Hava pervanesi. Pervanelerin sınıflandırılması

Son zamanlarda, belirli varsayımlarla eğitim modellerini de içerebilen hobi-akrobasi modellerinde pervane seçimi konusunda belirli bir kafa karışıklığı ve bazen tamamen yanıltıcılık yaşanıyor. Görünüşe göre buradaki neden, geleneksel spor alanlarında kılavuzların uzun süredir geliştirilmiş olması ve yüksek hızlı, yarış, zamanlayıcı modellerinde en uygun pervane seçimine yönelik teorik gerekçelerin gerçekleştirilmiş olmasıdır. Klasik pervane teorisinin ormanına çok fazla dalmadan doğru kriterlere ulaşmak için aşağıdaki materyal tartışmaya sunulmaktadır.

İlk bakışta teorisyen için her şey basittir. Motorun harici ve gaz kelebeği özelliklerini ve ticari olarak satılan pervanelerin aerodinamik özellikleri ailesini alıp, ikincisini kullanarak motorun dış özellikleriyle aynı koordinatlarda gerekli güce sahip bir grafik ailesi oluşturursunuz. Ardından istediğiniz hız modunda grafiklerin kesişimini bulursunuz ve en uygun pervaneyi elde edersiniz. Hayatta her şey daha karmaşıktır. Gerekli özen gösterilerek motorun dış özellikleri hala bir stand üzerinde ölçülebiliyorsa, model pervanelerin üfleme özellikleri olası değildir. Modellik şirketleri, hatta büyük olanlar bile, bunları vermiyor. Çözüm şu şekilde kendini göstermektedir: temel parametreler, motor üreticisi tarafından genel olarak kabul edildiği veya tavsiye edildiği şekilde alınır ve daha sonra, tasarımcının istediği yönde art arda yaklaştırılır. Bunu yapmak için, en azından belirli tasarım parametrelerinin pervanenin özelliklerini nasıl etkilediğini niteliksel olarak anlamanız gerekir. Bu daha ayrıntılı olarak tartışılacaktır.

Vida teorisinin temel ilkelerinden yalnızca birkaç formül alarak başlayalım:

Pervane itişi

Pervaneyi döndürmek için gereken güç

Göreceli pervane ilerlemesi

Pervane itme katsayısı

Pervane güç faktörü

Hava yoğunluğu

Pervane hızı

Vida çapı

Uçak hızı

Artık formül almayacağız, aksi takdirde pek çok kişi ilgilenmeyecektir.

Analitik olarak burada pek bir şey sayamazsınız çünkü asıl önemli olan pervanenin itme ve güç katsayılarının nasıl davrandığı ve pervanenin verimliliğini belirleyen oranlarıdır. Bu parametreler, bir rüzgar tünelinde üflenerek belirli pervanelerin özelliklerinin ölçülmesiyle ampirik olarak belirlenir. Bu nedenle çeşitli parametrelere bağlı olarak niteliksel değişimlerini ele alacağız. Verimlilikle başlayalım. Tipik bir vida için grafik şöyle görünür:

İlgili adımın boyutsuz bir miktar olduğunu ve 1 m/sn uçuş hızında, 60 rpm pervane hızında ve 1 metre çapında birliğe eşit olduğunu lütfen unutmayın. Şimdi grafiğin neden böyle göründüğünü açıklamamız gerekiyor. Sıfır itiş gücünde verimlilik sıfırdır çünkü pervane herhangi bir iş yapmaz; uçak hareketsiz durur. 1,6 eğimde bu pervane de herhangi bir iş yapmaz çünkü eğimi, kanatların sıfır saldırı açısıyla (yani akışa dik) hareket edeceği ve herhangi bir itme oluşturmayacağı şekildedir. Farklı adımlı vidalar için grafiğin genel görünümü aynıdır, ancak eksen boyunca orantılı olarak sıkıştırılır (daha küçük adımla) veya gerilir (daha büyük adımla). Kayma %20-30 olduğunda (alandaki belirli bir vida için = 1,1 - 1,4), vidanın verimliliği maksimumdur ve 0,8 değerine ulaşabilir. Motor gücü kullanımı açısından en avantajlı alandır. Bu bölgede verimliliğin önemsiz bir şekilde değişmesi ilginçtir; Hız bu aralıkta azaldığında itme kuvveti orantılı olarak artar, bu da hızdaki uçuş stabilitesine olumlu etki eder. Kayma %15 - 20'nin altına düştüğünde verimlilik keskin bir şekilde düşmeye başlar çünkü kanadın hücum açısı azalır ve buna bağlı olarak pervane kanatları düşer ve itme kuvveti azalır. 0 ila 0,9 arasındaki bağıl ilerleme aralığında, pervane verimliliği neredeyse doğrusal olarak hıza bağlıdır, bu da onun neredeyse sabit itme kuvvetine işaret eder!!! Onlar. Popüler inanışın aksine, doğru seçilmiş bir pervanenin uçuş sırasındaki itme kuvveti, küçük düzeltmelerle statik itme kuvveti ile oldukça doğru bir şekilde belirlenebilir. Grafiğin bu kısmına daha net bakarsanız, sol yarının biraz dışbükey olduğunu görürsünüz. Bunun nedeni, pervane B üzerindeki yükteki artışa bağlı olarak hız azaldıkça pervane itme kuvvetinin hafifçe azalmasıdır (hızın paydada olduğu ve karesinin alındığı formüle bakın). B'nin sıfırdan 10'a değiştiği tipik bağımlılık şuna benzer:

İtki katsayısındaki düşüş, hız azaldıkça pervanenin önündeki hava akışının niteliğindeki değişiklikle ilişkilidir. Ancak bizim için önemli olan sebep değil, doğru seçilmiş bir pervanenin statik koşullarda maksimum verimlilikteki itme kuvvetinden %15'ten fazla olmayan bir itme kuvveti üretmesidir.

Şimdi doğru seçilmiş bir vidanın ne olduğu hakkında. Verimlilik grafiğine dönelim. Üzerine yalnızca adım bakımından farklılık gösteren bir vida grafik ailesi çizerseniz, bunlar mevcut olana benzeyecek, ancak yukarıda belirtildiği gibi eksen boyunca sıkıştırılacak veya uzatılacaktır. Doğru, adım azaldıkça maksimum verimlilik de azalır. Maksimum 0,8 değeri, vidanın optimal kayması yaklaşık bir bağıl ilerlemeye denk gelirse ortaya çıkar. Bu, doğru seçilmiş bir vidanın kriterlerinden biridir.

Tipik değerlerin nerede olduğunu değerlendirmek için 1,3 hp gücünde 40 hacimli bir motoru ele alalım. 14.000 rpm'de ve bu durum için 250'ye 150 boyutunda standart pervaneyi hesaplayın. 90 km/saatlik akrobasi hızında 0,43 elde ederiz. Bu yaklaşımla maksimum verim 0,6'yı geçmeyecektir. Böyle bir verim elde etmek için %20 kaymada pervanenin eğiminin yaklaşık 9 santimetre olması, böyle bir eğimde mevcut gücün gerçekleşebilmesi için pervanenin çapının 27 - 30 santimetreye çıkarılması gerekmektedir. Yukarıda belirtilen adımla verim 0,5'ten yüksek olmayacaktır. Bu düşük verimlilik, maksimum güçte çok yüksek motor devirlerinden kaynaklanmaktadır.

Yukarıdakilerin ışığında F3A profesyonellerinin neye benzediğine bakalım. Bunların büyük çoğunluğu OS MAX 140 RX üzerinde, 16 x 14 inçlik bir pervane ile, 90 - 70 km/sa hızlarda ve yaklaşık 9000 motor devrinde uçuyor. 14 inçlik bir pervane, yaklaşık 9000 hızda %25 süzülme ile idealdir. 180 km/saat. Verimliliği 90 km/saatte 0,65, 70 km/saatte ise 0,5 olacaktır. Basit bir hesaplama, 50 - 100 km/saat hız aralığında bu pervanenin itme kuvvetinin hıza hiçbir şekilde bağlı olmadığını, yalnızca motor hızına göre belirlendiğini gösterir. Muhtemelen profesyonellerin sevdiği şey budur, çünkü... Uçuş hızı aralığındaki bu pervane ile gaz kolunun konumu ile motor itme kuvveti arasında bire bir ilişki vardır. 18 x 8 inç ölçülerindeki optimal bir pervane, 90 km/saatte yüzde yirmi daha fazla bir itme kuvveti sağlayacaktır, ancak bu sadece motor hızına değil, aynı zamanda uçağın hızına da bağlı olacaktır. Profesyoneller daha iyi çekiş kontrolü için bu takviyeyi feda etmeye hazırdır.

En kötü konum zamanlayıcı modelleri içindir. Orada motor 30.000 rpm'ye kadar dönüyor ve uçağın yükseliş hızı düşük. Çok küçük vida çapıyla vidanın üzerindeki yük korkunçtur. Söylenenlerin bağlamında E. Verbitsky'nin Tarım Bakanlığı'nın 1999 yılı 5. sayısında yer alan açıklaması oldukça makul görünmektedir. Hesaplamalarına göre, "...28.000 rpm dönüş hızında 180 mm çapındaki geleneksel F1C pervanelerinin verimi yaklaşık %40'tır. Bir dişli kutusu kullanarak hızı 7.000'e düşürürken aynı anda çapı artırarak. Pervanenin verimliliği %80'e kadar artırılabilir. Bu materyalin yazarı da aynı sonuçları elde etti.

Radyo yarışlarında ise durum tam tersidir. Oradaki hızlar, hemen hemen her hız için 0,8'e yakın verimliliğe sahip bir pervaneyi hesaplayabileceğiniz şekildedir. Yukarıda güç faktörüne çok az dikkat edildi. Bu bir tesadüf değil. Gerçek şu ki, aşırı koşulların hesaplanmasında bu parametre önemlidir. Pervane maksimum güçle maksimum itme gücü için tasarlanmışsa, esas olarak tartışılan kısmi modlarda motor gücünün yeterli olacağına dair güven vardır. Üstelik motorun dış özellikleri ne olursa olsun, gerekli güç formülündeki hızın üçüncü kuvveti olduğundan. Rezonans egzozlu ve yüksek hızlı valf zamanlamalı motorlarda bile, hız azaldıkça güç bu kadar hızlı düşemez. Akrobasi modelleri için daha önemli olan aşırı modlar değil, pervane üzerindeki tüm hız ve yük aralığıdır.

Bıçağın genişliği hakkında birkaç satır. Pervane kanadının genişliğini azaltarak verimliliğinin biraz artırılabileceğine yaygın olarak inanılmaktadır. Bu doğrudur, ancak pervane üzerinde nispeten küçük bir yükün olduğu yüksek hızlı modlar için. Dar kanatlı bir pervane için karakteristik daha diktir. Öyle ki yüksek yüklerde daha geniş kanatlı bir pervanenin verimliliği daha yüksektir. Aynı zamanda bu, verimliliğin küçük mutlak değerleri bölgesinde de meydana gelir.

