Винт самолета

Поступательная скорость самолета обеспечивается тягой винта. Именно эта тяга преодолевает лобовое сопротивление (сопротивление воздуха), действующее в направ­лении, обратном пути полета. Винт состоит из двух или трех лопастей, в зависимости от типа мотора и самолета, на которых он должен работать. Профиль каждой лопасти винта подобен профилю крыла самолета; таким образом, винт представляет собой крыло, которому мотор придает вращательное движение. Лопасти винта расположены под углом, образуемым лопастями и воображаемой плоскостью, перпендикулярной валу мотора. Этот угол больше всего около втулки винта и постепенно уменьшается по направлению к концу лопасти (рис. 128). Угол при сечении 1 больше, чем угол при сечении 2. Угол при сечении 2 больше, чем угол при сечении 3.

Когда воздушный винт вращается мотором, он врезается в воздух и действует точно так же, как винт, ввинчиваемый в более плотную среду. При каждом обороте винта его наклонные лопасти рассекают воздух, развивая силу, которую мы называем тягой; ре­зультатом ее является поступательное движение на определенное расстояние, завися­щее от угла установки лопастей и от диаметра винта: Если винт вращается в прочной среде, как, например, винт, ввинчиваемый в дерево, то он действует без скольжения, и расстояние, пройденное за один оборот винта, будет равно теоретическому шагу винта. Но поскольку винт вращается в воздухе, имеется некоторое скольжение, а потому дей­ствительно пройденное расстояние меньше теоретического шага винта. Как видно из рис. 128, если бы не было скольжения, винт за один оборот мог бы пройти от точки А до точки С, но так как исключить скольжение нельзя, то истинный шаг винта, назы­ваемый поступью, будет от точки А до точки В. За два оборота винт пройдет расстоя­ние A D.

Это скольжение является теоретическим скольжением, т. е. имеет место, когда винт работает наилучшим образом: лопасти рассекают воздух под таким не­большим углом, что при минимальном лобовом сопротивлении получается максималь­ный шаг. Чем меньше теоретическое скольжение, тем выше коэффициент полезного действия винта. В современной практике во время полета самолета величина скольже­ния во многих случаях будет зависеть от того, насколько вы сможете предвидеть, что будет причиной большого скольжения.

Как вы увидите далее, если самолет направлен вверх под углом, большим, чем он может взять, то создается очень большое скольже­ние с соответствующей потерей мощности и нежелательным уменьшением скорости самолета.

устройство винта самолёта

винт в самолёте

Чтобы понять работу винта, что интересно само по себе, я попрошу вас представить себе следующее.

Теоретическое расстояние, которое винт проходит за один оборот, называется тео­ретическим шагом. На рис. 129 вы можете видеть, что теоретический шаг изменяется в зависимости от угла и диаметра лопастей, как сказано выше. Винт, имеющий диаметр 3 м, с лопастями, поставленными под углом 20°, пройдет за один оборот около 198 см (А—В), при других же углах— расстояния А—С и A D.

Рис. 130. На рисунке самолет заторможен в положении /, но предполагается, что
мотор работает на полном газу. Винт увлекает большое количество воздуха, отбрасы­вая его назад. Частицы воздуха, проходя мимо лопастей винта, стремятся двигаться в направлении, указанном на рис. 130. Когда самолет стоит на месте, его вращающийся винт встречается с воздухом под максимальным углом атаки, который резко разнится от самого выгодного угла. Когда самолет набирает скорость на земле до взлета (II) и его лопасти врезаются в воздух, отбрасывание воздуха назад уменьшается, и угол, под которым лопасти встречаются с воздухом, тоже уменьшается.

Во время подъема (III) поступательная скорость самолета больше, чем скорость до взлета (II). Поэтому лопа­сти винта встречаются с воздухом под меньшим углом атаки, и если затем самолет ле­тит на большой скорости, то этот угол доходит до минимума или приближается к наи­более выгодному углу атаки винта, причем частицы воздуха проходят мимо лопастей винта в направлении, показанном под цифрой IV. Теория винта весьма сложна, и на­глядный рисунок может оказаться весьма полезным для ее уяснения.

Рис. 131. Винтом с постоянным шагом, называется винт, лопасти которого закреп­лены под определенным углом; винтом именно этого типа мы и будем пользоваться на данном этапе вашей подготовки.

винт с постоянным шагом

Работа, выполняемая винтом, измеряется умножением его тяги на число метров, пройденных самолетом в секунду. Таким образом, если самолет двигается со скоро­стью 60 м/сек (что составляет около 215 км/час) и тяга винта на этой скорости равна 400 кг, работа винта в килограммометрах будет равна 24 ООО. Если мы разделим 24 ООО на 75, то получим полезную мощность винта в лошадиных силах. В приведенном слу­чае эта мощность равняется, примерно, 320 л. с. Ввиду того что нормальный коэффи­циент полезного действия винта равен приблизительно 80%, мотор должен передавать на винт около 400 л. с.

Нормальное скольжение винта, которое мы условно приняли за 20%, остается не­изменным только при определенной скорости полета. На рисунке самолет в положении А при полете на крейсерской скорости имеет нормальное скольжение винта. На поло­гом подъеме, который показан на рисунке под буквой Б, скольжение останется нор­мальным, если мы слегка увеличим мощность мотора.

В положении С приходится для сохранения нормального скольжения винта снова увеличить мощность мотора. С дру­гой стороны, если самолету придется совершать подъем под более крутым углом, как это показано под буквой 1), и в этот момент дроссель мотора будет широко открыт (а это означает, что дальнейшее увеличение мощности мотора невозможно), то скорость подъема будет меньшей, чем в случае, показанном под буквой С, так как в положении D скольжение винта увеличится до 30%.

Под буквой Е показан самолет, летящий под чрезвычайно большим углом, но уже не углом подъема, а углом относительно земли, так как в этом положении самолет прекратил подъем и на мгновение теряет всю свою поступательную скорость и устойчивость.

 ℜ 

Рубрика статьи: Винт самолета

Последние материалы

Полковник Даниэль Ле Рой дю Вивье
Даниэль Ле Рой дю Вивье родился в Амерсфорте (Голландия) 13 января 1915 года. 31 июля 1935 года, после обучения на факультете коммерческих наук в Католическом университете Левена, Ле Рой дю... >>
Жан де Сели-Лоншан
Жан де Сели-Лоншан, бельгиец, родился в 1911 году. Он, как и многие другие, покинул страну после капитуляции 28 мая 1940 года (король, главнокомандующий армии, решил избежать ненужного кровопролития). Чтобы продолжить... >>
Жан Оффенберг (продолжение)
Оффенберг вступил в РАФ 30 июля, и прибыл в Саттон-Бридж в тот же день, чтобы пройти обучение в 6-й авиашколе. Здесь он переучился на пилота Харрикейна и 17 августа был... >>
RJStech.com 2010—2013©

Воспроизведение, полное и частичное цитирование материалов должно сопровождаться прямой иактивной гиперссылкой на портал RJStech.com.