რისგან არის დამზადებული მსუბუქი ძრავიანი თვითმფრინავის პროპელერი. როგორ მუშაობს პროპელერი. თვითმფრინავის მოდელის აღწერა

პროპელერი აუცილებელია ნაწილიელექტროსადგური და რამდენად ემთხვევა ძრავს და თვითმფრინავს, დამოკიდებულია ამ უკანასკნელის ფრენის შესრულებაზე.

პროპელერის გეომეტრიული პარამეტრების არჩევის გარდა, ყურადღება უნდა მიექცეს პროპელერისა და ძრავის ბრუნვის რიცხვების კოორდინაციის საკითხს, ანუ გადაცემათა კოლოფის არჩევას.

პროპელერის პრინციპი

პროპელერის დანა ასრულებს რთულ მოძრაობას - მთარგმნელობით და ბრუნვით. დანის ელემენტის სიჩქარე იქნება პერიფერიული სიჩქარისა და ტრანსლაციის (ფრენის სიჩქარე) ჯამი - ვ

დანას ნებისმიერ მონაკვეთში, სიჩქარის კომპონენტი ვუცვლელი იქნება, ხოლო პერიფერიული სიჩქარე დამოკიდებული იქნება რადიუსის მნიშვნელობაზე, რომელზეც განხილული მონაკვეთი მდებარეობს.

აქედან გამომდინარე, რადიუსის კლებასთან ერთად, ჭავლის მონაკვეთთან მიახლოების კუთხე იზრდება, ხოლო მონაკვეთის შეტევის კუთხე მცირდება და შეიძლება გახდეს ნულოვანი ან უარყოფითი. იმავდროულად, ცნობილია, რომ ფრთა ყველაზე ეფექტურად „მუშაობს“ შეტევის კუთხით, მაქსიმალური აეროდინამიკური ხარისხის კუთხეებთან ახლოს. მაშასადამე, იმისათვის, რომ აიძულოთ დანა შექმნას უდიდესი ბიძგი მინიმალური ენერგიის მოხმარებით, კუთხე უნდა იყოს ცვალებადი რადიუსის გასწვრივ: უფრო მცირე დანას ბოლოს და უფრო დიდი ბრუნვის ღერძთან - დანა უნდა იყოს დაგრეხილი.

ხრახნის რადიუსის გასწვრივ პროფილის სისქის გავრცელების კანონი და ხრახნიანი პროფილის ფორმა განისაზღვრება ხრახნის დაპროექტების დროს და შემდგომში იხვეწება ქარის გვირაბებში აფეთქების საფუძველზე. მსგავსი კვლევებიჩვეულებრივ ტარდება სპეციალიზებულ საპროექტო ბიუროებში ან ინსტიტუტებში, რომლებიც აღჭურვილია თანამედროვე აღჭურვილობადა კომპიუტერული საშუალებები. ექსპერიმენტული დიზაინის ბიუროები, ისევე როგორც მოყვარული დიზაინერები, ჩვეულებრივ იყენებენ ხრახნების უკვე განვითარებულ ოჯახებს, გეომეტრიულ და აეროდინამიკური მახასიათებლებირომლებიც წარმოდგენილია განზომილებიანი კოეფიციენტების სახით.

ძირითადი მახასიათებლები

ხრახნიანი დიამეტრი - დეწოდება წრის დიამეტრს, რომელსაც მისი პირების ბოლოები აღწერს ბრუნვის დროს.

დანის სიგანეარის მონაკვეთის აკორდი მოცემულ რადიუსზე. გამოთვლებში ჩვეულებრივ გამოიყენება დანის ფარდობითი სიგანე

სქელი დანანებისმიერ რადიუსზე, ამ რადიუსზე ყველაზე დიდი მონაკვეთის სისქე ეწოდება. სისქე იცვლება დანის რადიუსის გასწვრივ, მცირდება პროპელერის ცენტრიდან მის ბოლომდე. ფარდობითი სისქე გაგებულია, როგორც აბსოლუტური სისქის თანაფარდობა დანის სიგანესთან იმავე რადიუსში:.

დანის მონაკვეთის დაყენების კუთხე არის მოცემული მონაკვეთის აკორდით წარმოქმნილი კუთხე პროპელერის ბრუნვის სიბრტყით.

დანის მოედანი ჰარის მანძილი, რომელსაც ეს მონაკვეთი გაივლის ღერძული მიმართულებით, როდესაც ხრახნი თავისი ღერძის ირგვლივ ატრიალებს ერთ შემობრუნებას და ჰაერში ხრახნიან როგორც მყარი.

განყოფილების დამონტაჟების ნაბიჯი და კუთხე დაკავშირებულია აშკარა ურთიერთობით:

უძრავ პროპელერებს აქვთ ბილიკი, რომელიც იცვლება რადიუსის გასწვრივ გარკვეული კანონის მიხედვით. როგორც დანის დამახასიათებელი კუთხე, როტორის ბრუნვის ღერძიდან 0,75R-ზე მდებარე მონაკვეთის დამონტაჟების კუთხე აღებულია, როგორც წესი, აღინიშნება როგორც.

დაწნული პირებიე.წ.

გამოყენების სიმარტივისთვის, ყველა ჩამოთვლილი გეომეტრიული მახასიათებელი ჩვეულებრივ წარმოდგენილია გრაფიკულად, როგორც მიმდინარე ხრახნიანი რადიუსის ფუნქცია.

მაგალითად, შემდეგი ფიგურა გვიჩვენებს მონაცემებს, რომლებიც აღწერს ორპირიანი ფიქსირებული დახრილობის პროპელერის გეომეტრიას:

თუ ხრახნი, რომელიც ბრუნავს ბრუნვის რაოდენობის მიხედვით, მოძრაობს ტრანსლაციის სიჩქარით ვმაშინ ერთ რევოლუციაში გაივლის გზას. ამ მნიშვნელობას ეწოდება ხრახნის სიმაღლე, ხოლო მის თანაფარდობას დიამეტრთან ეწოდება ხრახნის ფარდობითი სიმაღლე:

პროპელერების აეროდინამიკური თვისებები ჩვეულებრივ ხასიათდება უგანზომილებიანი ბიძგის კოეფიციენტით:

Ძალაუფლების ფაქტორი

და ეფექტურობა

სად რ- ჰაერის სიმკვრივე, გამოთვლებში შეიძლება მივიღოთ ტოლი 0,125 კგფ ს 2 / მ 4

ხრახნის ბრუნვის კუთხოვანი სიჩქარე, ბრუნი/წმ

დ- ხრახნის დიამეტრი, მ

პდა ნ- შესაბამისად, ბიძგი და სიმძლავრე პროპელერის ლილვზე, kgf, l. თან.

პროპელერის ბიძგის თეორიული ზღვარი

ALS-ის დიზაინერისთვის საინტერესოა წარმოქმნილი ბიძგის მიახლოებითი შეფასებების გაკეთება ელექტროსადგური... ამ პრობლემის მარტივად გადაჭრა შესაძლებელია იდეალური პროპელერის თეორიის გამოყენებით, რომლის მიხედვითაც პროპელერის ბიძგი წარმოდგენილია სამი პარამეტრის: ძრავის სიმძლავრე, პროპელერის დიამეტრი და ფრენის სიჩქარე. პრაქტიკამ აჩვენა, რომ რაციონალურად დამზადებული რეალური პროპელერების ბიძგი მხოლოდ 15-25%-ით დაბალია თეორიულ ზღვრულ მნიშვნელობებზე.

იდეალური პროპელერის თეორიის მიხედვით გამოთვლების შედეგები ნაჩვენებია შემდეგ გრაფიკზე, რომელიც საშუალებას გაძლევთ განსაზღვროთ ბიძგის თანაფარდობა სიმძლავრის მიმართ ფრენის სიჩქარისა და პარამეტრის მიხედვით. N/D 2... ჩანს, რომ თითქმის ნულოვანი სიჩქარით, ბიძგი დიდწილად დამოკიდებულია პროპელერის დიამეტრზე; თუმცა, თუნდაც 100 კმ/სთ სიჩქარით, ეს დამოკიდებულება ნაკლებად მნიშვნელოვანია. გარდა ამისა, გრაფიკი იძლევა ვიზუალურ წარმოდგენას პროპელერის ბიძგის შემცირების გარდაუვალობის შესახებ ფრენის სიჩქარის თვალსაზრისით, რაც მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული ALS-ის ფრენის მონაცემების შეფასებისას.

