Пропеллер (аэронавтика) - Propeller (aeronautics)

А C-130J Super Hercules әскери-көлік авиациясы

Аэронавтика саласында а пропеллер, деп аталады әуе кемесі,[1] айналмалы қозғалысты қозғалтқыш немесе винтті алға немесе артқа итеретін айналмалы слипстримге басқа қуат көзі. Оған бірнеше радиалды бекітілген айналмалы қуатты басқаратын хаб кіреді аэрофоль - бүкіл жинау бойлық ось бойынша айналатындай етіп секциялар. The жүздің биіктігі бекітілген болуы мүмкін, бірнеше позицияларға қолмен ауыспалы немесе автоматты түрде ауыспалы «тұрақты жылдамдық» түріндегі.

Винт қуат көзінің жетек білігіне тікелей немесе арқылы бекітіледі тісті берілісті азайту. Пропеллерді ағаштан, металдан немесе композициялық материалдар.

Бұрандалар тек дыбыстық жылдамдықтарда қолдануға жарамды, негізінен шамамен 480-ден төменмиль / сағ (770 км / сағ; 420 кн ), бұл жылдамдықтан жоғары болғандықтан, пышақтың ұштық жылдамдығы дыбыс жылдамдығы және жергілікті дыбыстан жоғары ағын үлкен кедергі, шу және винттің құрылымдық проблемаларын тудырады.

Тарих

Жапондық безендірілген такетомбо бамбук-коптер

Тік ұшуға алғашқы сілтемелер Қытайдан келген. Біздің эрамызға дейінгі 400 жылдан бастап,[2] Қытай балалар ойнады бамбуктан ұшатын ойыншықтар.[3][4][5] Бұл бамбук-коптер роторға бекітілген таяқшаны екі қолдың арасына айналдыру арқылы айналдырылады. Айналдыру лифт жасайды, ал ойыншық босатылған кезде ұшып кетеді.[2] Біздің заманымыздың 4 ғасыры Даосшы кітап Баопузи арқылы Ге Хонг (抱朴子 «Қарапайымдылықты қабылдайтын шебер») айналмалы қанатты ұшақтарға тән кейбір идеяларды сипаттайды.[6]

Қытай тікұшақ ойыншығына ұқсас дизайн Ренессанс суреттерінде және басқа жұмыстарда пайда болды.[7]

да Винчидің «әуе бұрандасы»

Бұл тек 1480 жылдардың басына дейін, қашан Леонардо да Винчи «әуе бұрандасы» деп сипаттауға болатын машина үшін кез-келген тіркелген алға қарай тік ұшуға бағытталған дизайн жасады. Оның жазбаларында оның ұшудың кішігірім үлгілерін жасау ұсынылды, бірақ ротордың қолөнерді айналдыруын тоқтату үшін ешқандай нұсқаулар болған жоқ.[8][9] Ғылыми білім көбейіп, қабылданған сайын адам тік ұшу идеясын жалғастыра берді. Осы модельдер мен машиналардың көпшілігі Леонардоның бұрандасына емес, айналатын қанаттарымен ежелгі бамбук ұшатын шыңына көбірек ұқсайды.

1754 жылы шілдеде орыс Михаил Ломоносов модельденген шағын коаксиалды жасады Қытай шыңы бірақ серіппелі серіппелі құрылғы арқылы жұмыс істейді [10] және оны дәлелдеді Ресей Ғылым академиясы. Ол серіппемен жұмыс істеді және оны көтеру әдісі ретінде ұсынылды метеорологиялық аспаптар. 1783 жылы, Кристиан де Лауной және оның механик, Bienvenu, коаксиалды нұсқасын қолданды Қытай шыңы қарама-қарсы тұратын модельде түйетауық ұшу қауырсындары [10] ретінде ротор пышақтарын, және 1784 жылы, оны көрсетті Франция ғылым академиясы. Өте жақсы дирижабль арқылы сипатталған Жан-Батист Мари Меусньер 1783 жылы ұсынылған. Суреттерде көтергішті реттеуге болатын ішкі балонеттермен ұзындығы 260 фут (79 м) жеңілдетілген конверт бейнеленген. Дирижабль үш бұранданы басқаруға арналған. 1784 жылы Жан-Пьер Бланшард әуе шарына қолмен басқарылатын әуе винтін қондырды, ол қозғалудың алғашқы тіркелген құралы жоғары көтерілді.[11] Сэр Джордж Кэйли балалық шақтың қытайлық ұшуға деген қызығушылығының әсерінен Лауной мен Биенвену сияқты қауырсындардың моделін жасады, бірақ резеңке таспалармен жұмыс істеді. Ғасырдың соңында ол қалайы парақтарын ротордың жүздеріне, ал серіппелерді қуат үшін қолдануға көшті. Оның эксперименттері мен үлгілері туралы жазбалары болашақ авиациялық ізашарларға әсер етер еді.[8]

