Պտուտակի հաշվարկը պայմանականորեն կարելի է բաժանել երեք հաջորդական փուլերի.

Հաշվարկի առաջին փուլի նպատակն է որոշել պտուտակի ակնկալվող շառավիղը, մղումը և արդյունավետությունը:

Առաջին փուլի նախնական տվյալներն են.

Ցանկալի է հաշվարկն իրականացնել՝ օգտագործելով միջազգային համակարգ SI միավորներ.

Եթե ​​պտուտակի արագությունը տրված է րոպեում պտույտներով, ապա օգտագործելով բանաձևը

Այն պետք է փոխարկվի ռադիանի վայրկյանում:

Հաշվարկված պտուտակի արագությունը V ընտրվում է կախված ALS-ի նպատակից և արժեքից

Որտեղ K-ը գերթեթև օդանավի բարձրացման և քաշելու առավելագույն հարաբերակցությունն է. մ - թռիչքի քաշը:

Երբ Է
1000-ից 1500 E-ի արժեքներով խորհուրդ է տրվում նավարկության թռիչքի արագությունը V cr վերցնել որպես պտուտակի հաշվարկված արագություն V o:

Իսկ E 1500-ից ավելի արժեքների համար հաշվարկված արագությունը կարող է ընդունվել որպես բանաձևով հաշվարկված արագություն.

V o-ն ընտրելիս պետք է հաշվի առնել այն փաստը, որ տվյալ շարժիչի հզորության համար V-ի հաշվարկված արագության նվազումը հանգեցնում է թռիչքի առավելագույն արագության նվազմանը, իսկ դրա բարձրացումը հանգեցնում է թռիչքի բնութագրերի վատթարացման: ինքնաթիռի.

Տրանսոնային հոսքերը կանխելու պայմանի հիման վրա սայրի ծայրի արագությունը u . չպետք է գերազանցի 230 ... 250 մ / վրկ և միայն ներս առանձին դեպքերերբ ենթադրվում է, որ փոխանցման տուփ տեղադրվի, և պտուտակը չի կարող հեռացնել շարժիչի ամբողջ հզորությունը, թույլատրվում է մինչև 260 մ / վրկ:

Ցանկալի արդյունավետության սկզբնական արժեքը 0,8-ից բարձր արագության և 0,75-ից բարձր ցածր արագության ALS-ի համար անտեղի է ընտրել, քանի որ գործնականում դա հնարավոր չէ: Դրա նվազման քայլը սկզբում կարող է հավասարվել 0,05-ի, այնուհետև նվազեցնել արդյունավետության իրական արժեքին մոտենալուն պես:

Նախնական տվյալների հիման վրա հաջորդաբար որոշվում են.

Եթե ​​պահանջվող R շառավիղը պարզվում է, որ ավելի մեծ է, քան R GR սահմանը, ապա դա նշանակում է, որ սկզբնապես նշված արդյունավետությունը հնարավոր չէ ստանալ: Պետք է նվազեցնել ընտրված քանակով և կրկնել ցիկլը՝ սկսած նոր արժեքի սահմանումից: .

Ցիկլը կրկնվում է մինչև RR GR պայմանը կատարվի: Եթե ​​այս պայմանը կատարվում է, ապա ստուգվում է, թե արդյոք u K սայրի ծայրի ծայրամասային արագությունը չի գերազանցում u K.GR թույլատրելի արժեքը։

Եթե ​​u K u K.GR, ապա նոր արժեք է սահմանվում նախորդից փոքր արժեքով, և ցիկլը կրկնվում է:

R շառավիղի, մղման P-ի և պտուտակի արդյունավետության արժեքները որոշելուց հետո կարող եք անցնել հաշվարկի երկրորդ փուլին:

Պտուտակի հաշվարկի երկրորդ փուլը

Հաշվարկի երկրորդ փուլի նպատակն է որոշել մղումը, էներգիայի սպառումը և երկրաչափական չափերը. պտուտակ.

Հաշվարկի երկրորդ փուլի նախնական տվյալներն են.