Yüksek hızlı motorlarla düşük uçuş hızları için, pervanenin eğimini azaltmak ve çapını arttırmak sınırsız değildir. Bıçağın saldırı açısı, belirli bir profilin polaritesi boyunca en uygun olandan daha az olduğunda, tek bir elemanın itme kuvveti, pervanenin süpürme alanının artmasından daha hızlı azalır. Onlar. yavaş uçuş için, pervane-motor kurulumunun optimizasyonunun yalnızca dişli kutusu yoluyla mümkün olduğu minimum bir adım vardır.

Yukarıdaki kapsamlı akıl yürütmeden ne gibi sonuçlar çıkarılabilir?

Birinci- doğru seçilmiş bir pervane, akrobasilere kalkıştan başlayarak geniş bir uçuş hızı aralığında yaklaşık olarak sabit maksimum itme gücü sağlayacaktır.

Saniye- mevcut model motorlar, yüksek hızlı dış özellikleri nedeniyle, modern F3A trendlerinin yavaş akrobasi hareketlerinde iyi verimliliğe sahip pervanelerin kullanılmasına izin vermemektedir. Bu arada, bu sonuçtan, Tarım ve Kimya Bakanlığı'nın makalelerinde, akrobasi ve eğitim modelleri için, özellikle yazarlar A. Sokolov ve D. Dmitriev.

Üçüncü- Modern 3D akrobasi ve fan uçan uçaklarda, pervane çapı keskin bir şekilde artırılmış dişli bir motorun kullanılması ümit verici sayılabilir. Ancak bu şekilde motorun itme/ağırlık oranını önemli ölçüde (iki kat) iyileştirmenize olanak sağlanır. O zaman helikopter hızlarında ve havada asılı dururken büyük bir itme kuvveti rezervine güvenebilirsiniz. Şimdi Diamante'ye 310 x 95 mm'lik vidalarla asılıyorlar. Bu sınırdır; aşağıdaki adımı azaltmak artık etkili değildir.

Ve son olarak değişken hatveli pervanelerle ilgili. Aerobatik modellerde bunların kullanımı pratik değildir. VIS, elbette, daha yüksek verimlilik nedeniyle düşük hızlarda itme kuvvetinin artmasına izin verecektir, ancak bu artışa burada ihtiyaç yoktur. Ayrıca kanadın aerodinamik bükülmesinden dolayı bu artış teorikten daha az olacaktır. Helikopter pervanelerinden farklı olarak, uçak pervaneleri yeterli miktarda bükülmeye sahiptir ve bu yalnızca tek bir eğimde idealdir. Büyük havacılıkta VIS, esas olarak modeller için rol oynamayan motor ünitesinin yüksek verimliliğini sağlamak için yaygınlaştı.

Not: Materyal, V.L. Aleksandrov'un monografilerinden formüller ve grafikler içerir. "Hava vidaları" ve Bolonkina A.A. "Uçan modellerin uçuş teorisi." Verimlilik hesaplamalarında, en son çalışmadaki İngiliz pervanesinin aerodinamik özelliklerinin ızgarası kullanıldı.

Pervane veya bıçak makinesi olarak da bilinen, motorun çalışmasıyla dönmeye tahrik edilen bir uçağın kanatlı pervanesi. Bir vida yardımıyla motordan gelen tork itme kuvvetine dönüştürülür.

Pervane, uçaklar, gyroplanes, gyroplanes, kar motosikletleri, hoverkraft, ekranoplanlar gibi uçakların yanı sıra turboprop ve piston motorlu helikopterlerde tahrik cihazı görevi görür. Bu makinelerin her biri için vida farklı işlevleri yerine getirebilir. Uçaklarda itme kuvveti oluşturan ana rotor olarak kullanılırken, helikopterlerde kaldırma ve taksi yapmayı sağlar.

Tüm uçak pervaneleri iki ana tipe ayrılır: değişken hatveli ve sabit hatveli pervaneler. Pervaneler, uçağın tasarımına bağlı olarak itme veya çekme itişi sağlayabilir.

Pervane kanatları döndükçe havayı yakalar ve uçuş yönünün tersine fırlatır. Pervanenin ön kısmında alçak basınç, arkasında ise yüksek basınç alanı oluşturulur. Reddedilen hava radyal ve çevresel bir yön kazanır, bu nedenle pervaneye sağlanan enerjinin bir kısmı kaybolur. Hava akışının girdabı cihazın düzenini azaltır. Tarlalarda çalışan tarım uçakları, pervaneden gelen akış nedeniyle kimyasal dağılım açısından zayıf bir homojenliğe sahiptir. Benzer bir sorun, eş eksenli vida düzenine sahip cihazlarda da çözülür; bu durumda dengeleme, ters yönde dönen arka vidanın çalışmasıyla gerçekleşir. An-22, Tu-142 ve Tu-95 gibi uçaklara da benzer pervaneler takılmıştır.

Kanatlı pervanelerin teknik parametreleri

İtme kuvvetinin ve uçuşun bağlı olduğu pervanelerin en önemli özellikleri elbette pervanenin eğimi ve çapıdır. Pitch, pervanenin havaya vidalandığında bir tam devirde hareket edebileceği mesafedir. 1930'lu yıllara kadar sabit dönüş açısına sahip pervaneler kullanılıyordu. Sadece 1930'ların sonlarında neredeyse tüm uçaklar değişken hatve dönüşüne sahip pervanelerle donatılmıştı.

Vida parametreleri:

Pervane çevresinin çapı, kanatların uçlarının dönerken tanımladığı boyuttur.

Pervanenin yürüyüşü, pervanenin bir devirde kat ettiği gerçek mesafedir. Bu özellik hıza ve devirlere bağlıdır.

Bir pervanenin geometrik adımı, pervanenin katı bir ortamda bir devirde kat edebileceği mesafedir. Pervanenin havadaki hareketinden kanatların havada kaymasıyla farklılık gösterir.

Pervane kanatlarının konumu ve montaj açısı, kanat bölümünün gerçek dönme düzlemine olan eğimidir. Bıçakların bükülmesinin varlığı nedeniyle, bölüm boyunca dönme açısı ölçülür, çoğu durumda bu, bıçağın tüm uzunluğunun 2/3'üdür.

Pervane kanatlarının bir ön kesici ve arka kenarı vardır. Kanatların kesiti kanat tipi profile sahiptir. Bıçakların profili, göreceli bir eğriliğe ve kalınlığa sahip bir kirişe sahiptir. Pervane kanatlarının mukavemetini arttırmak için pervane köküne doğru kalınlaşan bir akor kullanılır. Bıçak bükülmüş olduğundan bölüm kirişleri farklı düzlemlerdedir.

Pervane eğimi, pervanenin ana özelliğidir; öncelikle kanatların açısına bağlıdır. Adım, devir başına kat edilen mesafe birimiyle ölçülür. Pervanenin devir başına yaptığı adım ne kadar büyük olursa, kanat tarafından atılan hacim de o kadar büyük olur. Buna karşılık, hatvenin artması santral üzerinde ek yüklere yol açar ve buna bağlı olarak devir sayısı azalır. Modern uçaklar, motoru durdurmadan kanatların eğimini değiştirme yeteneğine sahiptir.

Pervanelerin avantajları ve dezavantajları

Pervanelerin modern uçaklardaki verimliliği %86'ya ulaşıyor ve bu da onları uçak endüstrisinde talep görüyor. Turbopropların jet uçaklarına göre çok daha ekonomik olduğunu da belirtelim. Yine de vidaların hem kullanım hem de tasarım açısından bazı sınırlamaları vardır.

Bu sınırlamalardan biri, vidanın çapı arttığında veya devir sayısı eklendiğinde ortaya çıkan ve itme kuvvetinin aynı seviyede kaldığı "kilitleme etkisidir". Bu, pervane kanatlarında süpersonik veya transonik hava akışlarına sahip alanların ortaya çıkmasıyla açıklanmaktadır. Pervaneli uçakların 700 km/saatin üzerindeki hızlara ulaşmasını engelleyen şey de bu etkidir. Şu anda pervaneli en hızlı araç, saatte 920 km hıza ulaşabilen Tu-95 uzun menzilli bombardıman uçağının yerli modelidir.

Pervanelerin bir diğer dezavantajı ise küresel ICAO standartlarıyla düzenlenen yüksek gürültü seviyeleridir. Pervanelerden gelen gürültü, gürültü standartlarını karşılamıyor.

Modern gelişmeler ve uçak pervanelerinin geleceği

Teknoloji ve deneyim, tasarımcıların bazı gürültü sorunlarının üstesinden gelmesine ve itici gücü sınırlamaların ötesine taşımasına olanak tanır.

Böylece, gücü iki koaksiyel pervaneye ileten NK-12 tipi güçlü bir turboprop motorun kullanılması nedeniyle kilitleme etkisinden kaçınmak mümkün oldu. Farklı yönlere dönmeleri, kilitlemeyi atlamayı ve çekişi artırmayı mümkün kıldı.

Pervanelerde krizi uzatma özelliğine sahip ince kılıç şeklindeki kanatlar da kullanılıyor. Bu, daha yüksek hızlara ulaşmanızı sağlar. Bu tip pervane An-70 tipi uçaklara monte edilir.

Şu anda süpersonik pervaneler oluşturmak için geliştirme çalışmaları devam ediyor. Tasarım çok uzun süredir ciddi miktarda nakit enjeksiyonuyla devam etmesine rağmen olumlu bir sonuç elde edilemedi. Tasarımcıların hesaplamalarını büyük ölçüde zorlaştıran çok karmaşık ve hassas bir şekle sahiptirler. Bazı kullanıma hazır süpersonik pervanelerin çok gürültülü olduğu görülmüştür.

Pervanenin bir halka (bir pervane) içine kapatılması, kanatların etrafındaki uç akışını ve gürültü seviyesini azalttığı için umut verici bir gelişme yönüdür. Bu aynı zamanda güvenliği de artırdı. Pervaneyle aynı tasarıma sahip olan ancak ek olarak bir hava akış yönlendirme cihazıyla donatılmış fanlara sahip bazı uçaklar vardır. Bu, pervanenin ve motorun verimliliğini önemli ölçüde artırır.

Makul alternatiflerin bulunmaması nedeniyle geçen yüzyılın ilk yarısında neredeyse tüm uçaklar pistonlu motorlar ve pervanelerle donatıldı. Ekipmanın teknik ve uçuş özelliklerini iyileştirmek için belirli özelliklere sahip yeni pervane tasarımları önerildi. Otuzlu yılların ortalarında, istenen yetenekleri sağlayan tamamen yeni bir tasarım önerildi. Yazarı Hollandalı tasarımcı A.Ya. Dekker.

