Подъемная сила несущего винта от скорости полета

Смотрим на формулу:

cc4afc457aa2abd1287b70aba485df36a7035c77

Внимательно смотрим на член справа от последнего знака равенства. Где там скорость?
Да, видел, в знаменателе, но там Y^2 в числителе. Не просто Y, а именно Y^2.
 
Реклама
Да, видел, в знаменателе, но там Y^2 в числителе. Не просто Y, а именно Y^2.
Да какая разница, если Y по определению постоянно и равно mg.

На самом деле, для вертолёта не совсем так, поскольку скорость связана с продольной составляющей тяги винта, но для первого приближения сойдёт.
 
Всем добрый день.

Есть следующий вопрос относительно несущего винта вертолета и формул его описывающих.
В литературе везде написано, и приведен график, что с ростом скорости необходимая потребляемая мощность вертолета падает примерно в 2 раза, на скорости 110-140 кмч, а потом начинает расти. Это связано с тем что сопротивление почему-то падает, или подъемная сила возрастает.

Вот пример графика:

Или вот:

Я нигде не нашел формулу для теории элемента лопасти, из которой бы следовал этот график.
Для элемента лопасти имеем что подъемная сила элемента:
Fy = Cy*pho*S/2*(Vлопасти + Vвертолета)^2
Сопротивление элемента:
Fx = Cx*pho*S/2*(Vлопасти + Vвертолета)^2
В итоге, согластно теории элемента лопасти с ростом скорости растет как подъемная сила, так и сила сопротивления, поэтому там потребляемая мощность не падает и растет.

В инете есть объяснение что сила сопротивления пропорциональна (силе лобового сопротивления лопасти + сила индуктивного сопротивления)
Дальше пишется что сила индуктивного сопротивления с ростом скорости падает, но формула говорит об обратном...

Короче, знает ли кто, где есть формула, которая описывает почему с ростом скорости падает потребляемая мощность?
Желательно для теории элементов лопасти.
В режиме висения несущий винт создает тягу, которая уравновешивает силу тяжести. При этом несущий винт создает циркулирующий воздушный поток, на что и тратится мощность двигателя. В горизонтальном полете лопасти винта работают аналогично, но воздушный поток имеет другую форму, уменьшается нисходящая составляющая скорости воздушного потока, обусловленная циркуляцией воздуха. Причину уменьшения потребной мощности нужно искать здесь.
 
В горизонтальном полете лопасти винта работают аналогично
нет, не аналогично, на режиме висения лопасти работают в режиме "осевое обтекание" (отсутствует маховое движение лопасти), в полете с поступательной скоростью более 30-40 км/час НВ работает в режиме "косая обдувка" (маховое движение лопасти, завал конуса вращения НВ)...
 
нет, не аналогично, на режиме висения лопасти работают в режиме "осевое обтекание" (отсутствует маховое движение лопасти), в полете с поступательной скоростью более 30-40 км/час НВ работает в режиме "косая обдувка" (маховое движение лопасти, завал конуса вращения НВ)...
Да. Но только не лопасти, а весь несущий винт. В режиме «косая обдувка» потребная мощность меньше. И этот режим предпочтителен для авторотации.
 
Да. Но только не лопасти, а весь несущий винт. В режиме «косая обдувка» потребная мощность меньше. И этот режим предпочтителен для авторотации.
Лопасти, каждой в отдельности, а потом уже несущий винт - каждая лопасть машет отдельно и никак независимо от иных лопастей НВ.
Авторотация это режим "самовращение" - без подвода мощности, как режим "косая обдувка может существовать на РСНВ?, Вы уж думайте, пожалуйста, что пишите: "В режиме «косая обдувка» потребная мощность меньше. И этот режим предпочтителен для авторотации". Это несуразица полнейшая: "косая обдувка" режим моторный, РСНВ режим безмоторный.
 
