«Омский летно-технический колледж гражданской авиации им. А.В.Ляпидевского», филиал Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Ульяновское высшее авиационное училище ГА ( институт)»

Динамика полёта вертолета Ми-8

«Основы аэродинамики несущего винта,

рулевого винта и планера вертолета»

Методическое пособие

Автор: преподаватель Васильев В.С.

Омск 2012

                                                                    Содержание Методические рекомендации 3 1.Основы аэродинамики несущего винта 4      1.1.Общие сведения о НВ 4      1.2.Геометрические характеристики НВ 4      1.3.Угол атаки НВ. Режимы работы НВ 5      1.4.Работа НВ с позиции импульсной теории 6      1.5.Работа НВ с позиции теории элемента лопасти 10      1.5.1.Зона обратного обтекания. Характеристика режима работы НВ 13      1.5.2.Результирующая скорость элемента лопасти 13      1.5.3.Угол атаки элемента лопасти 14      1.6.Аэродинамические силы элемента лопасти 15      1.6.1 Сила тяги несущего винта по теории элемента лопасти 16      1.6.2 Момент сопротивления вращению НВ 16      1.6.3 Факторы, влияющие на силу тяги и крутящий момент НВ 18      1.7.Распределение аэродинамических сил по ометаемой поверхности НВ 19      1.8.Недостатки жесткого (бесшарнирного) НВ 21      1.9 Работа лопастей относительно горизонтальных шарниров(ГШ) 22      1.9.1.Маховые движения лопастей 23      1.9.2.Факторы, влияющие на углы взмаха 25      1.9.3.Регулятор взмаха 27      1.9.4.Распределение тяг лопастей по ометаемой площади 28      1.9.5.Конус вращения несущего винта 30      1.9.6.Момент на втулке НВ за счет разноса ГШ 32      1.10.Работа лопастей относительно вертикльных шарниров 33      1.10.1.Силы, действующие в плоскости вращения НВ 33      1.10.2.Равновесие лопасти относительно ВШ 36 2.Явления на НВ, угрожающие безопасности полета 37     2.1.Критические зоны обтекания 37     2.2.Режим вихревого кольца НВ 38     2.3.Сближение лопастей с хвостовой балкой 39     2.4.Флаттер лопастей НВ 41     2.5.Использование энергии вращения НВ ("подрыв" ОШ) 43 3.Управление несущим винтом 44     3.1.Принцип действия системы управления 45     3.1.1.Опережение управления 45     3.1.2.Влияние управления на частоту вращения НВ 46     3.1.3.Ограничения по частоте вращения НВ 48 4.Основы аэродинамики рулевого винта 49    4.1.Назначение и характеристики РВ 49    4.2.Особенности аэродинамики РВ 49    4.3.Влияние боковой обдувки 51    4.4.Влияние интерференции на тягу РВ 52 5.Аэродинамические характеристики фюзеляжа 54    5.1.Аэродинамические характеристики стабилизатора 54 6. Мощности на вертолете 55     

Методические рекомендации

Программа по практической аэродинамике вертолета предусматривает усвоение физической сущности полета, техники пилотирования, взаимовлияния различных эксплуатационных факторов. Все разделы программы базируются на сведениях об аэродинамике несущего винта (НВ) вертолета, его характеристиках на различных режимах обтекания. Поэтому от понимания работы НВ зависит усвоение тех разделов, где рассматриваются технология выполнения полета, эксплуатационные ограничения и их обоснование.

При изучении аэродинамики НВ необходимо учитывать более сложный, по сравнению с крылом самолета, характер обтекания отдельных элементов лопастей. При этом основное внимание необходимо уделять физической картине возникновения аэродинамических сил, используя законы классической механики.

Рекомендуется более подробно рассматривать влияние основных эксплуатационных факторов на силу тяги и момент сопротивления НВ, распределение аэродинамических нагрузок по ометаемой поверхности. Усвоение этих вопросов позволит глубже понять особенности работы НВ с шарнирным креплением лопастей, образование естественного и управляемого завалов конуса вращения, срыва потока с лопастей, вибраций и других явлений, с которыми сталкивается экипаж в полете.

При изучении принципов управления необходимо обратить внимание на особенности совместной работы НВ и двигателей, условия выдерживания в полете заданной частоты вращения НВ. Такие явления, как срыв потока, флаттер, сближение лопастей с балкой, вихревое кольцо нужно уметь объяснять с позиции аэродинамики.

При изучении работы рулевого винта (РВ) необходимо учитывать особенности обтекания лопастей РВ в различных эксплуатационных условиях, влияние тяги РВ на запасы путевого управления вертолетом.

В отдельной теме изучается особенность аэродинамики планера, понятие потребной и располагаемой мощностей.

3