Adriaan Jan Dekker yirmili yıllarda vida sistemleri alanında çalışmaya başladı. Daha sonra yel değirmenleri için yeni bir pervane tasarımı geliştirdi. Temel özellikleri geliştirmek için mucit, uçak kanadına benzeyen uçakların kullanılmasını önerdi. 1927'de böyle bir pervane Hollanda'daki fabrikalardan birine kuruldu ve kısa sürede test edildi. Önümüzdeki on yılın başında, bu tür üç düzine pervane devreye alındı ​​ve 1935'te 75 değirmen zaten bunlarla donatılmıştı.

Pervaneli deneysel uçak A.Ya. Dekker. Fotoğraf Oldmachinepress.com

Otuzlu yılların başında, fabrikalarda yeni bir tasarımı test edip tanıttıktan sonra A.Ya. Dekker benzer birimlerin havacılıkta kullanılmasını önerdi. Yaptığı hesaplamalara göre özel olarak tasarlanmış bir pervane, uçak pervanesi olarak kullanılabilir. Kısa süre sonra bu fikir gerekli belgeler şeklinde resmileştirildi. Ayrıca tasarımcı patent alma konusunda endişeliydi.

Mucit tarafından tasarlandığı şekliyle standart dışı bir pervane tasarımının kullanılmasının, mevcut sistemlere göre bazı avantajlar sağlaması bekleniyordu. Özellikle yeterli itme kuvveti elde edilirken pervanelerin hızının düşürülmesi mümkün hale geldi. Bu bağlamda A.Ya. Dekker'e genellikle "Düşük dönüş hızına sahip pervane" adı verilir. Bu tasarım aynı zamanda patentlerde de yer aldı.

İlk patent başvurusu 1934 yılında yapılmıştır. Temmuz 1936'nın sonunda A.Ya. Dekker, orijinal vidalı tahriki yaratmadaki önceliğini doğrulayan 450990 numaralı İngiliz patentini aldı. İlk patentin yayınlanmasından kısa bir süre önce başka bir başvuru ortaya çıktı. İkinci patent Aralık 1937'de yayınlandı. Hollandalı tasarımcı, birkaç ay önce belgeleri Fransa ve ABD'deki patent ofislerine gönderdi. İkincisi, 1940'ın başında US 2186064 numaralı belgeyi yayınladı.

İkinci versiyonun vida tasarımı. Patent çizimi

450990 sayılı İngiliz patenti, olumsuz faktörlerde belirli bir azalmayla yeterli performansı sağlayabilecek alışılmadık bir pervane tasarımını tanımladı. Tasarımcı, uçak gövdesinin burnuna sorunsuz bir şekilde geçiş yapan, sivri uçlu büyük bir pervane göbeğinin kullanılmasını önerdi. Alışılmadık şekle sahip büyük bıçakların ona sağlam bir şekilde tutturulması gerekiyordu. A.Ya.'nın inandığı gibi, bıçakların orijinal hatlarıydı. Dekker, istenen sonuca yol açabilir.

"Düşük hızlı" bir pervanenin kanatlarının, büyük bir kiriş uzunluğuna sahip, düşük en boy oranına sahip olması gerekiyordu. Göbeğin uzunlamasına eksenine açılı olarak monte edilmiş olmaları gerekirdi. Bıçak, kalınlaştırılmış bir burnu olan aerodinamik bir profil aldı. Bıçağın ucunun ok şeklinde yapılması önerildi. Uç, pervanenin dönme eksenine neredeyse paralel olarak yerleştirildi ve arka kenarın çıkıntılı bir uç kısmı ile kavisli hale getirilmesi önerildi.

Vidanın ve dişli kutusunun iç yapısı. Patent çizimi

1934'teki ilk proje dört kanadın kullanımını içeriyordu. Bu tasarımın bir vidasının, gerekli özelliklere sahip bir dişli kutusundan uzanan bir mile monte edilmesi gerekiyordu. Pervane kanatlarının önemli alanının aerodinamik profille birlikte itme kuvvetinde bir artış sağlaması gerekiyordu. Böylece geleneksel tasarımlı bir pervaneye kıyasla daha düşük hızlarda yeterli itme kuvveti elde etmek mümkün hale geldi.

İlk patent başvurusunu yaptıktan sonra A.Ya. Dekker deneysel bir pervaneyi test etti ve bazı sonuçlara vardı. İnceleme sırasında önerilen tasarımın bazı dezavantajları olduğu tespit edildi. Böylece pervanenin arkasındaki hava akışı yanlara doğru saptı ve sadece küçük bir kısmı gövde boyunca geçti. Bu, kuyruk dümenlerinin verimliliğinde keskin bir bozulmaya yol açtı. Bu nedenle Decker vidası mevcut haliyle pratikte kullanılamadı.

Orijinal pervanenin daha da geliştirilmesi, bir dizi önemli farklılığa sahip güncellenmiş bir tasarımın ortaya çıkmasına yol açtı. İkinci İngiliz ve ilk Amerikan patentinin konusu olan oydu. ABD'den gelen belgenin, İngilizce belgenin aksine, yalnızca pervaneyi değil aynı zamanda tahriklerin tasarımını da tanımlaması ilginçtir.

Fokker C.I uçağı - benzer bir makine, A.Ya.'nın fikirlerini test etmek için uçan bir laboratuvar haline geldi. Dekker. Fotoğraf Airwar.ru

Güncellenen Düşük dönüş hızı pervanesinin iki adet eş eksenli ters yönde dönen pervaneye sahip olması gerekiyordu. Ön pervanenin büyük, aerodinamik bir göbek temelinde inşa edilmesi hala önerildi. Arka pervane kanatları benzer boyutlardaki silindirik bir birime takılmış olmalıdır. Önceki projede olduğu gibi, ön pervane döndürücüsü ve arka pervane halkası, uçağın burun kaplaması görevi görebilir.

Her iki pervaneye de benzer tasarıma sahip kanatlar verilecekti; bu, ilk projenin gelişmelerinin bir gelişmesiydi. Yine, gelişmiş bir aerodinamik profile sahip, düşük en-boy oranına sahip önemli ölçüde kavisli kanatların kullanılması gerekliydi. Süpürülmüş ön kenara rağmen profilin uzunluğu kökten uca doğru artarak arka kenarın karakteristik bir eğrisini oluşturdu.

Patent açıklamasına göre, ön pervanenin saat yönünün tersine (pilot tarafından bakıldığında), arka pervanenin saat yönünde dönmesi gerekiyordu. Pervane kanatlarının buna göre monte edilmesi gerekiyordu. Kanat sayısı pervanenin gerekli özelliklerine bağlıydı. Patent, her pervanede dört kanatlı bir tasarıma sahipken, daha sonraki bir prototipte daha fazla sayıda uçağa yer verildi.

Orijinal vidaların montaj işlemini ürünün iç elemanlarını inceleyebilirsiniz. Fotoğraf Oldmachinepress.com

Amerikan patenti, torkun bir motordan ters yönde dönen iki pervaneye aktarılmasını mümkün kılan orijinal dişli kutusunun tasarımını tanımladı. Motor şaftının, şanzımanın birinci (arka) planeter devresinin güneş dişlisine bağlanması önerildi. Yerine sabitlenmiş bir halka dişli kullanılarak güç, uydu dişlilerine iletildi. Taşıyıcıları ön kardan miline bağlandı. Bu mil aynı zamanda ikinci planet dişlinin güneş dişlisine de bağlanıyordu. Uydularının dönen taşıyıcısı, arka pervanenin içi boş miline bağlandı. Şanzımanın bu tasarımı, vidaların dönme hızını eşzamanlı olarak düzenlemeyi ve zıt yönlerde dönmelerini sağlamayı mümkün kıldı.

Mucidin fikrine göre, ana itme kuvvetinin ön pervane kanatları tarafından yaratılması gerekiyordu. Arkadaki ise hava akışlarının doğru yönlendirilmesinden sorumluydu ve temel projede gözlemlenen olumsuz etkilerden kurtulmayı mümkün kıldı. İki eş eksenli pervaneden sonra, hava akımı gövde boyunca geçiyordu ve normalde dümenlerle kuyruk ünitesini üflemesi gerekiyordu. Bu tür sonuçları elde etmek için, arka pervanenin dönüş hızı öndekinin yaklaşık üçte biri kadar azaltılabilir.

Orijinal pervane tahriki, yeni uçak projelerindeki olası uygulama dikkate alınarak oluşturuldu ve bu nedenle tam testlerin yapılması gerekliydi. 1936'nın başında Adriaan Jan Dekker, orijinal pervaneyi test etmek ve olumlu sonuçlar alınırsa bu buluşu havacılık endüstrisinde tanıtmaya başlamak için kendi şirketi Syndicaat Dekker Octrooien'i kurdu.

Bir uçağın pervanesi tamamlandı. Fotoğraf Oldmachinepress.com

Aynı yılın Mart ayının sonunda Dekker Sendikası, Hollanda yapımı Fokker C.I çok rollü çift kanatlı uçağı satın aldı. Maksimum kalkış ağırlığı yalnızca 1255 kg olan bu makine, 185 bg üreten BMW IIIa benzinli motorla donatılmıştı. Standart iki kanatlı ahşap pervane ile 175 km/saat hıza ulaşabiliyor ve 4 km yüksekliğe çıkabiliyordu. Bir miktar yeniden yapılanma ve yeni bir pervane kurulumunun ardından, çift kanatlı uçağın bir uçan laboratuvar haline gelmesi gerekiyordu. Nisan 1937'de A.Ya. Dekkera, modernize edilen uçağın tescilini aldı; PH-APL numarasını aldı.

Yeniden yapılanma sırasında prototip uçak standart kaputunu ve diğer bazı parçalarını kaybetti. Bunun yerine, gövdenin ön kısmına orijinal bir dişli kutusu ve bir çift "düşük hızlı pervane" yerleştirildi. Ön pervaneye altı kanat, arka pervaneye ise yedi kanat verildi. Yeni pervanenin temeli, aynı malzemeden yapılmış kasaya sahip alüminyum bir çerçeveden monte edilmiş bir çift göbekten oluşuyordu. Bıçaklar benzer bir tasarıma sahipti. Vidaların takılması nedeniyle arabanın burnu en belirgin şekilde şeklini değiştirdi. Aynı zamanda, arka rotorun silindirik kaportası gövde kaplamasının dışına taşmamıştır.

Uçan laboratuvarın orijinal pervaneli testleri aynı 1937'de başladı. Ipenberg havaalanı onların alanı haline geldi. Testin ilk aşamalarında, düşük en-boy oranlı kanatlara sahip koaksiyel pervanelerin gerçekten de gerekli itme kuvvetini yaratabileceği tespit edildi. Onların yardımıyla araba taksi yapma ve koşma işlemlerini gerçekleştirebiliyordu. Ayrıca belirli bir süreden sonra test uzmanları arabayı havaya kaldırmaya çalıştı. Deneyimli Fokker C.I'ın çeşitli yaklaşımlar gerçekleştirebildiği biliniyor ancak tam bir kalkıştan söz edilmiyordu.

