Упрощенный метод подбора винта

Задача проектирования винта состоит обычно в нахождении его формы (для этой цели используют рабочие чертежи). При этом винт должен развивать возможно большую тягу и быть достаточно простым при условии, что он при заданной частоте вращения ns и скорости полета V0 потреблял бы заданную мощность jVe. Проще всего проектировать винты с постоянной осевою скоростью.

Тщательное определение геометрических размеров воздушного винта позволяет полностью использовать мощность двигателя и получить тягу, близкую к максимальной при имеющейся мощности. При этом особую важность имеет правильный выбор диаметра винта, от которого во многом зависит не только КПД движителя, но и уровень шума, зависящий от окружной скорости.

Исследованиями установлено, что для полной реализации возможностей воздушного винта, например, при мощности 18,5 кВт (25 л. с.) необходимо иметь его диаметр около 2000 мм. Чтобы обеспечить наименьшие энергетические затраты, воздух должен отбрасываться назад струей с наибольшей ометаемой площади. данной мощности двигателя) соответствует свой оптимальный диаметр винта. С увеличением мощности оптимальный по КПД (при неизменной скорости) диаметр увеличивается. Допустимый шум соответствует максимальной окружной скорости 180 м/с. Определив, исходя из этого условия, нормы и диаметр винта, максимальную частоту вращения (число оборотов), установим передаточное отношение от вала двигателя к валу винта.

Для диаметра 2000 мм допустимая по уровню шума частота вращения будет около 25 с-1, а для £> = 1000 мм— около 50 с-1.
График составлен для КПД винта т)=0,78. Для определения ширины лопасти и шага можно воспользоваться номограммой. На горизонтальной правой шкале из точки, соответствующей мощности на валу винта, проводят вертикаль до пересечения с кривой, соответствующей выбранному диаметру винта, а от точки пересечения — горизонтальную прямую до пересечения с вертикалью, проведенной из точки, лежащей на левой шкале числа оборотов. Полученное значение определяет отношение суммы ширин лопастей к диаметру — величину покрытия проектируемого винта.

Винт диаметром 2000 мм должен быть двухлопастным, с шириной лопасти 16,5 % R, так как величина покрытия невелика. Винт с диаметром 1000 мм может быть 6-лопа-стным с шириной лопасти 50%: 3=16,6% /?, или 4-ло-пастным с шириной лопастей 50 % : 2=25 % R. Увеличение числа лопастей даст дополнительное уменьшение уровня шума.

На рис. 65 приводятся геометрические размеры лопасти шириной 16,5 R английских деревянных серийных винтов. Приведенный воздушный винт использовался И. Н. Виноградовым для авиетки «Игдаро». При диаметре 2000 мм, мощности двигателя 60 л. с. (44,5 кВт) и частоте вращения 23,3 с-1 был получен КПД винта т]=0,88, то есть винт серии 0167.

Данный приближенный метод не трудоемок и дает хорошие результаты. Расхождение с натурными испытаниями составляет по мощности до 3 %, а по тяге 5—7 %, причем с той же погрешностью определяется масса винта. 

Смотрите также

Травматический шок
Шок в переводе на русский язык означает удар. В медицине под этим термином подразумевается реакция нервной системы на чрезмерно большую травму и сильную боль. Травматический шок — чрезвычайно ре ...

Антонов А-11 Спортивный планер
А-11 - одноместный цельнометаллический рекордный планер-паритель конструкции О. К. Антонова. Спроектирован и построен в 1957 году. Механизация крыла позволяла расширить диапазон возможных режимов поле ...

Грибовский Г-14 Многоцелевой планер
Г-14 проектировался и строился как двухместный учебный аппарат для обучения фигурным и буксировочным полетам. Представлял собой подкосный низкоплан с двухколесным шасси (колеса 400x150мм в обтекателях ...