მასალების საფუძველზე:
"სახელმძღვანელო სამოყვარულო თვითმფრინავების დიზაინერებისთვის", ტომი 1, SibNIIA

გონივრული ალტერნატივების არარსებობის გამო, გასული საუკუნის პირველი ნახევრის თითქმის ყველა თვითმფრინავი აღჭურვილი იყო დგუშიანი ძრავებითა და პროპელერებით. ტექნოლოგიის ტექნიკური და ფრენის მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად შემოთავაზებული იქნა პროპელერების ახალი კონსტრუქციები, რომლებსაც ჰქონდათ გარკვეული მახასიათებლები. ოცდაათიანი წლების შუა პერიოდში შემოთავაზებული იქნა სრულიად ახალი დიზაინი, რამაც შესაძლებელი გახადა სასურველი შესაძლებლობების მიღება. მისი ავტორი იყო ჰოლანდიელი დიზაინერი A.Ya. დეკერი.

ადრიან იან დეკერმა მუშაობა ხრახნიანი სისტემების სფეროში ჯერ კიდევ ოციან წლებში დაიწყო. შემდეგ მან შეიმუშავა ახალი იმპულსის დიზაინი ქარის წისქვილებისთვის. ძირითადი მახასიათებლების გასაუმჯობესებლად, გამომგონებელმა შესთავაზა თვითმფრინავების გამოყენება, რომლებიც ჰგავს თვითმფრინავის ფრთას. 1927 წელს ასეთი იმპულარი ნიდერლანდების ერთ-ერთ ქარხანაში დაამონტაჟეს და მალევე გამოსცადეს. მომდევნო ათწლეულის დასაწყისისთვის, სამი ათეული ასეთი იმპულერი შევიდა ექსპლუატაციაში, ხოლო 1935 წელს ისინი უკვე აღჭურვილი იყო 75 წისქვილით.

ექსპერიმენტული თვითმფრინავი პროპელერით A.Ya. დეკერი. ფოტო Oldmachinepress.com

ოცდაათიანი წლების დასაწყისში, ქარხნებში ახალი დიზაინის ტესტირებისა და დანერგვის შემდეგ, A.Ya. დეკერმა შესთავაზა მსგავსი დანაყოფების გამოყენება ავიაციაში. მისი გათვლებით, თვითმფრინავის პროპელერად შეიძლებოდა სპეციალური დიზაინის იმპერატორის გამოყენება. მალე ეს იდეა ჩამოყალიბდა საჭირო დოკუმენტაციის სახით. გარდა ამისა, დიზაინერმა იზრუნა პატენტის მოპოვებაზე.

არასტანდარტული პროპელერის დიზაინის გამოყენებას, როგორც ეს გამომგონებლის მიერ იყო ჩაფიქრებული, გარკვეული უპირატესობები უნდა ჰქონოდა არსებული სისტემები... კერძოდ, შესაძლებელი გახდა პროპელერების სიჩქარის შემცირება საკმარისი ბიძგის მიღებისას. ამასთან დაკავშირებით, A.Ya-ს გამოგონება. დეკერს ხშირად მოიხსენიებენ, როგორც "დაბალი ბრუნვის სიჩქარის პროპელერს". ამ დიზაინს პატენტებშიც იგივე სახელი ეწოდა.

პირველი საპატენტო განაცხადი 1934 წელს შევიდა. 1936 წლის ივლისის ბოლოს A.Ya. დეკერმა მიიღო ბრიტანული პატენტის ნომერი 450990, რაც ადასტურებს მის პრიორიტეტს ორიგინალური პროპელერის შექმნაში. პირველი პატენტის გაცემამდე ცოტა ხნით ადრე გამოჩნდა კიდევ ერთი განაცხადი. მეორე პატენტი გაიცა 1937 წლის დეკემბერში. რამდენიმე თვით ადრე ჰოლანდიელმა დიზაინერმა დოკუმენტები საფრანგეთისა და შეერთებულ შტატებში საპატენტო ოფისებს გაუგზავნა. ამ უკანასკნელმა გამოსცა დოკუმენტი US 2186064 1940 წლის დასაწყისში.

მეორე ვერსიის ხრახნიანი დიზაინი. ნახაზი პატენტიდან

ბრიტანული პატენტი No. 450990 აღწერს პროპელერის უჩვეულო დიზაინს, რომელსაც შეუძლია უზრუნველყოს საკმარისი შესრულება უარყოფითი ფაქტორების გარკვეული შემცირებით. დიზაინერმა შესთავაზა დიდი ოგივალის ფორმის ხრახნიანი კერის გამოყენება, რომელიც შეუფერხებლად გადაიქცევა მშვილდითვითმფრინავის ფიუზელაჟი. მასზე მყარად უნდა დამაგრებულიყო დიდი პირები. უჩვეულო ფორმა... ეს იყო პირების ორიგინალური კონტურები, როგორც A.Ya. დეკერს შეეძლო სასურველი შედეგის მიღწევა.

„დაბალსიჩქარიანი“ პროპელერის პირებს უნდა ჰქონოდა დაბალი დრეკადობა დიდი აკორდის სიგრძით. ისინი უნდა დამონტაჟდეს კერის გრძივი ღერძის კუთხით. დანამ მიიღო აეროდინამიკური პროფილი გასქელებული ცხვირით. შემოთავაზებული იყო, რომ დანის თითის თითი გაწმენდილიყო. წვერი განლაგებული იყო ხრახნის ბრუნვის ღერძის თითქმის პარალელურად და შემოთავაზებული იყო, რომ უკანა კიდე გამრუდებული ყოფილიყო ამობურცული ბოლო ნაწილით.

ხრახნისა და მექანიზმის შიდა სტრუქტურა. ნახაზი პატენტიდან

1934 წლის პირველი პროექტი მოიცავდა ოთხი დანის გამოყენებას. ამ დიზაინის ხრახნი უნდა დამონტაჟდეს გადაცემათა კოლოფიდან გაშლილ ლილვზე საჭირო მახასიათებლებით. პროპელერის პირების მნიშვნელოვანი ფართობი აეროდინამიკურ პროფილთან ერთად უნდა უზრუნველყოფდეს ბიძგის გაზრდას. ამრიგად, შესაძლებელი გახდა საკმარისი ბიძგის მიღება უფრო დაბალი ბრ/წმ-ზე, ტრადიციულ პროპელერის დიზაინთან შედარებით.

პირველ პატენტზე განაცხადის შეტანის შემდეგ უკვე A.Ya. დეკერმა გამოსცადა გამოცდილი პროპელერი და გარკვეული დასკვნები გააკეთა. შემოწმების დროს დადგინდა, რომ შემოთავაზებულ დიზაინს აქვს გარკვეული უარყოფითი მხარეები. ასე რომ, პროპელერის უკან ჰაერის ნაკადი გვერდებზე გადაინაცვლა და მისი მხოლოდ მცირე ნაწილი გადიოდა ფიუზელაჟის გასწვრივ. ამან გამოიწვია კუდის საჭეების ეფექტურობის მკვეთრი გაუარესება. ამრიგად, in როგორც დგასდეკერის ხრახნი პრაქტიკაში ვერ გამოიყენებოდა.

ორიგინალური პროპელერის შემდგომმა განვითარებამ განაპირობა განახლებული დიზაინის გაჩენა მრავალი მნიშვნელოვანი განსხვავებებით. სწორედ ის გახდა მეორე ბრიტანული და პირველი ამერიკული პატენტების საგანი. საინტერესოა, რომ დოკუმენტში შეერთებული შტატებიდან, ინგლისურისგან განსხვავებით, აღწერილია არა მხოლოდ ხრახნი, არამედ მისი დისკების დიზაინიც.

