Воздушный винт.

Привет, друзья!

воздушный винт

Современный воздушный винт.

Итак, что такое воздушный винт? Как я уже говорил, это отдельная самостоятельная единица, а точнее целый лопастной агрегат. Он является движителем для аппарата, на котором установлен, то есть превращает мощность двигателя в тягу и, в конечном счете, в движение.

Человек уже давно проявлял внимание к винту. Первые теоретические свидетельства этого имеются еще в рукописях и рисунках Леонардо да Винчи. А практически его впервые применил (для метеорологических приборов) М. В. Ломоносов. Воздушный винт вначале устанавливался на дирижаблях, в последствии и по сегодняшнее время на самолетах и вертолетах при использовании поршневых и турбовинтовых двигателей. Применяется он также и на наземных аппаратах. Это так называемые суда на воздушной подушке, а также аэросани и глиссеры. То есть история его (как и история всей авиации :-) ) длинна и увлекательна и еще, похоже, далеко  не закончена.

Что касается теории и принципа действия… Хотел начать рисовать векторные диаграммы, а потом передумал :-) . Во-первых не тот сайт, а,  во-вторых, все это я уже описал здесь, здесь и даже здесь :-) . Скажу лишь, что  лопасти воздушного винта имеют аэродинамический профиль, и при его вращении в воздушной среде возникает та же картина, как и при движении крыла.

угол атаки

Аэродинамическая сила (картинка из предыдущей статьи :-) )

Все те же аэродинамические силы, тот же скос потока, только теперь уже подъемная сила становится тягой винта, заставляющей самолет двигаться вперед.

Есть, конечно, и свои особенности. Ведь воздушный винт (точнее его лопасти) по сравнению с крылом совершает более сложное движение: вращательное плюс поступательное движение вперед. И на самом деле теория воздушного винта достаточно сложна. Однако для принципиального понимания вопроса всего сказанного вполне достаточно. Остановлюсь только на некоторых особенностях.Замечу, кстати, что винты бывают не только тянущие, но и толкающие (такие, между прочим, стояли на самолете братьев Райт).

Воздушный винт

Пропеллер немецкого дирижабля SL1 (1911) диаметром 4,4 м.

воздушный винт

Воздушный винт для траспортного самолета А400М.

воздушный винт

Транспортный самолет А400М.

При вращении воздушного винта и одновременном его движении вперед, каждая его точка как бы движется по спирали, а сам винт как бы «ввинчивается в воздух», почти, как винт в гайку или шуруп в дерево. Аналогия очень даже существенная :-) . Похоже на резьбу пары «болт –гайка». Каждая резьба имеет такой параметр, как шаг. Чем шаг больше, тем резьба как бы более растянута, и болт  в гайку  ввинчивается быстрее. Понятие шага существует и для воздушного винта. По сути дела это такое воображаемое расстояние, на которое передвинется вращающийся в воздухе винт при его повороте на один оборот. Для того, чтобы он «ввинчивался» быстрее, нужно, чтобы сила, его тянущая (тяга винта, тот самый аналог подъемной силы), была больше. Или же все, соответственно, наоборот. А этого можно достичь за счет изменения величины  аналога угла атаки , который называется углом установки лопасти винта, или попросту шагом винта. Понятие шага винта существует для всех видов воздушных винтов, для самолетов и для вертолетов, и принцип их действия вобщем-то одинаков.

воздушный винт

Транспортник Кролевских ВВС Hercules C-4 на стоянке с винтами во флюгерном режиме.

Первые воздушные винты, стоявшие на аэропланах, имели фиксированный шаг. Но дело в том, что любой винт имеет такой параметр, как коэффициент полезного действия, который оценивает эффективность его работы. А она может меняться в зависимости от изменения скорости полета, мощности двигателя, да и лобовое  сопротивление винта на это влияет. Вот для того, чтобы сохранить кпд на достаточной высоте была придумана (еще в 30-х года 20 в.) система изменения шага и появились винты изменяемого в полете шага (ВИШ). Теперь,  в зависимости от задаваемого летчиком режима полета, шаг винта может меняться. Кроме того обычно существуют еще два специальных режима. Реверсивный – для создания обратной тяги при торможении самолета на земле и флюгерный, который используется при выключении (чаще аварийном) двигателя в полете. Тогда лопасти выставляются «по потоку», чтобы не создавать лишнего сопротивления полету.

Диаметр винта и его шаг – это основные технические параметры воздушного винта. Существует еще такое понятие, как крутка. То есть каждая лопасть по всей длинне слегка закручена. Это делается опять же для того, чтобы при одной и той же мощности лопасть создавала наибольшую тягу.

Воздушный винт

Американский экспериментальный самолет Bell X-22 с импеллерами 1966 г.

Воздушный винт

Французский экспериментальный самолет с импеллерами NORD 500 CADET. 1967 г.

