3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
В целях получения наилучшего аэродинамического качества лопасти НВ ее проектируют с переменным по размаху профилем (аэродинамическая крутка лопасти) и/или с переменным углом (Δφ) установки профилей в сечениях лопасти (геометрическая крутка).
В комлевом сечении лопасти, как правило, используют профили с большей толщиной (например, профиль NACA 23015), чем на законцовке (профиль NACA 23012). Лопасти НВ вертолетов имеют отрицательную, обычно линейную крутку, так что у комля они работают на больших углах атаки (рис. 3.6). Это дает более равномерное распределение аэродинамических сил вдоль лопасти и уменьшает индуктивные потери НВ, вызываемые неравномерностью распределения потока. Геометрическую крутку задают, ориентируясь на статистические данные. Чаще всего на легких вертолетах крутка лопасти НВ составляет Δφ = -5…-9°.
Таким образом, недостаточная эффективность из-за малой окружной скорости ωr комля по сравнению с окружной скоростью конца лопасти частично компенсируется: ростом коэффициента подъемной силы су (посредством увеличения угла атаки α за счет переменного профиля (рис. 3.7)) и/или увеличением хорды лопасти.
Р ис. 3.6. Геометрическая крутка лопасти НВ вертолета | Р ис. 3.7. Зависимость су от α профилей лопасти НВ |
3.4.10. Относительное аэродинамическое сопротивление легкого вертолета
Относительное (удельное) аэродинамическое сопротивление легкого вертолета с полозковым шасси (на этапе предварительного проектирования вертолета) может быть определено по графикам рис. 3.8 [11] или по формулам* [28, 99]:
, (3.26)
где и ‒ эмпирические коэффициенты:
; ,
= 0,018, = 0,5646 – вертолеты с неубирающимся шасси;
= 0,0174, = 0,5364 – вертолеты с убирающимся шасси;
= 0,0102, = 0,5364 – перспективные вертолеты;
= 0,0061, = 0,5364 – вертолеты-самолеты.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
* ‑ размерность в формулах (3.26): ‑ в кг; ΣсхSЭ ‑ в м2.
Рис. 3.8. Изменение сопротивления "вредной" пластинки, эквивалентной вертолету в зависимости от его взлетного веса: 1 – типовые вертолеты; 2 ‑ вертолеты нового поколения и перспективные; 3 ‑ самолеты; 4 ‑ Сикорский СН-53А; 5 ‑ Боинг-Вертол СН-47; 6 ‑ Аэроспасьяль SA.321; 7 ‑ Сикорский S-61N; 8 ‑ Белл UH-1B; 9 ‑ Аэроспасьяль Алуэтт III; 10 ‑ Аэроспасьяль SA.341; 11 ‑ Аэроспасьяль SA.330J; 12 ‑ Сикорский S-76; 13 ‑ Белл 222; 14 ‑ Агуста А.109 |
- Раздел 3. Выбор параметров легкого вертолета
- 3.1. Весовая категория проектируемого вертолета
- 3.2. Форма таблицы статистических данных вертолетов
- 3.3. Определение взлетной массы вертолета в первом приближении
- 3.4. Расчет параметров несущего винта вертолета
- 3.4.1. Выбор диапазона варьирования удельной нагрузки
- 3.4.2. Определение радиуса несущего винта
- 3.4.3. Выбор профиля сечения лопасти
- 3.4.4. Определение окружной скорости несущего винта
- 3.4.5. Коэффициент заполнения несущего винта
- 3.4.6. Определение количества лопастей нв
- 3.4.7. Хорда лопасти нв
- 3.4.8. Форма лопасти нв в плане
- 3.4.9. Профилировка, крутка лопасти нв
- 3.5. Потребная энерговооруженность вертолета
- 3.5.1. Мощность для висения вертолета на статическом потолке Удельная приведенная мощность, потребная для висения вертолета на статическом потолке [64, 90]:
- 3.5.2. Мощность для горизонтального полета вертолета на
- 3.5.3. Мощность для полета вертолета на динамическом потолке
- 3.5.4. Мощность для продолжения взлета вертолета при отказе одного двигателя
- 3.5.5. Анализ энерговооруженности вертолета
- 3.6. Относительная масса конструкции планера
- 3.6.1. Относительная масса фюзеляжа
- 3.6.2. Относительная масса оперения
- 3.6.3. Относительная масса шасси
- 3.6.4. Относительная масса управления
- 3.7. Относительная масса топлива
- 3.8. Относительная масса силовой установки
- 3.8.1. Относительная масса двигателей с системами и всу
- 3.8.2. Относительная масса винтов
- 3.8.3. Относительная масса трансмиссии
- 3.9. Масса оборудования
- 3.10. Анализ влияния удельной нагрузки нв на взлетную массу вертолета и его агрегатов
- 3.11. Выбор двигателя
- 3.11.1. Силовые установки с поршневыми двигателями
- 3.11.2. Силовые установки с турбовальными двигателями
- 3.11.3. Выбор двигателя
- 3.12. Определение параметров агрегатов легкого вертолета
- 3.12.1. Максимально допустимый радиус нв
- 3.12.2. Выбор параметров расположения несущего винта
- 3.12.3. Выбор параметров расположения рулевого винта и оперения
- 3.12.4. Выбор параметров фюзеляжа
- 3.12.5. Выбор параметров шасси
- 3.12.6. Выбор параметров трансмиссии легкого вертолета
- 3.12.7. Выбор схемы топливной системы вертолета
- 3.12.8. Компоновочная схема и общий вид вертолета
- 3.12.8.1. Центровка вертолета
- 3.12.8.2. Компоновка вертолета
- 3.12.8.3. Общий вид вертолета