Головна

Лабораторна робота №18

  1. II. Організаційно-управлінська робота
  2. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  3. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  4. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  5. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  6. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.
  7. II. САМОСТІЙНА РОБОТА.

Визначення аеродинамічних характеристик несучого гвинта вертольота

Ціль роботи

1. Розкрити фізичну сутність роботи несучого гвинта на режимі косого обдування.

2. Закріпити знання основних теоретичних положень про аеродинамічні характеристики несучого гвинта.

3. Випробувати модель несучого гвинта вертольота на режимі косого обдування і отримати залежності коефіцієнтів підйомної сили ty, пропульсивної сили tk й крутного моменту mk від коефіцієнтів режиму роботи несучого гвинта.

Зміст роботи

1. Теоретичні обґрунтування

Несучий гвинт вертольота призначений для створення підйомної сили, тяги (пропульсивної сили) та управління вертольота.

Підйомна сила врівноважує вагу вертольота, пропульсивна сила долає силу лобового опору, а управління здійснюється зміною величини і напрямку сили тяги несучого гвинта (рис.5.30). Таким чином, несучий гвинт вертольота виконує функції крила, рушія і рульових поверхонь літака.

Орієнтація несучого гвинта й лопати щодо потоку характеризується кутом атаки і кутом азимутального положення лопаті .

Кутом атаки несучого гвинта називається кут між вектором швидкості набігаючого потоку і площиною обертання втулки несучого гвинта (рис.5.31, а).

Кутом азимутального положення лопаті ( ) називається кут між напрямком польоту вертольота і поздовжньою віссю лопаті в даний момент часу (рис.5.31, б).

Фізична сутність утворення тяги несучого гвинта і його реактивного моменту пояснюється двома теоріями: ідеального гвинта і елемента лопаті.

Відповідно до теорії ідеального гвинта несучий гвинт, обертаючись, підсмоктує повітря і відкидає його за площину обертання. Сила реакції відкинутого повітря і являє собою силу тяги несучого гвинта.

Теорія елемента лопаті розглядає лопать як крило, яка виконує складний рух, що залежить від режиму руху вертольота. Кожен елемент лопаті створює елементарну силу тяги (проекція повної аеродинамічної сили елемента лопаті на вісь обертання), сума яких представляє силу тяги несучого гвинта.

Система елементарних сил опору обертання призводить до пари сил, момент якої називається моментом гальмування. Для подолання моменту гальмування до гвинта прикладається крутний момент.

Рис. 5.30. Аеродинамічні сили несучого гвинта:

R - повна аеродинамічна сила, що виникла в результаті дії потоку повітря на несучий гвинт;

Y - підйомна сила;

Х - пропульсивна сила;

Т - сила тяги несучого гвинта;

Н - поздовжня сила.

Рис.5.31 Кути атаки (а) і азимутального положення лопаті (б) несущого гвинта

Аеродинамічні коефіцієнти несучого гвинта: коефіцієнт тяги Cr, коефіцієнт підйомної сили ty, пропульсивною сили tk й крутного моменту Mк визначаються наступними співвідношеннями:

; (5.51)

; (5.52)

; (5.53)

. (5.54)

У виразах (5.51), (5.52), (5.53) і (5.54):

- коефіцієнт заповнення - відношення сумарної площі лопатей до площі, відбирає несучим гвинтом;

- щільність повітря;

- кутова швидкість обертання, рад/с;

R - радіус несучого гвинта.

Розрізняють два основні режими роботи несучого гвинта: режим осьового обтікання, при якому , і режиму косого обтікання, при якому .

На режимі осьового обтікання напрямок потоку збігається з напрямком осі обертання втулки гвинта.

На режимі косого обтікання вісь конуса обертання відхиляється від осі втулки.

Для характеристики режиму роботи гвинта вводиться коефіцієнта режиму роботи несучого гвинта µ. Це безмірна величина, що представляє ставлення проекції швидкості потоку на площину обертання гвинта до окружної швидкості кінця лопаті гвинта:

. (5.55)

Аеродинамічні коефіцієнти несучого гвинта залежать від режиму роботи гвинта, тобто від коефіцієнта µ і кроку гвинта φ.

2. Опис експериментальної установки

Модель 2-х лопатевого несучого гвинта 1 з редуктором 2 встановлюється в робочій частині аеродинамічної труби Т-2 під заданим кутом атаки . Гвинтові установка 5 з приладом для зміни крутного моменту приводить в обертання модель гвинта і врівноважує крутний момент Мк відповідним відхиленням вантажу G на кут .

Осьове зусилля Х′, еквівалентну пропульсивній силі Х несучого гвинта, і нормальне зусилля У′, еквівалентне підйомної силі У несучого гвинта, вимірюються аеродинамічними вагами 2КВТ-2 і динамометрами 3 і 4 відповідно (див. рис.5.32).

Рис.5.32. Принципова схема експериментальної установки

1 - модель несучого гвинта, 2 - редуктор, 3 - динамометр для зміни пропульсивної сили; 4-динамометр для вимірювання підйомної сили; 5 - гвинтова установка з приладом для зміни крутного моменту



Порядок виконання роботи | Порядок виконання роботи

Порядок виконання роботи | Протокол лабораторного заняття 3 | Протокол испытаний | Лабораторна робота №4 | Порядок виконання роботи | Протокол лабораторного заняття 4 | Лабораторна робота №5 | Лабораторна робота №6 | Порядок виконання роботи | Лабораторна робота №7 |

© 2016-2022  um.co.ua - учбові матеріали та реферати