воздушный винт

1932 г. Италия. Экспериментальный самолет с импеллером "Летающая бочка"

Современные винты вообще достаточно разнообразны по своей конструкции. Количество лопастей может меняться ( в среднем от 2 до 8). Воздушный винт может быть как тянущим, так и толкающим. Винт по- другому еще называется пропеллер. Это устаревшее название и происходит от латинского prōpellere, что значить гнать, толкать вперед. Однако сейчас еще одно слово вошло в употребеление. Это слово импеллер. Оно означает «крыльчатка» и обозвали им определенный тип воздушного винта, заключенного в кольцевую оболочку. Это позволяет повысить эффетивность его работы, снизить потери и увеличить безопасность. Однако такого рода летательные аппараты находятся только лишь в стадии экспериментальной разработки.

Основной скоростной диапазон применения винтов ограничен скоростями 700-750 км/ч. Но даже это достаточно большая скорость и для обеспечения устойчивой и эффективной работы во всем диапазоне применяются различные технические ухищрения. В частности разрабатываются многолопастные винты с  саблевидными лопастями, ведется работа над сверхзвуковыми винтами, применяются вышеуказанные импеллеры. Кроме того уже достаточно давно применяются так называемые соосные винты, когда на одной оси вращаются два воздушных винта в различных направлениях. Примером самолета с такими винтами может быть самый быстрый самолет с турбовинтовыми двигателями российский стратегический бомбардировщик ТУ-95. Его скорость (макс.) 920 км/ч.

Воздушный винт

Стратегический бомбардировщик ТУ-95.

К сожалению, воздушный винт, особенно в сочетании с поршневым двигателем,  имеет все-таки ограниченную область применения. Конечно, там,  где так необходимы ближнемагистральные самолеты и так называемая авиация общего назначения он себя еще покажет. Но тем не менее соревнование высота-скорость-дальность он вместе со своим спутником поршнеым мотором уже проиграл турбореактивному двигателю. Но об этом в другой статье…

Фотографии кликабельны.

{lang: 'ru'}
Вам было интересно? Расскажите об этом друзьям:
Приглашаю к общению:

No related posts.

This entry was posted in АВИАЦИОННЫЕ ДВИГАТЕЛИ, АЭРОДИНАМИКА. ЭЛЕМЕНТАРНО., САМОЛЕТ and tagged , . Bookmark the permalink.

72 Комментариев: Воздушный винт.

  1. Анатолий говорит:

    Да, прогресс на месте не стоит! Что ждет нас в будущем….

  2. Игорь говорит:

    С Новым годом! Удачи и процветания Вам и вашему сайту!
    Согласен с вами, что сейчас наблюдается тенденция на отказ от винтовых машин, их заменяют турбиной и т.д. Где-то читал, что первые винты изготавливали из дерева – кизила, кизил – вязкая и прочная древесина:)

    • admin говорит:

      Интересно :-) . Спасибо за сведения, я сам именно про кизил не слышал, но это очень вероятно. Надо будет поискать…

  3. kris1961 говорит:

    Казалось бы – простая штука. А на самом деле…

  4. Анна говорит:

    Мало что поняла, так красиво!!!! Спасибо!

  5. Сергей говорит:

    Интересно написали про воздушный винт, спасибо. И апараты свинтопрульные просто классные.

  6. ирина говорит:

    Импелеры – чего только не придумают люди :) ))

  7. Спасибо за интересную статью. В детстве занимался авиамоделизмом поэтому тема статьи мне немного знакома.

  8. Светлана говорит:

    Как всегда, увлеченный рассказ о сложном! Каждый раз поражаешься при чтении: насколько многообразна деятельность человека!

  9. Евгения говорит:

    Первый раз вижу такие самолеты)

  10. Екатерина говорит:

    Отличная информация, спасибо!

  11. Марина говорит:

    Прочитав название статьи, думала ни слова не пойму, а оказалось вполне доступно. Молодец!

  12. Людмила говорит:

    Очень интересно, особенно французская модель.

  13. Людмила говорит:

    Воздушный винт и винт, который у морских судов, работают , наверно, одинаково?

    • admin говорит:

      Основной принцип работы вобщем-то тот же :-) ….

    • Ярослав говорит:

      Ну там свои заморочки такие как кавитация, хотя про воздушные винты не знаю, может тоже есть что-то подобное, а вот теория одна, рабочая среда только разная

  14. HARIS говорит:

    Все это конечно интересно, но нет цифр, технических характеристик ну в общем я думаю вам понятно, что я имею ввиду.

    • admin говорит:

      Думаю, что понимаю, о чем Вы говорите. Но дело в том, что сам девиз сайта – это простота. В самом начале, еще вот здесь http://avia-simply.ru/sajt-ob-aviaciji/ я об этом написал. Сухих цифр и технических характеристик в интернете хватает (практически по любой авиационной теме). Я наоборот стараюсь, чтобы в статьях было как можно меньше специфичного и суперпрофессионального. Стараюсь говорить просто и популярно о сложном (что , кстати бывает не всегда легко :-) ). Само название сайта ( и, так сказать, направление тематики ) придумывалось именно в этом ключе. Людей, которым все просто любопытно и интересно достаточно много, и цифры (зачастую довольно нудные) их не всегда интересуют. Ну, вот как-то так :-) … Надеюсь, я понятно объяснил свою позицию…
      Но, конечно, если Вас интересуют конкретные цифры и характеристики, спрашивайте :-) . Уже есть люди которые это делают. С радостью отвечаю всем в пределах своих возможностей :-)

  15. Дмитрий говорит:

    Спасибо ! Молодцы! Хороший сайт, хорошие статьи, с интересом прочитал про авиадвигатели ( после первого полета в Турцию). !!!!!