Лопасти, каждой в отдельности, а потом уже несущий винт - каждая лопасть машет отдельно и никак независимо от иных лопастей НВ.
Авторотация это режим "самовращение" - без подвода мощности, как режим "косая обдувка может существовать на РСНВ?, Вы уж думайте, пожалуйста, что пишите: "В режиме «косая обдувка» потребная мощность меньше. И этот режим предпочтителен для авторотации". Это несуразица полнейшая: "косая обдувка" режим моторный, РСНВ режим безмоторный.
Так и стараются в режиме авторотации садиться с поступательной скоростью. Теоретически можно и вертикально, но скорость снижения будет выше, результат хуже. Я неправ?
 
Так и стараются в режиме авторотации садиться с поступательной скоростью. Теоретически можно и вертикально, но скорость снижения будет выше, результат хуже. Я неправ?
Не правы, потому как режим "косая обдувка" для Вас аналогичен режиму РСНВ.
На режиме РСНВ расчетные обороты вращения НВ поддерживаются за счет обтекания лопастей НВ под большими углами атаки (не путать с углом "шаг лопасти"), кинетическая энергия набегающего потока воздуха передается лопасти НВ, поэтому режим РСНВ невозможен без значительных вертикальных скоростей снижения вертолёта (8-10 м/сек и более).
Маховое движение будет присутствовать на любом режиме полета с поступательной скоростью. Завал оси конуса вращения НВ непостоянен, его величина и направление зависит от скорости полёта - "прецессия конуса вращения" называется это явление.
Для вертолета критически важно иметь фиксированное число оборотов НВ, чем точнее, тем лучше - сохранить расчётные обороты на РСНВ бывает проблемой, поскольку никакой автоматики нет, всё вручную делается.
Работа силовой установки вертолета преследует одну задачу: "постоянные обороты НВ", эта задача решается автоматикой двигателей. На режиме РСНВ двигателей нет. Видите Вы кардинальное отличие режима моторного "косая обдувка" и безмоторного режима РСНВ или по прежнему считаете: "косая обдувка"="РСНВ"?
 
Последнее редактирование:
вспоминается мой первый преподаватель по Аэродинамике вертолета и его слова "Как летает вертолет не знает никто. Очень многие пытаются в этом разобраться. Попробуем и мы, но запомните - вертолет летает иногда по науке, а иногда и вопреки ей." (с)
В его правоте приходилось не единожды убеждаться за 40-летнюю практику работы...

пойду за попкорном... ))
 
Реклама
в качестве затравки )))))))) цитата "отсутствует маховое движение лопасти" - маховые движения лопастей присутствуют как при осевом обтекании, так и при косом обтекании НВ ))
 
маховые движения лопастей присутствуют как при осевом обтекании
нет, при осевом обтекании махового движения лопасти отсутствует (осевым считается угол атаки НВ=90 градусов)...
1719570112916.png
1719570438656.png

 
Последнее редактирование:
я изучал Аэродинамику немного в другом заведении, и немного других авторов... и я уже говорил немного выше - наука и практика (даже в идеальных условиях) немного отличаются... для меня осевое обтекание - обтекание НВ в режиме висения.. ))
итак - мы разбираем эмпирические случаи или все-таки в приближении к реальности? ))
 
я изучал Аэродинамику немного в другом заведении, и немного других авторов... и я уже говорил немного выше - наука и практика (даже в идеальных условиях) немного отличаются... для меня осевое обтекание - обтекание НВ в режиме висения.. ))
итак - мы разбираем эмпирические случаи или все-таки в приближении к реальности? ))
Я тоже изучал аэродинамику НВ "немного в других учебных заведениях и других авторов", но этих авторов в сети не найти и принципиально авторы, изучаемые в училищах ГА, ничем не отличаются от военных авторов, поскольку принятая у нас, в СССР и РФ, импульсная (пропульсивная) теория НВ во всех учебниках одинакова.
В теориях изучается идеальный НВ, поскольку пристегнуть теорию к реальности на 100% невозможно, хорошо, если 50/50% приближение будет.
 