თვითმფრინავი Fokker C.I - მსგავსი მანქანა გახდა მფრინავი ლაბორატორია A.Ya-ს იდეების შესამოწმებლად. დეკერი. ფოტო Airwar.ru

განახლებული პროდუქტი დაბალი ბრუნვის სიჩქარის პროპელერი უნდა მოიცავდეს ერთდროულად საპირისპირო ბრუნვის ორ კოაქსიალურ პროპელერს. წინა პროპელერი კვლავ შემოთავაზებული იყო აშენებულიყო დიდი გამარტივებული კერის საფუძველზე. უკანა როტორის პირები უნდა მიმაგრებულიყო შესადარებელი ზომების ცილინდრულ ერთეულზე. როგორც წინა პროექტში, წინა როტორის სპინერი და უკანა როტორის რგოლი შეიძლება იყოს თვითმფრინავის ცხვირის კონუსი.

ორივე პროპელერს უნდა მიეღო მსგავსი დიზაინის პირები, რაც იყო პირველი პროექტის განვითარების განვითარება. კვლავ საჭირო იყო მნიშვნელოვნად მოხრილი დაბალი ასპექტის თანაფარდობის პირების გამოყენება განვითარებული აეროდინამიკური პროფილით. მიუხედავად გადახრილი წინა კიდისა, პროფილის სიგრძე გაიზარდა ფესვიდან წვერამდე მიმართულებით, ქმნიდა უკანა კიდის დამახასიათებელ გამრუდებას.

პატენტის აღწერილობის მიხედვით, წინა როტორი უნდა შემოტრიალებულიყო საათის ისრის საწინააღმდეგოდ (როდესაც ხედავენ პილოტის მხრიდან), უკანა როტორი საათის ისრის მიმართულებით. პროპელერის პირები სათანადოდ უნდა დამონტაჟდეს. პირების რაოდენობა დამოკიდებული იყო პროპელერის საჭირო მახასიათებლებზე. პატენტმა აჩვენა დიზაინი ოთხი დანით თითოეულ პროპელერზე, ხოლო მოგვიანებით პროტოტიპიმიიღო უფრო დიდი რაოდენობის თვითმფრინავები.

ორიგინალური ხრახნების შეკრების პროცესი, შეგიძლიათ ნახოთ პროდუქტის შიდა ელემენტები. ფოტო Oldmachinepress.com

ამერიკულ პატენტში აღწერილი იყო ორიგინალური გადაცემათა კოლოფის დიზაინი, რამაც შესაძლებელი გახადა ბრუნვის გადატანა ერთი ძრავიდან ორ საწინააღმდეგო მბრუნავ პროპელერზე. შემოთავაზებული იყო ძრავის ლილვის დაკავშირება გადაცემათა კოლოფის პირველი (უკანა) პლანეტარული კონტურის მზის გადაცემასთან. ადგილზე დამაგრებული რგოლის მექანიზმის დახმარებით, სიმძლავრე გადადიოდა სატელიტურ მექანიზმებზე. მათი გადამზიდი დაკავშირებული იყო წინა როტორის ლილვთან. ეს ლილვი ასევე დაკავშირებული იყო მეორე პლანეტარული მექანიზმის მზის მექანიზმთან. მისი თანამგზავრების მბრუნავი მატარებელი დაკავშირებული იყო უკანა როტორის ღრუ ლილვთან. გადაცემათა კოლოფის ამ დიზაინმა შესაძლებელი გახადა ხრახნების ბრუნვის სიჩქარის სინქრონული რეგულირება, აგრეთვე მათი ბრუნვის უზრუნველყოფა საპირისპირო მიმართულებით.

როგორც გამომგონებელმა ჩათვალა, მთავარი ბიძგი უნდა შექმნილიყო წინა პროპელერის პირებით. უკანა მხარე, თავის მხრივ, პასუხისმგებელი იყო ჰაერის ნაკადების სწორ გადამისამართებაზე და შესაძლებელი გახადა თავი დაეღწია ძირითად დიზაინში დაფიქსირებული უარყოფითი ეფექტებისგან. ორი კოაქსიალური პროპელერის შემდეგ, ჰაერის ნაკადი გადიოდა ფიუზელაჟის გასწვრივ და ჩვეულებრივ უნდა ააფეთქოს კუდის განყოფილება საჭეებით. ასეთი შედეგების მისაღებად, უკანა როტორს შეიძლება ჰქონდეს შემცირებული ბრუნვის სიჩქარე - წინა როტორის ბრუნვის დაახლოებით მესამედი.

ორიგინალური პროპელერი შეიქმნა ახალ პროექტებში საავიაციო ტექნოლოგიების შესაძლო დანერგვის გათვალისწინებით და, შესაბამისად, საჭირო იყო სრულფასოვანი ტესტების ჩატარება. 1936 წლის დასაწყისში, ადრიან იან დეკერმა დააარსა საკუთარი კომპანია Syndicaat Dekker Octrooien, ორიგინალური პროპელერის შესამოწმებლად და - წარმატების შემთხვევაში - ამ გამოგონების პოპულარიზაცია საავიაციო ინდუსტრიაში.

დასრულებული პროპელერი თვითმფრინავში. ფოტო Oldmachinepress.com

იმავე წლის მარტის ბოლოს, Dekker Syndicate-მა შეიძინა ჰოლანდიური წარმოების Fokker C.I მრავალფუნქციური ორმხრივი თვითმფრინავი. ეს მანქანა, რომლის მაქსიმალური ასაფრენი წონა მხოლოდ 1255 კგ იყო, აღჭურვილი იყო BMW IIIa ბენზინის ძრავით 185 ცხ.ძ. სტანდარტული ორპირიანი ხის პროპელერით მას შეუძლია მიაღწიოს სიჩქარეს 175 კმ/სთ-მდე და 4 კმ სიმაღლემდე აწიოს. გარკვეული რესტრუქტურიზაციისა და ახალი პროპელერის დამონტაჟების შემდეგ, ბიპლანი მფრინავი ლაბორატორია უნდა გამხდარიყო. 1937 წლის აპრილში A.Ya. დეკერმა დაარეგისტრირა განახლებული თვითმფრინავი; მან მიიღო ნომერი PH-APL.

რესტრუქტურიზაციის დროს თვითმფრინავის პროტოტიპმა დაკარგა ჩვეულებრივი კაპოტი და სხვა ნაწილები. მათ ნაცვლად, ფიუზელაჟის ცხვირში ორიგინალური გადაცემათა კოლოფი და წყვილი „დაბალსიჩქარიანი პროპელერი“ მოათავსეს. წინა როტორმა მიიღო ექვსი პირი, უკანა - შვიდი. ახალი პროპელერის საფუძველია წყვილი კერა, რომელიც აწყობილია ალუმინის ჩარჩოდან იმავე მასალის კანით. პირები მსგავსი დიზაინის იყო. ხრახნების დამონტაჟებასთან დაკავშირებით მანქანის ცხვირმა ყველაზე შესამჩნევად იცვალა ფორმა. ამ შემთხვევაში, უკანა როტორის ცილინდრული ფენა არ სცილდებოდა ფიუზელაჟის კანს.

მფრინავი ლაბორატორიის ტესტები ორიგინალური პროპელერით დაიწყო იმავე 1937 წელს. მათთვის ადგილი იყო იპენბერგის აეროდრომი. უკვე ტესტირების ადრეულ ეტაპზე აღმოჩნდა, რომ კოაქსიალურ პროპელერებს დაბალი თანაფარდობის პირებით შეუძლიათ რეალურად შექმნან საჭირო ბიძგი. მათი დახმარებით მანქანას შეეძლო ტაქსი და სირბილი შეესრულებინა. გარდა ამისა, გარკვეული დროიდან ტესტერები ცდილობდნენ მანქანის ჰაერში აწევას. ცნობილია, რომ გამოცდილმა Fokker C.I-მა რამდენიმე ფრენის შესრულება შეძლო, მაგრამ სრულფასოვან აფრენაზე საუბარი არ ყოფილა.