Önden görünüş. Fotoğraf Oldmachinepress.com

Prototip uçağın testleri, orijinal projenin hem artılarını hem de eksilerini ortaya çıkardı. Ters yönde dönen bir çift pervanenin gerçekten de gerekli itme kuvvetini üretebildiği bulundu. Aynı zamanda pervane-motor grubu tertibatı nispeten küçük boyutuyla öne çıkıyordu. Tasarımın bir diğer avantajı da düşük en-boy oranlı kanatların ürettiği gürültünün azalmasıydı.

Ancak sorunsuz değildi. Hava pervanesi A.Ya. Dekker ve ihtiyaç duyduğu dişli kutusu, üretim ve bakım açısından aşırı derecede karmaşık olması nedeniyle mevcut örneklerden farklıydı. Ek olarak, Fokker C.I'ye takılan deneysel pervane yetersiz itme özellikleri gösterdi. Uçağın yerde hareket etmesine ve oldukça yüksek bir hız geliştirmesine izin verdi, ancak itme kuvveti uçuş için yetersizdi.

Görünüşe göre testler kırklı yılların başına kadar devam etti, ancak birkaç yıl boyunca gerçek sonuçlara yol açmadı. Savaş nedeniyle daha fazla çalışma engellendi. Mayıs 1940'ta Nazi Almanyası Hollanda'ya saldırdı ve sadece birkaç gün sonra alışılmadık pervanelere sahip deneysel bir uçak, saldırganın ödülü haline geldi. Alman uzmanların bu gelişmeye ilgi göstermesi bekleniyor. Kısa süre sonra uçan laboratuvar Berlin yakınlarındaki havaalanlarından birine gönderildi.

Motor çalıştı, pervaneler dönmeye başladı. Hala haber filminden

Alman bilim adamlarının bazı testler yaptığına dair bilgiler var ancak bu testler oldukça hızlı bir şekilde sonuçlandı. Bazı haberlere göre Almanların uçağı havaya kaldırmaya yönelik ilk girişimi kazayla sonuçlandı. Araba restore edilmedi ve bu, cesur projenin sonuydu. Düşük dönüş hızına sahip pervanelerle donatılmış tek uçak en iyi yönünü gösteremedi ve bu nedenle orijinal fikirden vazgeçildi. Daha sonra büyük miktarlarda yalnızca geleneksel pervaneler kullanıldı.

Orijinal tasarımın altında yatan fikirlere göre, özel bir "Düşük Hızlı Pervanenin" geleneksel olarak tasarlanmış sistemlere tam teşekküllü bir alternatif olması gerekiyordu. Bazı karmaşıklık bakımından onlardan farklı olarak, daha küçük boyutlar, daha düşük hız ve daha az gürültü şeklinde avantajlara sahip olabilir. Ancak rekabet işe yaramadı. A.Ya. tarafından geliştirildi. Deckera tüm test döngüsünü bile tamamlayamadı.

Belki daha fazla gelişmeyle orijinal pervaneler istenen özellikleri gösterebilir ve belirli uçak projelerinde uygulama alanı bulabilir. Ancak çeşitli sorun ve koşullar nedeniyle çalışmaların devamı yavaşladı ve 1940 yılının Mayıs ayında bir Alman saldırısı nedeniyle proje durduruldu. Bundan sonra alışılmadık fikir tamamen geleceksiz kaldı. Daha sonra, farklı ülkelerde umut verici pervane tasarımları yeniden geliştirildi, ancak Adriaan Jan Dekker sisteminin doğrudan analogları oluşturulmadı.

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

Buluş ulaştırma mühendisliği ile ilgilidir ve çapı üzerinde kısıtlamalar bulunan bir pervane şeklinde yapılmış bir hava tahrik cihazı ve pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini arttırmaya yönelik bir yöntemle ilgilidir. Yöntem, maksimum verimlilik katsayısını (verimlilik) ve bu verime karşılık gelen çekiş kuvvetini sağlayan optimum tek düzlemli taban pervane kanatlarının hesaplama yoluyla seçilmesinden oluşur. Gerekli ve hesaplanan çekiş kuvvetleri arasındaki farkı belirleyin. Ortaya çıkan fark, taban pervane kanatlarının ve çok düzlemli çalışma yüzeylerinin uçlarının çevresel hızlarının, ses hızı: D n max ≤6000, burada D, süpürülen alanın sınırlı (belirtilen) çapıdır, m; ve nmax pervanenin maksimum dönüş hızıdır, rpm. Yöntemin uygulanmasına yönelik pervane, geniş tabanlı kanatlar ve kanatların simetrik enine profillerini içerir. Çok düzlemli çalışma yüzeyleri, örneğin bir dizi düz, karşılıklı dik plakalı bir kafes şeklinde yapılır ve bıçağın ucundan başlayarak taban bıçaklarına monte edilir. İtki kuvvetinde artış ve pervane verimliliğinde artış elde edilir. 2n. ve 10 maaş f-ly, 1 masa., 6 hasta.

Buluş ulaştırma mühendisliği ile ilgilidir ve pervane şeklinde yapılmış bir hava tahrik cihazı ile ilgilidir.

Tekniğin durumu esas olarak sınırlı sayıda büyük çaplı kanatlara sahip tek kanatlı pervaneler tarafından belirlenmektedir. Pervane itme kuvvetini artırma yöntemi, pervane kanatlarının sayısındaki bir artışla ilişkilidir ve ses altı hız aralığında havadaki ek aerodinamik yük taşıyan (çalışan) yüzeylerin direncinin azaltılmasıyla verimlilikte bir artış elde edilir. pervane kanatlarının uç elemanları.

Bu yöntemin uygulanmasının bir analogu, tandem pervaneler ve kafes kanatlardır. Bilindiği gibi bu kanatların en büyük dezavantajı ses altı hızlarda tek kanatlı kanatlara göre aerodinamik kalitelerinin daha düşük olmasıdır. Yük taşıyan, dengeleyen ve yönlendiren kafes yüzeyleri pratikte büyük öneme sahiptir.

Prototipin tanımı ve eksiklikleri

En yakın analoglar arasında, olağanüstü büyük çaplar ve düşük yanal sertlik ile karakterize edilen, uçaklarda önemli çaplı çok kanatlı pervaneler ve helikopterlerin döner kanatlı kaldırma cihazları bulunur. Pervanenin çapındaki tasarım kısıtlamaları ve buna bağlı olarak süpürme alanındaki azalma nedeniyle, küçük çaplı tek kanatlı pervanelerin ana dezavantajı olan pervanenin itme kuvveti (kaldırma kuvveti) azalır. Çok kanatlı pervanelerin dezavantajı, bu tür pervanelerin eksenel yönde aerodinamik sürükleme kuvvetinin artmasıyla bağlantılı olarak pervane verimliliğindeki azalmadır. Pervane verimliliğindeki azalma, yakıt tüketiminde artışa, uçuş menzilinde azalmaya, uçağın yük kapasitesinde azalmaya vb. yol açar. Döner kanat yapılarının dezavantajı, özellikle engebeli arazide ve dağlık koşullarda helikopter operasyonunun güvenliğini azaltan heterojen uzunlamasına ve enine titreşimlerdir ("zemin rezonansı" olgusu, vb.).

Bu yöntemin çözmeyi amaçladığı teknik sorun, pervanenin itme kuvvetini arttırırken taban kanatlarının uzunluğunu azaltmak ve buna bağlı olarak yakıt ekonomisiyle birlikte verimliliğini arttırmaktır. Taban kanatlarının dayanma yüzeylerine eklenen ve uçağın gerekli ve her şeyden önce ekonomik hareket modlarının elde edilmesini sağlayan ilave çok düzlemli dayanma yüzeyleri nedeniyle çekiş kuvvetinde bir artış ve verimlilikte bir artış elde edilir, örneğin, bir uçağın seyir hızı veya bir helikopterin tırmanma hızı. Pervane tarafından emilen gücün, pervanenin devir sayısının üçüncü kuvveti ve pervane çapının beşinci kuvveti ile orantılı olduğu dikkate alınır. Devir sayısının, pervanenin çapının ve kanatların hücum açısının sabit değerlerinde, emilen güç yaklaşık olarak taban pervane kanatlarının açılmış yüzeyinin alanın boyutuna oranıyla orantılı olarak artar. onun tarafından süpürüldü. Sonuç olarak, ilave çok düzlemli aygıtlar taban pervane kanatlarının açılmış yüzeyini arttırmadığı sürece, pervane tarafından emilen güç, temel pervane kanatlarının sayısıyla yaklaşık olarak orantılıdır. Aynı zamanda, deniz uçaklarında ve geleneksel olmayan uçak tasarımlarıyla ilgili bazı makinelerde, örneğin hava taşıtlarında, pervane çapının sınırlandırılması sorunu ortaya çıkmaktadır. RF patent No. 2169085'e göre uçağa dönüştürülen araçlara yöneliktir.

Pervanenin süpürme alanının sınırlı (belirli) bir çapına sahip çok kanatlı bir pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini arttırma yönteminin özü, hesaplama yöntemiyle optimum tek kanatlı taban pervane kanatları sayısının seçilmesidir, belirli bir ses altı seviyesinde maksimum verimlilik ve bu verime karşılık gelen itme kuvvetinin sağlanması, örneğin uçağın seyir hızı uçuşu, gerekli ve hesaplanan itme kuvvetleri arasındaki tutarsızlığı belirler, ince duvarlı çok düzlemli yük taşıma ile ortaya çıkan tutarsızlığı telafi eder Ses hızının, taban pervane kanatlarının uçlarının ve çok düzlemli yük taşıyan yüzeylerin çevresel hızları tarafından aşılmaması koşuluyla, esas olarak uçuş yönüne (yükselme) bakan tarafta taban kanatlarına bağlanan (çalışma) yüzeyler:

D·n max ≤6000; burada D, m cinsinden süpürülen alanın sınırlı (belirtilen) çapıdır ve nmax, pervanenin maksimum dönüş hızıdır, rpm. Yöntemin bu temel özellikleri, pervane ile enerji santrali (motor) arasındaki etkileşimin organizasyonu ile tamamlanmaktadır.

Santralin yakıt tüketimini en aza indirmek için, uçağın seyir uçuş modunu sağlayan pervane dönüş hızı, izin verilen eksi 5 sapma ile minimum spesifik yakıt tüketiminde santralin hızına karşılık gelecek şekilde seçilir. -%10.

