Вал несущего винта вертолета

Вал НВ нагружается силами и моментами от его втулки и крутящим моментом, создаваемым на выходе ГР. Длина нала НВ определяется компоновочными, аэродинамическими и эксплуатационными соображениями.

Из компоновочных соображений выбирают минимально допустимую высоту размещения втулки НВ над фюзеляжем с учетом прогиба лопасти; аэродинамические — определяют превышение заднего НВ над передним у вертолета продольной схемы; эксплуатационные — определяют безопасную высоту плоскости НВ при нахождении обслуживающего персонала в зоне вращающегося винта.

Расстояние между соосными винтами выбирается из условия обеспечения необходимого запаса по сближению, при котором исключается соударение лопастей верхнего и нижнего винтов на всех режимах полета и при выполнении необходимых эволюций.

Силы и моменты вызывают во вращающемся вале переменные напряжения изгиба, меняющиеся с частотой вращения винта. Значения сил и моментов определяют из аэродинамического расчета вертолета. На их величину существенно влияет центровка вертолета, при изменении которой изменяется направление силы тяги винта относительно оси вала НВ. При этом изменяются величина и результирующая поперечной силы, действующая на вал.

Для повышения изгибной выносливости валов, кроме выбора рациональной конфигурации (плавные переходы от одного диаметра к другому, большие радиусы скругления), применяются соответствующие технологические приемы обработки, в частности, наклеп дробью. Наклепу может подвергнуться как вал целиком, снаружи и изнутри (за исключением, например, резьб), так и отдельные места, наиболее опасные с точки зрения выносливости. Резьба в опасных сечениях может упрочняться накаткой. Шероховатость обработки поверхностей валов в зоне значительных изгибных напряжений выполняется не более R z= 2,5. В некоторых случаях вводится последующее полирование поверхностей.

На  4.3.4, а приведены КСС заднего вала НВ вертолета продольной схемы СН-47. Вал экспериментального вертолета Боинг-360, выполнен из композиционного материала.

В КСС вала НВ вертолета УАН-84 осуществлено разделение консольного вала па два автономных элемента. Внутренний вал (рессора) 5 предназначен для передачи крутящего момента от редуктора на втулку НВ. Тяга и поперечные силы НВ воспринимаются неподвижным относительно фюзеляжа внешним консольным валом 4.

Для обеспечения работоспособности вала необходимо соблюдение, в первую очередь, условий их прочности и жесткости. Если вал передает только крутящий момент Мкр , то его диаметр можно найти по формуле.