- •Раздел I. Основы аэродинамики
- •Тема 1.1. Основные понятия и законы аэродинамики Аэродинамика, её содержание и место в ряду специальных дисциплин
- •Классификация летательных аппаратов
- •Атмосфера земли
- •Физические свойства воздуха
- •Параметры воздуха
- •Стандартная атмосфера
- •Тема 1.2. Основные законы движения газов Понятие воздушного потока
- •Пограничный слой
- •Основные законы аэродинамики
- •Тема 1.3. Аэродинамические силы Основные части самолета
- •Геометрические характеристики крыла
- •Форма крыла в плане
- •Геометрические характеристики крыла в плане
- •Обтекание тел воздушным потоком
- •Полная аэродинамическая сила
- •Подъемная сила крыла
- •Лобовое сопротивление крыла
- •Аэродинамическое качество крыла
- •Поляра крыла
- •Аэродинамические силы летательного аппарата
- •Механизация крыла
- •А) поворотные; б) щелевые поворотные; в) выдвижные; г) двухщелевые; д) двухзвеньевые.
- •Тема 1.4. Силовая установка самолета Общая характеристика воздушных винтов
- •Геометрические характеристики винта
- •Скорости движения элементов лопасти
- •Угол атаки элементов лопасти
- •Аэродинамические силы лопасти и винта
- •А эродинамические силы винта
- •Р ис. 4.7 Характеристика воздушного винта по тяге
- •И крутящий момент двигателя
- •Соответствие винта двигателю
- •Режимы работы винта
- •Характеристики силовой установки
- •В зависимости от скорости полета
- •Винты изменяемого шага
- •Тема 1.5. Основы аэродинамики больших скоростей Понятие звука
- •Особенности движения сжимаемого газа
- •Волновое сопротивление
- •Зависимость аэродинамических коэффициентов от числа Маха
- •Аэродинамические формы скоростного самолета
- •Раздел II динамика полета
- •Тема 2.1. Режимы горизонтального полета
- •В горизонтальном полете
- •Характеристики горизонтального полета
- •Кривые Жуковского
- •Первые и вторые режимы горизонтального полета
- •Наивыгоднейшие режимы полета
- •Тема 2.2. Равновесие и балансировка ла Понятия и условия равновесия
- •Центр тяжести самолета
- •Центровка самолета
- •Средняя аэродинамическая хорда крыла
- •Продольное равновесие и балансировка самолета
- •Поперечная балансировка
- •Путевая балансировка
- •Тема 2.3. Устойчивость самолета Понятие устойчивости
- •Продольная устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость самолета
- •Поперечная устойчивость на больших углах атаки
- •Путевая устойчивость самолета
- •Тема 2.4. Управляемость самолета Понятие управляемости
- •Продольная управляемость
- •Поперечная управляемость
- •Путевая управляемость
- •Боковая устойчивость и управляемость самолета
- •Аэродинамическая компенсация
- •Компенсации
- •Тема 2.5. Режим подъема самолета
- •Характеристики самолета при подъеме
- •Угол и вертикальная скорость подъема
- •Барограмма подъема и потолок самолета
- •Поляра скоростей подъема самолета
- •Тема 2.6. Режим планирования самолета
- •Характеристики планирования
- •Поляра скоростей планирования
- •Влияние ветра на планирование
- •Тема 2.7. Виражи и развороты самолета Аэродинамические перегрузки
- •Понятие виража самолета
- •Правильный вираж
- •Перегрузки на вираже
- •Скорость, потребная для виража
- •Тяга и мощность, потребные для виража
- •Радиус и время виража
- •Управление самолетом на правильном вираже
- •Спираль
- •Тема 2.8. Режим взлета самолета
- •Элементы взлета
- •Р ис. 9.2 Силы, действующие на разбеге
- •Взлетные характеристики самолета
- •Влияние эксплуатационных факторов
- •Тема 2.9. Режим посадки самолета
- •Элементы посадки
- •Посадочные характеристики самолета
- •Влияние эксплуатационных факторов
- •Практическое занятие №1.
- •Практическое занятие №2.
Соответствие винта двигателю
Для того чтобы винт вращался с постоянными оборотами, необходимо, чтобы тормозящий момент Мт, равный произведению , был равен крутящему моменту двигателя Мкр, равному произведению Fd,.т.е. Мт=Мкр (Рис.4.8).
Предположим, что это равенство соответствует расчетному числу оборотов винта nрасч, то есть такому числу оборотов, при которых силовая установка работает наиболее экономично. На nрасч винт снимает полную мощность с вала двигателя. При этом считается, что винт «соответствует» двигателю.
Если это равенство будет нарушено, то двигатель будет уменьшать обороты или увеличивать. Новое равновесие устанавливается на новых оборотах двигателя, которые могут стать меньше или больше расчетных.
-Случай первый: Мт>Мкр,т.е. тормозящий момент винта стал больше, чем крутящий момент, создаваемый двигателем. Число оборотов двигателя снижается, т.к. винт стал «тяжелым» для двигателя. Винт не будет создавать необходимую тягу, а значит используется не полностью: n < nрасч.
-Случай второй: Мт<Мкр. Число оборотов начнет увеличиваться, т.к. винт становится «легким» для двигателя: n >nрасч. Возможна опасная раскрутка двигателя. Чтобы ее исключить, пилот уменьшает мощность двигателя. Поэтому двигатель будет использоваться не полностью.
Рассмотренные случаи возможны при работе винтов неизменяемого (или фиксированного шага), у которых углы установки в полете не изменяются. Облегчение или затяжеление винта происходит вследствие изменений условий полета: скорости, высоты полета, изменения подачи топлива в двигатель и других факторов.
Чтобы силовая установка работала с максимальным К.П.Д, используются винты изменяемого шага( ВИШ ).
Режимы работы винта
Рис.4.8 Режимы работы воздушного винта
-Режим положительной тяги ( Рис.4.8,а). Тяга направлена в сторону движения самолета. Винт работает на положительных углах атаки. Рассмотренный режим называется режимом положительной тяги винта, так как эта тяга тянет самолет вперед.
-При уменьшении углов атаки лопастей уменьшаются силы Р и Х (уменьшается тяга винта и тормозящий момент). Можно достичь такого режима, когда Р=0 и X=R. Это режим нулевой тяги (Рис 4.8, б).
-При дальнейшем уменьшении углов атаки достигается режим, когда винт начнет вращаться не от двигателя, а от действия сил воздушного потока. Такой режим называется самовращением винта или авторотацией (Рис4.8, в).
-При дальнейшем уменьшении углов атаки элементов лопасти винта получим режим, на котором сила сопротивления лопасти винта Х будет направлена в сторону вращения винта, и при этом винт будет иметь отрицательную тягу.
На этом режиме винт вращается от набегающего воздушного потока и вращает двигатель. Происходит раскрутка двигателя, этот режим называется режимом ветряка (Рис 4.8, г). Раскручивается вал двигателя. Чтобы предупредить раскрутку винта, уменьшают обороты двигателя. Если двигатель не дросселировать, то может произойти его разрушение.
Режимы самовращения и ветряка возможны в горизонтальном полете и на пикировании.
Вывод: Изменение углов атаки лопастей оказывает влияние на тягу и сопротивление винта. С увеличением скорости полета углы атаки лопасти винта фиксированного шага быстро уменьшаются, тяга винта падает. Наибольший угол атаки лопасти винта будет на скорости полета, равной нулю, при полных оборотах двигателя.
Занятие №9