  16. Вадим говорит:

    Почему винт и вентилятор сравнивать некорректно? по внешнему виду очень похожи, и работу вроде похожую выполняет, да и сам их принцип работы схож. Что не так?

    • admin говорит:

      Сравнивать можно, но именно некорректно. Вентилятор – это ступень (иногда две) с рабочим колесом и направляющим аппаратом. Это компрессор, внутренний узел двигателя. А винт – это движитель с другими, соответственно, функциями.

      • Вадим говорит:

        я могу уточнить вопрос. для меня винт и вентилятор это одно и тоже. различаются только количеством и формой лопастей. если на ан-24 поставить пропеллер, тоже ведь силы потянут самолет вперед? я могу лишь предположить, что не так эффективно как винт, а почему? где эффективней винт, где вентилятор и почему.

        • admin говорит:

          Как я уже говорил, винт – это движитель. То есть он мощность двигателя преобразует в движение самолета, создавая тягу в виде аэродинамической силы. А вентилятор – это ступень компрессора и главное ее предназначение – повысить давление воздуха и направить его к соплу для дальнейшего создания им реактивной тяги. Ступень вентилятора, кстати состоит не только из рабочего колеса (вращающегося), но и направляющего аппарата (статор). Формально, конечно, они похожи и если рабочее колесо вентилятора умудриться приспособить вместо винта, то оно воздух гнать будет и силы конечно будут. И то и другое по сути лопаточные машины и состоят из аэродинамических профилей. Но именно исходя из разного предназначения эффективность их будет абсолютно разная, потому что конструктивно они очень сильно разнятся. Их конструкция, грубо говоря, подогнана именно под условия их работы. У них разные условия обтекания встречным потоком, разные (совсем) профили лопаток (лопастей), разные скорости вращения, вентилятор работает в трубе, наконец у них разный вес по отношению к мощности. Кроме того вентилятор сильнее винта закручивает поток по оси и тем меньше его эффективность в создании тяги подобно винту. С ростом скорости эффективность вентилятора в роли винта будет падать быстрее, чем в роли ступени компрессора.
          Ну вот как-то так… :-)

      • Вадим говорит:

        Ответ, конечно, внес больше ясности в различия, однако никакого понимания не произошло. Придумал как еще сформулировать вопрос. Оба механизма переносят воздух назад. Что за два различных способа существуют для переноса воздуха через лопаточную машину? опять же хотелось бы понять/почувствовать, что за два разных процесса. Понять, наверно, получится, если знать что за разные силы действуют в этих лопаточных машинах. Ведь если бы силы были одинаковые, то и различия бы не было. Может ответ на отдельную статью тянет, а может и не тянет, я даже не представляю.

        • admin говорит:

          Силы-то по переносу воздуха как раз одинаковые. Способ один, второго нет. Я уже писал, что в обоих случаях работают лопатки с аэродинамическим профилем и в обоих случаях воздух закручивается, уходя назад. Дело в специфике условий работы и в том, что для винта важна сила тяги, действующая на лопасти, а для вентилятора расход воздуха через двигатель и тяга в сопле.. а по принципу переноса воздуха они одинаковы.

        • Вадим говорит:

          вот как получить: 1. большую силу тяги и маленький расход воздуха (винт), 2. маленькую силу тяги и большой расход воздуха (вентилятор). вот это я и назвал условно “двумя способами”. как это возможно?

          • admin говорит:

            Неправильная постановка вопроса. И винт и рабочее колесо вентилятора могут обеспечить одинаково большой расход воздуха через свою плоскость вращения. Однако суть тяги для винта – это силы, приложенные к лопастям, а суть тяги второго контура ТРДД – это сопло, в которое гонит воздух вентилятор, предварительно его сжав и выпрямив (винт этого не делает). На лопатки рабочего колеса тоже, конечно, действует сила со стороны отброшенного воздуха, но она имеет второстепенное значение. Лопатки рабочего колеса (сиречь компрессора) отличаются от лопастей винта. Они, например, имеют профиль значительно меньшей отн. толшины и очень острые кромки, Отсюда и а.д. силы меньше и большая зависимость от правильной газодинамики (отсутствие срыва). Крутка у них тоже больше. Надо не забывать также (!), что ступени вентилятора являются также первыми ступенями компрессора НД первого контура. То есть они просто “заточены” под функции компрессора.

      • Вадим говорит:

        вроде бы понятны все ответы, но все как то вокруг да около. я вот не понимаю сути, если винт поместить в трубу, то он разве не сожмет позади себя воздух? админ: “сопло, в которое гонит воздух вентилятор, предварительно его сжав и выпрямив (винт этого не делает)”. вот не понятно, почему винт не сжимает воздух?