Құрылған прототип Михаил Ломоносов, 1754

Уильям Бланд өзінің «Атмотикалық дирижаблының» дизайнын жіберді Ұлы көрме 1851 жылы Лондонда өтті, онда модель көрсетілді. Бұл астына ілінген екі винтті басқаратын бу машинасы бар ұзартылған шар болды.[12][13] Альфонс Пено 1870 жылы тікұшақ ойыншықтарының коаксиалды роторлы моделі дамыды, сонымен қатар резеңке таспалармен жұмыс істейді. 1872 жылы Дюпей де Ломе үлкен жүзгіш шарды ұшырды, оны сегіз адам айналдырған үлкен винт басқарды.[14] Хирам Максим салмағы 3,5 тонна болатын, екі 360 ат күшімен (270-кВт) жұмыс істейтін, 110 футтық (34 метр) қанаттың кеңдігімен қолөнер құрды. бу машиналары екі винтті басқару. 1894 жылы оның машинасы оның көтерілуіне жол бермеу үшін әуе рельстерімен сыналды. Сынақ оның көтерілуге ​​жеткілікті көтерілісі бар екенін көрсетті.[15] Сыйлыққа берілген Пенода ойыншықтарының бірі олардың әкелері, шабыттандырды Ағайынды Райт ұшу арманын жүзеге асыру.[16] Бұралған аэрофоль (аэрофолга) әуе винтінің формасын ағайынды Райттар бастады. Ал кейбір инженерлер әуе винттерін модельдеуге тырысты теңіз винттері, Ағайынды Райттар әуе бұрандасының а-мен бірдей екенін түсінді қанат, және олардың жүздер ұзындығы бойымен бұрылыс енгізе отырып, олардың желдегі туннельдік тәжірибелеріндегі деректерді қанаттарға қолдана білді. Бұл біркелкі форманы сақтау үшін қажет болды шабуыл бұрышы оның жүзі.[17] Олардың әуе винтінің жүздерінің тиімділігі шамамен 82% құрады,[18] қазіргі заманғы (2010 ж.) жалпы авиация әуе винті үшін 90% -бен салыстырғанда, үш жүзді Макколей Beechcraft Bonanza ұшақ.[19] Ропер[20] адам басқаратын ұшақтың әуе винтіне 90% баға белгілейді.

Қызыл ағаш арқылы бұрандалар үшін қолайлы ағаш болды Бірінші дүниежүзілік соғыс, бірақ соғыс уақытының жетіспеушілігі пайдалануды ынталандырды жаңғақ, емен, шие және күл.[21] Альберто Сантос Дюмонт тағы бір алғашқы ізашар болды, ол ағайынды Райттардан бұрын бұрандаларды жасады (тиімділігі болмаса да)[22] ол үшін дирижабльдер. Ол дирижабльдерден алған білімдерін өзіне арналған болат білігі мен алюминий қалақтары бар бұранда жасау үшін қолданды 14 бисплан 1906 жылы. Оның кейбір конструкцияларында пышақтарға майысқан алюминий парағы қолданылған, осылайша аэрофоль пішінін жасаған. Олар ауыр болды кем және бұған ұзын бұрылыстың болмауы оларды Райттың бұрандаларына қарағанда тиімділігі төмен етті.[23] Осыған қарамастан, бұл әуе бұрандасының құрылысында алюминийді алғашқы қолдану болды. Бастапқыда оны итеретін ұшақтың артындағы айналмалы пневматикалық қабық пропеллер деп аталды, ал алдыңғы жақтан тартылған трактор.[24] Кейінірек «итергіш» термині трактордың конфигурациясынан айырмашылығы артқа орнатылатын құрылғы үшін қабылданды және екеуі де «винт» немесе «әуе бұрандасы» деп аталды. Төмен жылдамдықты әуе винтінің аэродинамикасын түсіну 1920 ж.-ға дейін толық аяқталды, бірақ кейінірек кіші диаметрлі қуатқа деген қажеттіліктер мәселені күрделендіре түсті.

Пропеллерді зерттеу Аэронавтика жөніндегі ұлттық консультативтік комитет (NACA) басқарды Уильям Ф. Дюран 1916 жылдан бастап. өлшенетін параметрлерге әуе винтінің тиімділігі, тарту дамыған, және күш сіңірілген Әуе винті а-да тексерілуі мүмкін жел туннелі, оның еркін ұшудағы өнімділігі әр түрлі болуы мүмкін. At Лэнгли мемориалды авиациялық зертханасы, Э.П.Лесли қолданды Ве-7 ұшағы Wright E-4 қозғалтқыштарымен еркін ұшу туралы мәлімет алуға болады, ал Дюранд жел туннелінің мәліметтері үшін ұқсас формадағы кішірейтілген көлемді қолданды. Олардың нәтижелері 1926 жылы NACA № 220 есебінде жарияланды.[25]

Әуе винттерінің теориясы мен дизайны

ATR 72 ұшу винті.