Წინა ხედი. ფოტო Oldmachinepress.com

თვითმფრინავის პროტოტიპის ტესტებმა შესაძლებელი გახადა ორიგინალური პროექტის დადებითი და უარყოფითი მხარეების დადგენა. გაირკვა, რომ წყვილს საწინააღმდეგო მბრუნავი პროპელერი ნამდვილად შეუძლია საჭირო ბიძგის გამომუშავება. ამავდროულად, აწყობილი პროპელერების ჯგუფი გამოირჩეოდა შედარებით მცირე ზომით. დიზაინის კიდევ ერთი უპირატესობა იყო შემცირებული ხმაური, რომელიც წარმოიქმნება დაბალი თანაფარდობის პირებით.

თუმცა, იყო გარკვეული პრობლემები. პროპელერი A.Ya. დეკერი და გადაცემათა კოლოფი, რომელიც მას სჭირდებოდა, განსხვავდებოდა არსებული ნიმუშებისგან წარმოებისა და მოვლის არასაჭირო სირთულით. გარდა ამისა, Fokker C.I-ზე დაყენებულმა ექსპერიმენტულმა პროპელერმა აჩვენა არასაკმარისი ბიძგების შესრულება. მან თვითმფრინავს მიწაზე გადაადგილების და საკმარისად განვითარების საშუალება მისცა მაღალი სიჩქარე, მაგრამ მისი ბიძგი არასაკმარისი იყო ფრენისთვის.

როგორც ჩანს, ტესტები გაგრძელდა ორმოციანი წლების დასაწყისამდე, მაგრამ რამდენიმე წლის განმავლობაში მათ არ მოჰყოლიათ რეალური შედეგები. შემდგომი მუშაობა ომმა შეუშალა ხელი. 1940 წლის მაისში ჰიტლერულმა გერმანიამ შეუტია ნიდერლანდებს და სულ რამდენიმე დღის შემდეგ თვითმფრინავის პროტოტიპი უჩვეულო პროპელერებით გახდა აგრესორის ტროფი. გერმანელი ექსპერტები სავარაუდოდ დაინტერესდნენ ამ განვითარებით. მალე საფრენი ლაბორატორია გაგზავნეს ბერლინის მახლობლად მდებარე ერთ-ერთ აეროდრომზე.

ძრავის გაშვებით პროპელერებმა დაიწყეს ბრუნვა. კადრი საინფორმაციო გადაღებებიდან

არსებობს ინფორმაცია გერმანელი მეცნიერების მიერ ჩატარებული ტესტების შესახებ, მაგრამ ეს ტესტები საკმაოდ სწრაფად დასრულდა. ზოგიერთი ცნობით, გერმანელების პირველივე მცდელობა აეყვანათ თვითმფრინავი ჰაერში, ავარიით დასრულდა. მათ მანქანა არ აღადგინეს და ამით დასრულდა თამამი პროექტი. ერთადერთი თვითმფრინავი, რომელიც აღჭურვილი იყო დაბალი ბრუნვის სიჩქარით პროპელერით, ვერ აჩვენა თავისი საუკეთესო მხარე და, შესაბამისად, ორიგინალური იდეაუარი თქვა. მომავალში მასიურად გამოიყენებოდა მხოლოდ ტრადიციული გარეგნობის პროპელერები.

ორიგინალური დიზაინის იდეების თანახმად, სპეციალური "დაბალი სიჩქარის პროპელერი" უნდა გამხდარიყო ტრადიციული სისტემების სრულფასოვანი ალტერნატივა. მათგან განსხვავებული სირთულით, მას შეიძლება ჰქონდეს უპირატესობები მცირე ზომების, შემცირებული ბრუნვისა და შემცირებული ხმაურის სახით. მიუხედავად ამისა, კონკურსი არ გამოდგა. შემქმნელი A.Ya. დეკერმა ვერც კი შეძლო მთელი ტესტის ციკლის გავლა.

შესაძლოა, შემდგომი განვითარებით, ორიგინალურ პროპელერებს შეეძლოთ აჩვენონ სასურველი მახასიათებლები და იპოვონ გამოყენება საავიაციო ტექნოლოგიების გარკვეულ პროექტებში. თუმცა სამუშაოების გაგრძელება სხვადასხვა პრობლემებისა და გარემოებების გამო შეფერხდა და 1940 წლის მაისში პროექტი შეჩერდა გერმანიის თავდასხმის გამო. ამის შემდეგ უჩვეულო იდეა საბოლოოდ მომავლის გარეშე დარჩა. მოგვიანებით შიგნით სხვა და სხვა ქვეყნებიპროპელერების პერსპექტიული კონსტრუქციები კვლავ შემუშავდა, მაგრამ Adriaan Jan Decker სისტემის პირდაპირი ანალოგები არ შექმნილა.

მასალების საფუძველზე:
https://oldmachinepress.com/
http://anyskin.tumblr.com/
http://hdekker.info/
http://strangernn.livejournal.com/
https://google.com/patents/US2186064

გ.ვ.მახოტკინი

პროპელერის დიზაინი

საჰაერო პროპელერიმოიპოვა რეპუტაცია, როგორც შეუცვლელი მამოძრავებელი მოწყობილობის რეპუტაცია არაღრმა და გადახურულ წყლებში მომუშავე მაღალსიჩქარიანი მცურავი ხომალდისთვის, ასევე ამფიბიური თოვლის მანქანებისთვის, რომლებსაც უწევთ მუშაობა თოვლზე, ყინულზე და წყალზე. ჩვენ უკვე დაგროვილი გვაქვს საკმაოდ დიდი გამოცდილება როგორც ჩვენს ქვეყანაში, ასევე მის ფარგლებს გარეთ. პროპელერის აპლიკაციები ჩქაროსნულ მცირე გემებზე და ამფიბიებზე... ასე რომ, 1964 წლიდან ჩვენს ქვეყანაში ამფიბიური თოვლმავლები (სურ. 1) KB im. A.N. ტუპოლევი. შეერთებულ შტატებში, ფლორიდაში რამდენიმე ათეული ათასი საჰაერო ხომალდი, როგორც მათ ამერიკელები უწოდებენ, მუშაობს.

პროპელერით მაღალსიჩქარიანი ზედაპირული საავტომობილო ნავის შექმნის პრობლემა კვლავაც ჩვენი მოყვარული გემთმშენებლების ინტერესს იწვევს. მათთვის ყველაზე ხელმისაწვდომი სიმძლავრე 20-30 ლიტრია. თან. აქედან გამომდინარე, ჩვენ განვიხილავთ საჰაერო ამძრავის განყოფილების დიზაინის მთავარ საკითხებს სწორედ ასეთი სიმძლავრის მოლოდინით.

პროპელერის გეომეტრიული ზომების ფრთხილად განსაზღვრა საშუალებას მისცემს ძრავის სიმძლავრის სრულ გამოყენებას და მიაღწიოს ბიძგს მაქსიმუმთან ახლოს არსებული სიმძლავრისათვის. ამ შემთხვევაში განსაკუთრებული მნიშვნელობა ექნება ხრახნის დიამეტრის სწორ არჩევანს, რომელზედაც მრავალი თვალსაზრისით დამოკიდებულია არა მხოლოდ პროპელერის ეფექტურობა, არამედ ხმაურის დონეც, რაც პირდაპირ არის გამოწვეული პერიფერიული სიჩქარის სიდიდით.

მოგზაურობის სიჩქარეზე ბიძგის დამოკიდებულების კვლევებმა დაადგინა, რომ 25 ლიტრი სიმძლავრის პროპელერის შესაძლებლობების განსახორციელებლად. თან. მას უნდა ჰქონდეს დიამეტრი დაახლოებით 2 მ. ენერგიის ყველაზე დაბალი მოხმარების უზრუნველსაყოფად ჰაერი უკან უნდა გაისროლოს უფრო დიდი განივი ფართობის მქონე ჭავლით; ჩვენს კონკრეტულ შემთხვევაში, ხრახნიანი ფართობი იქნება დაახლოებით 3 მ². პროპელერის დიამეტრის 1 მ-მდე შემცირება ხმაურის დონის შესამცირებლად შეამცირებს პროპელერის მიერ გატარებულ ფართობს 4-ჯერ და ეს, მიუხედავად რეაქტიული სიჩქარის ზრდისა, გამოიწვევს ბიძგების ვარდნას დასამაგრებელ ხაზებზე 37%-ით. . სამწუხაროდ, ბიძგების ამ შემცირების კომპენსირება შეუძლებელია არც ეტაპობრივად, არც პირების რაოდენობით და არც მათი სიგანით.