Uçağın hız koşullarını genişletmek için, uçağın seyir uçuş moduna karşılık gelen rotor dönüş hızı, karşılık gelen spesifik yakıtın sağlanması koşuluyla, minimum özgül yakıt tüketiminde elektrik santralinin devir sayısından daha az seçilir. Santralin tüketimi, minimum özgül yakıt tüketimini %5-10'dan fazla aşmayacaktır.

Uçağın hareket hızı modlarını genişletmek için, maksimum hareket hızı moduna karşılık gelen rotor dönüş hızı, karşılık gelen spesifik yakıt tüketiminde enerji santralinin devir sayısından daha büyük seçilir; santralin yakıt tüketimi, minimum spesifik yakıt tüketimini %5-10'dan fazla aşmayacaktır.

Aynı zamanda, seyir uçuş modunda ve daha yüksek hızlarda, pervane çapı D'ye yukarıdaki hiperbolik bağımlılığa göre maksimum pervane devir sayısı ile sınırlı olarak, çok düzlemli yük taşımanın geometrik parametrelerinin optimal oranlarına yakındır. yüzeyler:

b pp ≤b lv, burada b pp ve b lv sırasıyla planların ve temel pervane kanadının kirişleridir; Nerede c - planın kalınlığı; Nerede t - planların adımı; λ pp =l/b pp, burada l planların uzunluğudur, l=(0,2-0,3) D; ν=6°-10°, burada ν planların kenarlarının keskinleştirilmesidir; m≤8, burada m, m≤4 için bir kafesteki düzlemlerin sayısıdır; m=5-8 için, taban bıçağının her iki tarafına çok düzlemli bir cihaz yerleştirilebilir; H=(m+1)·t, burada H çok düzlemli cihazın yüksekliğidir.

Planlardaki aerodinamik yükler, çekiş kuvvetinin ve verimliliğin artması bu parametrelere bağlıdır.

Verilen parametreler Şekil 1, 2, 3, 5, 6'da gösterilmektedir. Dolayısıyla bu yönteme ilişkin toplam plan sayısı burada k, temel pervane kanatlarının sayısıdır.

Aynı zamanda pervanenin kinematik özellikleri ile emdiği güç ile güç ünitesinin (motorun) enerji özellikleri arasındaki bağlantıyla ifade edilen bu yöntemin özü, belirli varsayımlar altında aşağıdaki güç olarak görünmektedir. denge:

N t =N e -N in, burada N t belirli bir uçuş hızında pervane itişinin gücüdür, Ne karşılık gelen uçuş modundaki güç ünitesinin gücüdür ve N pervane tarafından emilen ve harcanan güçtür. Pervanenin dönmesine karşı aerodinamik direnç. Bu durumda, güç ünitesinin yakıt tüketimi özgül yakıt tüketimi g e (g/l.c. · saat) aracılığıyla verilir: G t = g e ·N e ·10 -3, burada G t saatlik yakıt tüketimidir (kg/ saat). Bu ilişkiler Şekil 4'te gösterilmektedir.

Sonuç olarak, Nt'nin Nt + N toplamına oranı, prensipte yöntemin ve bunun uygulanmasına yönelik cihazın verimliliğinin hem hesaplanmış hem de deneysel olarak belirlenmesini mümkün kılar. Pervanenin çok düzlemli tasarımına dayalı olarak itme kuvvetindeki manifold artışına, aerodinamik sürükleme kuvvetindeki artış eşlik etmektedir. Bununla birlikte, karşılık gelen soğurulan güçteki artış, çekiş kuvveti ve Nt'deki artışın gerisinde kalır, bu nedenle verimlilik, belirtilen t değerlerinde, yani. Çok düzlemli bir pervane cihazındaki uçak sayısı.

Dolayısıyla, bir pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini arttırmaya yönelik bu yöntem, söz konusu alanda daha yüksek bir teknoloji seviyesini, endüstriyel üretim ve farklı çalışma koşullarında kullanım olasılığını belirler. Bu durum yöntemin sınai mülkiyet olarak korunmasına zemin hazırlamaktadır.

Yöntemin temel özellikleri ile teknik bir problemin çözümü arasındaki ilişki

Pervane çapının sınırlandırılmasının nedenleri, uçağın üretimi ve operasyonel kullanımına ilişkin heterojen gereksinimler olabilir. Her durumda, taktiksel ve teknik gereklilikler ile ilgili pervane çapının dikkate alınması, tek kanatlı pervane kanatları durumunda çekiş veya itme kuvvetinde bir azalmaya yol açar. Bu, gerekli uçuş hızını ve tırmanma oranını sağlamak için pervane sayısının ve buna bağlı olarak uçaktaki enerji santrallerinin arttırılmasını gerekli kılmaktadır. Ancak öngörülemeyen teknik çelişkiler ortaya çıkabilir. Örneğin deniz uçaklarında pervane-motor ünitelerinin kanatlara yerleştirilmesi, itme kuvvetlerinden kaynaklanan dalış momentinin artmasına neden olur, bu da dengeleyicinin etki eden momentlerinin tersi yönde uygun dengeleme gerektirir. Sonuç olarak, söz konusu çelişkilerin varlığı, teknik ve ekonomik nitelikte ilave sorunları da beraberinde getirmektedir. Yukarıdakilerle bağlantılı olarak, çok düzlemli pervane kanatlarının kullanılması, ana teknik sorunun en basit ve rasyonel şekilde çözülmesine, yani teknik çelişkilerin ortaya çıkmasının ortadan kaldırılmasına olanak sağlayabilir. Bunlar arasında şunları not ediyoruz: çekiş kuvvetinin yanı sıra, genellikle uçaktaki yakıt tüketimi ve rezervi, taşıma kapasitesinin veya uçuş menzilinin sınırlandırılması vb. ile ilişkili olan verimlilik sorunu da ortaya çıkar. Rekabetçi bir uçak teknolojisi aparatının tasarımına ve oluşturulmasına sistematik bir yaklaşımla öncelik, pervaneler için kanat sayısına (k) bağlı olan gerekli enerji dönüşüm süreçlerinin maksimum verimlilikle mükemmelleştirilmesidir. Kanat sayısı minimum 2-3'ten arttıkça pervanenin verimi artarak k = 5-7 sayısında maksimuma ulaşır, k'nın daha da artmasıyla verim düşmeye başlar.

Öncelikle maksimum verime karşılık gelen k sayısını bulmak ve ardından taban kanatları üzerindeki çok düzlemli yüzeylerin ince duvarlı yatak (çalışma) plakalarının sayısını artırarak pervanenin itme kuvvetini arttırmak için bir neden vardır, böylece pervanenin süpürülen alan üzerindeki projeksiyonu artmadan ve pervanenin ve uçağın ön direncini önemli ölçüde arttırmadan ve pervanenin dönüşüne karşı hava direncini arttırmadan.

Dolayısıyla buluş konusunun ilk temel özellikleri, yöntemin belirtilen teknik probleminin çözümü ile nedensel olarak ilgilidir.

En önemli temel özellikleri, ince duvarlı çok düzlemli yatak yüzeylerinin, dirençlerinin ve pervane tarafından emilen enerjinin en aza indirilmesini sağlayan özellikleridir; Pervane sürtünmesini azaltır ve verimliliğini artırır. Son neden-sonuç ilişkisi, bu yöntem tandem vidaların kullanılması yöntemiyle karşılaştırıldığında özellikle açıkça görülmektedir. Aynı amaca, pervane kanatlarının uçlarındaki süpersonik çevresel hızların sınırlanması (engellenmesi) yoluyla da hizmet edilir; bu, pervane çapına hiperbolik bir bağımlılıkla maksimum pervane dönüş sayısını sınırlayan yukarıdaki sayısal koşulla ifade edilir.

Yukarıdaki hükümleri açıklamak ve doğrulamak için ağır hava aracına (ağırlık G = 3 ton) ait bir pervanenin tasarım hesaplamalarının sonuçlarını ele alalım. Yukarıda belirtilen RF patent No. 2169085'e göre motor gücü N maks ≤600 hp. Bu uçaktaki pervanenin çapına (D) ilişkin sınırlama, hava aracının toplam genişliğini aşmaması gerektiği gerçeğinden kaynaklanmaktadır; aksi takdirde hava aracı, karayolu güvenliği gerekliliklerine göre karayolu çalışma koşulları için sertifikalandırılmayacaktır. Bu nedenle pervane çapının sınırlı olması gerekmektedir (D≤2 m).

Teknik gerekliliklere göre belirlenen seyir hızı v=200 km/saat için hesaplanan pervane itme kuvvetini (T p) ve verimliliğini (η) ve pervane dönüş hızını n=2000 rpm'nin bir dizi değeri için tahmin edelim. temel pervane kanat sayısı k=4-8 .

Hesaplamalar A.N. Kishalov tarafından yapıldı.

Elde edilen veriler, tek kanatlı bir pervane için hesaplanan kanat sayısının k = 6 ve itme kuvvetinin T p = 581,5 kg'a eşit seçilmesine zemin hazırlamaktadır. Bununla birlikte, seyir uçuş modunu belirtilen n'de korumak için, itme kuvveti teknik gereksinimlere göre T t >T p'ye eşit olarak ayarlanır. Bu nedenle, tutarsızlık ΔT=T t -T r ≈T r ≈0,5 T t.

Belirli bir T t elde etmek için, taban bıçaklarının alanına yaklaşık olarak eşit olan ek bir çok düzlemli çalışma yüzeyi alanı gereklidir. Bu alanı tek düzlemli kanatların kısmi uzunluğu boyunca dağıtarak, daha ileri tasarım hesaplama işlemleri ve çok düzlemli pervane cihazının prototiplerinin üretimi için öneriler elde ediyoruz. Aynı zamanda, pervane devir sayısındaki artışla n max'a kadar itme kuvvetini artırmak ve buna karşılık gelen maksimum hızı sağlamak için bir rezerv bulunduğunu not ediyoruz. Pervane kanatlarının uçlarındaki çevresel hızların ses hızını aşmaması koşulunu karşılaştırarak bunun mümkün olduğuna ikna olabiliriz: n max =6000·D -1 =3000 rpm.

Sonuç olarak, tasarlanan uçak, pervane devir sayısını seyir uçuş hızını sağlayanın ötesinde artırarak uçuş hızını artırma marjına sahiptir. Sunulan verilere dayanarak, gerekirse çok düzlemli yük taşıyan yüzeylerin sayısını artırarak daha düşük pervane hızlarında daha yüksek bir çekiş kuvveti elde etmeye çalışılabileceğine de ikna edilebilir.

Sonuç olarak, bu yöntemin kullanılması aynı zamanda seyir hızı nk'ye karşılık gelen belirli sayıda pervane devrinin, belirli sınırlar dahilinde, buna karşılık gelen enerji santralinin devir sayısı ile çakışmaması durumunda, işletme yakıt maliyetlerini azaltmak için potansiyel bir fırsatı da temsil eder. minimum özgül yakıt tüketimi.

