КРЕМЕНЧУГСКОЕ ЛЕТНОЕ УЧИЛИЩЕ ГРАЖДАНСКОЙ АВИАЦИИ
АЭРОДИНАМИКА ВЕРТОЛЕТА МИ-8
(КОНСПЕКТ)
Исп. Скакалин Ю.А.
Рук. Игнатов Ю.А.
Г.Кременчуг
Г.
Г. Надым
Г.
Содержание
Закон сохранения массы и уравнение неразрывности_________________________________ 3
Основы аэродинамики несущего винта_____________________________________________ 4
Системы координат_____________________________________________________________ 5
Режимы работы несущего винта__________________________________________________ 6
Азимутальное положение лопасти_________________________________________________ 6
Зона обратного обтекания________________________________________________________ 7
Эффект косой обдувки___________________________________________________________ 8
Геометрические характеристики несущего винта_____________________________________ 9
Недостатки жесткого несущего винта______________________________________________ 9
Силы, действующие на лопасть в плоскости вращения_______________________________ 14
Аэродинамические силы, действующие на вертолет_________________________________ 16
Рулевой винт__________________________________________________________________ 17
Углы, определяющие положение вертолета в пространстве___________________________ 18
Центровка вертолета____________________________________________________________ 20
Равновесие и балансировка вертолета______________________________________________ 21
Назначение и работа стабилизатора________________________________________________ 22
Зависимость отклонения РУ (тарелки автомата перекоса) от скорости полета_____________ 24
Зависимость углов установки лопастей рулевого винта и отклонение педалей от скорости и режима полета__________________________________________________________________ 25
Статическая и динамическая устойчивость__________________________________________ 26
Управляемость и ее основные характеристики_______________________________________ 27
Потребная и располагаемая мощность горизонтального полета_________________________ 28
Режимы полета. Руление_________________________________________________________ 32
Режимы полета. Висение_________________________________________________________ 34
Эффект воздушной подушки______________________________________________________ 38
Зависимость Nпотр висения от взлетного веса, барометрической высоты, температуры и плотности воздуха_______________________________________________________________41
Режимы полета. Взлет____________________________________________________________ 42
Режимы полета. Набор высоты____________________________________________________ 44
Режимы полета. Горизонтальный полет_____________________________________________ 45
Особенности горизонтального полета_______________________________________________ 48
Разгон и торможение при горизонтальном полете_____________________________________ 49
Потребная и располагаемая мощность при разгоне на постоянной высоте_________________49
Вираж__________________________________________________________________________ 51
Режимы полета. Снижение________________________________________________________ 55
Режимы полета. Посадка__________________________________________________________ 56
Особые случаи полета. Отказ одного двигателя_______________________________________ 60
Особые случаи полета. Отказ двух двигателей________________________________________62
Режим самовращения несущего винта_______________________________________________64
Особые случаи полета. Отказ путевого управления____________________________________70
Режим вихревого кольца__________________________________________________________ 70
Срыв потока с лопастей__________________________________________________________ 71
Влияние обледенения на аэродинамические и летные характеристики вертолета__________ 72
Перетяжеление несущего винта____________________________________________________73
Земной резонанс________________________________________________________________ 73
Флаттет НВ_____________________________________________________________________74
Полеты с грузом на внешней подвеске______________________________________________ 74
Возможность опрокидывания на взлете при засасывании колеса________________________ 76
Интерференция РВ и НВ__________________________________________________________76
Аэродинамика – наука, изучающая законы силового взаимодействия газов с твердыми телами и ограничивающими поверхностями при их относительном перемещении.
Закон сохранения массы и уравнение неразрывности
При установившемся движении идеальной жидкости (несжимаемой) скорость обратно пропорциональна площади поперечного сечения струйки.
Выделим в воздухе струйку, рассмотрим сечение 1 и 2.
Обозначим: F1 и F2 –площади сечения
V1 и V2-скорости в сечении
p1 и p2-плотности в сечении
Скорость в каждой точке сечения будем считать постоянной (const). Поток будем считать установившимся, и неразрывным. Тогда для сечения 1 и 2 должен выполняться закон сохранения массы, т.е. масса воздуха за единицу времени через сечение1 должна равняться массе воздуха, вытекающего через сечение 2 за то же время. Математически это можно записать так:
m1 = p1V1F1 m2 = p2V2F2 m1 = m2 p1V1F1 = p2V2F2
На малых скоростях воздух можно считать несжимаемым, т.е. p1 = p2 = const.
Отсюда следует F1V1 = F2V2 = const. Это уравнение Эйлера (уравнение неразрывности). Из уравнения видно, что чем меньше сечение струйки F, тем больше скорость V в этом сечении.
Согласно уравнению Бернулли для параметров воздуха по сечениям можно сделать общий вывод, что чем выше скорость движения в каком-то сечении струйки, тем меньше давление в этом сечении.
Рассмотрев обтекание несущего профиля (лопасти, крыла) в установившемся потоке, выделим частицу воздуха, проходящую над профилем и под ним. В определенном сечении воздуха (трубке) из-за кривизны профиля сечение струйки над профилем уменьшается, по уравнению неразрывности скорость частицы воздуха в этом сечении увеличивается, а давление воздуха в этом сечении уменьшается. Создается разряжение воздуха над профилем. Под профилем сечение трубки из-за кривизны профиля уменьшается незначительно, разряжение воздуха гораздо меньше. Но так как в реальных несущих поверхностях всегда заложен положительный установочный угол, то поток воздуха под профилем из-за упругости воздуха сжимается, происходит уплотнение воздуха, которое воздействует на профиль снизу и вместе с разряжением сверху создает результирующую подъемную силу R, приложенную к центру давления и направленную вверх.