Հաշվարկների համար պտուտակի սայրը (նկ. 6. 7)

Նկար 6.7 Հոսքի ուժի ազդեցությունը պտուտակի սայրի տարրերի վրա

Այն բաժանված է bR չափսերով վերջավոր թվով հատվածների: Ենթադրվում է, որ յուրաքանչյուր ընտրված հատվածում սայրի շրջադարձ չկա, և շառավղով հոսքի արագություններն ու անկյունները չեն փոխվում: R-ի նվազմամբ, այսինքն՝ դիտարկվող հատվածների քանակի ավելացմամբ, ընդունված ենթադրությամբ առաջացած սխալը նվազում է։ Պրակտիկան ցույց է տալիս, որ եթե յուրաքանչյուր հատվածի համար վերցնենք դրա կենտրոնական հատվածին բնորոշ արագությունները և անկյունները, ապա սխալը դառնում է աննշան, երբ սայրը բաժանվում է 10 հատվածի R = 0.1r-ով: Այս դեպքում կարող ենք ենթադրել, որ առաջին երեք հատվածները. հաշվված պտուտակային առանցքի մղումը չի տրվում, մինչդեռ սպառում է շարժիչի հզորության 4 ... 5% -ը: Այսպիսով, նպատակահարմար է կատարել հաշվարկը յոթ բաժինների համար =0.3-ից մինչև =1.0:

Լրացուցիչ սահմանել.

Սկզբում փայտե պտուտակների համար ցանկալի է սահմանել սայրի առավելագույն հարաբերական լայնությունը 0,08:

Սայրի լայնության և հարաբերական հաստության փոփոխության օրենքը կարող է սահմանվել բանաձևի, աղյուսակի կամ պտուտակի գծագրի տեսքով (նկ. 6. 1):

Նկար 6.1 Ֆիքսված քայլի պտուտակ

Ընտրված հատվածների հարձակման անկյունները սահմանվում են դիզայների կողմից՝ հաշվի առնելով վերելք-քաշելու հակադարձ հարաբերակցությունը: Su և K=1/ գործակիցների արժեքները վերցված են նկ. 6.4 և 6.5, հաշվի առնելով ընտրված պրոֆիլը և արժեքները և .

Նկար 6.4 Վերելակների ուժի գործակցի և հակադարձ վերելք-քաշում հարաբերակցության կախվածությունը հարձակման անկյան և հարաբերական հաստության վրա VS-2 օդանավերի համար

Նկար 6.5 Բարձրացման գործակցի և հակադարձ վերելք-քաշում հարաբերակցության կախվածությունը հարձակման անկյան և հարաբերական հաստության վրա RAF-6 օդանավերի համար

Հաշվարկի երկրորդ փուլի առաջին քայլը պտուտակի հարթությունում հոսքի V արագության որոշումն է։ Այս արագությունը որոշվում է բանաձևով

Ստացվում է մղման և օդի հոսքի հավասարումների միացյալ լուծումից, որն անցնում է պտուտակի անցած տարածքով։

Մոտեցման P-ի, R շառավիղի և տարածքի S ohm-ի գնահատված արժեքները վերցված են հաշվարկի առաջին փուլից:

Եթե ​​հաշվարկի արդյունքում պարզվի, որ պտուտակով սպառված հզորությունը տարբերվում է առկա հզորությունից ոչ ավելի, քան 5 ... 10%, ապա հաշվարկի երկրորդ փուլը կարելի է համարել ավարտված:

Եթե ​​պտուտակի կողմից սպառվող հզորությունը տարբերվում է առկա հզորությունից 10 ... 20% -ով, ապա անհրաժեշտ է մեծացնել կամ նվազեցնել սայրի լայնությունը, հաշվի առնելով, որ պտուտակի էներգիայի սպառումը և մղումը փոխվում են մոտավորապես համամասնորեն: սայրի ակորդը. Հատվածների տրամագիծը, հարաբերական հաստությունները և տեղադրման անկյունները մնում են անփոփոխ:

Որոշ դեպքերում կարող է պարզվել, որ պտուտակի սպառած հզորությունը և դրա մղումը տարբերվում են ավելի քան 20% հաշվարկի առաջին փուլի արդյունքներից ակնկալվողներից: Այս դեպքում՝ ըստ սպառված և առկա հզորությունների հարաբերակցության

Օգտագործելով գրաֆիկը (նկ. 6. 10) որոշվում են k R և k P գործակիցների արժեքները: Այս գործակիցները ցույց են տալիս, թե քանի անգամ է անհրաժեշտ փոխել պտուտակի գնահատված շառավիղը և մղումը, որոնք սկզբնականներն են հաշվարկի երկրորդ փուլի համար։ Դրանից հետո կրկնվում է հաշվարկի երկրորդ փուլը։

Նկար 6.10 Ուղղիչ գործոնների կախվածությունը սպառված և առկա հզորությունների հարաբերակցությունից

Հաշվարկի երկրորդ փուլի վերջում արտադրության համար անհրաժեշտ պտուտակի երկրաչափական չափերը (R, r, b, c և ) դրա արտադրության համար հարմար միավորներով ամփոփված են աղյուսակում:

Պտուտակի հաշվարկի երրորդ փուլը

Երրորդ փուլի նպատակը պտուտակի ամրության ստուգումն է: Հաշվարկի այս փուլը կրճատվում է շեղբերների տարբեր հատվածներում գործող բեռների որոշմամբ և թույլատրելիների հետ համեմատելով՝ հաշվի առնելով երկրաչափությունը և նյութը, որից պատրաստված են սայրերը:

Բեռները որոշելու համար սայրը բաժանվում է առանձին տարրերի, ինչպես հաշվարկի երկրորդ փուլում՝ սկսած =0.3 հատվածից 0.1-ից =1 քայլով։

Սայրի յուրաքանչյուր ընտրված տարր m զանգվածով r շառավղով (նկ. 6. 11) ենթարկվում է իներցիոն ուժի։

Նկար 6.11 Աերոդինամիկական ուժերի ուժի ազդեցությունը պտուտակի սայրի տարրի վրա

Իսկ տարրական աերոդինամիկական ուժը F. Այս ուժերի ազդեցությամբ բոլոր տարրական հատվածներից սայրը ձգվում և թեքվում է։ Արդյունքում, սայրի նյութում առաջանում են առաձգական-սեղմիչ լարումներ։ Ամենաբեռնվածը (նկ. 6. 12)

Նկար 6.12 Լարվածության բաշխումը պտուտակի սայրի հատվածում

Սայրի հետևի կողմի մանրաթելերը պարզվում են, քանի որ այս մանրաթելերում ավելանում են իներցիոն ուժերի լարումները և ճկման պահը: Տրված ամրությունն ապահովելու համար անհրաժեշտ է, որ այս հատվածներում իրական լարումները, որոնք ամենահեռավորն են սայրի հատվածի առանցքից, լինեն ընտրված նյութի համար թույլատրվածից պակաս:

Հաշվարկների համար պահանջվող շառավիղների արժեքները, որոնց վրա գտնվում են դիտարկվող սայրի հատվածները, ակորդները b, հարաբերական հաստությունները և ուժերը F, վերցված են հաշվարկի երկրորդ փուլի աղյուսակներից: Այնուհետև յուրաքանչյուր հատվածի համար հաջորդաբար որոշվում են.

Լցման գործակիցը k 3 կախված է պտուտակի համար օգտագործվող պրոֆիլից: Ամենատարածված պտուտակային պրոֆիլների համար դա հետևյալն է. Clark-Y-k 3 =0.73; BC-2-k 3 = 0.7 և RAF-6-k 3 = 0.74:

Յուրաքանչյուր առանձին հատվածի վրա P-ի արժեքները հաշվարկելուց հետո դրանք գումարվում են սայրի ազատ ծայրից մինչև դիտարկվող հատվածը: Յուրաքանչյուր դիտարկվող հատվածում գործող ընդհանուր ուժը բաժանելով այս հատվածի տարածքի վրա՝ կարելի է առաձգական լարումներ ստանալ իներցիոն ուժերից:

Շեղբերի ճկման լարումները F աերոդինամիկական ուժերի ազդեցության տակ որոշվում են որպես անհավասար բաշխված բեռով հենակետային փնջի համար:

Ինչպես նշվեց ավելի վաղ, առավելագույն լարումները կլինեն սայրի հետևի մանրաթելերում և սահմանվում են որպես իներցիոն և աերոդինամիկական ուժերի լարումների գումար: Այս լարումների մեծությունը չպետք է գերազանցի սայրի նյութի առաձգական ուժի 60 ... 70% -ը:

Եթե ​​սայրի ամրությունն ապահովված է, ապա պտուտակի հաշվարկը կարելի է համարել ավարտված։

Եթե ​​սայրի ամրությունն ապահովված չէ, ապա անհրաժեշտ է կամ ընտրել մեկ այլ, ավելի դիմացկուն նյութ, կամ, ավելացնելով սայրի հարաբերական լայնությունը, կրկնել հաշվարկի բոլոր երեք փուլերը։

Եթե ​​սայրի հարաբերական լայնությունը գերազանցում է 0,075-ը կոշտ փայտից պատրաստված պտուտակների համար և 0,09-ը փափուկ փայտից պատրաստված պտուտակների համար, ապա կարիք չկա իրականացնել հաշվարկի երրորդ փուլը, քանի որ անհրաժեշտ ամրությունը, անշուշտ, կտրամադրվի:

նյութերի հիման վրա՝ Պ.Ի. Չումակ, Վ.Ֆ. Կրիվոկրիսենկո «ԱԼՍ-ի հաշվարկ և ձևավորում»

Ներածություն

Ուղղաթիռի նախագծումը բարդ գործընթաց է, որը զարգանում է ժամանակի ընթացքում՝ բաժանված նախագծման փոխկապակցված փուլերի և փուլերի: Ստեղծված ինքնաթիռը պետք է հանդիպի տեխնիկական պահանջներև համապատասխանում են նախագծման տեխնիկական և տնտեսական բնութագրերին: Տեխնիկական պայմանները պարունակում են ուղղաթիռի նախնական նկարագրությունը և դրա կատարողական բնութագրերը՝ ապահովելով բարձր տնտեսական արդյունավետությունըև նախագծված մեքենայի մրցունակությունը, այն է՝ կրողունակությունը, թռիչքի արագությունը, հեռահարությունը, ստատիկ և դինամիկ առաստաղը, ռեսուրսը, ամրությունը և արժեքը։

Տեխնիկական պայմանները սահմանվում են նախանախագծային հետազոտության փուլում, որի ընթացքում կատարվում է արտոնագրային որոնում, առկա տեխնիկական լուծումների վերլուծություն, հետազոտական ​​և մշակման աշխատանքներ: Նախանախագծային հետազոտության հիմնական խնդիրը նախագծված օբյեկտի և դրա տարրերի գործունեության նոր սկզբունքների որոնումն ու փորձարարական ստուգումն է:

Նախնական նախագծման փուլում ընտրվում է աերոդինամիկ սխեման, ձևավորվում է ուղղաթիռի արտաքին տեսքը և կատարվում է հիմնական պարամետրերի հաշվարկ՝ նշված թռիչքի կատարման ձեռքբերումն ապահովելու համար։ Այս պարամետրերը ներառում են՝ ուղղաթիռի զանգված, հզորություն շարժիչ համակարգ, հիմնական և պոչի ռոտորների չափերը, վառելիքի զանգվածը, գործիքավորման զանգվածը և հատուկ սարքավորումները։ Հաշվարկների արդյունքները օգտագործվում են մշակման մեջ դասավորության դիագրամուղղաթիռ և հավասարեցման թերթիկ կազմել՝ զանգվածի կենտրոնի դիրքը որոշելու համար։