Я это же слышал от преподавателя в Кременчуге, когда переучивался.
Был там такой преподаватель по фамилии Ломоносов, я поначалу думал, что это кличка у него такая, но, когда первую лекцию его прослушал, то понял, что фамилию ему дали в качестве "издевательства над официальными науками" - умел он любой вопрос изложить "в своём ключе" настолько, что я начинал сомневаться в его вменяемости.
 
Если не ошибаюсь он читал двигатель.
По моему он был многостаночник, он и двигатель читал и аэродинамику (возможно, замещал), вроде бы числился по ведомству Кебы И.В. Но двигателя в его лекциях было по минимуму, зато фигни всякой по максимуму.
 
Последнее редактирование:
Рассмотрим
Да какая разница, если Y по определению постоянно и равно mg.

На самом деле, для вертолёта не совсем так, поскольку скорость связана с продольной составляющей тяги винта, но для первого приближения сойдёт.
Там левая часть формулы просто домножается и делится на V^2, после чего заменяется на Y^2. Это ничего не дает. Как было V^2 в числителе, так и остается.
Как я понял, ошибка у меня в следующем... Изложу сейчас....
 
Итак, мои изыскания в теории элемента лопасти пришли вот к чему.... Изложу издалека.

Пусть у нас есть несущий винт из двух лопастей симметрично относительно оси вращения.
Для начала представим что лопасти это просто цилиндры. Уберем двигатель и разгоним наш винт в горизонте.
При косой обдувке (боковой ветер или движение по горизонтали) у нас винт не будет вращаться. Вообще. Так как левая лопасть будет компенсировать вращение правой. Думаю тут все согласны. Т.е. в нашем случае, независимо от боковой скорости, винт в виде цилиндра, вращаться не будет. Заменим цилиндр на крыло симметричное относительно хорды (да, это не оптимально, но для нашего эксперимента пойдет), и сделаем чтобы Cy = 0. Будет то же самое. Вращаться ничего не будет.
Т.е. боковая скорость никак не влияет на силу сопротивления вращению.... Там просто момент от одной лопасти механически компенсируется моментом от другой.
А значит, в нашей формуле Fx = 1/2*Rho*Cx*S*V^2, V это именно скорость по окружности, а не суммарная скорость в некоторых точках окружности.
В итоге получается что если для Fy у нас V = Vr + Vx в точке 270 градусов, то для Fx V = Vr и есть величина постоянная, и зависит только от скорости вращения и угла атаки.
Вот и все.
Теперь, когда мы заменим цилиндр или псевдо лопасть на реальную лопасть, и сделаем шарниры, понятно что боковая скорость как-то будет влиять, но ее вклад будет незначительным в составляющую Fx. )))

Там поэтому и получается что на 40-50 м/c значение для Fy ~ в два раза выше, так как там скорость в квадрате, и рост скорости для 270 сильно больше чем уменьшение на 90 градусах....
 
Там левая часть формулы просто домножается и делится на V^2, после чего заменяется на Y^2. Это ничего не дает. Как было V^2 в числителе, так и остается.
Да нет же. Это две разные ситуации:

Если вы фиксируете Cy (позволяя меняться Y), то у вас V² в числителе.

А если вы фиксируете Y (компенсируя соответствующим изменением Cy), то у вас V² в знаменателе.
 
Реклама
Был там такой преподаватель по фамилии Ломоносов, я поначалу думал, что это кличка у него такая, но, когда первую лекцию его прослушал, то понял, что фамилию ему дали в качестве "издевательства над официальными науками" - умел он любой вопрос изложить "в своём ключе" настолько, что я начинал сомневаться в его вменяемости.
Ломоносов преподавал двигатель ГТД-350... аэродинамику скорее всего замещал... нормальный препод, но увлекающийся был, это да... ))) особенно любил рассказывать как правильно разводить кроликов... ))))
 
Назад