
- •Раздел 3. Выбор параметров легкого вертолета
- •3.1. Весовая категория проектируемого вертолета
- •3.2. Форма таблицы статистических данных вертолетов
- •3.3. Определение взлетной массы вертолета в первом приближении
- •3.4. Расчет параметров несущего винта вертолета
- •3.4.1. Выбор диапазона варьирования удельной нагрузки
- •3.4.2. Определение радиуса несущего винта
- •3.4.3. Выбор профиля сечения лопасти
- •3.4.4. Определение окружной скорости несущего винта
- •3.4.5. Коэффициент заполнения несущего винта
- •3.4.6. Определение количества лопастей нв
- •3.4.7. Хорда лопасти нв
- •3.4.8. Форма лопасти нв в плане
- •3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
- •3.5. Потребная энерговооруженность вертолета
- •3.5.1. Мощность для висения вертолета на статическом потолке Удельная приведенная мощность, потребная для висения вертолета на статическом потолке [64, 90]:
- •3.5.2. Мощность для горизонтального полета вертолета на
- •3.5.3. Мощность для полета вертолета на динамическом потолке
- •3.5.4. Мощность для продолжения взлета вертолета при отказе одного двигателя
- •3.5.5. Анализ энерговооруженности вертолета
- •3.6. Относительная масса конструкции планера
- •3.6.1. Относительная масса фюзеляжа
- •3.6.2. Относительная масса оперения
- •3.6.3. Относительная масса шасси
- •3.6.4. Относительная масса управления
- •3.7. Относительная масса топлива
- •3.8. Относительная масса силовой установки
- •3.8.1. Относительная масса двигателей с системами и всу
- •3.8.2. Относительная масса винтов
- •3.8.3. Относительная масса трансмиссии
- •3.9. Масса оборудования
- •3.10. Анализ влияния удельной нагрузки нв на взлетную массу вертолета и его агрегатов
- •3.11. Выбор двигателя
- •3.11.1. Силовые установки с поршневыми двигателями
- •3.11.2. Силовые установки с турбовальными двигателями
- •3.11.3. Выбор двигателя
- •3.12. Определение параметров агрегатов легкого вертолета
- •3.12.1. Максимально допустимый радиус нв
- •3.12.2. Выбор параметров расположения несущего винта
- •3.12.3. Выбор параметров расположения рулевого винта и оперения
- •3.12.4. Выбор параметров фюзеляжа
- •3.12.5. Выбор параметров шасси
- •3.12.6. Выбор параметров трансмиссии легкого вертолета
- •3.12.7. Выбор схемы топливной системы вертолета
- •3.12.8. Компоновочная схема и общий вид вертолета
- •3.12.8.1. Центровка вертолета
- •3.12.8.2. Компоновка вертолета
- •3.12.8.3. Общий вид вертолета
3.8.2. Относительная масса винтов
,
(3.58)
где
‑ относительные величины масс несущего
и рулевого винтов вертолета:
(3.59)
где
,
‑ относительные величины суммарных
масс лопастей несущего и рулевого
винтов;
,
‑ относительные массы собственно
втулок НВ и РВ:
; (3.60)
; (3.61)
; (3.62
, (3.63)
где
и
– коэффициенты, учитывающие конструктивные
особенности лопастей и втулки НВ;
,
,
,
‑
коэффициенты относительных масс лопастей
и втулки НВ, рулевого винта (РВ) и валов
трансмиссии, соответственно;
и
– коэффициенты,
учитывающие влияние числа лопастей
несущего и
рулевого винтов на массу втулок НВ и
РВ;
и
–
коэффициенты заполнения НВ и РВ;
и РВ ‑ удлинения
лопастей НВ и РВ;
,
– относительные массы каждой лопасти
НВ и РВ.
Значения коэффициентов и параметров в формулах (3.60) ‒ (3.63):
= (27…41)·R 0,7, м1,7/с2 ‒ бóльшие значения для легких вертолетов весовой категории Е-1-Л1, а меньшие ‒ для категории Е-1-Л3;
= (1,54…2,34)·R ‒0,65, с0,7/м
‒ меньшие значения
для легких вертолетов
весовой категории Е-1-Л1, а бóльшие ‒ для
Е-1-Л3);
= 12,6...13,8 кг/м2,7
‒ для современных конструкций лопастей
НВ со стальным трубчатым или дюралюминиевым
прессованным
лонжеронами;
= 11,5...13,6 кг/м2,7
‒ для композитных (стекло-,
углепластиковых)
лопастей НВ [90];
= 1,2…1,3;
= 1,3…1,5;
= (1,7…2,3)·
‒ по статистическим данным [28,
50, 53, 55, 81]
(при предварительном
проектировании принимают
≈ 2·
);
,
;
= 0,0527 кг/кН1,35;
= 1
и
= 1
при
и
,
= 1+0,05·(
‒ 4)
при
.
Приближенно можно допустить, что
.
Для выбора скорости вращения РВ принимают
.
3.8.3. Относительная масса трансмиссии
В общем виде масса трансмиссии
, (3.64)
где
— относительные массы главного (ГлР),
промежуточного (ПР), хвостового (ХР)
редукторов и трансмиссионных валов (В)
с муфтами, соответственно:
|
(3.65) |
|
(3.66) |
|
(3.67) |
|
(3.68) |
где
= 7,8 м1,4/с2;
= 7,3 м1/3/с2;
= 6,7 м0,6/с2;
= 6,7 м1/3/с2 ‒
‒
коэффициенты относительных масс
редукторов (ГлР, ХР, ПР) и трансмиссионных
валов (В) легкого вертолета;
= 0,19…0,21
кг/(Н·м)0,8);
= 0,15…0,35 кг/(Н·м)0,8;
= 0,137 кг/(Н·м)0,8;
= 0,06…0,085
кг1/3·с4/м7/3
(меньшие значения
,
и
–
–
для вертолетов категории Е-1-Л3,
а бóльшие ‒ для Е-1-Л1)
‑ коэффициенты массы главных, хвостовых
и промежуточных редукторов, а также
трансмиссионных валов вертолетов
одновинтовой схемы;
‑
угловая скорость* трансмиссионного
вала к хвостовому или промежуточному
редуктору**.
Коэффициент
использования мощности
при варьировании
принимается для тех значений
,
Вт/Н, которые определяются
соответствующими режимами полета
(см. подразд. 3.4).
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
* ‒ Определяют по статистике или принимают ≈ 314 1/с.
**
‒ Длина трансмиссионного вала равна
,
где
– расстояние между осями НВ и РВ.