მოძრაობის სიჩქარის მატებასთან ერთად მცირდება წევის დანაკარგი დიამეტრის შემცირებით; ამგვარად, სიჩქარის გაზრდა საშუალებას იძლევა გამოიყენონ პატარა პროპელრები. 1 და 2 მ დიამეტრის მქონე პროპელერებისთვის, რომლებიც უზრუნველყოფენ მაქსიმალურ ბიძგს დასაყრდენზე, 90 კმ/სთ სიჩქარით, ბიძგების მნიშვნელობები თანაბარი ხდება. დიამეტრის 2,5 მ-მდე გაზრდა, წევის გაზრდა საყრდენზე, იძლევა მხოლოდ მცირე მატებას წევის სიჩქარეზე 50 კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით. ზოგადად, ოპერაციული სიჩქარის თითოეულ დიაპაზონს (ძრავის გარკვეული სიმძლავრით) აქვს საკუთარი ოპტიმალური ხრახნის დიამეტრი. მუდმივი სიჩქარით სიმძლავრის ზრდით, ეფექტურობის თვალსაზრისით ოპტიმალური დიამეტრი იზრდება.

როგორც ჩანს, რაც ნაჩვენებია ნახ. 2 გრაფიკზე, 1 მ დიამეტრის პროპელერის ბიძგი აღემატება ნეპტუნი-23 ან პრივეტ-22 გარე ძრავის წყლის პროპელერის (სტანდარტის) ბიძგს 55 კმ/სთ-ზე მეტი სიჩქარით, ხოლო პროპელერი დიამეტრი 2 მ - უკვე 30 -35 კმ/სთ სიჩქარით. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ 50 კმ/სთ სიჩქარით, ძრავის საწვავის კილომეტრიანი მოხმარება პროპელერით 2 მ დიამეტრით იქნება 20-25%-ით ნაკლები, ვიდრე ყველაზე ეკონომიური გარე ძრავა "Privet-22".

პროპელერის ელემენტების შერჩევის თანმიმდევრობა მოცემული გრაფიკების მიხედვით ასეთია. პროპელერის დიამეტრი განისაზღვრება დასამაგრებელი ხაზების საჭირო ბიძგიდან გამომდინარე მიცემული ძალაუფლებახრახნიან ლილვზე. თუ მოტორიანი ნავი უნდა იმუშაოს დასახლებულ ადგილებში ან რაიონებში, სადაც ხმაურის შეზღუდვაა, მისაღები (დღეისთვის) ხმაურის დონე შეესაბამება პერიფერიულ სიჩქარეს - 160-180 მ/წმ. ამ პირობითი ნორმისა და ხრახნის დიამეტრის საფუძველზე დავადგინეთ მისი ბრუნვის მაქსიმალური რაოდენობა, ჩვენ დავადგენთ გადაცემათა კოეფიციენტს ძრავის ლილვიდან ხრახნიან ლილვამდე.

2 მ დიამეტრისთვის, ხმაურის დასაშვები დონე იქნება დაახლოებით 1500 rpm (1 მ დიამეტრისთვის - დაახლოებით 3000 rpm); ამრიგად, გადაცემათა კოეფიციენტი ძრავის სიჩქარეზე 4500 rpm იქნება დაახლოებით 3 (1 მ დიამეტრისთვის - დაახლოებით 1.5).

გრაფიკის გამოყენებით ნახ. 3, თქვენ შეძლებთ დაადგინოთ პროპელერის ბიძგების რაოდენობა, თუ პროპელერის დიამეტრი და ძრავის სიმძლავრე უკვე შერჩეულია. ჩვენი მაგალითისთვის შერჩეულია ყველაზე ხელმისაწვდომი სიმძლავრის ძრავა - 25 ცხ.ძ. ერთად, ხოლო პროპელერის დიამეტრი - 2 მ. ამ კონკრეტულ შემთხვევაში ბიძგის სიდიდე 110 კგ.

საიმედო გადაცემათა კოლოფების ნაკლებობა ალბათ ყველაზე დიდი დაბრკოლებაა. როგორც წესი, მოყვარულთა მიერ ხელოსნულ პირობებში დამზადებული ჯაჭვისა და ღვედის ამძრავები არასანდოა და დაბალი ეფექტურობა აქვთ. იძულებითი მონტაჟი პირდაპირ ძრავის ლილვზე იწვევს დიამეტრის შემცირების აუცილებლობას და, შესაბამისად, პროპელერის ეფექტურობის შემცირებას.

დანის სიგანისა და სიმაღლის დასადგენად გამოიყენეთ ნომოგრამა, რომელიც ნაჩვენებია ნახ. 4. ჰორიზონტალურ მარჯვენა სკალაზე ხრახნიანი ლილვის სიმძლავრის შესაბამისი წერტილიდან დახაზეთ ვერტიკალური ხაზი, სანამ არ გადაიკვეთება მანამდე ნაპოვნი ხრახნის დიამეტრის შესაბამის მრუდთან. გადაკვეთის წერტილიდან, გადაკვეთისკენ გავავლოთ ჰორიზონტალური ხაზი, ვერტიკალურით, რომელიც შედგენილია ბრუნების რაოდენობის მარცხენა სკალის წერტილიდან. მიღებული მნიშვნელობა განსაზღვრავს დაპროექტებული პროპელერის დაფარვას (თვითმწარმოებლები უწოდებენ პირების სიგანის ჯამის თანაფარდობას დიამეტრთან).

ორფრთიანი პროპელერებისთვის დაფარვა უდრის პირის სიგანის თანაფარდობას პროპელერის რადიუსთან R. დაფარვის მნიშვნელობების ზემოთ მითითებულია პროპელერის ოპტიმალური სტრიქონების მნიშვნელობები. ჩვენი მაგალითისთვის მიიღება შემდეგი: დაფარვა σ = 0,165 და ფარდობითი სიმაღლე (სიმაღლის და დიამეტრის თანაფარდობა) h = 0,52. ხრახნისთვის, რომლის დიამეტრი 1 მ σ = 0,50 მ და h = 0,65. 2 მ დიამეტრის პროპელერი უნდა იყოს ორპირიანი დანის სიგანე 16,5% R, ვინაიდან დაფარვა მცირეა; პროპელერი 1 მ დიამეტრით შეიძლება იყოს 6 ცალი დანის სიგანით 50: 3 = 16,6% R ან 4 ცალი დანის სიგანე 50: 2 = 25% R. პირების რაოდენობის ზრდა. დამატებით შეამცირებს ხმაურის დონეს.

საკმარისი სიზუსტით, შეიძლება ვივარაუდოთ, რომ პროპელერის სიმაღლე არ არის დამოკიდებული პირების რაოდენობაზე. ჩვენ ვაძლევთ ხის დანის გეომეტრიულ ზომებს 16,5% სიგანით R. ყველა ზომა ნახაზზე ნახ. 5 მოცემულია რადიუსის პროცენტულად. მაგალითად, მონაკვეთი D არის 16,4% R, მდებარეობს 60% R. მონაკვეთის აკორდი დაყოფილია 10 თანაბარ ნაწილად, ანუ 1,64% R თითოეული; წინდა გატეხილია 0,82% R. პროფილის ორდინატები მილიმეტრებში განისაზღვრება რადიუსის გამრავლებით თითოეულ ორდინატთან შესაბამის პროცენტულ მნიშვნელობაზე, ანუ 1,278-ზე; 1690; 2.046 ... 0.548.

