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Aerodynamik des Rotors
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Aerodynamik des Rotors

Aerodynamik des Rotors

 

 

Hubschrauberrotorblatt besteht aus mehreren (typischerweise von 2 5), mit der Nabe verbunden.

Die Hülse dient dazu, ein Drehmoment von dem Motor zu den Schaufeln zu übertragen, die mit der Antriebswelle verbunden ist. Weiterhin erlaubt die Hülsenvorrichtung, die Position im Raum der Klingen zu verändern.

Ändern der Position der Rotorblätter erfolgt aus zwei Gründen: unter dem Einfluss der variablen Kräfte, die auf sie im Flug entstehen, und die Anforderung des Piloten, die, auf die Schaufeln wirkenden, die Flugsteuerungen für Hubschrauber.

Woher kommt Energie von Variablen kommen? Wenn Schwebemodus Rotor Luftstrom geblasen und direkt alle Propellerblätter arbeiten unter den gleichen Bedingungen, in Gegenwart der Translationsgeschwindigkeit der Schraube tritt in den schrägen Strahlen-Modus. Es stellt sich heraus, dass die Bedingungen der verschiedenen Blätter zu einem bestimmten Zeitpunkt oder die gleichen wie die Arbeitsbedingungen der Schaufel während einer vollen Umdrehung der Schraube wesentlich verändert wird.

Betrachten Sie diese Frage im Detail. Der Einfachheit halber als Ganzes genommen Rotor vorstellbar, wie eine einzelne Drehung der Ebene (die senkrecht zur Schraubenachse durch die Nabe verläuft). Man beachte, dass in Wirklichkeit nicht eine Ebene ist und eine kegel durch die rotierenden Schaufeln gebildet (manchmal als "Tulpe" Messer bezeichnet).

eine Rotationsebene der Schraube unter Berücksichtigung leicht sichtbarer Angriff Winkel, bei denen die Schraube in die entgegenkommenden Luftstroms in Vorwärtsflug relativ bewegt.

Der Anstellwinkel ist der Winkel der Schraube zwischen der Richtung des Geschwindigkeitsvektors des ankommenden Luftstrom und einer Ebene senkrecht zur Achse der Rotornabe. Dargestellt durch die Anstellwinkel von A, im Gegensatz zu dem Anstellwinkel, der unter dem Profil der Klinge mit dem Luftstrom befindet. Wenn der Anstellwinkel des Luftfahrzeugs von dem Flügel und dem Flügelprofil ist die gleiche, die Werte verschiedener znacheniya- Hubschrauber.

Aerodynamik Rotor 2

Im Fall der Rotor bewegt sich unter einem negativen Anstellwinkel und im Fall b - einen positiven Winkel. In beiden Fällen wird die Schraube in einer schrägen Arbeitsstrom.

Wir erweitern die Regel des Parallelogramms Vektor Anströmgeschwindigkeit V auf den beiden Geschwindigkeitskomponenten: ein - in einer Ebene senkrecht zur Achse der Drehung der Schraube, die andere - auf der Achse der Schraube.

Dann detektiert sofort einen Unterschied in den Betriebsbedingungen der Schraube in dem Gehäuse.

Im Falle von Luft mit einer Geschwindigkeit auf die Schnecke oben geeignet. Dieser Modus entspricht dem Motorrotor Vorwärtsflug am Horizont, sowie Aufstieg oder Abstieg mit kleinen Winkeln zur horizontalen Flugbahn.

Im Fall mit einer Geschwindigkeit geeignet für die Schraube Luft unten verwendet. Diese Betriebsart entspricht dem Läufermotor Planung (nicht-motorisierten Flug nach Autorotationsschraube Modus) oder einem steilen Abstieg.

Was weitere mit Schrauben vertraut machen, denken Sie daran der beiden oben beschriebenen Umstände, und zwar:

- Der Anstellwinkel des Rotors ist mit dem Anstellwinkel des Schaufelprofils von Personen, die nicht gleich sind;

- In der ankommenden Luftströmungsgeschwindigkeit ist keine vollständige Betriebs Drehung der Rotorebene V und die einzige ihrer Komponente.

den Hauptrotor oben Betrachtung in Richtung des Pfeils, können wir die Abbildung, die schematisch zu sehen.

Darüber hinaus wird jeder Abschnitt der Klinge auf dem Radius unter dem Einfluss von zwei Drehzahlen: die Umfangsgeschwindigkeit und die Geschwindigkeit V. Freistrom dieser geometrischen Rate in jedem Azimutwinkel Einlochen, sehen wir, dass der Blattabschnitt (auf der gestrichelten Kreis) für eine Drehung mit einer Geschwindigkeit von Luft über fließt die ganze Zeit in Größe und Richtung ändern.