Böylece bu yöntem, “enerji santrali – pervane” veya kısaca “motor – pervane” sisteminin kapsamlı bir verim artışının sınırlarını genişletir, çekiş kuvveti T'yi ve verimliliği artırır, endüstriyel öneme sahiptir ve patente sunulabilir. sınai mülkiyetin korunması.

Yöntemin özelliklerinin ve teknik sonuçlarının neden-sonuç ilişkilerini belirliyoruz.

Verimliliği artırma olasılığı, temel pervane kanatlarından önemli ölçüde daha az aerodinamik sürtünmeye sahip olan ince duvarlı çok düzlemli yatak yüzeyleri kullanılarak itme kuvvetinde bir artışın elde edilmesi gerçeğinden kaynaklanmaktadır. Bu nedenle çekiş kuvvetindeki artış, çok düzlemli çalışma yüzeylerinin sayısındaki artışla orantılı olurken, pervanenin hava direnci çok daha küçük bir oranda artar. Bu durum pervanenin güç ve verim dengesini aşağıdaki ifadeye göre istenilen yönde değiştirir:

η=1/,

N t - tek kanatlı pervane itme kuvvetinin gücü;

N in - tek kanatlı bir pervane tarafından emilen güç;

ΔT, çok düzlemli bir cihaza sahip bir pervanenin itme kuvvetindeki artış katsayısıdır;

ΔC, çok düzlemli bir cihaza sahip bir pervanenin direncindeki artış katsayısıdır;

Bu durumda, tek kanatlı bir pervanenin genelleştirilmiş verimliliğinin bilinen bileşenlerinin, pervane bir çok düzlemli cihazla donatıldığında değerlerini koruduğu varsayımı yapılır.

Elbette pervanenin emdiği gücün yukarıda belirtildiği gibi pervanenin devir sayısının üçüncü kuvvetiyle orantılı olduğu dikkate alınmalıdır. Bu fiziksel nedenden dolayı pervane hızındaki değişiklikler, pervane tarafından emilen güçteki değişiklikleri büyük ölçüde etkiler. Yani hızdaki %5-10'luk değişim sınırları içerisinde emilen güç %16-33 oranında değişir. Bu olgunun kullanılması, esas olarak örneğin minimum özgül yakıt tüketimine karşılık gelen sabit bir hızda çalışan bir pervane için, enerji santralinin verimliliğinin artırılması ve özgül yakıt tüketiminin azaltılması için ek fırsatların elde edilmesini mümkün kılar.

Bu nedenle, santralin hız özelliklerinin özelliklerini ve yakıt tüketiminin özelliklerini dikkate alarak bir pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini artırmaya yönelik sunulan yöntem, motor-tahrik sisteminin verimliliğini artırmak için ek fırsatlar açar. .

İtiş gücünü ve verimliliği artırmaya yönelik sunulan yöntemi uygulamak için, öncelikle geniş tabanlı kanatlara ve kanatların simetrik enine profiline sahip bir pervane tasarımı gereklidir. Emilen gücü azaltmak ve çok düzlemli yük taşıyan (çalışan) yüzeylerin verimliliğini arttırmak için, bunlar, örneğin, bir dizi düz, karşılıklı dik plakalara sahip bir kafes şeklinde yapılır ve sınırlı bir uzunlukta monte edilir. bıçağın ucundan başlayarak taban bıçakları. Temel kanatlar, uçtan uca (yani alından uca) bıçağın kiriş uzunluğunun %10'unu geçmeyecek şekilde değişken kalınlıkta yapılır, ek düzlemlerin toplam kalınlığı taban bıçağın kalınlığının 1/3'ünü aşmaz ve düzlem plakaların kalınlığı ve aralarındaki mesafe, yukarıda belirtildiği gibi b pp kirişiyle ilgili olmalıdır, yani. A Ayrıca ek planların ön ve arka kenarları sivri yapılmıştır.

Bu durumda çok düzlemli cihazın dairesel hareketinin dikkate alınması nedeniyle teknoloji düzeyi artmaktadır. Çok düzlemli yatak (çalışma) yüzeylerini bağlayan plakalar, silindirik yüzeylerin yarıçapları, bu plakaların pervanenin dönme merkezinden uzaklıklarına eşit olacak şekilde silindirik hale getirilir ve silindirik yüzeylerin genatrisleri normalden eğiktir. temel bıçağın simetri düzlemi, seyir uçuş modunda ayarlanan taban kanatlarının ortalama saldırı açısında ve silindirik yüzeylerin generatrislerinin eğimi pervanenin dönme yönündedir (bıçağın dönüşüne doğru). ), sonuç olarak bu generatrislerin vidanın dönme eksenine paralel olduğu ortaya çıkar.

Uçağın kalkışı ve inişi sırasında kısa mesafeler sağlamak amacıyla, çok düzlemli cihazın düzlemleri, taban bıçağı nötr konumda olacak şekilde kendi hücum açılarına göre ayarlanır.

Çok düzlemli cihazın kalkıştan inişe kadar uçuşun tüm aşamalarında verimliliğini artırmak için, plan ile planın ön kenarından akorun% 30-50'si kadar bir mesafede taban bıçağı boyunca profilli planlar yapılır. plaka bir γ açısıyla bükülür ve açının plan uzunluğuna l p ve buna göre taban bıçağının ucundan olan mesafeye l i bağlı olarak bükülme açısını dönme vidası yönünde artırma olasılığı vardır. ifadeye:

tgγ i =(l+l i /l n)tgγ o, burada γ o, taban bıçağının asimetrik kesit düzlemi ile oluşturulan ve taban bıçağının ucunda belirlenen planın ilk bükülme açısıdır (bkz. Şekiller) .5 ve 6).

Planların uzunlamasına ve enine yönlerde sağlamlığını arttırmak ve gürültü seviyesini azaltmak için, esas olarak taban bıçağının asimetrik profili için planlar kavisli-oluklu yapılır ve taban bıçağı boyunca eğrilik yarıçapları değişir ve her bir ondülasyonun üst kısmının pervanenin dönme merkezine olan mesafelerine eşittir.

Sağlamlık ve dayanıklılık sağlamak, titreşimleri ve gürültü seviyelerini azaltmak için planların kendileriyle taban bıçağı arasındaki kalıcı bağlantısı esas olarak yüksek sıcaklıkta lehimleme ve lehim katmanlarının amorfizasyonu, örneğin keskin derin soğutma ile gerçekleştirilir. .

Aynı zamanda, bakım kolaylığı sağlamak ve çeşitli çalışma koşullarına uyarlanabilirliği artırmak için pervane, çekiş gücündeki artış derecesine göre farklılık gösteren, taban kanatlarından çıkarılabilen değiştirilebilir (modüler) çok düzlemli cihazlarla donatılmıştır, örneğin, düz ve yüksek dağ koşulları için. Bu durum hem patent almak için geliştirilen yöntem hem de uygulamaya konulacak cihaz açısından önemlidir.

Bu yöntem ve cihazın çeşitli iklim ve hava koşullarında kullanılma olasılığı göz önünde bulundurularak buzlanmayla mücadele amacıyla pervane buzlanmayı önleyici cihazla donatılmıştır.

Cihazın statikteki açıklaması.

Şekil 1, 2, 5 ve 6, itme kuvvetini ve verimliliği arttırmaya yarayan, çok düzlemli bir cihaza sahip temel bir pervane kanadının yapısını göstermektedir. Şekil 1, cihazın aşağıdaki yapısal elemanlarını göstermektedir: 1 - dönme eksenli taban bıçağı 2, 3 - plan plakası, 4 - plan tutucunun kapağı, 5 - planların bağlantı plakaları.

Yukarıdaki pervane şekillerinde taban kanadı herhangi bir saldırı açısı olmaksızın nötr konumda gösterilmektedir (α=0). Taban bıçağına monte edilen çok plakalı cihaz, taban bıçağıyla ortak aerodinamik yük taşıma yüzeyini artıran ek çalışma yüzeylerine sahip plan plakaları içerir. Çok düzlemli cihazın taban bıçağının ucundan başlayarak yerleştirilmesi, hem statik hem de dinamik olarak verimliliğini arttırır. Statik koşullarda, çok düzlemli bir cihaz, daha büyük çaplı tek kanatlı bir pervaneli cihaza kıyasla cihazın ağırlığını azaltır. Bu avantaj, özellikle döner kanatlı uçaklarda belirgindir ve çok daha önemlisi, kanatların kısaltılmasıyla, helikopterlerin engebeli arazide çalışırken, alçak irtifada uçarken, manevra yaparken vb. güvenliği artar.

Aynı zamanda çok düzlemli cihaz, taban bıçağının uzunlamasına ve enine sertliğini arttırır, bu da kalınlığının azaltılmasını mümkün kılar ve çok düzlemli cihazın ve taban bıçağının toplam kütlesini en aza indirirken çekiş kuvvetini dinamik olarak artırır. Aslında, çok düzlemli cihaz, taban bıçağıyla birlikte kafes tipi bir bina yapısı oluşturur; bu, buna göre bıçağın doğal titreşim frekanslarını keskin bir şekilde arttırır, inşaat malzemelerindeki titreşim genliklerini ve iç gerilimleri azaltır. Bu, pervanenin yorulma mukavemetini artırır.

Çok düzlemli cihazın etkili alanı, taban pervane kanadının hem bir tarafında (Şek. 1 ve 5) hem de her iki tarafında (Şek. 6), uçtan başlayıp 0,5-0,5- uzunluğunda biterek artırılabilir. İki taraflı tek yönlü yüklerin etkisinden kaynaklanan stres konsantrasyonunu azaltmak için taban uzunluğu bıçaklarının 0,7'si.

Kanatların kirişine göre simetrik bir profil (Şekil 5a ve 6a), asimetrik olana (Şekil 5b ve 6b) tercih edilir.

Verilere göre kafes kanat üretme teknolojisi, çoğu durumda (örneğin roket biliminde) tek seferlik kullanımları dikkate alınarak, çok düzlemli cihazların ayrılmaz yapılarını temsil eder. Aksine, yeniden kullanılabilir bir uçak, katlanabilir yapılara olan ilgiyi belirleyen uzun vadeli yeniden kullanılabilir kullanımla karakterize edilir; örneğin, sadece bakım kolaylığı değil, aynı zamanda farklı güçteki çok düzlemli cihazların kullanılma olasılığı da dikkate alınmalıdır. Çok düzlemli pervaneler için çeşitli çalışma koşullarını ve gereksinimleri hesaba katın. Bu nedenle, örneğin alçak arazi ve yüksek dağ koşulları için, çok düzlemli cihazlar, uçağın en yüksek verimliliğini, yakıt ekonomisi gerekliliklerini vb. sağlamak amacıyla uçakların sayısı ve boyutu açısından farklılık gösterebilir.