Ուղղաթիռի առանձին ստորաբաժանումների և բաղադրիչների նախագծումը, հաշվի առնելով ընտրված տեխնիկական լուծումները, իրականացվում է տեխնիկական նախագծի մշակման փուլում։ Միևնույն ժամանակ, նախագծված միավորների պարամետրերը պետք է բավարարեն նախագծի նախագծին համապատասխանող արժեքները: Որոշ պարամետրեր կարող են ճշգրտվել դիզայնի օպտիմալացման համար: Տեխնիկական նախագծման ընթացքում կատարվում են ագրեգատների աերոդինամիկ ամրության և կինեմատիկական հաշվարկներ, ինչպես նաև կառուցվածքային նյութերի և կառուցվածքային սխեմաների ընտրություն:

Մանրամասն նախագծման փուլում ուղղաթիռի աշխատանքային և մոնտաժային գծագրերի նախագծում, տեխնիկական բնութագրեր, ընտրացուցակներ և այլն։ տեխնիկական փաստաթղթերընդունված ստանդարտներին համապատասխան

Այս աշխատությունը ներկայացնում է նախնական նախագծման փուլում ուղղաթիռի պարամետրերի հաշվարկման մեթոդաբանությունը, որն օգտագործվում է «Ուղղաթիռների ձևավորում» առարկայի դասընթացի նախագիծն ավարտելու համար:

Առաջին մոտավորությամբ ուղղաթիռի թռիչքի քաշի հաշվարկը

որտեղ է ծանրաբեռնվածության զանգվածը, կգ;

Անձնակազմի քաշը, կգ.

Թռիչքի միջակայքը

Ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի պարամետրերի հաշվարկ

Մեկ ռոտոր ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի 2.1 շառավիղը R, m, հաշվարկվում է բանաձևով.

որտեղ է ուղղաթիռի թռիչքի քաշը, կգ;

g - ազատ անկման արագացում, որը հավասար է 9,81 մ/վ2;

p - հատուկ ծանրաբեռնվածություն հիմնական ռոտորով ծածկված տարածքի վրա,

Պտուտակով ծածկված տարածքի վրա հատուկ բեռի արժեքը p-ն ընտրվում է ըստ /1/ աշխատանքում ներկայացված առաջարկությունների, որտեղ p=280.

Վերցնում ենք ռոտորի շառավիղը հավասար R=7,9

Հիմնական ռոտորի պտույտի անկյունային արագությունը՝ s-1, սահմանափակվում է շեղբերների ծայրերի R շրջագծով, որը կախված է ուղղաթիռի թռիչքի զանգվածից և կազմել է R=232 մ/վ։

2.2 Օդի հարաբերական խտությունները ստատիկ և դինամիկ առաստաղների վրա

2.3 Տնտեսական արագության հաշվարկը գետնի մոտ և դինամիկ առաստաղի վրա

Համարժեք վնասակար ափսեի հարաբերական տարածքը որոշվում է.

Որտեղ Se=2.5

Գետնին մոտ տնտեսական արագության արժեքը Vz, կմ/ժ հաշվարկվում է.

Վդին դինամիկ առաստաղի վրա տնտեսական արագության արժեքը, կմ/ժ հաշվարկվում է.

որտեղ ես \u003d 1.09 ... 1.10-ը ինդուկցիոն գործակիցն է:

2.4 Դինամիկ առաստաղի վրա հորիզոնական թռիչքի առավելագույն և տնտեսական արագությունների հարաբերական արժեքները հաշվարկվում են.

որտեղ Vmax=250 կմ/ժ և Vdyn=182.298 կմ/ժ՝ թռիչքի արագություն;

R=232 մ/վ - սայրերի ծայրամասային արագություն.