        • admin говорит:

          Так :-) … Возвращаемся к началу, буду цитировать самого себя :-) . Ранее я писал: “Но именно исходя из разного предназначения эффективность их будет абсолютно разная, потому что конструктивно они очень сильно разнятся”. Под эффективностью я понимаю возможность создания неоходимых сил и давлений плюс устойчивая бессрывная работа. Если Вы хотите получить турбовентиляторный двигатель, то это означает, что он должен устойчиво (с точки зрения газодинамики) работать, создавая необходимую тягу на всех режимах полета, а не просто “гнать воздух в трубе”. Для расчета винта существует теория винта (непростая наука), а для расчета осевого компрессора (ступенью которого является вентилятор ТРДД) существует теория авиационных ВРД, в которой теория осевого компрессора занимает больше половины (очень серьезная наука!). Это разные науки, потому что условия работы и функции компрессора и винта разные. Это даже просто внешне хорошо видно. Вот хотя бы сразу бросается в глаза количество лопаток и лопастей у винта. Представляете насколько разное у них лобовое сопротивление!. Да и сами лопатки и лопасти абсолютно непохожи. Ну это так, для примера… Если Вы поместите винт в трубу, то это будет просто винт в трубе, а не второй контур ТРДД. Сколько-то он за собой повысит давление, но это будет только лишь скоростной напор (динамическое давление, к тому же не так много), которое нужно в основном для того, чтобы воздух двигался по каналу. А для того, чтобы воздух работал в сопле нужно поднимать его статическое давление, что делают все компрессора без исключения и не делает винт, потому что статическое давление поднимается в канале направляющего аппарата ступени осевого компрессора (для нас вентилятора). А такого аппарата у винта, естественно нет. “Приставить” винт к направляющим аппаратам вентилятора в виде рабочего колеса (а также (важно!) к НА ступени первого контура, потому что: “Надо не забывать также (!), что ступени вентилятора являются также первыми ступенями компрессора НД первого контура”) нельзя, потому что это совершенно разные поверхности, рассчитанные по разным методикам и несовместимые с точки зрения газодинамической устойчивости (это очень важно для осевого компрессора) и простого выполнения своих функций.
          По-моему конкретности выше крыши :-)

          • сергей говорит:

            На мой взгляд разжовано до мелочей,куда еще лучше!Винт и компрессор обсолютно разные вещи,объединяет их лишь одно- нагнетание воздуха.Если поставить винт в кольцо ,а выход ему заузить ,сделать что то в виде сопла ,то эфективность его упадет во много раз, чем если бы его использовали просто в кольце или в открытым виде,то есть без кольца.

      • Вадим говорит:

        Да, теперь еще ближе к цели. Если админ не против, то я продолжу задавать вопросы, пока не выяснится что только сложнейшими формулами можно все объяснить и пониманию процессы не подлежат.
        А нельзя как нибудь по простому объяснить почему нельзя поставить винт вместо работающего колеса? Ответ был такой: “потому что это совершенно разные поверхности…” в этот ответ я верю, только он ничего не объясняет.
        И что за волшебная такая штука “канал направляющего аппарата ступени осевого компрессора”, как оно помогает повысить статическое давление? просто воздух тормозит что ли. повысить статическое давление, это значит повысить плотность воздуха?
        Я конечно могу предположить, что если канал компрессора тормозит воздух, то этот воздух через винт обратно вперед улететь может, потому что у винта мало лопаток, а вот у колеса вентилятора много лопаток и воздух обратно вперед не улетает, часто наставленные лопатки не пускают. В том направлении мыслю? ну вот как то так хотелось бы понять. какова вообще скорость вращения винта и колеса вентилятора?
        А вот еще вопрос, если вентилятор в дополнение к динамическому давлению еще и статическое давление создает, то получается на него сила направленная вперед еще сильнее действует чем на винт?

        • admin говорит:

          Прошу прощения за поздний ответ. обстоятельства:-)…. По поводу винта вместо рабочего колеса… Это все равно, что поставить велосипедное колесо на машину. Тоже круглое, тоже вертится, тоже колесо. Но предназначено и рассчитано совсем для другого механизма. Компрессор – это тонкий механизм, в котором каждый венец лопаток рассчитан под определенные условия работы, когда воздух с определенными скоростями и под определенными углами переходит с венца на венец. Это в двух словах-то и не расскажешь, но простой винт с его двумя-тремя лопастями ( а не лопатками) – это чужеродное тело. Загляните сюда http://avia-simply.ru/tyrboreaktivnij-dvigatel-konstrukcija/ и сравните хотя бы внешне. Частота вращения винта что-то около 1500 об/мин, а ротора ТРД – десятки тысяч об/мин (может быть и более).
          Направляющий аппарат – неподвижный венец лопаток, следующий за рабочим колесом в ступени компрессора. Каналы между лопатками НА расширяющиеся, поэтому там поток тормозится и давление (статическое) растет. Насчет лопаток, которых много, это Вы “не в ту степь” :-) . Через двигатель организован постоянный поток, спереди подпор (напор), сзади зона пониженного давления (мы с Вами об этом уже говорили). Обратный ток возможен только на нерасчетных (аварийных) режимах, таких как помпаж, например.
          Вентилятор увеличивает общее давление потока, состоящее из динамического и статического, но воздух стремится расшириться в сторону низкого давления (сопло), поэтому сила эта (та, что вперед) незначительна. Кроме того не забывайте о немалом лобовом сопротивлении вентилятора.