Лоури[26] Cessna 172 круизінде әуе винтінің тиімділігі шамамен 73,5% құрайды. Бұл оның қозғалыс жылдамдығын немесе қозғалмайтын винттерін қолдана отырып, жеңіл авиациялық авиацияның жұмысын талдауға арналған «Bootstrap тәсілінен» алынған. Винттің тиімділігіне шабуыл бұрышы (α) әсер етеді. Бұл α = Φ - θ,[27] мұндағы θ спираль бұрышы (нәтиженің салыстырмалы жылдамдығы мен пышақтың айналу бағыты арасындағы бұрыш) және Φ - болып табылады жүздің биіктігі бұрыш. Өте кішкентай бұрыш пен бұранданың бұрыштары қарсылыққа қарсы жақсы өнімділік береді, бірақ аз күш береді, ал үлкен бұрыштар керісінше әсер етеді. Спиральдың ең жақсы бұрышы - бұл пышақ қанаттың рөлін атқарғанда, сүйреуге қарағанда әлдеқайда көп лифт жасайды. Алайда, «көтеру-сүйреу» - бұл жүздерге аэродинамикалық күш көрсетудің жалғыз әдісі. Ұшақ пен қозғалтқыштың өнімділігін түсіндіру үшін бірдей күш итеру күші мен айналу моменті бойынша әр түрлі болады[28] өйткені әуе винтінің қажетті шығысы итермелейді. Итергіштік пен момент төменде көрсетілгендей әуе винтінің тиімділігі үшін анықтаманың негізі болып табылады. The аванстық қатынас винттің қанатының бұрышына ұқсас.

Пропеллер тиімділік арқылы анықталады[29]

Пропеллер аэрофолий қимасы бойынша төменсүйреу қанат және басқалары, егер олар оңтайлы жағдайдан басқасы болса, нашар жұмыс істейді шабуыл бұрышы. Сондықтан, бұрандалардың көпшілігі а айнымалы қадам қозғалтқыштың жылдамдығы мен ұшақтың жылдамдығы өзгерген кезде жүздердің көлбеу бұрышын өзгерту механизмі.

Теңізші а-ның әуе винтін тексереді Ұшақ қонуға арналған әуе жастығы әуе көлігі

Әрі қарай қолданылатын пышақтардың саны мен формасы қарастырылады. Ұлғайту арақатынасы пышақтардың созылуын азайтады, бірақ итерілу мөлшері пышақтың аймағына байланысты, сондықтан жоғары аспектілі пышақтарды пайдалану пропеллердің диаметрінен асып кетуі мүмкін. Әрі қарайғы тепе-теңдік - бұл жүздердің аз санын қолдану арқылы жүздер арасындағы интерференциялар әсерін азайтады, бірақ қол жетімді қуатты белгіленген диаметрге жіберу үшін қалақ аймағының жеткілікті болуы ымыраға келу керек дегенді білдіреді. Пышақтардың санын көбейту, сонымен қатар, әр пышақ үшін қажет болатын жұмыс көлемін азайтады, бұл локалды шектейді Мах нөмірі - әуе винтінің жұмыс қабілеттілігінің айтарлықтай шегі трансондық ағын алдымен пышақтардың ұштарында пайда болады. Әуе винтінің кез-келген учаскесіндегі ауаның салыстырмалы жылдамдығы ұшақтың жылдамдығы мен айналуына байланысты тангенциалдық жылдамдықтың векторлық қосындысы болғандықтан, пышақтың ұшындағы ағын әуе кемесіне дейін трансоникалық жылдамдыққа жетеді. Пышақтың ұшындағы ауа ағыны оған жеткенде критикалық жылдамдық, айналдыру моментінің кедергісі тез өседі және соққы толқындары шудың күрт өсуін құрайтын форма. Әдеттегі әуе винттері бар әуе кемелері әдетте Mach 0,6 жылдамдығынан жылдам ұшпайды. Mach 0.8 диапазонына дейін жететін әуе винттері болған, бірақ бұл жылдамдықтағы винттің төмен тиімділігі мұндай қосымшаларды сирек етеді.

Пышақтың бұралуы

Пропеллердің жүзінің ұшы хабқа қарағанда жылдам жүреді. Сондықтан, пышақты біркелкі ұстап тұру үшін бұрау қажет шабуыл бұрышы бүкіл пышақтың үстінде.

