Russian English French German Italian Spanish
Реактивный привод несущего винта вертолета
Прочие
Реактивный привод несущего винта вертолета

Реактивный привод несущего винта вертолета

 

 

Главное отличие реактивного двигателя от поршневого состоит в том, что в реактивном двигателе энергия сгораемого топлива расходуется на создание силы тяги непосредственно, за счет отбрасывания назад с большой скоростью воздуха и продуктов сгорания, тогда как в поршневом двигателе энергия сгораемого топлива расходуется на вращение воздушного винта, который создает при этом необходимую для движения тягу.

Исходя из этого, можно заключить, что самым простым способом вращения несущего винта вертолета при помощи реактивных двигателей оказывается установка этих двигателей на концах лопастей самого несущего винта.

Следовательно, тяга каждого двигателя должна быть равна 38,2 кг. Реактивный двигатель с такой тягой будет весить совсем немного, примерно 10 кг. Вес всех трех двигателей составит 30 кг.

У одновинтового вертолета с рулевым винтом весом 1500 кг вес двигателя составит около 300 кг, а вес трансмиссии — около 100 кг.

При сравнении вертолета с реактивным двигателем с вертолетом, имеющим поршневой двигатель, разница в весе их составит для данного примера 370 кг. За счет этой разницы может быть увеличен запас топлива. В результате этого дальность вертолета с реактивным двигателем, несмотря на большие расходы топлива, может быть такой же, как и вертолета с поршневым двигателем. Применяя вертолет с реактивным двигателем на малые расстояния, за счет неполной заправки топлива можно значительно увеличить его грузоподъемность.

Реактивный привод несущего винта имеет много преимуществ по сравнению с приводом от поршневого двигателя. При установке реактивных двигателей на концах лопастей совершенно не требуются трансмиссии, т. е. редукторы, валы л т. д. Для такого вертолета рулевой винт нужен только для обеспечения путевого управления, так как отсутствует реактивный момент от винта на фюзеляж, ибо привод винта находится на самом винте; в этом случае рулевой винт будет потреблять меньше мощности, так как диаметр его будет малым. Вес вертолета в целом будет значительно меньше. Так, в случае применения вместо поршневого двигателя прямоточных реактивных двигателей вес вертолета, обладающего той же грузоподъемностью, станет примерно на 30°/о меньше.

Однако наряду с этим реактивному приводу свойственен ряд недостатков. Основной из них заключается в том, что реактивные двигатели имеют малый коэффициент полезного действия, что приводит к большому расходу топлива. Кроме того, реактивный привод трудно осуществить, так как

надо одновременна удовлетворить целому ряду противоречивых требований.

Если на конце лопасти несущего винта установлен реактивный двигатель, то изменение установочного угла лопасти приводит к изменению направления силы тяги двигателя. Так, например, при увеличении установочного угла тяга двигателя уже не будет лежать в плоскости вращения, а составит с ней некоторый угол а, благодаря чему тяга даст две составляющих: в плоскости вращения, которая будет создавать крутящий момент, и вдоль оси вращения винта, которая непосредственно пойдет на увеличение подъемной силы лопасти и увеличит угол взмаха.

Величина этих составляющих тяги в течение одного оборота будет все время изменяться, что вызовет появление значительной вибрации вертолета. Для того чтобы устранить этот недостаток, необходимо крепить двигатель на штанге или трубе, вокруг которой располагать подвижную лопасть таким образом, чтобы изменение угла атаки лопасти происходило вокруг этой штанги или трубы без отклонения оси двигателя.

Труба может служить магистралью для подвода топлива к реактивному двигателю.

Трудность установки двигателя на концах лопастей несущего винта заключается также в том, что реактивный двигатель работает с высоким эффектом только при больших окружных скоростях лопастей, так как в этом случае создается достаточный скоростной напор на входе в диффузор двигателя. Но, с другой стороны, большие окружные скорости приводят к тому, что на профиле лопасти возникает срыв обтекания, что снижает коэффициент полезного действия винта.

Однако это еще далеко не все трудности. Каким бы легким ни был реактивный двигатель, он является сосредоточенной нагрузкой на конце лопасти и в значительной мере увеличивает центробежную силу, стремящуюся разорвать лопасть. Следовательно, по сравнению с несущим винтом, имеющим привод от поршневого двигателя, прочность лопастей несущего винта с реактивными двигателями должна быть повышенной. Кроме того, разнос масс лопастей от оси вращения создает большой момент инерции винта, а сила сопротивления двигателя, находящегося на большом удалении от оси, создает большой момент сопротивления. Все это, вместе взятое, ухудшает способность несущего винта к самовращению при переходе на безмоторный полет в случае отказа реактивных двигателей.

Агрегаты техники

Комментарии

CAPTCHA
Этот вопрос задается для того, чтобы выяснить, являетесь ли Вы человеком или представляете из себя автоматическую спам-рассылку.

Большим недостатком существующих моделей с реактивным приводом винта является необходимость в хвостовом винте,что делает конструкцию в принципе не отличающейся от классической схемы с хвостовым винтом-компенсатором,от которого как весьма неудобного элемента как раз хотелось бы избавиться.Несколько усложнив систему реактивного привода,можно было бы добиться возможности управления вертолётом без хвостового винта.Для этого винт должен какое-то время работать не на реактивном приводе; можно,сделав газогенерирующую установку вне самого винта,пустить её газы вначале через активную турбину на оси винта,а затем уже вывести в лопасти с реактивными соплами.Для изменения режимов работы системы перед газоводными каналами сделать заслонки,что позволит временно отключать реактивную компенсацию - это обеспечит разворот вертолёта.

Очень видно, что направление было закрыто. «Не надо этого».

Проблемы конструкции выглядят как рутинные задачи для конструкторов-разработчиков, а подаются как фундаментальные барьеры типа Законов Сохранения. Концевой реактивный двигатель можно сделать легче; можно пронизать лопасть тросиком, на котором и нанизать аэродинамическую поверхность и который возьмёт на себя нагрузку; сам двигатель можно снабдить дополнительными рулевыми плоскостями, превратить его в самолётик-буксир, благо микропроцессор потянет любой сложный алгоритм управления… и так далее.

Страницы

.

Лучшее в мире авиации

АОПА-Россия
Сообщение в блоге
Авторские статьи
наверх