Соответствие винта двигателю
Для того чтобы
винт вращался с постоянными оборотами,
необходимо, чтобы тормозящий момент
Мт,
равный произведению
,
был равен крутящему моменту двигателя
Мкр,
равному произведению Fd,.т.е.
Мт=Мкр
(Рисунок4.8).
Предположим, что это равенство соответствует расчетному числу оборотов винта nрасч, то есть такому числу оборотов, при которых силовая установка работает наиболее экономично. На nрасч винт снимает полную мощность с вала двигателя. При этом считается, что винт «соответствует» двигателю.
Если это равенство будет нарушено, то двигатель будет уменьшать обороты или увеличивать. Новое равновесие устанавливается на новых оборотах двигателя, которые могут стать меньше или больше расчетных.
-Случай первый:
Мт>Мкр,т.е.
тормозящий момент винта стал больше,
чем крутящий момент, создаваемый
двигателем. Число оборотов двигателя
снижается, т.к. винт стал «тяжелым»
для двигателя. Винт не будет создавать
необходимую тягу, а значит используется
не полностью: n
<
nрасч.
-Случай второй: Мт<Мкр. Число оборотов начнет увеличиваться, т.к. винт становится «легким» для двигателя: n >nрасч. Возможна опасная раскрутка двигателя. Чтобы ее исключить, пилот уменьшает мощность двигателя. Поэтому двигатель будет использоваться не полностью.
Рассмотренные случаи возможны при работе винтов неизменяемого (или фиксированного шага), у которых углы установки в полете не изменяются. Облегчение или затяжеление винта происходит вследствие изменений условий полета: скорости, высоты полета, изменения подачи топлива в двигатель и других факторов.
Чтобы силовая установка работала с максимальным К.П.Д, используются винты изменяемого шага( ВИШ ).
Режимы работы винта
Рисунок4.8 Режимы работы воздушного винта
-Режим положительной тяги ( Рисунок4.8,а). Тяга направлена в сторону движения самолета. Винт работает на положительных углах атаки. Рассмотренный режим называется режимом положительной тяги винта, так как эта тяга тянет самолет вперед.
-При уменьшении углов атаки лопастей уменьшаются силы Р и Х (уменьшается тяга винта и тормозящий момент). Можно достичь такого режима, когда Р=0 и X=R. Это режим нулевой тяги (Error: Reference source not foundс 4.8, б).
-При дальнейшем уменьшении углов атаки достигается режим, когда винт начнет вращаться не от двигателя, а от действия сил воздушного потока. Такой режим называется самовращением винта или авторотацией (Error: Reference source not foundс4.8, в).
-При дальнейшем уменьшении углов атаки элементов лопасти винта получим режим, на котором сила сопротивления лопасти винта Х будет направлена в сторону вращения винта, и при этом винт будет иметь отрицательную тягу.
На этом режиме винт вращается от набегающего воздушного потока и вращает двигатель. Происходит раскрутка двигателя, этот режим называется режимом ветряка (Error: Reference source not foundс 4.8, г). Раскручивается вал двигателя. Чтобы предупредить раскрутку винта, уменьшают обороты двигателя. Если двигатель не дросселировать, то может произойти его разрушение.
Режимы самовращения и ветряка возможны в горизонтальном полете и на пикировании.
Вывод: Изменение углов атаки лопастей оказывает влияние на тягу и сопротивление винта. С увеличением скорости полета углы атаки лопасти винта фиксированного шага быстро уменьшаются, тяга винта падает. Наибольший угол атаки лопасти винта будет на скорости полета, равной нулю, при полных оборотах двигателя.
Занятие №9