Sonuç olarak, çıkarılabilir ve değiştirilebilir hale getirilen farklı çok düzlemli modüller tek bir temel pervane üzerinde kullanılabilir.

Bu nedenle geliştirme ve Ar-Ge, çok düzlemli pervanelerin farklı tasarımlarını içermelidir. Bu durumun uygulanması için bu yöntem ve cihazın patent korumasına yansıtılması gerekmektedir.

Pervane kanatlarının dairesel hareketi için kafes kanatların kullanılması, çok düzlemli bir yapıda minimum hava direnci sağlama görevini zorlaştırır. Gerçek şu ki, doğrusal hareketle plan plakaları düz ve karşılıklı olarak dik olabilir. Bir pervane için, pervane kanadına dik olarak monte edilen bağlantı plakaları düz olamaz çünkü Bu durumda, pervanenin dönüşüne karşı hava direncini artıracaklardır (yani havayı "tırmıklayacaklar", kanat boyunca ona hareket verecekler, çok düzlemli yatak yüzeyleri bölgesindeki türbülansı artıracaklar).

Bu olumsuz durumu ortadan kaldırmak için çok düzlemli yüzeyleri birleştiren plakaların profillenmesi gerekir;

silindirik, R1, R2,...Rn eğrilik yarıçaplarına sahip, bu plakaların vidanın dönme merkezinden mesafelerine eşittir (Şekil 2). Bu tasarımla planları birbirine bağlayan plakalar pervanenin dönüşüne karşı minimum direnç sağlayacaktır.

Ek olarak, aynı plakalar, itme (kaldırma) oluşturmak için taban pervane kanatlarının saldırı açısına göre dönüşünü hesaba katmalıdır. Belirli bir hücum açısına sahip pervanenin çalışma süresi dikkate alınarak, kanatların değişken hücum açısına sahip pervanelerde bu soruna çözüm aranmalıdır. Çoğu durumda en doğru yönlendirme, uçağın seyir uçuş moduna karşılık gelen hücum açısı olacaktır. Bağlantı plakalarının oluşumunda taban bıçağının saldırı açısının dikkate alınması, pervanenin dönme ekseninin silindirik yüzeyinin generatrisinin paralelliğini sağlamalıdır. Daha sonra bu plakaların dairesel hareket sırasında (pervanenin süpürdüğü daire içinde) hava direnci en aza indirilecektir.

Böylece, sonuçta çok düzlemli cihazın bağlantı plakaları silindirik bir yüzeyin eğik bir kesimini temsil edecektir; aslında eliptik bir yüzeyin bir parçası. Pervanenin ilk prototiplerinin bu yöntemle üretilmesinden başlayarak bu durumun dikkate alınması gerekir. Temelde, bu açıklamalar, bir pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini artırmaya yönelik bir yöntemin yanı sıra, bunun uygulanmasına yönelik cihaza ilişkin "know-how" ile ilgilidir.

Bağlantı plakalarının şekillendirilmesinin ayrıntılarının yanı sıra, planların yük taşıyan yüzeylerinin taban bıçaklarıyla etkileşim halindeki verimliliğini arttırmaya yönelik koşulların dikkate alınması gerekir.

Bu koşullar üç kısıtlamayla ilişkilidir: birincisi, taban bıçağından planın bir sonraki yük taşıyan yüzeyine olan mesafe esas olarak plan plakalarının kalınlığına bağlıdır, bunların oranı yaklaşık 1:10 (optimum) olmalıdır; ikinci olarak, βi planının hücum açısı, taban bıçağı α'nın hücum açısından birkaç derece (1°-5°) daha büyük olmalıdır, Şekiller 5 ve 6; üçüncü - aynı şey aşağıdaki planların hücum açıları için de geçerli olabilir, yani. β i -β i-1 =1°-5°.

Son sınırlama aynı zamanda pervane kanadının ucundaki ve kanadın orta kısmındaki çevresel hızlardaki farktan da kaynaklanabilir; burada çok düzlemli cihazın sonlandırılması tavsiye edilir, burada belirtilen oran 1:10 1:8'e düşürülür.

Çok düzlemli kafes kanat cihazlarının kullanılmasına ilişkin teori ve uygulama, planlar ne kadar ince olursa, gerekli kaldırmayı (veya kontrolü) elde etmek için aralarındaki mesafenin o kadar küçük olması gerektiğini gösterir. Sınırlama, planların gücü ve sağlamlığının yanı sıra lehimleme ile yapılan bağlantıların güvenilirliği ile ilgili teknolojik problemlerdir. Bu durumda olumsuz bir yan etki, ince düzlemlerin sertliğini azaltırken ses fenomeni spektrumunun genişlemesidir.

Düz levhalar yerine planların kalınlığına uygun girintili ve çıkıntılı oluklu levhaların kullanılması tavsiye edilir, çünkü bu, planların katılığını önemli ölçüde artırır. Bu, oluklu levhaların silindirik sertliği olarak adlandırılan sertliği belirleyen esneklik teorisi yöntemleri kullanılarak değerlendirilebilir.

Olukların kullanımından pozitif bir aerodinamik etki de beklenebilir: oluk boyunca bitişik hava akışı katmanlarının laminerleştirilmesi, akış kararsız olduğunda ve hızı arttığında akışın düzlem yüzeyinden ayrılmasını geciktirir.

Oluklu levhaların belirtilen işaretleri ve özellikleri, planların saldırı açılarının bir miktar arttırılmasını mümkün kılmaktadır.

Sonuç olarak, çok düzlemli bir cihazın çalışmasıyla bağlantılı heterojen olguların hesaba katılması, pervane cihazının, yani uçağın tahrik cihazının verimliliğinin iyileştirilmesini ve arttırılmasını mümkün kılar.

Böylece, itme ve verimliliği artırmaya yönelik bu yöntem, uçakların, helikopterlerin, hava araçlarının ve diğer havacılık ekipmanlarının çeşitli çalışma koşulları için sunulan pervane cihazı kullanılarak uygulanabilir.

Çok kanatlı bir pervane cihazının çalışması, otomatik hız kontrolü ile dikkate alınarak, çeşitli uçuş koşullarında tüm motor gücünün en ekonomik şekilde kullanılması sağlanır. Aynı zamanda, çok düzlemli bir pervanenin çalışma koşulları, kısa kalkış ve iniş gereksinimlerini karşılama, pervane itme vektörünü kontrol ederken atalet momentlerini ve jiroskopik momentleri en aza indirme açısından dikkate alınır.

Otomatik olarak kontrol edilen pervanelerin kalkış ve tırmanma koşullarını optimize ettiği ve ulaşılabilir hız sınırını arttırdığı bilinmektedir. Bu, Şekil 4'teki motor tahrik sisteminde gösterilmektedir. Ayrıca, otomatik olarak kontrol edilen pervanelerin, özellikle itme vektörleme kontrolü kullanıldığında, karayolu ve arazi koşullarında, dik yokuşlarda sürüş sırasında uçağa dönüştürülen aracın kontrol edilebilirliğini arttırdığı dikkate alınmalıdır.

Bununla birlikte, yüksek yakıt verimliliği ve artan verimlilik gibi öncelikli gereksinimler dikkate alındığında, çok düzlemli pervane cihazının çalışması esas olarak seyir uçuşu sırasında en yüksek verime ve yakıt ekonomisine karşılık gelen A alanında (Şekil 4) sabit hızlarda dikkate alınır. modu. Bu hüküm, bir uçağın kısa kalkış ve iniş sorununu formüle ederken ve çözerken geçerliliğini korur. Aynı zamanda, kısa kalkış problemini çözerken, bir pervanenin çok düzlemli bir cihazla çalışması, motorun ve B bölgesinin dış özellikleriyle sınırlı olan daha yüksek hızlar bölgesinde düşünülebilir (Şekil 4). ) pervanenin emilen gücünün, yani. (Ne-Nв)≥Nт'de.

Kısa bir kalkış ve iniş sağlama görevi belirlenirken (iniş takımı tekerlek frenleriyle etkileşim halinde), uçağın durma mesafesi neredeyse yarı yarıya azaltılabilir. Bu durumda pervanenin geliştirdiği frenleme kuvveti itme kuvvetini aşabilir. Buna bağlı olarak pervanenin çektiği güç artar. Çok düzlemli bir cihaza sahip bir pervanenin çekiş ve itme özelliklerinin kapsamlı bir şekilde iyileştirilmesi, çok düzlemli cihaz her iki tarafa yerleştirildiğinde elde edilmesi daha kolaydır; taban bıçağının her iki tarafında (Şek. 6). Örneğin itme vektörünü kontrol ederken pervanenin jiroskopik momentlerini telafi etmenin gerekli olduğu durumlarda, çok düzlemli cihazların yerleştirme koşullarını sınırlayan, ters yönde dönen iki pervane kullanılması tavsiye edilir. Bu teknik çelişkinin üstesinden gelmek için, Şekil 5, b ve 6, b'de şematik olarak gösterilen profilli plan plakaları kullanılabilir.

Böylece, çok düzlemli cihaz, sınırlı çaplı bir pervanenin çekiş özelliklerinin arttırılmasının yanı sıra, uçağın diğer önemli işlevsel ve operasyonel özelliklerinin iyileştirilmesine yönelik olasılıkları da genişletmektedir. Bu durumda, çok düzlemli bir cihazın çalışması, vidanın dönmesine karşı daha az dirençle ilişkilidir, yani. Pervanenin daha az emilen gücüne neden olur, bu da verimliliğini artırır.

Çok düzlemli cihazın çift taraflı ve simetrik düzeniyle taban bıçağının çalışmasına daha yakından bakalım (üst ve alt, Şekil 6a). Bu durumda, α = 0 olduğunda ve vidanın üst βi ve alt βj düzlemlerinin hücum açılarında dönmesi durumunda, pratik olarak dengeli çok yönlü kuvvetler Ti ve Tj ortaya çıkar. Motora yakıt beslemesinin artması ve hızın artmasıyla birlikte otomatik kontrol, taban bıçağının α açısıyla dönmesini sağlar ve aynı zamanda tüm çok düzlemli cihazın pozitif saldırı açılarına ve buna bağlı olarak tek yönlü hale getirilmesini sağlar. T kuvvetleri. Taban bıçağının ve planların toplam itme kuvveti hızla artar, bunun sonucunda kalkış hızlanır ve kısalır. İniş sırasında her şey ters sırada gerçekleşir. Taban bıçağın nötr pozisyonunu (α=0) ve çok düzlemli cihazın düzlemlerini geçtikten sonra, negatif hücum açıları ve negatif yönlü kuvvetler T ortaya çıkar; frenleme kuvvetleri. Böylece frenleme işlemi yoğunlaşır ve yalnızca tekerlek freni ile frenlemeye göre durma mesafesi iki ila üç kat kısalır.