  17. Антон говорит:

    Очень интересно, убеждаюсь в этом не первый раз! Пожалуйста, расскажите что нибудь о боингах,аэробусах!

    • admin говорит:

      Я рад, что Вам интересно. Заходите, в дальнейшем постараюсь писать чаще… На заказанные Вами темы обязательно напишу в скором времени.

  18. Вячеслав говорит:

    Здравствуйте.Если можете то помогите пожалуйста со следующим вопросом.Хочу рассчитать воздушный винт для аэроглисера. Вообщем перерыл интернет но ничего конкретного не нашел.Попалась мне статья (ДВИЖИТЕЛЬ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТ) автор Кондратьев http://hobbyport.ru/mk_other/okb_mk/8812_dvijitel_vozdushnyiy_vint.htm Ну в общем читал где то уже не помню,в отзывах об этой статье говорится что там есть ашибки.Может у вас есть свои методики расчета воздушных винтов,хотя бы приближенные, меня бы устроило. Вообще мне хотелось бы узнать формулу расчета диаметра винта и шага винта.Хочу рассчитать воздушный винт для аэроглисера,мощность три лошадиной силы скорость 300 км час,винт двухлопастной деревянный моноблочный.И еще вопрос, говорят что чем больше диаметр винта тем меньше скорость модели, это действительно так,в чем суть природы уменьшения скорости при увеличении диаметра воздушного винта??? Пожалуйста помогите если сможете.С уважением Вячеслав.

    • admin говорит:

      К сожалению, Вячеслав, помочь я Вам здесь не смогу. Сам плотно расчетами винтов не занимаюсь, поэтому кроме методики Кондратьева у меня тоже ничего нет. Насчет ошибки я слышал, что на одном из форумов какой-то участник заявил о том, что нашел в этой методике ошибку. Но конкретных сведений нигде нет. Какая ошибка и в чем неизвестно. Я лично ошибки не вижу пока :-) . Единственно могу вам пообещать, что проработаю вопрос других методик среди своих коллег. Если что-то найду, вам сообщу. Но на это, правда, нужно время.
      Что касается уменьшения скорости при росте диаметра… Здесь две причины. Первая – с ростом диаметра растет лобовое сопротивление. Это вещь ощутимая и ее нельзя не учитывать. Вторая – чем больше диаметр, тем больше скорость движения концевых частей лопастей относительно воздуха. Эта скорость может достичь около- или сверхзвуковых скоростей. При этом начинает сказываться волновое сопротивление (обычно начиная со скоростей 450 км/ч) и кпд винта падает, то есть попросту падает тяга (винт “запирается”). Вот как-то так….

  19. Александр говорит:

    Правильно ли я понимаю, что при увеличении числа лопастей винта увеличивается и тяга. Например, у современного ЯК-18Т серия 32 вместо двухлопастного винта, который устанавливался на всех ЯК-18, уже установили трёхлопастный.Ведь это довольно простой способ увеличить величину тяги. А у спортивного акробатического ЯК-54 сразу установили трёхлопастной винт.Но, на подавляющем большинстве самолётов малой авиации и малых вертолётах продолжают устанавливать двухлопастной винт. Хотя ,это кажется таким “простым” решением-увеличить тягу винта,не изменяя мощности двигателя, всего лишь добавлением дополнительных лопастей.Может быть здесь ещё играет роль трудоёмкость изготовления многолопастного винта и прочностные характеристики винта?

    • admin говорит:

      Тяга может увеличиться в том случае, если есть запас мощности у двигателя. Вообще этот вопрос не очень-то и простой, потому что компромиссный. С одной стороны неплохо бы поставить большее количество лопастей, чтобы реализовать имеющуюся мощность двигателя без увеличения диаметра винта, кроме того, чтобы уменьшить нагрузку на каждую лопасть и улучшить условия ее обтекания в плане ограничения местного числа М. Но с другой стороны с увеличением числа лопастей растет лобовое сопротивление и, что может быть даже более важно, взаимовлияние (интерференция) лопастей, которая ощутимо уменьшает его эффективность. Конструктивные аспекты тоже конечно влияют. В итоге несколько противоположных решений должны сложиться в одно компромиссное в зависимости от того, что конструктор хочет получить от данного летательного аппарата. Теоретические, технические и технологические возможности со временем меняются, совершенствуются, так что возможны варианты.

  20. ог говорит:

    насколько помню из теории винтов водных – сравнивание со спиралью, врезающейся в воздух/воду винта не совсем корректно, т.е. шаг(м) * скорость вращения(об/мин) не равняется пройденному пути в единицу времени (м в мин.) т.к. винт не нарезает воздух ввинчиваясь в него и продвигаясь вперед, а создает завихрение с повышенным давлением за лопастями и пониженным перед ними, которые и выталкивают лопасть вперед.

