| |
потока и характеризующее режим обтекания в целом; дозвуковой (M{{?}} < 1),
трансзвуковой (|M{{?}} — 1| < < 1), сверхзвуковой (M{{?}} > 1) и
гиперзвуковой (M{{?}} > > 1). Каждый из этих режимов имеет свои
специфические особенности. Например, при безотрывном обтекании профиля
однородным потоком идеальной жидкости сопротивление его на дозвуковом режиме
равно нулю (Д'Аламбера — Эйлера парадокс), однако на всех других режимах в поле
течения образуются ударные волны, в которых кинетическая энергия необратимым
образом переходит в тепловую, и вследствие этого профиль обладает конечным
сопротивлением аэродинамическим. При обтекании тела дозвуковым потоком в
некоторых точках (в каком-либо месте) вблизи его поверхности скорость потока
может достигать скорости звука. Минимальное значение М. ч. невозмущающего
потока, при котором местное М. ч. становится равным единице, называют
критическим числом Маха М. Кроме того, обтекание тела сверх- и гиперзвуковым
потоком не исключает возможность образования локальных дозвуковых областей
течения, например, область течения между отошедшей ударной волной и
поверхностью затупленного тела в окрестности его вершины. Поэтому при
экспериментальных исследованиях необходимо выдерживать моделирование по М. ч.
М. ч. как безразмерная газодинамическая переменная определяется по местной
скорости потока и местной скорости звука, и знание поля М. ч. позволяет понять
особенности исследуемого течения. Режим обтекания тела зависит от его скорости
V{{?}} относительно среды и скорости звука a, в рассматриваемой среде, например
для воздуха при температуре T = 15{{°}}С и нормальном давлении a{{?}} = 340,
6 м/с, а для воды a{{?}} = 1470 м/с. При установившемся движении тела в
атмосфере со скоростями V{{?}} < 100 м/с (360 км/ч) M{{?}} < 0,3 и влияние
сжимаемости воздуха очень мало: максимальное различие в значениях
газодинамических переменных, вычисленных без и с учётом сжимаемости, не
превышает 4%. Поэтому при M{{?}} < 0,3 воздух можно рассматривать как
несжимаемую жидкость. При движении тела в воде в том же диапазоне скоростей М.
ч. M{{?}} < 0,07, и для всех обычных видов течения воды влияние сжимаемости
пренебрежимо мало.
В. А. Башкин.
маховое движение лопастей — колебательное движение лопастей несущего винта (НВ)
около его горизонтального шарнира (ГШ), возникающее вследствие переменности
аэродинамических сил и моментов, действующих на лопасть в полёте с
горизонтальной скоростью или по наклонной траектории. Переменность
аэродинамических сил обусловлена тем, что скорость обтекающего сечение лопасти
потока за один её оборот изменяется от максимальной, равной сумме окружной
скорости {{?}}R и скорости полёта V, до минимальной, равной их разности (см.
рис.). Угол взмаха лопасти отсчитывают от плоскости вращения до оси лопасти.
При жёстком (без шарниров) креплении лопастей возникают большие переменные
изгибающие моменты на лопасти и большой момент крена на втулке НВ. Для
устранения отрицательных влияний этих моментов лопасть крепится к втулке с
помощью ГШ, момент на котором равен нулю. Маховое движение лопасть совершает
под действием подъёмной силы, переменной в плоскости, проходящей через ось
вращения НВ (плоскость тяги винта перпендикулярна плоскости вращения). При
наличии ГШ на режиме висения угол взмаха лопасти постоянен и совпадает с углом
конусности a0. Нарастание скорости потока, обтекающего лопасть при её вращении
от заднего по полёту положения к переднему, вызывает подъём лопасти вверх, а
при дальнейшем её повороте и уменьшении скорости обтекания — опускание лопасти
вниз. В результате сметаемая поверхность оказывается отклонённой от плоскости
вращения назад (по отношению к направлению полёта) на угол a1. Наличие М. д. л.
вызывает увеличение углов атаки сечений лопасти в передней по полёту части
диска винта и уменьшение — в задней. Такое изменение углов атаки приводит к
наклону сметаемой поверхности вбок, в сторону лопасти, идущей вперёд, на угол
b1. В случае жёсткого крепления лопастей к втулке (т. н. жёсткий несущий винт)
маховое движение всей лопасти отсутствует, а её конец совершает колебания
относительно плоскости вращения за счёт изгибных деформаций. В случае крепления
лопастей посредством упругих элементов (так называемый бесшарнирный винт с
упругим креплением) М. д. л. ограничивается жёсткостью упругого элемента и
совершается за счёт его изгибных деформаций. Такие НВ получили широкое
распространение, особенно для вертолётов с небольшой массой (до 5000—6000 кг)
вследствие значительной конструктивной простоты втулки и удобства технического
обслуживания и эксплуатации.
Лит.: Гессоу А., Мейерс Г., Аэродинамика вертолета, пер. с англ., М., 1954;
Вертолеты. Расчет и проектирование, т. 1 — Аэродинамика, М., 1966; Теория
несущего винта, М., 1973; Акимов А. И., Аэродинамика и летные характеристики
вертолетов, М., 1988.
Е. С. Вождаев.
Маховое движение лопастей: скорости обтекания лопасти в режиме висения (1) и
при горизонтальном полёте (2). Длины стрелок пропорциональны скоростям
обтекания лопасти.
маховское отражение ударной волны — один из основных типов отражения ударных
волн при их взаимодействии друг с другом или с твёрдой поверхностью. Характер
отражения ударной волны 1 (см. рис.) от стенки зависит от угла падения {{?}} и
интенсивности волны. При достаточно малых {{?}} возникает регулярное отражение
2, которое с увеличением {{?}} переходит в маховское (поэтому М. о. иногда
называют также нерегулярным, или !!неправильным отражением). М. о.
характеризуется более сложной, чем при регулярном отражении, волновой
структурой, включающей кроме падающей и отражённой ударных волн, ещё ударную
волну Маха 4 и тангенциальный разрыв 3, причем все они пересекаются в одной
|
|