3.4.7. Хорда лопасти нв
Длина хорды b лопасти НВ может быть определена по формуле
.
(3.25)
3.4.8. Форма лопасти нв в плане
Лопасти НВ вертолетов могут иметь прямоугольную, трапециевидную или смешанную форму в плане.
Выгодными считаются лопасти трапециевидной формы с сужением к концу (η = 2…3). Но поскольку влияние формы лопасти на величину тяги НВ относительно невелико (сравнительно с влиянием других параметров), то наиболее распространены в вертолетостроении лопасти НВ прямоугольной формы.
3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
В целях получения наилучшего аэродинамического качества лопасти НВ ее проектируют с переменным по размаху профилем (аэродинамическая крутка лопасти) и/или с переменным углом (Δφ) установки профилей в сечениях лопасти (геометрическая крутка).
В комлевом сечении лопасти, как правило, используют профили с большей толщиной (например, профиль NACA 23015), чем на законцовке (профиль NACA 23012). Лопасти НВ вертолетов имеют отрицательную, обычно линейную крутку, так что у комля они работают на больших углах атаки (рис. 3.6). Это дает более равномерное распределение аэродинамических сил вдоль лопасти и уменьшает индуктивные потери НВ, вызываемые неравномерностью распределения потока. Геометрическую крутку задают, ориентируясь на статистические данные. Чаще всего на легких вертолетах крутка лопасти НВ составляет Δφ = -5…-9°.
Таким образом, недостаточная эффективность из-за малой окружной скорости ωr комля по сравнению с окружной скоростью конца лопасти частично компенсируется: ростом коэффициента подъемной силы су (посредством увеличения угла атаки α за счет переменного профиля (рис. 3.7)) и/или увеличением хорды лопасти.
Р |
Р |
ис.
3.6. Геометрическая крутка лопасти НВ
вертолета
ис.
3.7. Зависимость су
от α
профилей лопасти НВ3.4.10. Относительное аэродинамическое сопротивление легкого вертолета
Относительное (удельное) аэродинамическое сопротивление легкого вертолета с полозковым шасси (на этапе предварительного проектирования вертолета) может быть определено по графикам рис. 3.8 [11] или по формулам* [28, 99]:
, (3.26)
где
и
‒
эмпирические коэффициенты:
;
,
=
0,018,
=
0,5646 – вертолеты с неубирающимся
шасси;
=
0,0174,
=
0,5364 – вертолеты с убирающимся
шасси;
=
0,0102,
=
0,5364 – перспективные вертолеты;
=
0,0061,
=
0,5364 – вертолеты-самолеты.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
*
‑ размерность в формулах (3.26):
‑ в кг; ΣсхSЭ
‑ в м2.
Рис. 3.8. Изменение сопротивления "вредной" пластинки, эквивалентной вертолету в зависимости от его взлетного веса: 1 – типовые вертолеты; 2 ‑ вертолеты нового поколения и перспективные; 3 ‑ самолеты; 4 ‑ Сикорский СН-53А; 5 ‑ Боинг-Вертол СН-47; 6 ‑ Аэроспасьяль SA.321; 7 ‑ Сикорский S-61N; 8 ‑ Белл UH-1B; 9 ‑ Аэроспасьяль Алуэтт III; 10 ‑ Аэроспасьяль SA.341; 11 ‑ Аэроспасьяль SA.330J; 12 ‑ Сикорский S-76; 13 ‑ Белл 222; 14 ‑ Агуста А.109 |