ძრავის სიმძლავრის (ბრუნვის) გადაქცევა ბიძგად, რომელიც საჭიროა თვითმფრინავების, თოვლის მანქანების, პლანერების, ჰოვერკრაფტის წინ გადაადგილებისთვის. პროპელერები შეიძლება იყოს გამწევი - დაყენებულია თვითმფრინავზე და ა.შ. ძრავის წინ (მოგზაურობის მიმართულებით) და უბიძგებს - მოთავსებულია ძრავის უკან. ხრახნები შეიძლება იყოს ერთჯერადი და ორმაგი კოაქსიალური, როდესაც ორი ხრახნი მდებარეობს ერთმანეთის ზემოთ, ზედა ხრახნის ლილვი გადის ქვედა ხრახნის ღრუ ლილვში და ისინი ბრუნავენ საპირისპირო მიმართულებით. პირების ყდის მიმაგრების მეთოდის მიხედვით გამოიყოფა პროპელერები: ფიქსირებული მოედანი, რომლის პირები მზადდება ყდის ინტეგრალურად; ცვლადი სიმაღლე - ყველაზე გავრცელებული ტიპი, რომლის პირები ფრენისას შეიძლება შემობრუნდეს ყდის ღერძის გარშემო გარკვეული კუთხით, რომელსაც ეწოდება პროპელერის სიმაღლე; შექცევადი, რომლის დროსაც პირები შეიძლება დადგეს უარყოფითი კუთხით ფრენისას, რათა შეიქმნას ბიძგი მიმართული მოძრაობის საწინააღმდეგო მიმართულებით (ასეთი პირები გამოიყენება, მაგალითად, ეფექტური დამუხრუჭებისთვის და თვითმფრინავის რბენის სიგრძის შესამცირებლად დაშვებისას). ფირის პროპელერის მახასიათებელია ფრენის დროს ჰაერის ნაკადის გასწვრივ პირების დაყენების შესაძლებლობა, ისე, რომ როდესაც ძრავა ჩერდება ფრენისას, არ გაზარდოს თვითმფრინავის წევა პროპელერიდან. პროპელერის პირების რაოდენობა არის 2-დან 6-მდე ერთჯერადი და 12-მდე კოაქსიალური პირებისთვის.

პროპელერების ტიპები არის მთავარი როტორიდა კუდის როტორიმიმართა ვერტმფრენები, როტორკრაფტები, ავტოგიროები.

ენციკლოპედია "ტექნიკა". - მ .: როსმან. 2006 .