    • admin говорит:

      Ну, вобщем, все так и есть :-) . Однако, хорошие слова “не совсем корректно” :-) . Потому что сходство-то на самом деле есть, довольно существенное, но, конечно, не полное. Есть немало своих особенностей для газовой и жидкой среды. В том числе и в принципе образования тяги винта (о котором я написал в статье тоже). Однако все это не слишком важно, потому что понятие спирали употреблялось только для объяснения понятия шага. А с теорией винтов я, конечно же, не работаю – цель сайта другая :-) . Хотя, видимо, все же надо будет какой-то ресурс организовывать для более детального объяснения и обсуждений, раз такая необходимость уже возникает… Попытаюсь… Спасибо :-)

  21. Константин говорит:

    В статье про ТВВД рассказывалось про Российский двигатель НК-93, понятие импеллер как-то связано с этим двигателем? Правильно ли я понял, система реверса тяги на нем применяется такая же, как для винта (ВИШ)? И если возможно, не могли бы вы рассказать про соосные винты и импеллер, за счет чего получается выигрыш по функциональным возможностям в сравнении с обычным винтом.

    • admin говорит:

      Так как импеллер – это лопаточная машина (крыльчатка) помещеная в канал (трубу) и работающая с целью увеличения (уменьшения, если это турбина) давления и интенсивности потока, то, конечно, связь прослеживается. Но как в связи с этим создавался сам движок я, к сожалению, сказать не могу. Конкретных сведений по нему мало в открытом доступе. То же самое насчет реверса тяги. Регулируемый биротативный винтовентилятор, как новое техническое решение создавался в том числе и с реверсом тяги за счет поворотных лопаток-лопастей. То есть правильно Вы сказали насчет ВИШ. Но для меня лично не очень понятно, как работает турбокомпрессорная часть при таком реверсе. Откуда компрессор берет воздух :-) ? Пока не нашел ответа на этот вопрос.
      Соосные винты, упрощенно говоря, выигрывают за счет “выравнивания вектора тяги по оси двигателя. Один винт, как и положено его закручивает, а второй, вращаясь в другую сторону, выпрямляет. Получаем полезную тягу, направленную по оси движка больше, то есть меньше потерь. Импеллер примерно то же самое (выравнивание в трубе) плюс, конечно, меньше потерь за счет уменьшения индуктивного сопротивления. Стенки канала уменьшают возможность перетекания между поверхностями лопастей вентилятора, превращаясь в нечто вроде кольцевых винглетов
      Вот как-то так :-)

      • pasha говорит:

        насчёт реверса – может компрессор просто вытягивает воздух – как через плоскость винта, против его напора, так и через щели с боков – пусть и теряя часть мощности и давления на противодействие винту?

        • Юрий говорит:

          Это я том смысле, что вытянуть-то он конечно что-то вытянет, но ведь при этом надо обеспечить устойчивую работу осевого компрессора, чтобы не было срывных явлений. Но задачу эту видимо решают как-то. Возможно я просто усложняю….

  22. Николай говорит:

    Вопрос про ещё одну особенность винтов. В 1942 г. американцы захватили японский “Зеро” и во время тестовых облётов выяснили, что у него на больших скоростях скорость правого виража гораздо ниже, чем левого. Насколько я понимаю, это характерно для лёгких одномоторных винтовых машин с высокой удельной мощностью. Я написал в ЖЖ статью на тему этого захваченного “Зеро”, где упомянул об этой детали, и теперь у меня народ в комментариях уже неделю спорит, что именно в бОльшей степени вызывает этот эффект — реактивный момент или гироскопический? (ну, там ещё и другие эффекты влияют, но вроде бы заметно меньше). Было бы интересно узнать мнение специалиста, спасибо.

    Если что — спор происходит здесь: midnike.livejournal.com/3976.html

    • admin говорит:

      В принципе влияние могут оказывать оба эти момента. Но реактивный обычно конструктивно скомпенсирован (только, конечно, не поворотом киля :-) ) и проявляется на малых скоростях (например, взлет-посадка или при выполнении горки в верхней точке). А вот гироскопический (прецессия)приходится учитывать при пилотаже. Для выполнения виража в процессе ввода нужно создать нормальную перегрузку, то есть увеличивать угол атаки (задирать нос самолета), а этому (задиранию :-) ) как раз может либо препятствовать, либо помогать гироскопический момент (в зависимости от направления вращения винта). Время выполнения виража (как и его радиус) находится в обратной зависимости по отношению к перегрузке, то есть чем больше, тем быстрее.
      Вот как-то так… Мое мнение. Надеюсь объяснение понятно :-) .

  23. Игорь говорит:

    Доброго времени Суток. Спасибо за разъяснения и за статьи. Очень интересный материал и доступным языком написан.

    Я, вообще, электрик, по профессии и по роду деятельности. Но уже некоторые время рассуждаю, на тему совмещения нескольких наук в одном “изобретении” для достижения большей эффективности.

    К сожалению, в аэронавтике и аэродинамике я- как в тёмном лесу. Знаю основные принципы создания подъёмной силы (профиль крыла), тяги (после Вашей статьи), и аэродинамическое сопротивление.

    Вопрос у меня такой: Если винт, нужен не для преобразования крутящего момента в тягу, а наоборот, по принципу ветряка. Силу ветра- превратить в мощное вращение, то каким должен быть такой винт, теоретически. И, если вы обладаете такими познаниями, может имеется несколько советов, как создать такой винт, самому, практически?