Çok düzlemli bir cihazdaki hava akışının karmaşıklığı en az üç etkiyle sonuçlanır: 1 - pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini artırma olasılığı; 2 - Temel bıçağın sabit bir saldırı açısı ile veya sabit bir dönme yönü ile, ancak tabanın saldırı açısında bir değişiklik ile dönme yönünü değiştirirken pervane tarafından bir frenleme kuvveti oluşturma olasılığı bıçak pozitiften negatife ve 3 - Joule-Thompson etkisi nedeniyle pervanenin ve çok düzlemli cihazın buzlanma olasılığı.

İlk iki etkinin bu yöntem ve cihazın olumlu sonuçlarına atfedilmesi gerekiyorsa, üçüncü olgu, esas olarak yüksek hava nemi ve nispeten düşük sıcaklıklarda, örneğin dağlık ve yüksek rakımlı çalışma koşullarında buzlanmayla mücadele için önlemler gerektirir. uçak. Ancak ikincisi deneysel doğrulamayı gerektirir, çünkü çok düzlemli bir cihazın yapısal elemanlarının kaçınılmaz titreşimleri, ince levha planlarındaki buz kaplama (kabuk) üzerinde yıkıcı bir etkiye sahip olabilir. Bu yönteme ve cihaza dayanarak, itme ve verimlilikteki artışın yanı sıra bir uçağın kalkış ve iniş mesafelerinin birkaç kez kısaltılma olasılığı, daha yüksek düzeyde havacılık teknolojisine ve sınai mülkiyetin korunması ihtiyacına atfedilmelidir.

EDEBİYAT

1. Belotserkovsky S.M., Frolov V.P. vb. Kafes kanatları. - M.: Makine Mühendisliği, 1985. 320 s.

2. Morozov O.A., Belotserkovsky S.M., Frolov V.P. vb. Kürek. Oto. tarih 1512859 SSCB, MKI V63N 16/04,1987, B.I. 37, 1989.

3. Goshek I. Yüksek hızların aerodinamiği. - M.: Yabancı yayınevi. yanıyor, 1954. 547 s.

4. Petrakov V.M., Frolov V.P., Tsipenko V.G. Çok gövdeli uçak. Oto. tarih 2111896 RF, MKI V64S 35/00.

5. Lukanin V.N., Derbaremdiker A.D. RF Patenti No. 2169085, IPC B60F 5/02, 1999, B.I. 17, 2001.

6. Belotserkovsky S.M., Kamnev P.I. ve diğerleri Roket bilimi, uzay bilimi ve havacılıkta kafes kanatlar. / Ed. Belotserkovsky S.M., Frolova V.P., Podobedova V.A., Plaunova V.P. - M.: Yeni Merkez, 2007. 407 s.

7. Kurochkin F.P. Dikey kalkış ve iniş yapan uçakların tasarımı ve yapımı. - M.: Makine Mühendisliği, 1977. 223 s.

Çizimler listesi

Şekil 1. Kanadın ucunda çok düzlemli bir cihaz bulunan bir pervane kanadının yapısal diyagramı: 1 - temel pervane kanadı; 2 - pervanenin dönme ekseni ve itme kuvveti T'nin hareket yönü; 3 - plan plakası; 4 - klips kapağını planlayın; 5 - planların bağlantı plakaları; D, pervanenin çapıdır; 1 ve H sırasıyla çok düzlemli cihazın uzunluğu ve yüksekliğidir.

İncir. 2. Vidanın dönme ekseni boyunca çok düzlemli bir cihaza sahip taban bıçağının görünümü: 6 - plan tutucunun kapağının oluklu yüzeyi ve plan tutucunun uç duvarlarının ve bağlantı desteklerinin R1 ve R5 eğrilik yarıçapları R2, R3, R4 planlarından; b - bıçak genişliği (akor). 1-5 arası tanımlar Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şek. 3. Çok düzlemli cihaz türleri: a - çerçeve; b - cep telefonu; c - birleştirilmiş.

Şekil 4. Belirli yakıt tüketimi özelliğine sahip bir uçağın pistonlu içten yanmalı motorunun gücünün harici hız karakteristiğine ve motor tahrik sisteminin optimal çalışma modlarını koordine etmeye ve artan pervane verimliliği ile yakıt tüketimini en aza indirmeye yönelik bir şemaya bir örnek: Ne - krank milinin dönüş hızına bağlı olarak motor gücü (n) ; g e - spesifik yakıt tüketiminin özellikleri;

A - uçağın seyir uçuş modunda pervanenin ekonomik çalışma bölgesi; B, motor krank milinin dönme hızına bağlı olarak pervane tarafından emilen gücün özelliklerinin alanıdır.

Şekil 5. Çok düzlemli bir cihazın bıçaklara tek taraflı kurulumunun yapısal diyagramları: a - simetrik kesitli kanatlar ve b - asimetrik kesitli: 1 - taban bıçağı; 7 - temel bıçağın dönme ekseninin bıçağın saldırı açısına göre merkezi: kalkış ve uçuş sırasında +a ve sabit bir dönüş yönü ile destek yüzeyine temas ettikten sonra iniş ve frenleme sırasında -α; 3 - uçuş yönüne (yükseliş) bakan ve kendi yatay β i ve β m saldırı açılarına monte edilmiş bir çok düzlemli cihazın planları; 8 - vidanın dönme yönü (bkz. Şekil 1); Tl, tek bir pervane kanadının itme kuvvetidir. 1-3 arası tanımlar Şekil 1'de gösterilmektedir.

Şekil 6. Bir pervanenin taban kanatlarına çok düzlemli bir cihazın çift taraflı kurulumunun tasarım diyagramları: a ve b - sırasıyla kanatların simetrik ve asimetrik kesitleriyle; 1-7, Şekil 1 ve 5'teki ile aynı; 9 - bıçağın karşı tarafına açılı olarak monte edilmiş bir çok düzlemli cihazın planları ve

1. Pervanenin süpürme alanının sınırlı bir çapına sahip çok kanatlı bir pervanenin itme kuvvetini ve verimliliğini arttırmaya yönelik bir yöntem; bu, maksimum verimlilik sağlayan en uygun tek kanatlı baz pervane kanatlarının hesaplanmasıyla seçilmesinden oluşur. ve belirli bir ses altı seviyesinde bu verime karşılık gelen çekiş kuvveti, örneğin uçağın seyir hızı uçuşu, gerekli ve hesaplanan itme kuvvetleri arasındaki farkı belirler, ince duvarlı çok düzlemli yük taşıma (çalışma) ile ortaya çıkan farkı telafi eder Ses hızının taban pervane kanatlarının uçlarının hızını aşmaması koşuluyla esas olarak uçuş yönüne (yükselme) bakan taraftaki taban kanatlarına bağlanan yüzeyler ve çok düzlemli yük taşıyan yüzeyler: D·n max ≤6000 ;
burada D, süpürülen alanın sınırlı (belirtilen) çapıdır, m,
ve nmax pervanenin maksimum dönüş hızıdır, rpm.

2. İstem 1'e göre yöntem olup, özelliği, uçağın seyir hareket modunu sağlayan pervane dönüş hızının, izin verilen eksi sapma ile minimum spesifik yakıt tüketiminde enerji santralinin hızına karşılık gelecek şekilde seçilmesidir. %5-10.

3. İstem 1'e uygun yöntem olup özelliği, uçağın seyir hareket moduna karşılık gelen pervane dönüş hızının, karşılık gelen hızların sağlanması koşuluyla minimum özgül yakıt tüketiminde elektrik santralinin devir sayısından daha az seçilmesidir. santralin spesifik yakıt tüketimi, minimum spesifik yakıt tüketiminin %5-10'unu geçmeyecektir.

4. İstem 1'e uygun yöntem olup özelliği, maksimum hızlı sürüş moduna karşılık gelen pervane dönüş hızının, karşılık gelen özgül yakıt tüketiminin sağlanması koşuluyla, minimum özgül yakıt tüketiminde elektrik santralinin devir sayısından daha büyük seçilmesidir. Santralin minimum özgül yakıt tüketimi %5-10'dan fazla geçmeyecektir.

5. İstem 1-4'ten herhangi birine göre yöntemin uygulanmasına yönelik, esas olarak geniş tabanlı kanatlara ve kanatların simetrik enine profiline sahip bir pervane olup özelliği, çok düzlemli yük taşıma (çalışma) yüzeylerinin, örneğin, karşılıklı olarak dik bir dizi düz plakaya sahip bir kafes şeklindedir ve bıçağın ucundan başlayarak sınırlı bir taban bıçağı uzunluğuna monte edilirken, taban bıçakları akorun% 10'unu geçmeyen değişken bir kalınlıkta yapılır bıçağın uçtan uca uzunluğu, ek planların toplam kalınlığı taban bıçağın kalınlığının 1/3'ünü geçmemeli, plaka planlarının kalınlığı ve aralarındaki mesafeler şu oranda olmalıdır: 1:( 90±10), ek planların ön ve arka kenarları sivri olacak şekilde yapılmıştır.

6. İstem 5'e uygun pervane olup özelliği, çok düzlemli yük taşıma (çalışma) yüzeylerini birleştiren plakaların, bu plakaların pervanenin dönme merkezinden mesafelerine eşit silindirik yüzeylerin yarıçapları ile yapılması ve generatrislerin Silindirik yüzeylerin eğimi, taban bıçağının simetri düzlemine normalden, seyir uçuş modunda ayarlanan taban kanatlarının ortalama saldırı açısına kadar eğimlidir ve genel silindirik yüzeylerin eğimi, dönme yönündedir. Pervane (bıçağın dönüşüne doğru), bunun sonucunda bu genatrisler pervanenin dönme eksenine paraleldir.

7. İstem 5'e göre pervane olup özelliği, çok düzlemli cihazın planlarının, taban bıçağı nötr bir konumda olacak şekilde kendi hücum açılarıyla monte edilmesidir.

8. İstem 7'ye uygun pervane olup özelliği, planların, plan plakasının γ açısında bir bükülmesi ile planın ön kenarından kirişin %30-50'si kadar bir mesafede taban bıçağı boyunca profilli olarak yapılmasıdır. ifadesine göre, planın l n uzunluğuna ve taban bıçağının ucundan li mesafesine olan açının bağımlılığına uygun olarak pervanenin dönme ekseni yönündeki bükülme açısının arttırılması imkanı ile : tgγ i = (l+l i /l n) · tgγ o , burada γ o, taban bıçağının asimetrik kesit düzlemi ile oluşturulan ve taban bıçağının ucunda belirlenen planın ilk bükülme açısıdır.

9. İstem 8'e göre pervane olup özelliği, planların eğrisel olarak oluklu yapılması ve eğrilik yarıçaplarının taban bıçağı boyunca değişmesi ve her bir oluklu kısmın üst kısmının pervanenin dönme merkezine olan mesafelerine eşit olmasıdır. .