Druzya.org
Возьмемся за руки, Друзья...
 
 
Наши Друзья

Александр Градский
Мемориальный сайт Дольфи. 
				  Светлой памяти детей,
				  погибших  1 июня 2001 года, 
				  а также всем жертвам теракта возле 
				 Тель-Авивского Дельфинариума посвящается...

Библиотека :: Энциклопедии и Словари :: Г. П. Свищёв - Энциклопедия авиации.
<<-[Весь Текст]
Страница: из 1032
 <<-
 
ему дополнительную, индуктивную скорость w. В результате истинная скорость Wн,. 
обтекания элемента и истинный угол атаки ({{?}}н на рис. 4) отличаются от 
идеальных. Вычисление w и {{?}}н являются основной задачей теории винта.
В 1910—1911 Г. X. Сабинин и Б. Н. Юрьев развили теорию Джевецкого, включив в 
неё, в частности, некоторые положения теории идеального пропеллера. Расчёты В.
 в. по полученным ими формулам вполне удовлетворительно согласовывались с 
экспериментальными результатами. В 1912 Н. Е. Жуковский предложил вихревую 
теорию, дающую точное физическое представление о работе винта, и практически 
все расчёты В. в. стали проводиться на основе этой теории.
Согласно теории Жуковского, винт заменяется системой присоединённых и свободных 
вихрей (рис. 5). При этом лопасти заменятся вихрями присоединёнными, которые 
переходят в вихрь свободный (рис. 6), идущий вдоль оси винта, а с задней кромка 
лопасти сходят свободные вихри, образующие в общем случае винтовую вихревую 
пелену. При допущении, что {{?}} <  < V и свободные вихри имеют форму винтовых 
линий (малы возмущения), Жуковский получил простые формулы для скорости {{?}}, 
вызываемой цилиндрическим слоем винтовых вихрей (то есть для осреднённой по 
окружности {{?}}), дающие непосредственную связь {{?}} с циркуляцией скорости 
вокруг сечения лопасти. Гипотеза плоских сечений при безотрывном обтекании 
лопасти была подтверждена экспериментально совпадением распределений давления 
по сечениям лопасти вращающегося В. в. и крыльев с теми же профилями сечений. 
Оказалось, однако, что вращение влияет на распространение срыва потока по 
поверхности лопасти и в особенности на разрежение в области отрыва. 
Начинающаяся на конце лопасти область отрыва потока подобна вращающейся трубе, 
разрежение в ней управляется центробежной силой и на внутренней части лопасти 
намного больше, чем на крыле.
При {{?}} < 1 истинная индуктивная скорость близка к средней, и полученные в 
вихревой теории формулы дают хорошие результаты при расчёте и проектировании В.
 в. Однако при {{?}} > 1 отличие истинной {{?}} от средней становится заметным, 
и расчёт В. в. с истинной {{?}} становится аналогичным расчёту крыла конечного 
размаха (см. Крыла теория). При расчёте тяжело нагруженных В. в. (с большим 
отношением мощности к сметаемой винтом поверхности) необходимо учитывать 
деформацию вихрей.
Вследствие того, что к окружной скорости В. в. добавляется поступательная 
скорость летательного аппарата, влияние сжимаемости воздуха сказывается прежде 
всего на В. в. (приводит к уменьшению коэффициента полезного действия). При 
дозвуковых окружной скорости конца лопасти, поступательной скорости самолёта и 
дозвуковой скорости W влияние сжимаемости воздуха на {{?}} слабое и сказывается 
лишь на обтекании лопасти. В случае же дозвуковой скорости летательной аппарат 
и сверхзвуковой скорости W на конце лопасти (когда необходим учёт сжимаемости 
среды) теория В. в., основанная на схеме присоединённых (несущих) вихрей, 
становится практически неприменимой, к нужен переход к схеме несущей 
поверхности. Такой переход необходим и при дозвуковой скорости конца лопасти, 
если её ширина достаточно велика. Полученные в СССР экспериментальным путём 
аэродинамические характеристики В. в. и поправки, обусловленные сжимаемостью 
воздуха, широко применялись при выборе диаметров и числа лопастей В. в. и 
вместе с выбором формы лопастей (в особенности профилей их сечений) дали 
возможность улучшить лётные характеристики отечественных самолетов, в том числе 
участвовавших в Великой Отечественной войне.
В течение первого периода освоения больших дозвуковых скоростей основной 
задачей проектирования В. в. считали создание винтов большого диаметра (до 6 м) 
с высоким коэффициентом полезного действия (~85%) при максимальной скорости 
полёта. Характеристики профилей при больших околозвуковых скоростях полота 
впервые были получены экспериментально на винтах с так называемыми 
дренированными лопастями, причём один из профилей имел свойства 
сверхкритического профиля (1949). Для второго периода (с 60х гг.) характерно 
дополнительное требование — увеличенная тяга В. в. при взлёте. С этой целью 
были разработаны лопасти с профилями увеличенной кривизны. Дальнейшее развитие 
В. в. связывают с разработкой винтов с большим числом широких тонких 
саблевидных лопастей (рис. 3). С увеличением числа и ширины лопастей большое 
значение приобретает обтекание их комлевых частей, где существенен эффект 
решётки профилей. Средством уменьшения волнового сопротивления может быть выбор 
формы кока. Расчеты и эксперименты показывают, что на скоростях полёта, 
соответствующих Маха числу полёта M{{?}}  <  =  0,9, эти В. в. обеспечат 
значительную экономию топлива по сравнению с турбореактивными двигателями и 
турбореактивными двухконтурными двигателями (до 20—30%), будут менее шумными, 
что особенно существенно в связи с постоянным ужесточением Норм шума.
В СССР большой вклад в разработку теории, методов расчёта и проектирование В. в.
 внесли С. Ш. Бас-Дубов, Б. П. Бляхман, В. П. Ветчинкин, К. И. Жданов, Г. М.
 Заславский, В. В. Келдыш, А. Н. Кишалов, Г. И. Кузьмин, А. М. Лепилкин, Г. И.
 Майкапар, И. В. Остославский, Н. Н. Поляков, Д. В. Халезов.
Лит.: Жуковский Н. Е., Вихревая теория гребного винта, Полн. собр. соч., т. 6, 
М., 1937; Юрьев Б. Н., Воздушные винты, М., 1933; Александров В. Л., Воздушные 
винты, М., 1961; Франкль Ф. И., Избр. труды по газовой динамике, М., 1973; 
Теория несущего винта, М., 1973; ЦАГИ — Основные этапы научной деятельности 
1918—1968 гг., М., 1976.
Г. И. Майкапар, Ю. Л. Сухоросов.
Рис. 1. Схемы воздушных винтов.
Рис. 2. Воздушный винт: 1 — втулка; 2 — обтекатель; 3 — механизм изменения 
шага; 4 — лопасть; 5 — нагревательный элемент противообледенительной системы.
Рис. 3. Модель винта нового типа (винтовентилятора) с лопастями из 
 
<<-[Весь Текст]
Страница: из 1032
 <<-