Ուղղաթիռը պտտվող թեւավոր մեքենա է, որի պտուտակն առաջացնում է վերելք և մղում: Հիմնական ռոտորն օգտագործվում է ուղղաթիռը օդում պահպանելու և տեղափոխելու համար։ Հորիզոնական հարթությունում պտտվելիս հիմնական ռոտորը ստեղծում է մղում (T) ուղղված դեպի վեր, գործում է որպես բարձրացնող ուժ (Y): Երբ հիմնական ռոտորի մղումն ավելի մեծ է, քան ուղղաթիռի քաշը (G), ուղղաթիռը կբարձրանա գետնից առանց թռիչքի և կսկսի ուղղահայաց բարձրանալ: Եթե ​​ուղղաթիռի քաշը և հիմնական ռոտորի մղումը հավասար են, ուղղաթիռը անշարժ կկախվի օդում։ Ուղղահայաց իջնելու համար բավական է, որ հիմնական ռոտորի մղումը մի փոքր ավելի քիչ լինի, քան ուղղաթիռի քաշը: Ուղղաթիռի (P) փոխադրական շարժումն ապահովվում է ռոտորի կառավարման համակարգի միջոցով հիմնական ռոտորի պտտման հարթությունը թեքելով: Պտուտակի պտտման հարթության թեքությունը առաջացնում է ընդհանուր աերոդինամիկական ուժի համապատասխան թեքություն, մինչդեռ դրա ուղղահայաց բաղադրիչը կպահի ուղղաթիռը օդում, իսկ հորիզոնական բաղադրիչը կստիպի ուղղաթիռը շրջել համապատասխան ուղղությամբ:

Նկ 1. Ուժերի բաշխման սխեման

Ուղղաթիռի դիզայն

Ֆյուզելյաժը ուղղաթիռի կառուցվածքի հիմնական մասն է, որը ծառայում է նրա բոլոր մասերը մեկ ամբողջության մեջ միացնելու, ինչպես նաև անձնակազմին, ուղևորներին, բեռներին և սարքավորումներին տեղավորելու համար։ Այն ունի պոչ և ծայրի բում, որպեսզի պոչի ռոտորը տեղավորվի պտտման գոտուց դուրս: ռոտոր, ևթեւը (որոշ ուղղաթիռների վրա թևը տեղադրված է հիմնական ռոտորի մասնակի բեռնաթափման պատճառով թռիչքի առավելագույն արագությունը մեծացնելու նպատակով (MI-24)): Էլեկտրակայան (շարժիչներ)մեխանիկական էներգիայի աղբյուր է՝ հիմնական և պոչի ռոտորները պտտման մեջ մղելու համար։ Այն ներառում է շարժիչներ և համակարգեր, որոնք ապահովում են դրանց շահագործումը (վառելիք, յուղ, հովացման համակարգ, շարժիչի գործարկման համակարգ և այլն): Հիմնական ռոտորը (HB) օգտագործվում է ուղղաթիռը օդում պահելու և տեղափոխելու համար և բաղկացած է սայրերից և ռոտորի հիմնական հանգույցից: Պոչային ռոտորը ծառայում է հիմնական ռոտորի պտտման ժամանակ առաջացող ռեակտիվ պահը հավասարակշռելու և ուղղաթիռի ուղղորդված հսկողության համար: Պոչային ռոտորի մղման ուժը ստեղծում է ուղղաթիռի ծանրության կենտրոնի համեմատ ակնթարթ՝ հավասարակշռելով հիմնական ռոտորի ռեակտիվ պահը: Ուղղաթիռը պտտելու համար բավական է փոխել պոչի ռոտորի մղման արժեքը։ Պոչի ռոտորը նույնպես բաղկացած է սայրերից և թփերից: Հիմնական ռոտորը կառավարվում է հատուկ սարքի միջոցով, որը կոչվում է swashplate: Պոչի ռոտորը կառավարվում է ոտնակներով: Թռիչքի և վայրէջքի սարքերը ծառայում են որպես հենարան ուղղաթիռի կայանման ժամանակ և ապահովում են ուղղաթիռի տեղաշարժը գետնին, թռիչքն ու վայրէջքը: Ցնցումները և ցնցումները մեղմելու համար դրանք հագեցված են հարվածային կլանիչներով: Թռիչքի և վայրէջքի սարքերը կարող են պատրաստվել անիվներով վայրէջքի սարքի, լողացող և դահուկների տեսքով

Նկ.2 Ուղղաթիռի հիմնական մասերը.