ფარის პროპელერები ძრავის ბრუნვის პროპელერის ბიძგად გადაქცევისთვის. დამონტაჟებულია თვითმფრინავებზე, როტორკრაფტებზე, თოვლმობილებზე, ჰოვერკრაფტზე, ეკრანოპლანებზე და ა.შ.
V. in. დაყოფილია; პირების დამონტაჟების მეთოდით - მუდმივი, ფიქსირებული და ცვალებადი სიმაღლის პროპელერებზე (ისინი შეიძლება იყოს ფრთიანი ან ფრთიანი შექცევადი); საფეხურის შეცვლის მექანიზმის მიხედვით - მექანიკური, ელექტრო ან ჰიდრავლიკური ამძრავით; სამუშაოს სქემის მიხედვით - პირდაპირი ან საპირისპირო სქემა; დიზაინის მიხედვით - ერთჯერადი, კოაქსიალური, ორრიგიანი, V ს. რინგში.
V. in. შედგება პირებისგან ( სმ.პროპელერის პირი), ბუჩქები და ასევე შეიძლება მოიცავდეს პროპელერის სიმაღლის ცვლილებას. V. in. განსხვავდება D დიამეტრით (0,5-6,2 მ) და პირების რაოდენობა k (2-12). ყდის გამოიყენება პირების დასამაგრებლად და ბრუნვის გადასაცემად ძრავის ლილვიდან. სიმაღლის ცვლილების მექანიზმი უზრუნველყოფს ფრენის დროს პირების კუთხის ცვლილებას.
1) V. in. უცვლელი სიმაღლე, პირები არ ბრუნავს მათი ღერძის გარშემო.
2) V. პირები შიგნით. ფიქსირებული მოედანი შეიძლება დაყენდეს სასურველ კუთხით ფრენის წინ, მაგრამ ოპერაციის დროს ისინი არ ბრუნავენ.
3) V. in. ცვლადი სიმაღლე, შეგიძლიათ შეცვალოთ პირების კუთხე ხელით მართვის სისტემის გამოყენებით ან ავტომატურად სიჩქარის კონტროლერის გამოყენებით. რეგულატორი ინარჩუნებს ძრავის მოცემულ სიჩქარეს საფეხურის კონტროლით, არხების სისტემის მეშვეობით ზეთის მიწოდებით საკონტროლო მექანიზმის შესაბამის ღრუებში V. c. ჰიდრავლიკური ამძრავით.
4) ამინდის ველზე ვ. პირები შეიძლება დამონტაჟდეს დინებაში აეროდინამიკური წინააღმდეგობის შესამცირებლად, როდესაც ძრავა იძულებულია გაჩერდეს ფრენისას ( სმ.ხრახნის ბუმბული).
5) ბუმბულ-რევერსი V.-ს პირები. ასევე შეიძლება დაყენდეს ისეთ მდგომარეობაში, როდესაც ბრუნვისას იქმნება უარყოფითი ბიძგი, რომელიც გამოიყენება დაშვებისას სირბილის ხანგრძლივობის შესამცირებლად და მიწაზე მანევრირების მიზნით ( სმ.ხრახნიანი შებრუნება).
სიმაღლის შეცვლის მექანიკურ და ელექტრო მექანიზმებს აქვთ დიდი ინერცია და ამიტომ პრაქტიკულად არ გამოიყენება. ყველაზე გავრცელებული ვ. ჰიდრავლიკური ამძრავით.
1) V. in. სწორი წრედის ჰიდრავლიკური ძრავით, პირები დაყენებულია მცირე სიმაღლეზე ზეთის წნევით შექმნილი ძალების გამოყენებით, ხოლო დიდ სიმაღლეზე კონტრწონის ცენტრიდანული ძალებით. ასეთი ვ. გამოიყენება 2000 კვტ-მდე სიმძლავრის ძრავით.
2) 2000 კვტ-ზე მეტი სიმძლავრის დროს, საპირწონე წონა მნიშვნელოვნად იზრდება, ამიტომ გამოიყენება V.V. საპირისპირო სქემა, რომელშიც პირები დაყენებულია დიდ სიმაღლეზე ზეთის წნევით შექმნილი ძალების გამოყენებით, ხოლო მცირე სიმაღლეზე - თავად პირების ცენტრიდანული ძალებით.
- ერთ პროპელერს აქვს ერთი რიგის პირები,
- კოაქსიალური V ს. შედგება ორი ერთიანი ხრახნისაგან, რომლებიც დამონტაჟებულია კოაქსიალურ ლილვებზე და ბრუნავს საპირისპირო მიმართულებით ( სმ.კოაქსიალური ხრახნი),
- ორრიგიანი V ს. შედგება ორი ერთიანი ხრახნისაგან, ერთმანეთის მიყოლებით და იმავე მიმართულებით მბრუნავი.
- ვ. ვ. რგოლში აქვს პროფილირებული რგოლი, რომლის წყალობითაც შეიქმნება დამატებითი წევა; ეფექტურია დაბალ სიჩქარეზე (200 კმ/სთ-მდე).
აეროდინამიკური წევისა და სიმძლავრის დანაკარგების შესამცირებლად შესასვლელში V. in. დაყენებულია ფარინგი (ელიფსური, კონუსური და ა.შ.), რომელიც ფარავს პირების ბუჩქებსა და კონდახთან ახლოს მდებარე ნაწილებს. აღმოსავლეთ საუკუნეში. შეიძლება განთავსდეს ყინვის საწინააღმდეგო სისტემები.
ვ.-მდე in. ახალი თაობის მოიცავს V. in. შემცირებული დიამეტრი დიდი რაოდენობით ფართო თხელი საბერის ფორმის პირებით, რომლებსაც დაუსაბუთებლად უწოდებენ პროფანებს.
საჰაერო ძალებში ავიაციის განვითარების საწყის პერიოდში. ძირითადად ხისგან მზადდებოდა, შემდგომ წლებში კი გამოიყენებოდა სხვები (ფოლადი, ტიტანი, ალუმინის შენადნობები, კომპოზიტური მასალები და სხვ.).
ხარისხის შესაფასებლად ვ. და მათი ერთმანეთთან შედარება, ძირითადად უგანზომილებიანი α და სიმძლავრე
(β) = N / (ρ) n3D5
(N -, (ρ) - ჰაერის სიმკვრივე, n - როტორის სიჩქარე)
და პროპელერის ეფექტურობა
(η) = (αλ) / (β) ((λ) = V / nD - ფარდობითი, V - ფრენის სიჩქარე). V. მახასიათებლები in. განისაზღვრება ფრენის ტესტებში, ვ.ვ.-ს კვლევებიდან. და მათი მოდელები ქარის გვირაბებში, ასევე თეორიულად. გაანგარიშებისას გამოიყოფა 2 შემთხვევა; პირების ფორმის, ზომისა და რაოდენობის განსაზღვრა მოცემული მნიშვნელობების მიხედვით (α), (β), და (η) (პირდაპირი პრობლემა) და განსაზღვრა (α), (β) და (η) მიხედვით ვ.ვ.-ის ცნობილ გეომეტრიას. (შებრუნებული პრობლემა).
პირველად განვიხილავ ვ.-ს დანა. როგორც 1892 წელს რუსმა ინჟინერმა ს.კ. ჯევეცკიმ შესთავაზა, მან ასევე წამოაყენა ბრტყელი მონაკვეთების ჰიპოთეზა 1910 წელს (დანის თითოეული მონაკვეთი განიხილება როგორც). აეროდრომის dY ამწევი ძალისა და მისი აეროდინამიკური წინაღობის dX დაშლით, განისაზღვრა ბიძგების dP და ძალა dQ განხილული დანის ელემენტის ბრუნვისადმი წინააღმდეგობის და დანის მთლიანი ბიძგი და წინააღმდეგობის ძალა მის ბრუნვაზე ( მაშასადამე, ძრავის სიმძლავრე, რომელიც საჭიროა აეროდრომის როტაციისთვის) მიიღება დანის გასწვრივ ინტეგრაციით. ძირითადად, დანის ელემენტზე მოქმედი ძალები განისაზღვრება შემთხვევის ნაკადის ფარდობითი სიჩქარით W და მისი შეტევის გეომეტრიული კუთხით.
(α) r = (φ) -arctg (V / (ω) r),
(φ) - დანის ელემენტის დაყენების კუთხე.
იდეალურ შემთხვევაში, ინციდენტის ნაკადის სიჩქარე არის
W = (ω) Xr + V,
სადაც (ω) არის დანის კუთხური სიჩქარე, r არის განხილული მონაკვეთის რადიუსის ვექტორი, V არის ფრენის სიჩქარის ვექტორი. მისი მოძრაობის დროს, დანა მიათრევს და აძლევს მას დამატებით ინდუქციურ სიჩქარეს w. შედეგად, ნამდვილი სიჩქარე Wн ,. ელემენტის ირგვლივ დინება და ჭეშმარიტი ((α) n განსხვავდება იდეალურისაგან. w და ​​(α) n-ის გამოთვლა ხრახნის თეორიის მთავარი პრობლემაა.
1910-1911 წლებში გ.ხ.საბინინმა და ბ.ნ.იურიევმა შეიმუშავეს ჟევეცკის თეორია, მათ შორის, კერძოდ, იდეალური პროპელერის თეორიის ზოგიერთი დებულება. ვ.-ის გამოთვლები მათ მიერ მიღებული ფორმულების მიხედვით, ისინი დამაკმაყოფილებლად ეთანხმებოდნენ ექსპერიმენტულ შედეგებს. 1912 წელს N. Ye.-მ შემოგვთავაზა მორევის თეორია, რომელიც იძლევა ზუსტ ფიზიკურ წარმოდგენას ხრახნის მუშაობის შესახებ და პრაქტიკულად ყველა გამოთვლას მორევის შესახებ. ამ თეორიის საფუძველზე დაიწყო განხორციელება.
ჟუკოვსკის თეორიის მიხედვით პროპელერი ჩანაცვლებულია მიმაგრებული და თავისუფალი მორევების სისტემით. ამ შემთხვევაში, პირები იცვლება მიმაგრებული მორევებით, რომლებიც გადაიქცევა პროპელერის ღერძის გასწვრივ გამავალი და თავისუფალი მორევები ეშვება დანის უკანა კიდიდან, ზოგადად ქმნის სპირალურ მორევის ფურცელს. იმ ვარაუდით, რომ (ω) არის კავშირი (ω) სიჩქარის ცირკულაციასთან დანის მონაკვეთის გარშემო. ბრტყელი მონაკვეთების ჰიპოთეზა დანის ირგვლივ უწყვეტი ნაკადით დადასტურდა ექსპერიმენტულად წნევის განაწილების დამთხვევით მბრუნავი ფირის ნაწილებზე. და ფრთები იგივე განივი პროფილებით. თუმცა, აღმოჩნდა, რომ როტაცია გავლენას ახდენს ნაკადის სადგომის გავრცელებაზე დანის ზედაპირზე და, კერძოდ, იშვიათობაზე გამოყოფის რეგიონში. ნაკადის გამიჯვნის რეგიონი, რომელიც იწყება დანის ბოლოდან, მსგავსია მბრუნავი მილისა, მასში ვაკუუმი კონტროლდება. ცენტრიდანული ძალადა შიგნიდან დანა გაცილებით დიდია ვიდრე ფრთაზე.
(λ) 1-ზე შესამჩნევი ხდება განსხვავება ჭეშმარიტ (ω) და საშუალოს შორის და V. v-ის გამოთვლა. ჭეშმარიტი (ω) მსგავსი ხდება სასრული სიგრძის ფრთის გამოთვლის ( სმ.ფრთების თეორია). მძიმედ დატვირთული ვ.-ის გაანგარიშებისას. მხედველობაში უნდა იქნას მიღებული მორევის დეფორმაცია (ძაბვის დიდი თანაფარდობით ხრახნიანი ზედაპირის მიმართ).
იმის გამო, რომ შემოვლითი სიჩქარე ვ. დამატებულია მთარგმნელობითი, ჰაერის შეკუმშვის გავლენა პირველ რიგში V ს. (გამოიყვანს ეფექტურობის დაქვეითებას). ქვებგერითი დანის წვერის პერიფერიული სიჩქარის, თვითმფრინავის გადაცემის სიჩქარის და ქვებგერითი სიჩქარის W-ზე, ჰაერის შეკუმშვის ეფექტი (ω) სუსტია და გავლენას ახდენს მხოლოდ დანის გარშემო ნაკადზე. ქვებგერითი ფრენის და ზებგერითი სიჩქარის W შემთხვევაში დანის წვერზე (როდესაც საჭიროა საშუალების შეკუმშვის გათვალისწინება), VV თეორია, დამაგრებული (ტარების) მორევების სქემაზე დაფუძნებული, პრაქტიკულად გამოუსადეგარი ხდება და საჭიროა ტარების ზედაპირის სქემაზე გადასვლა. ასეთი გადასვლა ასევე აუცილებელია დანის წვერის ქვებგერითი სიჩქარით, თუ მისი სიგანე საკმარისად დიდია. ექსპერიმენტულად მიღებული სსრკ-ში ვ.ვ. და ჰაერის შეკუმშვის გამო კორექტივები ფართოდ გამოიყენებოდა კონდიციონერის დიამეტრისა და პირების რაოდენობის არჩევისას. და პირების ფორმის არჩევასთან ერთად (განსაკუთრებით მათი განივი კვეთის პროფილები) შესაძლებელი გახდა შიდა თვითმფრინავების ფრენის მახასიათებლების გაუმჯობესება, მათ შორის დიდ სამამულო ომში მონაწილეთა ჩათვლით.
მაღალი ქვებგერითი სიჩქარის დაუფლების პირველ პერიოდში მთავარი ამოცანაა მაღალი სიჩქარის დაპროექტება განიხილებოდა დიდი დიამეტრის პროპელერების შექმნა (6 მ-მდე) მაღალი ეფექტურობით (პროპელერი 85%) მაქსიმალური ფრენის სიჩქარით. მაღალი ტრანსონური სიჩქარით აეროდრომების მახასიათებლები პირველად იქნა მიღებული ექსპერიმენტულად პროპელერებზე ეგრეთ წოდებული დრენირებული პირებით და ერთ-ერთ აეროფილს ჰქონდა სუპერკრიტიკული აეროდრომის თვისებები (1949). მეორე პერიოდისთვის (60-იანი წლებიდან) დამახასიათებელია დამატებითი მოთხოვნა - გაზრდილი ბიძგი V. in. აფრენისას. ამ მიზნით, შემუშავებულია პირები გაზრდილი მრუდის პროფილებით. Შემდგომი განვითარება V. in. დაკავშირებულია ხრახნების შემუშავებასთან დიდი რაოდენობით ფართო თხელი საბერის ფორმის პირებით. პირების რაოდენობისა და სიგანის მატებასთან ერთად, დიდი მნიშვნელობა ენიჭება ნაკადს მათი კონდახის ნაწილების ირგვლივ, სადაც პროფილების გისოსების ეფექტი მნიშვნელოვანია. ტალღის წინაღობის შემცირების საშუალება შეიძლება იყოს კოკას ფორმის არჩევანი. გამოთვლები და ექსპერიმენტები აჩვენებს, რომ ფრენის სიჩქარით, რომელიც შეესაბამება მახის ფრენის ნომერს M. წვლილი შეიტანა S. Sh. Bas-Dubov, B. P. Blyakhman, V. P. Vetchinkin, K. I. Zhdanov, G. M. Zaslavsky, V. V. Keldysh, A. N. Kishalov, G. I. Kuzmin, A. M. Lepilkin, G. I. Maykapar, I.V.V.V.D.Ostos.

