Читая форумы, несколько раз сталкивался с вопросами, связанными с запуском остановленного в воздухе двигателя. Многих интересует, какова должна быть скорость полета, достаточная для того, чтобы винт остановленного мотора начал вращаться от набегающего потока. Попробуем ответить на этот вопрос.
Немного теории:
Попытка авиаинженеров разработать методику аналитического расчета параметров воздушного винта столкнулась с непреодолимыми трудностями, однако вскоре выход был найден. По результатам многочисленных практических экспериментов было обнаружено, что характеристики винтов, выполненных в различном масштабе, но работающих в одинаковых аэродинамических условиях, идентичны. Это позволило без существенных затрат продуть в аэродинамических трубах многочисленные масштабные модели различных винтов и использовать полученные результаты для расчета работы полноразмерных объектов.
Аэродинамические условия работы воздушного винта определяются скоростью набегания потока воздуха на лопасть винта и углом, под которым расположена лопасть относительно этого потока (углом атаки). Поскольку винт во время полета одновременно и вращается и перемещается вперед вместе с самолетом, то угол атаки и скорость потока, набегающего на лопасть зависят от скорости полета самолета, оборотов мотора и диаметра винта, поэтому характеристики винтов строят относительного некоторого параметра, в который входят все эти три величины. В качестве такого параметра обычно используют относительную поступь винта - это расстояние, на которое перемещается винт по направлению полета самолета за один оборот, отнесенное к диаметру винта. Иногда относительную поступь называют «коэффициентом скорости» - это одно и то же.
Аэродинамические характеристики воздушного винта однозначно определяются зависимостями коэффициентов тяги α, мощности β и полезного действия η от относительной поступи λ. Эти четыре параметра связаны друг с другом, поэтому зная любые три из них всегда можно расчитать четвертый. Еще в 1910 году инженер Александр Эйфель, автор проекта одноименной башни, предложил изображать эти характеристики в виде серии зависимостей β от λ, построенных для однотипных винтов с разным шагом, а точки с одинаковыми КПД соединять линиями, как на географических картах. Такими трехмерными диаграммами оказалось очень удобно пользоваться и они получили повсеместное распространение. Пример диаграммы подобного рода – характеристики серии английских двулопастных винтов постоянного шага (см. рисунок).
Ответить с цитированием