Воздушный винт

Версия 14:25, 14 марта 2015

Воздушный винт четырех лопастном варианте, правого вращения

Шаг винта

Возду́шный винт, пропе́ллер — лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимая во вращение двигателем и предназначенная для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.

Воздушный винт применяется в качестве движителя для самолётов, автожиров, цикложиров (циклокоптеров) и вертолётов с поршневыми и турбовинтовыми двигателями, а также в том же качестве — для экранопланов, аэросаней, аэроглиссеров и судов на воздушной подушке. У автожиров и вертолётов воздушный винт применяется также в качестве несущего винта, а у вертолётов ещё и в качестве рулевого винта. В зависимости от наличия возможности изменения шага лопастей воздушный винт подразделяются на винты фиксированного и изменяемого шага. В зависимости от способа использования воздушные винты делятся на тянущие и толкающие.

Технические параметры

Определяющими являются диаметр и шаг винта. Шаг винта соответствует воображаемому расстоянию, на которое передвинется винт, ввинчиваясь в несжимаемую среду за один оборот. Существуют винты с возможностью изменения шага как на земле, так и в полёте. Последние получили распространение в конце 1930-х годов.

Соосный винт

Первые воздушные винты, стоявшие на аэропланах, имели фиксированный шаг. Но дело в том, что любой винт имеет такой параметр, как коэффициент полезного действия, который оценивает эффективность его работы. А она может меняться в зависимости от изменения скорости полета, мощности двигателя, да и лобовое сопротивление винта на это влияет. Вот для того, чтобы сохранить кпд на достаточной высоте была придумана (еще в 30-х года 20 в.) система изменения шага и появились винты изменяемого в полете шага (ВИШ). Теперь, в зависимости от задаваемого летчиком режима полета, шаг винта может меняться. Кроме того обычно существуют еще два специальных режима. Реверсивный — для создания обратной тяги при торможении самолета на земле и флюгерный, который используется при выключении (чаще аварийном) двигателя в полете. Тогда лопасти выставляются «по потоку», чтобы не создавать лишнего сопротивления полету.

Разработки воздушных винтов сегодня

Современные миоголопастные механизированные воздушные винты представляют весьма сложные агрегаты, но принцип работы их в основном тот же, что и простейших двухлопастных деревянных винтов, стоявших на всех самолетах 20—25 лет назад.

• Соосная схема — схема, при которой пара установленных параллельно винтов вращается в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси. На винтокрылых аппаратах позволяет взаимно компенсировать реактивные моменты пары несущих винтов, сохранив максимально плотную компоновку приводов. Данная конфигурация наиболее широко представлена в серийно выпускаемых вертолётах фирмы Камов.

• Эффективным способом уменьшения волновых потерь является использование профилей с возможно большими значениями критических Маха чисел и сверхкритических профилей, а также отгиб лопасти назад (саблевидные лопасти) аналогично стреловидному крылу.

КПД винта

В отличие от крыла, воздушный винт совершает работу и сам потребляет некоторую мощность. Полезную мощность винта можно определить как произведение:

КПД винта тем больше, чем больше площадь, ометаемая винтом. Увеличения площади можно достичь за счет диаметра винта, но такой путь ограничивается окружной скоростью концов лопастей. Поэтому обычно увеличивают количество двигателей и воздушных винтов.

Литература

• Воздушный винт — Материал из Википедии — свободной энциклопедии;
• РАБОТА ВОЗДУШНОГО ВИНТА — В. Л. ТЕУШ;
• УСТРОЙСТВО И РАБОТА ВОЗДУШНОГО ВИНТА — статья из Авиация информационный портал;
• Соосные несущие винты — Материал из Википедии — свободной энциклопедии;
• Расчет КПД пропеллера.;
• Коэффициент полезного действия воздушного винта — статья из Энциклопедия техники;