1 - ֆյուզելաժ; 2 - ինքնաթիռի շարժիչներ; 3 — ռոտոր (կրող համակարգ); 4 - փոխանցում; 5 - պոչի ռոտոր; 6 - վերջի ճառագայթ; 7 - կայունացուցիչ; 8 - պոչի բում; 9 - շասսի

Պտուտակով և պտուտակի կառավարման համակարգի կողմից բարձրացնող ուժ ստեղծելու սկզբունքը

Ուղղահայաց թռիչքի ժամանակՀիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը արտահայտվում է որպես հիմնական ռոտորի կողմից մեկ վայրկյանում քշված մակերևույթով հոսող օդի զանգվածի արտադրյալ և ելքային շիթերի արագություն.

որտեղ πD 2/4 - հիմնական ռոտորով ծածկված մակերեսը.V-թռիչքի արագությունը ներս մ/վրկ; ρ - օդի խտություն;u-ելքային ռեակտիվ արագություն մ/վրկ.

Փաստորեն, պտուտակի մղման ուժը հավասար է ռեակցիայի ուժին, երբ օդի հոսքը արագանում է

Որպեսզի ուղղաթիռը առաջ շարժվի, անհրաժեշտ է ռոտորի պտտման հարթության թեքություն, և պտտման հարթության փոփոխությունը ձեռք է բերվում ոչ թե հիմնական ռոտորի հանգույցը թեքելով (չնայած տեսողական էֆեկտը կարող է հենց այդպիսին լինել), բայց փոխելով սայրի դիրքը շրջագծված շրջանի քառորդների տարբեր մասերում։

Հիմնական ռոտորային շեղբերները, որոնք նկարագրում են առանցքի շուրջ ամբողջական շրջանակը դրա պտտման ընթացքում, տարբեր ձևերով հոսում են մոտակա օդի հոսքով: Ամբողջական շրջանագիծը 360º է: Այնուհետև մենք վերցնում ենք սայրի հետևի դիրքը որպես 0º, այնուհետև յուրաքանչյուր 90º ամբողջական շրջադարձ: Այսպիսով, 0º-ից մինչև 180º միջակայքում գտնվող սայրը առաջացող սայրն է, իսկ 180º-ից մինչև 360º նահանջը: Նման անվանման սկզբունքը, կարծում եմ, պարզ է. Առաջընթաց սայրը շարժվում է դեպի մուտքային օդի հոսքը, և դրա շարժման ընդհանուր արագությունը այս հոսքի նկատմամբ մեծանում է, քանի որ հոսքն ինքն իր հերթին շարժվում է դեպի այն: Ի վերջո, ուղղաթիռը թռչում է առաջ: Համապատասխանաբար բարձրանում է նաև բարձրացնող ուժը։

Նկար 3 MI-1 ուղղաթիռի համար պտուտակի պտտման ժամանակ ազատ հոսքի արագության փոփոխություն (միջին թռիչքի արագություններ):

Նահանջող սայրը հակառակ պատկերն ունի։ Արագությունը, որով այս սայրը, այսպես ասած, «փախչում է» դրանից, հանվում է մոտեցող հոսքի արագությունից: Արդյունքում մենք ավելի քիչ բարձրացնող ուժ ունենք։ Ստացվում է պտուտակի աջ և ձախ կողմերի ուժերի լուրջ տարբերություն, և, հետևաբար, ակնհայտ շրջվելու պահը. Իրերի այս վիճակում ուղղաթիռը, երբ փորձում է առաջ շարժվել, հակված կլինի շրջվել։ Նման բաներ տեղի են ունեցել ռոտորկրաֆտի ստեղծման առաջին փորձի ժամանակ։

Որպեսզի դա տեղի չունենա, դիզայները օգտագործեց մեկ հնարք. Փաստն այն է, որ հիմնական ռոտորի շեղբերները ամրացված են թեւին (սա այնպիսի զանգվածային հավաքույթ է, որը տեղադրված է ելքային լիսեռի վրա), բայց ոչ կոշտ: Դրան միացվում են հատուկ ծխնիների (կամ դրանց նման սարքերի) օգնությամբ։ Ծխնիները երեք տեսակի են. հորիզոնական, ուղղահայաց և առանցքային:

Հիմա տեսնենք, թե ինչ կլինի սայրի հետ, որը կախված է պտտման առանցքին: Այսպիսով, մեր սայրը պտտվում է հաստատուն արագությունառանց որևէ արտաքին վերահսկողության.