    Заранее, ОГРОМНОЕ СПАСИБО!”

  24. НА!УВАУГА говорит:

    такой вопрос есть шаг винта и есть поступь винта в чем их отличия?

    • Юрий говорит:

      Если бы винт вращался в твердой гайке, специально сделанной для него, то за один полный оборот он прошел бы вдоль оси вращения расстояние, равное шагу винтовой поверхности. Это расстояние называется геометрическим шагом винта.
      В действительности же вследствие подвижности воздуха продвижение винта за один оборот, так называемая поступь винта, может быть меньше и даже больше геометрического шага. Все зависит от силы, задерживающей поступательное движение винта. Если эта сила очень большая, то поступь винта будет значительно меньше шага и может быть даже равной нулю, как, например, при работе винта на месте. Поступь винта бывает и отрицательной— при падении самолета на хвост. Если же вместо задерживающей винт силы будет действовать вдоль оси сила, помогающая его движению вперед, то поступь винта будет больше шага.

      • sauta. vitlii говорит:

        Реальную поступь я посчитал так,число “Пи”принял за коэффициэнт проскальзывания. Собственный подход к логике расчёта без применения в/матеметики меня смущает ибо в себе не уверен.Может есть пилот применявший Ураловский ДВС и может поделиться опытом . Ведь и у Эрупа тоже был аналоговый ДВС,можетбыть есть у кого нибудб инфа по винту? Господа АСы помогите Чайнику.

  25. sauta. vitlii говорит:

    Друзья мои многоопытные помогите.Пробую соединить ДВС”Урал” с моноблоком. С картой профилей работаю спокойно.через редукцию 1/2 получаю 220 об/сек Х Ф1600мм. Остаётся для меня неразрешимым шаг и крутка. Устал в поиске. Подскажите может кто пробовал такую силовую пару? Познакомьте пожалуйста.

  26. Encounter говорит:

    Статья ни о чём. Чуть более развёрнуто чем в википедии. Так и непонятным остаётся от чего зависит количество лопастей, длина/ширина лопастей, скорость вращения…

    • Юрий говорит:

      Ну тут я с вами не соглашусь. Статья-то как раз о том, о чем надо. Просто объем информации небольшой и она проста. К тому же писалась “на заре деятельности”. Но ведь и сайт такой же. Такова его направленность, и я об этом честно предупредил на главной странице. Более усложненные вещи пишутся либо по заказу, либо по собственному особому желанию. Вы просто попали не туда…

      • sauta.vitalii говорит:

        Юра спасибо.вы терпеливы))Статьи интересны.Скажите,при понижающей редукции принято эфективную мощность ДВС оставлять при расчёте ВВ преждней? Почему? Ведь на еденицу времени работы ВВ силы ДВС заитрачивается больше,а соответственно и винт следуент дозагружать. В чём я ошибаюсь? Ведь есть тогда вариант полученимя оптимальных 220 м/сек путём подавления оборотов увеличением динамической нагрузки от винта. Спасибо.

  27. Юрик здравствуйте. Если Вы не сильно загружены ,дайте свой электронный адрес.Мне75 знаний не хватает для расчета летающей платформы. Достраиваю СВП. Первый в Крыму построил мотодельтаплан в 84 году.Крым Саки Спортивный Аэроклуб “Чайка” Пикалов Владимир Васильевич.saki-aero@land.ru

  28. ogg говорит:

    немного намешано с работой винта по принципу крыла и шнека, винт все же, насколько помню, не работает по принципу нарезания воздуха и скорость не выводится напрямую от шага лопасти и оборотов (и кпд само собой), а действует подобно крылу, создавая вихрь с перепадом давления, толкающим лопасть. вроде бы как-то так, если не прав – пните

    • Юрий говорит:

      Вы все правильно сказали (пинать не требуется :-) ). Однако я все же совсем не говорю о “нарезании”, хотя есть в тексте одна ошибка, которую надо исправить (обязательно исправлю). Понятие винт-гайка используется только лишь для того, чтобы ввести понятие шага. Ошибка в том, что в словах “…на которое передвинется вращающийся в воздухе винт при его повороте…” нужно говорить не о воздухе, а о плотной среде. Увы, невнимательность :-)
      А в остальном все правильно. Напрямую зависимость скорости от шага я не вывожу. Говоря о скорости, я пишу о тяге винта, а вот она уже зависит от шага (“Для того, чтобы он «ввинчивался» быстрее, нужно, чтобы сила, его тянущая (тяга винта, тот самый аналог подъемной силы), была больше.”). Да и слово “ввинчивался” тут в кавычках :-) . Как сама тяга образуется (крыло) упомянуто выше.
      Вообще-то, наверное, чтобы не создавалось впечатление, что что-то “намешано”, нужно бы выделить понятие шага несколько особняком. Постараюсь….

      • ogg говорит:

        спасибо. просто окончательно вопрос меня всегда терзал, если упростить, то винт толкает не набегающий под острым углом к лопасти воздух, а его уплотнение за лопастью куда она этот воздух отбрасывает ну или эфект “крыла” с созданием на плоскостях лопасти потоков с разными скоростями и соответственно разным давлением, я верно понимаю? Аналогично и о крыле встречал споры, кто-то утверждает, что разница давлений от профиля крыла – основа подьемной силы (впрочем и я так всегда считал), но наткнулся что другие на полном серьезе как минимум говорят о не меньшем влиянии на подьемную силу от набегания потока на нижнюю плоскость, подпирающую крыло вверх.Хотя это уже иная тема.