Жоғары жылдамдықты бұрандалар

Бұрандаларды дамытуға күш салынды және профандар жоғары дыбыстық жылдамдықтағы ұшақтар үшін.[30] 'Түзету' түзетуге ұқсас трансондық қанат дизайны. Жіңішке пышақ бөлімдері қолданылады және пышақтар скимитарлы түрде қайта сыпырылады (scimitar пропеллері ) қанат сыпыруға ұқсас тәсілмен, сондықтан жүздің ұштары дыбыс жылдамдығына жақындаған кезде соққылардың басталуын кешіктіреді. Пышақтардың спираль бұрыштарының үлкен болуына мүмкіндік беру үшін қадамды мұқият бақылау арқылы максималды салыстырмалы жылдамдық мүмкіндігінше аз болады. Бір пышақтағы жұмысты азайту және қан айналымының беріктігін арттыру үшін көптеген жүздер қолданылады. Айналмалы қарсы бұрандалар қолданылады. Әуе винттері турбо-желдеткіштерге қарағанда тиімдірек және крейсерлік жылдамдығы (Mach 0,7-0,85) лайнерлерге жарамды, бірақ пайда болған шу өте үлкен (қараңыз. Антонов Ан-70 және Туполев Ту-95 осындай дизайн мысалдары үшін).

Бұранда жұмыс жасайтын күштер

Әуе винтінің қалақтарына әсер ететін күштерге мыналар жатады. Осы күштердің кейбіреулері бір-біріне қарсы тұру үшін, жалпы механикалық кернеулерді азайту үшін орналастырылуы мүмкін.[31][1]

Иілу
Ауалықты артқа итермелейтін күшке реакция ретінде пышақтарға итергіш жүктемелер пышақтарды алға қарай иілу үшін әрекет етеді. Пышақтар жиі кездеседі тырмаланды алға қарай, осылайша айналудың сыртқы центрифугалық күші оларды артқа иілуге ​​әсер етеді, осылайша иілу әсерін теңестіреді.
Центрифугалық және аэродинамикалық бұралу
Ортадан тепкіш бұралу күші кез-келген асимметриялық айналатын затпен сезіледі. Винтте ол жүздерді жақсы қадамға бұрау үшін әрекет етеді. Аэродинамикалық қысым орталығы сондықтан әдетте оның механикалық центр сызығынан сәл ілгері жылжып, өрескел қадамға қарай бұрылыс моментін жасайды және центрден тепкіш моментке қарсы тұрады. Алайда жоғары жылдамдықтағы сүңгу кезінде аэродинамикалық күш айтарлықтай өзгеруі мүмкін және сәт теңгерімсіз болуы мүмкін.
Центрифугалық
Пышақтар бұрылыс кезінде оларды хабтан алыстатуға әсер ететін күш. Оны жоғарыда сипатталғандай иілу күшіне қарсы тұруға көмектесу үшін ұйымдастыруға болады.
Иілу моменті
Пышақтарға қарсы әрекет ететін ауа кедергісі инерциялық эффекттер бұрандалар қалақтарының айналу бағытынан иілуіне әкеледі.
Діріл
Мазасыздықтың көптеген түрлері пышақтарда діріл күштерін орнатады. Оларға аэродинамикалық қозу жатады, өйткені жүздер қанат пен фюзеляжға жақын өтеді. Поршенді қозғалтқыштар айналу моментінің импульстарын енгізеді, бұл пышақтардың дірілдеу режимдерін қоздырып, әлсіздікке әкелуі мүмкін.[32] Газды турбиналы қозғалтқыш басқарған кезде момент импульсі болмайды.

Айнымалы қадам

Ауыстыру бұрышының мақсаты - әуе винтінің жүздері үшін оңтайлы шабуыл бұрышын сақтау, ұшу режимі кезінде максималды тиімділікті қамтамасыз ету. Бұл отын шығынын азайтады. Тек жоғары жылдамдықта винттің тиімділігін арттыру арқылы мүмкін болатын ең жоғары жылдамдыққа қол жеткізуге болады.[33] Шабуылдың тиімді бұрышы әуе жылдамдығы артқан сайын төмендейді, сондықтан жоғары жылдамдықта өрескел қадам қажет.

Ауысымның өзгеруіне қойылатын талап әуе винтінің өнімділігі кезінде көрінеді Schneider Trophy 1931 жылғы жарыс Fairey Aviation Company Бекітілген бұрандалы әуе бұрышы 160 миль / сағ жылдамдықпен 407,5 миль / сағ жылдамдыққа жеткенде тоқтады.[34] Өте кең диапазонға ұшақтың жұмысына қойылатын кейбір әдеттегі талаптар қолданылмағандықтан қол жеткізілді. Жоғары жылдамдықтағы тиімділікке ешқандай келісім болған жоқ, ұшу қашықтығы ҰҚЖ ұзындығымен шектелмеген және өрмелеу талабы болған жоқ.[35]

Пайдаланылатын айнымалы қадам пышақтары Туполев Ту-95 оны әуе винтімен басқарылатын әуе кемесі үшін мүмкін болғаннан кейін ең жоғары жылдамдықпен қозғаңыз[36] ерекше өрескел қадамды қолдану.[37]

