Краткий обзор развития автожира 5 Глава Теория ротора 6
§ 2. Построение кривой потребных тяг (кривая Пено) для горизонтального полета автожира
жүктеу/скачать 0.51 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- § 3. Планирование и вертикальный спуск автожира.
- § 4. О выборе диаметра и коэффициента заполнения ротора при проектировании автожира.
§ 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:
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
У  (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:
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,
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:
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 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. жүктеу/скачать 0.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|
(56)
гол планирования при данном угле атаки i определяется из поляры автожира; он равен углу, который составляет вектор Сα с осью Сy (фиг. 76):
,
(67)
(69)
(70)
ротора (фиг. 68), а стало быть, и на минимальные скорости горизонтального полета (чем больше k, тем меньше минимальная скорость).