        • Вадим говорит:

          мне тоже казалось, что от набегания потока получается хотя бы часть подъемной силы. Если на скорости 100км+ из машины в окно высунуть картонку (обычную плоскую) под углом, то чувствует как образуется подъемная сила. Что не так?

        • Юрий говорит:

          На самом деле имеет место и то, и другое. Причем влияние набегающего потока на нижней плоскости на подъемную силу действительно как минимум не меньше, чем влияние разности давлений на профиле. Все это работает вместе и в комплексе описывается математически (в этом я не силен, к сожалению). Например, плоская пластина тоже создает подъемную силу, но только при наличии угла атаки и условия обтекания (по срыву) у нее плохие. А профиль создает подъемную силу и при нулевом угле атаки, и условия обтекания у него лучше, но если он симметричный, то подъемной силы не будет (при нулевом угле атаки) и при перевернутом обтекании тоже. Ну, вот как-то так…

  29. Юрик вопрос где приобрести винт для летающей платформы решен.Это Казань фирма Finish Propellers 8(843)515 95 06,Исмагилов Наиль Насибович и сын Шамиль finish2prop@mail.ru—максимальный размах винтов изготавливают 2м8см ( 6 лопастной винт) если 3 лопасти не ставить, подойдет двигатель Субару 3л. 245л.с.Остается нерешенный вопрос с угловыми редукторами на(120л.с.88квт 198Нм)- корпус желательно с Д16Т–может кто подскажет где изготовить или купить готовый.С праздниками всех любителей авиации.Крым Саки 701004186.ucoz.ru –saki-aero1980@mail.ru Пикалов Владимир

  30. Мамед говорит:

    Как связан диаметр винта со скоростью развиваемой аппаратом?
    Правда ли,что при меньшем диаметре винта летательный аппарат развивает меньшую скорость при равной тяговооруженности,чем обладающий большими размерами конкурент?

    • Юрий говорит:

      Пожалуй правильней будет сказать о связи диаметра винта с его тягой. Тяга винта прямо пропорциональна четвертой степени диаметра винта. То есть больший винт ощутимо увеличивает тягу (при прочих равных условиях конечно), а значит и скорость. Но при этом надо, конечно учитывать рост сопротивления и местной скорости обтекания на концах лопастей.

  31. Вадим говорит:

    Лобовое сопротивление винта (так кажется это называют) больше чем у вентилятора? почему?

  32. Владимир говорит:

    привет всем у вас там на скаде не лежит винт от АН 2 ? Пылится не нужный?

    • Володя , здравствуйте . У меня в клубе лежит 3х лопастной винт ( лопасти отрезаны по 1м) от вертолета ( от какого уточню , если надо- товарищ положил на длительное хранение ) . Я занят строительством летающей платформы. Думаю он мне не понадобится , спрошу у хозяина стоимость , если надо. Крым Саки Пикалов Владимир. Сайт 701004186.ucoz.ru saki-aero1980@mail.ru

  33. Мамед говорит:

    Вадим,это по причине того,что винт тянет воздух перед собою,образуя как бы разряженный воздух прямо по фронту. А по краям на этот разряженный воздух набегают волны обычного воздуха и поэтому по краю винта сопротивление становится уж слишком тяжелым. Вот поставили такой круг,с одной стороны сопротивление увеличиваеться,но с другой стороны воздух затекает внутрь круга,распределяеться более ровно, ( а не давить всей силой лишь на края винта) и вот небольшой прирост скорости.
    Может я неправильно обьяснил, если что мэтр поправить,но увидел как вопрос твой без ответа стоит и решил как смогу помочь.

    • Юрий говорит:

      Объяснение не очень четкое :-) , но по-моему имеется в виду индуктивное сопротивление (“край винта”), которое как раз нивелируется внешней кольцевой оболочкой.

  34. Иван Кисленко говорит:

    Авиа изобретателям посвящается!!!!,,Ребятки меняйте лошадей,,.пора отказаться от не безопасного самолета и геликоптера добро пожаловать в небе ,,LOT@TOL,,-летающая опознанная тарелка:-вертикальный взлёт и посадка, управляемость, тягой- несущей системой ,оперение отсуствует,-применяема во всех отраслях НХ,Дешевизна и простота технологии изготовления,доступна в освоении управлять простым обивателем имного др. качеств……

  35. Jabber W. говорит:

    О толкающих винтах – судя по описаниям и фотографиям, в бпла часто применяется толкающий винт. Это как-то связано с аэродинамикой винта, или только удобство компоновки для небольших аппаратов? – Если можно несколько шире – какие преимущества каждого из типов винтов и почему куда чаще используются тянущие?
    Спасибо!

    • Юрий говорит:

      Оформлю ответ в виде короткой заметки, чтобы не писать длинные статьи, как у меня обычно бывает :-) … В ближайшее время :-) ..

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

*

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>