Механизмдер

А Гамильтон стандарты пропеллер. Тұрақты жылдамдықты әуе винтінің бұл түрі көптеген американдық истребительдерде, бомбалаушылар мен көлік ұшақтарында қолданылған Екінші дүниежүзілік соғыс

Қадамды бақылаудың ерте параметрлері пилоттық режимде немесе алдын ала орнатылған позициялардың аздығымен немесе тұрақты түрде өзгеріп отырды.[1]

Ең қарапайым механизм - бұл жерге реттелетін винт, ол жер бетінде реттелуі мүмкін, бірақ ауада бір рет бекітілген тірек тірегі. Серіппелі «екі жылдамдықты» VP тіреуіші ұшу үшін айыппұлға орнатылған, содан кейін круизде бір рет дөрекі болып, ұшу қалған уақытта әуе винті дөрекі болып қалады.

Кейін Бірінші дүниежүзілік соғыс, шабуылдың оңтайлы бұрышын сақтау үшін автоматты бұрандалар жасалды. Бұл пышақтардағы центрге тартқыш бұралу моментін және серіппеге және пышақтағы аэродинамикалық күштерге қарсы қарсы салмақ жиынтығын теңестіру арқылы жүзеге асырылды. Автоматты тіректердің артықшылығы қарапайым, жеңіл және сыртқы бақылауды қажет етпейтін, бірақ белгілі бір әуе винтінің өнімділігі ұшақтың электр станциясымен сәйкес келуі қиын болған.

Ең көп таралған айнымалы бұрандалы бұранда болып табылады тұрақты жылдамдықты винт. Бұл гидравликалық тұрақты жылдамдық блогымен (CSU) бақыланады. Қуатты басқарудың кез келген параметрі үшін қозғалтқыштың тұрақты жылдамдығын сақтау үшін ол пышақтың қадамын автоматты түрде реттейді.[1] Тұрақты жылдамдықты бұрандалар ұшқышқа қозғалтқыштың максималды қуатына немесе максималды ПӘК қажеттілігіне сәйкес айналу жылдамдығын орнатуға мүмкіндік береді, ал пропеллер губернаторы тұйық цикл рөлін атқарады контроллер таңдалған қозғалтқыштың айналу жылдамдығын сақтау үшін бұранданың бұрылу бұрышын өзгерту қажет. Көптеген ұшақтарда бұл жүйе гидравликалық болып табылады, мотор майы гидравликалық сұйықтық ретінде қызмет етеді. Алайда, кезінде электрлік басқарылатын бұрандалар жасалды Екінші дүниежүзілік соғыс және әскери авиацияда кең қолдануды көрді және жақында үйде жасалынған ұшақтарда қайта жанданды.[дәйексөз қажет ]

Тағы бір дизайн - V-тірек, бұл өзін-өзі басқаратын және өзін-өзі басқаратын.

Қауырсын

Сыртта қыл-қыбырлы бұранда TP400 турбовинты Airbus A400M

Ауыспалы бұрандалы винттердің көпшілігінде қозғалтқыш істен шыққан кезде немесе әдейі сөндірген кезде винттің айналуын тоқтату және қарсылықты азайту үшін жүздерді ауа ағынына параллель айналдыруға болады. Бұл деп аталады қауырсын, қарыз мерзімі есу. Бір моторлы ұшақтарда, мейлі ол басқарылатын планер болсын немесе турбинамен жұмыс жасайтын ұшақ болсын, оның нәтижесі ұшу қашықтығын ұлғайту болып табылады. Көп қозғалтқышты ұшақта жұмыс істемейтін қозғалтқыштағы әуе винтінің қауырсыны тежелуді азайтады және ұшаққа жедел қозғалтқыштармен жылдамдық пен биіктікті сақтауға көмектеседі.

Поршенді қозғалтқыштарға арналған қауырсын жүйелерінің көпшілігі май қысымының төмендеуін сезінеді және пышақтарды қауырсын күйіне қарай жылжытады және ұшқыштан қозғалтқыш жұмыс істемей тұрып, жоғары қадамды тоқтату түйреуіштерін ажырату үшін әуе винтінің басқару пультін тартуды талап етеді. RPM. Турбопроп басқару жүйелері әдетте а моменттің теріс сенсоры қозғалтқыш әуе винтіне қуат бермеген кезде пышақтарды қауырсынға қарай қозғалатын редукциялық қорапта. Дизайнға байланысты, ұшқыш жоғары сатыдағы аялдамаларды ауыстырып, қауырсын процесін аяқтау үшін батырманы басуы керек, немесе қауырсын процесі автоматты түрде болуы мүмкін.

