Краткий обзор развития автожира 5 Глава Теория ротора 6


§ 2. Построение кривой потребных тяг (кривая Пено) для горизонтального полета автожира



Скачать 365.5 Kb.
страница7/8
Дата07.03.2016
Размер365.5 Kb.
1   2   3   4   5   6   7   8

§ 2. Построение кривой потребных тяг (кривая Пено) для горизонтального полета автожира.


Имея поляру автожира, мы можем приступить к вычислению и построению кривой потребных тяг для горизонтального полета у земли.

Ввиду того, что автожир может совершать горизонтальный полет при больших углах атаки (благодаря тому, что у него нет срыва струй, как у самолета), тяга его винта будет давать вертикальную слагающую (фиг. 73) и уравнения установившегося равномерного горизонтального полета для автожира при определенном угле атаки i напишутся так:



6 (55)

где G0 - полный вес автожира, Ф - потребная тяга пропеллера, τ - угол между осью пропеллера и плоскостью вращения ротора (плоскостью вращения считается плоскость, перпендикулярная к оси ротора).

Отсюда определяем погребную скорость горизонтального полета автожира:

(56)

и потребную тягу пропеллера:



(57)

На малых углах атаки эти формулы принимают обычный вид, встречающийся при аэродинамическом расчете самолета:





Определив V и Ф для ряда углов атаки i, мы построим кривую Пено автожира для горизонтального полета у земли.

Для горизонтального полета автожира на высоте, как и для самолета, строить кривую потребных тяг нет нужды, а нужно ввести для оси абсцисс дополнительные масштабы для различных высот.7

§ 3. Планирование и вертикальный спуск автожира.


Автожир, если он соответствующим образом сбалансирован, может совершать крутые планирующие спуски при больших углах атаки, так как для него, в отличие от самолета, не существует критического угла, при котором начинаются срыв струй на крыле и резкое уменьшение подъемной силы, и нет опасности штопора при потере скорости.

Угол планирования при данном угле атаки i определяется из поляры автожира; он равен углу, который составляет вектор Сα с осью Сy (фиг. 76):



(60)

На фиг. 7 дана диаграмма углов планирования автожира 2 – ЭА в зависимости от углов его атаки; из нее видно, что во время планирующего спуска автожира на углах атаки от 20° и выше ось ротора его расположена почти вертикально.

Скорость планирования по траектории определяется из условия равенства веса и полной аэродинамической силы автожира (фиг. 80):

,

отсюда


(61)

Подставляя в формулу (59) скорость планирования из уравнения(61) получим обороты ротора при планировании:



(62)

Вертикальная составляющая скорости планирования будет равна:



(63)

По графику (фиг. 79) видно, что, уменьшая угол атаки i автожира, мы будем приближаться к режиму пикирования и, наоборот, увеличивая


§ 4. О выборе диаметра и коэффициента заполнения ротора при проектировании автожира.


Если при проектировании автожира имеются в виду его основные характерные качества, как то: крутой угол посадки и низкая мини­мальная скорость горизонтального полета без снижения, то выбор диаметра ротора нужно делать, задавшись такой нагрузкой w на единицу поверхности ометаемого диска ротора, при которой вертикальная скорость крутой посадки была бы безопасна. Величины нагрузки на ометаемую ротором поверхность порядка 8 - 10 кг/м2 удовлетворяют этому условию (в существующих машинах нагрузка лежит в этих пределах).

Выбрав w и зная приблизительно, полный вес автожира, определяем диаметр ротора:



(66)

Коэффициент заполнения ротора можно выбирать, исходя из максимальной горизонтальной скорости, которую можно получить при данной мощности. Максимальные скорости горизонтального полета автожира ограничиваются нагрузкой на единицу сметаемой ротором поверхности и коэффициентом заполнения. Действительно, допустим, что максимальную горизонтальную скорость автожир будет иметь при режиме ротора μ = 0,5. Этот режим соответствует углам атаки ротора, близким к нулю, и качеству ротора близкому к максимальному (см. табл. 3 - 8).

Подъемную силу ротора можно считать равной при малых углах атаки тяге ротора:

(67)

Так как максимальную скорость при этом предположении автожир имеет при μ = 0,5, то



(68)

(cos2 i принят равным единице ввиду малого угла i). Подставляя в уравнение (67) вместо ΩR ее значение из уравнения (68), получим:



(67')

где t1 – коэффициент тяги ротора при μ = 0,5.

С другой стороны,

(69)

где G0 - полный вес автожира, ξ - коэффициент, учитывающий долю полного веса автожира, которую несет неподвижное крыло при максимальной скорости.

Выражение для максимальной горизонтальной скорости получим окончательно:

(70)

Величина ξ зависит от размеров и угла установки ε неподвижного крыла. В существующих автожирах ξ встречается в пределах от 0,25 до 0,32.

Из уравнений (70) видно, что чем меньше k, тем больше максимальная скорость. С уменьшением k растет немного также и качество ротора; но уменьшать k можно только до известного предела из соображений прочности лопасти, так как при малом коэффициенте заполнения получаются очень малая хорда и малая высота сечения лопасти обычно относительную толщину профиля берут равной 10 - 13%, так как при большей величине качество его ухудшается8.

Мало влияя на качество ротора на углах атаки, при которых происходит горизонтальный полет с минимальными скоростями без снижения, коэффициент заполнения сильно влияет на ротора (фиг. 68), а стало быть, и на минимальные скорости горизонтального полета (чем больше k, тем меньше минимальная скорость).

Из формулы (70) видно, что для повышения максимальных горизонтальных скоростей автожира можно увеличивать w, но большое увеличение w может привести к потере основных летных достоинств автожира - крутых посадок, малых посадочных скоростей и малых горизонтальных скоростей без снижения.

Приведенные выше соображения о скоростях автожира не связаны с его мощностью. При определенной заданной мощности (когда проектирование ведется под определенный мотор) приходится, в зависимости от задания, на которое проектируется автожир, делать расчет в нескольких вариантах, меняя w и k.



Каталог: book -> file
file -> Корпус крылатой гвардии
file -> Инструкция по летной эксплуатации самолета ил-76 г. Клин-5, Издательство "Мысль народа", 1998 год
file -> Воздушные силы в итало-абиссинской войне
file -> Кризисы и прогнозы
file -> Крылатые защитники Севастополя
file -> Светлишин Николай Андреевич
file -> Великое единство
file -> Рассказов-иллюстраций: о нелегкой летной работе, о задачах, об ошибках, о принятии решений, о стихии, о проблемах, просто о хороших людях. Все это было со мной, все это осталось в памяти, всем этим хочу поделиться с читателем
file -> Воздушная мощь — решающая сила в Корее
file -> Гвардейский Таманский авиационный полк


Поделитесь с Вашими друзьями:
1   2   3   4   5   6   7   8


База данных защищена авторским правом ©uverenniy.ru 2019
обратиться к администрации

    Главная страница