| |
атмосферы. С этой целью в 1754 построил и испытал первую действующую модель
вертолёта — «аэродромическую машину» (рис. в табл. I). Два воздушных винта
модели приводились в движение часовой пружиной, помещённой в коробку.
Предварительно уравновешенная модель поднималась вверх при заведённой пружине.
В процессе работы над моделью, содержавшей прообразы основных элементов
современного вертолёта (несущие винты, источник мощности для их привода,
силовую передачу и корпус), Л. рассмотрел влияние относительного расположения
несущих винтов на подъёмную силу, отметил необходимость повышения мощности
пружинного механизма и уменьшения массы конструкции.
Лит.: Воздухоплавание и авиация в России до 1907, под ред. В. А. Попова, М.,
1956.
М. В. Ломоносов.
лонжерон (французское longeron, от longer — идти вдоль) — основной продольный
элемент силового набора летательного аппарата; служит для передачи изгибающих,
растягивающих, сжимающих и других нагрузок. Различают Л. балочные, коробчатые,
ферменные и ферменно-балочные.
Балочный Л. состоит из верхнего и нижнего поясов, связанных стенкой,
подкреплённой стойками. Число стоек, как правило, кратно шагу нервюр или
шпангоутов, крепящихся к ним. В лонжеронных конструкциях крыла и оперения
балочные Л. устанавливаются с учётом использования максимальной строительной
высоты профиля крыла и оперения. В кессонных конструкциях крыльев балочные Л.
выполняют роль замыкающей или разделяющей балки, несущей часть общей нагрузки,
действующей на кессон. В фюзеляжных конструкциях балочные Л. служат для
местного усиления вырезов в обшивке и являются разновидностью бимса. Коробчатый
Л. — один из вариантов балочного и используется как основной элемент в
конструкциях, нагруженных значительными крутящими моментами (например, в
лопастях несущего винта вертолёта). Ферменный Л., как правило, включает верхний
и нижний пояса, соединённые стойками с раскосами (в современных конструкциях
применяется редко). Ферменно-балочный Л. имеет в конструкции элементы как
балочного, так и ферменного Л.
лопасть винта — основная рабочая часть воздушного винта, с помощью которой при
вращении создаётся положительная или отрицательная тяга. Л. в. имеет
профилированную часть, называемую пером, комель (цилиндрический участок
комлевой части Л. в.) и прикомлевую часть — переход от пера к комлю. Основные
геометрические характеристики Л. в. показаны на рис. 1, их зависимости от
относительного радиуса f — на рис. 2. Выбор геометрических характеристик
определяется назначением винта, условиями его работы, требованиями аэродинамики,
прочности, крутильной и изгибной жёсткости, а в отдельных случаях и
технологией изготовления. По форме в плане Л. в. может быть эллиптической,
прямоугольной, трапециевидной, с прямой или изогнутой осью. В последнем случае
Л. в. называется саблевидной, применяется для уменьшения волновых потерь при
больших скоростях полёта и снижения уровня шума. По конструкции Л. в. бывают
пустотелыми (лонжеронные и безлонжеронные) и сплошными, могут изготовляться из
дерева, дуралюмина, стали и композиционных материалов. Поверхности Л. в.
защищаются от внешних воздействий различными покрытиями (оксидные и полимерные
плёнки, лаки, краски). С целью предотвращения льдообразования передняя кромка Л.
в. на 30—40% по длине и 15—20% по ширине защищается противообледенительными
устройствами (см. Противообледенительная система).
См. также статью Несущий винт.
Ю. Л. Сухоросов.
Рис. 1. Схема лопасти винта и её основные геометрические характеристики: R —
радиус; b — ширина; c — толщина; {{?}} — угол установки; r — радиус сечения.
Рис. 2. Зависимости основных геометрических характеристик лопасти винта от
относительного радиуса {{r}} сечення.
лопаточные машины — аэродинамические устройства, в которых происходит либо
преобразование механической энергии на валу в механическую (главным образом
потенциальную) энергию газа (компрессор), либо потенциальной энергии газа в
механическую энергию на валу (турбина). В обоих типах Л. м. преобразование
энергии связано с возникновением при обтекании лопаток аэродинамических сил,
которые в компрессора направлены против вращения, а в турбине — по вращению
ротора. По направлению движения рабочего тела относительно оси вращения Л. м.
бывают осевые (компрессор, турбина), центробежные (компрессор, насос) и
центростремительные (турбина). Л. м. могут быть одно- и многоступенчатыми.
В авиационных двигателях используются одно-, двух- или трехвальные Л. м. в
зависимости от числа механически не связанных роторов. Теория Л. м., методы их
расчёта и профилирования лопаток основаны на уравнениях механики сплошной среды,
записанных для фиксированного объёма, содержащего один или несколько венцов.
В авиационных газотурбинных двигателях чаще всего применяют осевой
многоступенчатый или осецентробежный компрессор и осевую газовую турбину.
Компрессор вместе с вентилятором и турбина составляют турбокомпрессор,
являющийся основной частью авиационного двигателя. Для авиационных Л. м.
характерны большие степени сжатия в компрессоре и высокие температуры газа в
турбине. Поэтому авиационные Л. м. отличаются от стационарных высокими
аэродинамическими и механическими нагрузками и высокой частотой вращения,
необходимостью охлаждения турбин (обычно сжатым воздухом, отбираемым от
компрессора).
Лит.: Нечаев Ю. Н., Федоров Р. М., Теория авиационных газотурбинных двигателей,
ч. I, M.. 1977; Холщевников К. В., Eмин О. Н., Митрохин В. Т., Теория и расчет
авиационных лопаточных машин, 2 изд., М„ 1986.
В. Т. Митрохин.
|
|