Кері қадам

Кейбір ұшақтардағы бұрандалар пышақтың бұрышының теріс бұрышымен жұмыс істей алады және осылайша әуе винтінен қозғалуды кері қайтара алады. Бұл Beta Pitch деп аталады. Кері қозғалыс әуе кемесін қонғаннан кейін оны баяулатуға көмектесу үшін қолданылады және дымқыл ұшу-қону жолағына қонған кезде өте тиімді, өйткені доңғалақты тежеу ​​тиімділігі төмендейді. Кейбір жағдайларда рейстің кері бағыты әуе кемесін кері бағытта такси жүргізуге мүмкіндік береді - бұл, әсіресе, қалқымалы ұшақтарды шектеулі доктан шығаруға пайдалы.

Қарама-қарсы айналатын винттер

Қарама-қарсы айналатын винттер

Қарсы айналмалы бұрандалар кейде қозғалтқыштары бар қос қозғалтқышты және көп қозғалтқышты ұшақтарда қолданылады. Бұл бұрандалар тепе-теңдікті теңестіру үшін екінші қанаттағы әріптесінен қарама-қарсы бағытқа бұрылады момент және р-фактор әсерлер. Оларды кейде «қолмен» бұрандалар деп атайды, өйткені әр тіреуіштің сол және оң жақ нұсқалары бар.

Әдетте, әдеттегі қос моторлы ұшақтардың екі қозғалтқышындағы бұрандалар сағат тілімен айналады (ұшақтың артқы жағынан қарағанда). Жою үшін сыни қозғалтқыш Мәселе, қарама-қарсы айналатын әуе винттері фюзеляжға қарай «ішке» айналады - сол жақ қозғалтқышта сағат тілімен, ал оңға - сағат тіліне қарсы - бірақ ерекше жағдайлар бар (әсіресе Екінші дүниежүзілік соғыс ) сияқты P-38 найзағай Екінші дүниежүзілік соғыс кезіндегі фюзеляждан «сыртқа» айналған және Airbus A400 оның ішкі және сыртқы қозғалтқыштары бір қанатта да қарама-қарсы бағытта бұрылады.

Қарама-қарсы айналатын винт

Қарама-қарсы айналатын винт немесе қарама-қарсы тіреуіш екі қарама-қарсы айналатын винтті концентрлі жетек біліктеріне орналастырады, осылайша біреу екінші винттің «ағынында» отырады. Бұл бір күштік қондырғы үшін қарсы айналмалы бұрандалардың артықшылықтарын қамтамасыз етеді. Алға бұрандалы қозғалтқыш итергіштің көп бөлігін қамтамасыз етеді, ал артқы винт бұранданың сырғыма ағынында ауаның айналу қозғалысында жоғалған энергияны да қалпына келтіреді. Қарама-қарсы айналу сонымен қатар бұранданың диаметрін арттырмай, берілген қозғалтқыштан қуат алу қабілетін арттырады. Алайда жүйенің қосымша құны, күрделілігі, салмағы мен шуы оны сирек пайдалы етеді және ол тек тиімділіктен гөрі максималды өнімділігі жоғары өнімді типтерде қолданылады.

Әуе желдеткіштері

Желдеткіш - бұл қалақтарының саны көп болатын винт. Желдеткіш белгілі бір диаметрге көп итермелейді, бірақ пышақтардың жақын орналасуы әрқайсысының айналасындағы ағынға қатты әсер ететіндігін білдіреді. Егер ағын дыбыстан жоғары болса, бұл кедергі тиімді болуы мүмкін, егер ағынды бір емес, бірнеше соққы толқындары арқылы қысуға болады. Орналастыру арқылы пішінді түтік ішіндегі желдеткіш, ұшудың жылдамдығына және қозғалтқыштың жұмысына байланысты нақты ағынды сызбалар жасалуы мүмкін. Ауа түтікке енген кезде оның жылдамдығы төмендейді, ал қысым мен температура жоғарылайды. Егер ұшақ жоғары дыбыстық жылдамдықта болса, бұл екі артықшылықты тудырады: ауа желдеткішке Махтың төмен жылдамдығымен түседі; ал жоғары температура дыбыстың жергілікті жылдамдығын арттырады. Желдеткіш еркін ағынның кішігірім аймағына тартылып жатқандықтан және ауаны аз қолданған кезде тиімділіктің жоғалуы байқалады, бірақ бұл әдеттегі бұранданың тиімділігі нашар болатын жоғары жылдамдықта желдеткішті ұстап тұру арқылы теңдестіріледі. Түтікті желдеткіштің немесе әуе винтінің төмен жылдамдықта белгілі бір артықшылықтары бар, бірақ жоғары жылдамдықпен ұшу үшін арнаны басқаша етіп жасау керек. Көбірек ауа қабылданады, сондықтан желдеткіш үлкен түтіксіз әуе винтіне тең тиімділікте жұмыс істейді. Түтік арқылы шу да азаяды, ал егер пышақ түтікті ажыратып алса, зақымдануды болдырмауға көмектеседі. Алайда канал салмақты, құнын, күрделілігін және (белгілі бір дәрежеде) қарсылықты қосады.