ავიაცია: ენციკლოპედია. - მ .: დიდი რუსული ენციკლოპედია. მთავარი რედაქტორი გ.პ. სვიშჩევი. 1994 .

საჰაერო პროპელერი ენციკლოპედია "ავიაცია"

საჰაერო პროპელერი- ბრინჯი. 1. პროპელერების სქემები. პროპელერი - ფირის პროპელერი ძრავის ბრუნვის პროპელერის ბიძგად გადაქცევისთვის. დამონტაჟებულია თვითმფრინავებზე, როტორკრაფტებზე, აეროსლედებზე, ჰოვერკრაფტზე, ეკრანოპლანებზე და ა.შ. v… ენციკლოპედია "ავიაცია"

საჰაერო პროპელერი- ბრინჯი. 1. პროპელერების სქემები. პროპელერი - ფირის პროპელერი ძრავის ბრუნვის პროპელერის ბიძგად გადაქცევისთვის. დამონტაჟებულია თვითმფრინავებზე, როტორკრაფტებზე, აეროსლედებზე, ჰოვერკრაფტზე, ეკრანოპლანებზე და ა.შ. v… ენციკლოპედია "ავიაცია"

საჰაერო პროპელერი- ბრინჯი. 1. პროპელერების სქემები. პროპელერი - ფირის პროპელერი ძრავის ბრუნვის პროპელერის ბიძგად გადაქცევისთვის. დამონტაჟებულია თვითმფრინავებზე, როტორკრაფტებზე, აეროსლედებზე, ჰოვერკრაფტზე, ეკრანოპლანებზე და ა.შ. v… ენციკლოპედია "ავიაცია"

საჰაერო პროპელერი- ფარდის პროპელერი, რომლის სამუშაო საშუალებაა ჰაერი. პროპელერი არის საჰაერო ხომალდის ჩვეულებრივი მამოძრავებელი სისტემა. საზღვაო პროპელერი პირების გეომეტრიით და ჰიდროდინამიკური მახასიათებლებით მნიშვნელოვნად განსხვავდება ავიაციისგან და ... ... საზღვაო ენციკლოპედიური ცნობარი

პროპელერი, პროპელერი, რომელშიც რადიალურად განლაგებული პროფილირებული პირები, მბრუნავი, ისვრის ჰაერს და ამით ქმნის ბიძგების ძალას. V. in. შედგება ბუჩქისგან, რომელიც მდებარეობს ძრავის ლილვზე, და პირები, რომელთა სიგრძეა ... ... დიდი საბჭოთა ენციკლოპედია

საჰაერო პროპელერი- orasraigtis statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. impeller airscrew; პროპელერი ვოკ. Luftschraube, ვ; პროპელერი, მ; Saugschraube, f rus. პროპელერი, მ; პროპელერი, m pranc. aéro propulseur, მ; hélice aérienne, f; hélice propulsive, f ... Fizikos terminų žodynas

რეაქტიული ძრავების შემუშავებამდე, ყველა თვითმფრინავს ჰქონდა პროპელერები, ანუ პროპელერები, რომლებიც ამოძრავებდნენ შიდა წვის ძრავებს, როგორიცაა მანქანები.

პროპელერის ყველა პირს აქვს განივი ფორმა, რომელიც ჰგავს თვითმფრინავის ფრთის განივი კვეთას. პროპელერის ბრუნვისას ჰაერი მიედინება თითოეული დანის წინა ზედაპირის გარშემო უფრო სწრაფად, ვიდრე უკანა მხარეს. და გამოდის, რომ პროპელერის წინ წნევა ნაკლებია, ვიდრე მის უკან. ეს ქმნის წინ წაწევის ძალას. და ამ ძალის სიდიდე რაც მეტია, მით უფრო მაღალია პროპელერის ბრუნვის სიჩქარე.

(ზემოთ სურათზე) ჰაერის ნაკადი უფრო სწრაფად მოძრაობს მბრუნავი პროპელერის დანის წამყვანი ზედაპირის გასწვრივ. ეს ამცირებს წინა ჰაერის წნევას და აიძულებს თვითმფრინავს წინსვლა.

პროპელებით მოძრავი თვითმფრინავი ჰაერში აფრინდება პროპელერის პირების ბრუნვის შედეგად წარმოქმნილი ბიძგის გამო.

მბრუნავი პროპელერის პირების ბოლოები აღწერს სპირალს ჰაერში. ჰაერის რაოდენობა, რომელსაც პროპელერი ატარებს, დამოკიდებულია პირების ზომაზე და ბრუნვის სიჩქარეზე. დამატებით პირებს და უფრო მძლავრ ძრავებს შეუძლიათ გაზარდონ პროპელერის სასარგებლო მოქმედება.

რატომ არის დახრილი პროპელერის პირები?

თუ ეს პირები ბრტყელი იქნებოდა, ჰაერი თანაბრად გადანაწილდებოდა მათ ზედაპირზე, რაც იწვევს მხოლოდ პროპელერის ბრუნვის წინააღმდეგობას. მაგრამ როდესაც პირები მოხრილია, ჰაერის ნაკადი მათ ზედაპირთან კონტაქტში იძენს მიმართულებას დანის ზედაპირის ყველა წერტილში. დანის ეს ფორმა საშუალებას აძლევს მას უფრო ეფექტურად გაჭრას ჰაერი და შეინარჩუნოს ყველაზე ხელსაყრელი თანაფარდობა ბიძგსა და ჰაერის წინააღმდეგობას შორის.

ცვლადი კუთხის პროპელერები. კუთხეს, რომელზედაც დანა დამონტაჟებულია როტორის მთავარ კერაში, ეწოდება დაწევის კუთხე. ზოგიერთ თვითმფრინავზე ეს კუთხე შეიძლება შეიცვალოს და ამით პროპელერი მაქსიმალურად სასარგებლო იყოს ფრენის სხვადასხვა პირობებში, ანუ აფრენის, ასვლის ან საკრუიზო ფრენის დროს.