Aerodynamik Rotor 343

In der Tat, der Azimutwinkel (360 °) Strömungsrate größer (als die Diagonale des Rechtecks ​​- Seite) und an das Ende der Klinge umgeleitet. Auf dem Azimutwinkel = 90 ° Flussrate ist die Summe der Geschwindigkeiten. Diese Klinge kommt die Anströmung zu erfüllen und wird deshalb das vorlaufende Blatt genannt. Auf dem Azimutwinkel np = 180 ° Durchfluss 1 = 180 ° in Absolutwert ist die gleiche wie in dem Azimutwinkel 4 = 0 °, aber nicht durch das Ende der Klinge und der Drehachse abgelehnt. Auf dem Azimutwinkel v = 270 ° Durchfluss entspricht die Differenz. Diese Klinge, wie sie bewegt sich weg von der Anströmung und ist daher die rücklaufende Blatt genannt. Es ist bemerkenswert, dass es ein Teil ist, der nicht um die Vorder- und die Hinterkante strömt, wobei dieser Teil, der nicht eine Hubkraft (Rückströmzone) erzeugt.

So haben wir festgestellt, dass die Arbeitsbedingungen der Klinge während des Zuges Änderung aufgrund von Änderungen der Durchflussraten.

Außerdem sind die Arbeitsbedingungen der einzelnen Abschnitte der Klingen verändert auch die Anstellwinkel zu verändern. " Die Tatsache, dass die Gesamt Anstellwinkel für die gesamte Klinge Nr. Sie können nur über den Anstellwinkel von einem bestimmten Abschnitt zu sprechen. Dieser Winkel ändert sich immer. Lassen Abschnitt zunächst in einem Winkel zu der Rotationsebene festgelegt. Der Winkel zwischen der Linie von N Nullhub Profil und der Rotationsebene ist der Befestigungswinkel bzw. die Steigung der Klinge bezeichnet.

Mit dem Beginn der Drehung des beliebigen Querschnitts mit einem Radius fließt über die Geschwindigkeit.

Der Anstellwinkel gleich dem Montagewinkel. In Gegenwart der Translationsgeschwindigkeit erfolgt in der Ebene der Drehgeschwindigkeit, und senkrecht dazu - Geschwindigkeit. Zusätzlich scheint die Rotationsgeschwindigkeit induktive Ebene durch Sturz Luftschraube.

Die Geschwindigkeit zerlegt in zwei Komponenten entlang der Klinge und senkrecht dazu entlang der Schnitt. Es ist offensichtlich, dass in dem Abschnitt der Arbeitsbedingungen auf die Geschwindigkeit auswirken.

Gestapelte Geschwindigkeit in der Rotationsebene wirkt. Zeigt ein Schnittprofil und sind aus der ganzen Geschwindigkeit auf ihn einwirkenden zusammen. Der Winkel zwischen der Gesamtgeschwindigkeit W und einer Linie von Nullhub (aerodynamische Akkord) ist der wahre Anstellwinkel mit der Vorwärtsbewegung des Hubschraubers. Dieser Winkel (Stork) deutlich weniger Inzidenz.

Aerodynamik des Rotors

Ferner (aufgrund von Änderungen in der Größe wie die Geschwindigkeit der Faltung, dann während einer Umdrehung abgezogen), ist es klar, dass der wahre Anstellwinkel ganze Zeit ändert.

Somit verändert sich ständig im Vorwärtsflug Betriebsbedingungen Schaufel in einer Umdrehung (Zyklus). Seit dem Beginn des nächsten Umsatz Zyklus wird wiederholt.

Aufgrund der Unterschiede in der Strömungsgeschwindigkeiten und Anstellwinkeln Abschnitte zyklisch erzeugt, um die Position der vollen aerodynamische Kraft ändert an den Rotorblättern

schrauben. Die gesamte aerodynamische Kraft nicht entlang der Drehachse der Schraube passieren. Dies ist die Quelle der Vibration des Hubschraubers und einer der Gründe seiner Instabilität. Wegen des Unterschieds zwischen den Auftriebskräfte in unterschiedlichen Teilen der Oberfläche der überstrichenen Rotor, sind Momente darin, sucht den Hubschrauber in bezug auf die Längs- und die Querachse zu kippen; aufgrund der Differenz Lappen haben in der Rotationsebene eine signifikante Widerstandskraft Last.

All dies macht die Designer eine Reihe von Design-Merkmale in einem Hubschrauber Propeller verglichen mit Flugzeugpropeller einzuführen.

 

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