Сондай-ақ қараңыз

Әдебиеттер тізімі

  1. ^ а б c г. Бомонт, Р.А .; Авиациялық инженерия, Одхамс, 1942, 13 тарау, «Әуе экипаждары».
  2. ^ а б Лейшман, Дж. Гордон. Тікұшақ аэродинамикасының принциптері. Кембридж аэроғарыштық сериясы, 18. Кембридж: Кембридж университетінің баспасы, 2006. ISBN  978-0-521-85860-1. «Мұрағатталған көшірме». Архивтелген түпнұсқа 2014-07-13. Алынған 2014-07-15.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме) Веб-көшірме
  3. ^ [1] «Ертедегі тікұшақ тарихы». Aerospaceweb.org. Алынған: 2010 жылғы 12 желтоқсан
  4. ^ Ұшу: бірінші дүниежүзілік соғыс арқылы ежелгі дәуірден бастап әуе дәуірін ойлап табу. Оксфорд университетінің баспасы. 8 мамыр 2003. бет.22 –23. ISBN  978-0-19-516035-2.
  5. ^ Гебель, Грег. ""Тікұшақ өнертабысы."". Түпнұсқадан архивтелген 29.06.2011 ж. Алынған 2008-11-11.CS1 maint: BOT: түпнұсқа-url күйі белгісіз (сілтеме) Vectorsite.net. Алынған: 11 қараша 2008 ж
  6. ^ Фэй, Джон. «Мұрағатталған көшірме». Мұрағатталды түпнұсқасынан 2006-11-07 ж. Алынған 2007-03-21.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме) «Тікұшақ пионерлері - айналмалы қанатты авиацияның эволюциясы». Тікұшақ тарихының сайты. Алынған: 28 қараша 2007 ж
  7. ^ Дональд Ф. Лач. (1977). [2] Азия Еуропаны құруда. II том, Ғажайып ғасыр. б. 403
  8. ^ а б Румерман, Джуди. «Мұрағатталған көшірме». Мұрағатталды түпнұсқасынан 2014-02-20. Алынған 2014-02-02.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме) «Ертедегі тікұшақ технологиясы». 100 жылдық мерейтойлық комиссия, 2003. 12 желтоқсанда алынды
  9. ^ Pilotfriend.com «Мұрағатталған көшірме». Мұрағатталды түпнұсқасынан 2015-09-24. Алынған 2015-02-07.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме) «Леонардо да Винчидің бұрандалы ауа бұрандасы». Pilotfriend.com. Тексерілді, 12 желтоқсан 2010 ж
  10. ^ а б Лейшман, Дж. Гордон (2006). [3] Тікұшақ аэродинамикасының принциптері. Кембридж университетінің баспасы. б. 8. ISBN  0-521-85860-7
  11. ^ Winter & Degner (1933), 26–27 б.
  12. ^ Австралия үшін дирижабль - Бландтың 70 жылдан астам уақыт бұрын жасаған керемет өнертабысы. Аргус, 1924 жылғы 13 қыркүйек
  13. ^ «Ұшатын машинаның көріністері - Ұлттық - smh.com.au». www.smh.com.au. Мұрағатталды түпнұсқадан 2017 жылғы 30 желтоқсанда. Алынған 28 сәуір 2018.
  14. ^ Брукс, Питер, В., Цеппелин: Қатты дирижабльдер 1893–1940, Вашингтон, Смитсон институтының баспасы, 1992, ISBN  1-56098-228-4 б. 19.
  15. ^ Берил, Беккер (1967). Аспандарды жаулап алудың армандары мен шындықтары. Нью-Йорк: Афин. 124-125 бб
  16. ^ «Мұрағатталған көшірме» (PDF). Мұрағатталды (PDF) 2017-10-18 аралығында түпнұсқадан. Алынған 2017-12-29.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  17. ^ Пилоттың аэронавигациялық білім туралы анықтамалығы. Оклахома қаласы: АҚШ-тың Федералды авиация басқармасы. 2008. 2-7 бб, яғни 02 тараудың 7-беті: Ұшақтар құрылымы. FAA-8083-25A. Мұрағатталды түпнұсқасынан 2015-07-01 ж.
  18. ^ Эш, Роберт Л., Колин П. Бритчер және Кеннет В. Хайд. «Райтс: Дейтоннан шыққан екі ағайынды қалай ұшақтың қозғалуына жаңа леп қосқан». Машина жасау: 100 жылдық ұшу, 2007 жылғы 3 шілде.
  19. ^ Роджерс, Дэвид Ф. «Пропеллердің тиімділігі Мұрағатталды 2014-12-21 сағ Wayback Machine », 3-сурет. NAR, 2010. Қол жетімді: 28 тамыз 2014 ж.
  20. ^ Ропер, Крис. «Рейстер». www.humanpoweredflying.propdesigner.co.uk. Архивтелген түпнұсқа 2016 жылғы 13 наурызда. Алынған 28 сәуір 2018.
