientul de acțiune util
Unde r. - densitatea aerului, în calcule poate fi luată egal cu 0,125 kgf cu 2 / m 4
Viteza de rotație a vitezei colțului
D. - diametrul șurubului, m
P. și N. - Respectiv, împingerea și puterea pe arborele șurubului, KGF, L. din.
Tractul de șurub teoretic
Pentru constructor, situația este de interes pentru a face o estimare aproximativă de împingere creată de instalația de alimentare. Această sarcină este rezolvată pur și simplu cu ajutorul teoriei elicei perfecte, conform căreia șurubul este prezentat de funcția a trei parametri: puterea motorului, diametrul șurubului și viteza de zbor. Practica a arătat că împingerea șuruburilor reale efectuate rațional este de numai 15-25% sub valorile teoretice limită.
Rezultatele calculelor pe teoria propulsorului perfect sunt prezentate în următorul grafic, care vă permite să generați raportul dintre împingere la putere, în funcție de viteza și parametrul de zbor N / d 2. Se poate observa că, cu vitezele de acumulare ale împingătorului, este puternic depinde de diametrul șurubului, dar deja la vitezele comparației de 100 km / h, dependența specificată este mai puțin semnificativă. În plus, programul oferă o idee vizuală despre inevitabilitatea reducerii tijei ratei de zbor, care trebuie luată în considerare la estimarea datelor de zbor ale SLA.
bazat pe:
"Ghid pentru designeri de clădiri amatori de aeronave", volumul 1, frate