logo
4 Разд_3 (Тимченко)

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