  21. ^ Айрес, Леонард П. (1919). Германиямен соғыс (Екінші басылым). Вашингтон, Колумбия округі: Америка Құрама Штаттарының мемлекеттік баспа кеңсесі. б. 92.
  22. ^ Анри Р. Палмер кіші. «Құстарға арналған торшалар», Ұшатын журнал Қазан 1960 б. 51
  23. ^ Физикалық пропеллер теориясы сол кезде шектеулі болды РанкинФруд теория, сонымен қатар «жетектің диск теориясы» немесе осьтік импульс теориясы деп аталады. Бұл теория, адекватты болғанымен, бұрандаға берілуі керек пішінді көрсетпейді. Бұл сол теорияға қатысты тек 20-шы жылдары тек толықтыру арқылы шешіледі Бетц заң (Голдштейн, Бетц, Прандтл және Ланчестер): Уильям Гребель, Инженерлік сұйықтықтар механикасы, б. 144, ISBN  1-560-32711-1, Джон Карлтон, Теңіз пропеллері және қозғалыс, б. 169, ISBN  978-0-08-097123-0. Ағайынды Райттар әуе винтінің жүзін аэродинамикалық мінез-құлық үлгілерін бұрын анықтап алған әуе винтіне теңестірді: Джон Дэвид Андерсон, Аэродинамиканың тарихы: және оның ұшатын машиналарға әсері, ISBN  0-521-66955-3
  24. ^ Британника энциклопедиясы, 1910 жылғы басылым, 30 том (1922 қосымша), мақаласында «Аэронавтика» б. 20. «Әуе винттері» тракторлар «және» винттер «деп сипатталды, өйткені әуе бұранда білігі керілу немесе қысу кезінде итерілу арқылы орналастырылады, ал сәйкес ұшақтар әдетте сол аттармен аталады. Бірінші қос ұшақтар Райтс пен фармандықтар әуе винтінің типінде болды, ауызекі түрде «итергіштер»; монопландардың барлығы дерлік «тракторлар» болды.
  25. ^ Уильям Дюран & E. P. Leslie (1926) Ұшу кезіндегі әуе винттеріндегі сынақтарды ұқсас формалардағы жел туннелінің модельдік сынақтарымен салыстыру, Аэронавтика жөніндегі ұлттық консультативтік комитет # 220
  26. ^ «Әуе кемелерінің жұмысына жүктеме әдісі (екінші бөлім - тұрақты винтті ұшақтар) - AVweb мақаласының ерекшеліктері». www.avweb.com. Мұрағатталды түпнұсқадан 2012 жылғы 18 тамызда. Алынған 28 сәуір 2018.
  27. ^ Kundu, Ajoy (2010). Ұшақ дизайны. Кембридж университетінің баспасы. б. 346. ISBN  0521885167.
  28. ^ https://archive.org/details/in.ernet.dli.2015.205354 1-8 сурет
  29. ^ Профессор З.С.Спаковский Мұрағатталды 2012-06-28 сағ Wayback Machine. "11.7.4.3 тиімділік Мұрағатталды 2015-02-26 сағ Wayback Machine " MIT турбиналары, 2002. Термодинамика және қозғалыс, негізгі бет Мұрағатталды 2010-02-17 сағ Wayback Machine
  30. ^ Конвертті тест-ұшқыш шөпті аулауышпен итеру. Мұрағатталды 2014-02-01 сағ Wayback Machine 2-дүниежүзілік соғыстың ұшақтары мен ұшқыштары, 2000. Алынған: 2011 жылғы 22 шілде.
  31. ^ Әуе корпусы және электр қондырғылары механикасы (PDF). Федералды авиациялық әкімшілік. б. 327. Мұрағатталды (PDF) түпнұсқасынан 2014-08-26.
  32. ^ Нельсон, Уилбур С. (1944), Ұшақ пропеллерінің принциптері 67-бет
  33. ^ https://archive.org/stream/in.ernet.dli.2015.163729/2015.163729.Aircraft-Propeller-Design#page/n107/mode/2up 97-бет
  34. ^ «Мұрағатталған көшірме». Мұрағатталды түпнұсқасынан 2018-03-31. Алынған 2018-03-30.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  35. ^ «Мұрағатталған көшірме». Мұрағатталды түпнұсқасынан 2018-04-01. Алынған 2018-04-01.CS1 maint: тақырып ретінде мұрағатталған көшірме (сілтеме)
  36. ^ «Jane's All The World's Aircraft 1982-1983, Jane's Publishing Company Limited, ISBN  0 7106-0748-2, б.228
  37. ^ Реактивті және турбиналық қозғалтқыштардың дамуы «, 4-шығарылым, Билл Гунстон 2006, Патрик Стефенс Лимитед, ISBN  0 7509 4477 3, б.66

Сыртқы сілтемелер