Բրինձ. 4 Ուժեր, որոնք գործում են սայրի վրա, որը կախված է պտուտակի հանգույցից:

Սկսած 0º-ից մինչև 90º սայրի շուրջ հոսքի արագությունը մեծանում է, ինչը նշանակում է, որ բարձրացնող ուժը նույնպես մեծանում է: Բայց! Այժմ սայրը կախված է հորիզոնական կախվածքի վրա: Ավելորդ բարձրացման արդյունքում այն, շրջվելով հորիզոնական ծխնիով, սկսում է վեր բարձրանալ (մասնագետներն ասում են՝ «ալիք է անում»): Միևնույն ժամանակ, քաշքշուկի ավելացման պատճառով (ի վերջո, հոսքի արագությունը մեծացել է) սայրը շեղվում է հետ՝ հետ մնալով պտուտակի առանցքի պտույտից։ Դրա համար ուղղահայաց գնդիկ-նիրը նույնքան լավ է ծառայում:

Այնուամենայնիվ, ճոճվելիս պարզվում է, որ սայրին հարաբերական օդը նույնպես որոշակի ներքև շարժում է ձեռք բերում, և, հետևաբար, հարձակման անկյունը մոտակա հոսքի նկատմամբ նվազում է: Այսինքն՝ ավելորդ վերելքի աճը դանդաղում է։ Այս դանդաղման վրա լրացուցիչ ազդում է հսկիչ գործողության բացակայությունը: Սա նշանակում է, որ սայրին կցված ափսեի կապը պահում է իր դիրքը անփոփոխ, և սայրը, ճոճվելով, ստիպված է պտտվել իր առանցքային ծխնիով, որը պահվում է կապի միջոցով և, այդպիսով, նվազեցնելով տեղադրման անկյունը կամ հարձակման անկյունը: առաջիկա հոսքը. (Նկարում տեղի ունեցողի նկարը: Այստեղ Y-ը բարձրացնող ուժն է, X-ը քաշելու ուժն է, Vy-ը օդի ուղղահայաց շարժումն է, α-ն հարձակման անկյունն է):

Նկ.5 Հիմնական ռոտորի սայրի պտտման ընթացքում հանդիպակաց հոսքի արագության և հարձակման անկյան փոփոխության պատկերը:

Դեպի կետ 90º ավելցուկային բարձրացումը կշարունակի աճել, սակայն վերը նշվածի պատճառով աճող դանդաղումով: 90º-ից հետո այս ուժը կնվազի, բայց դրա առկայության պատճառով սայրը կշարունակի շարժվել դեպի վեր, թեև ավելի դանդաղ: Այն իր ճոճման առավելագույն բարձրությանը կհասնի արդեն մի քանի անգամ 180º կետի վրա։ Դա պայմանավորված է նրանով, որ սայրն ունի որոշակի քաշ, և դրա վրա գործում են նաև իներցիոն ուժեր։

Հետագա պտույտով սայրը դառնում է նահանջ, և բոլոր նույն գործընթացները գործում են դրա վրա, բայց հակառակ ուղղությամբ: Բարձրացնող ուժի մեծությունն ընկնում է, և կենտրոնախույս ուժը քաշի ուժի հետ միասին սկսում է իջեցնել այն: Այնուամենայնիվ, միևնույն ժամանակ, մոտակա հոսքի համար հարձակման անկյունները մեծանում են (այժմ օդը սայրի համեմատ արդեն շարժվում է դեպի վեր), իսկ սայրի տեղադրման անկյունը մեծանում է ձողերի անշարժության պատճառով: ուղղաթիռի ափսե . Այն ամենը, ինչ տեղի է ունենում, պահպանում է նահանջող սայրի բարձրացումը անհրաժեշտ մակարդակի վրա: Սայրը շարունակում է իջնել և հասնում է իր նվազագույն բարձրությանը 0º կետից հետո, կրկին իներցիայի ուժերի պատճառով:

Այսպիսով, ուղղաթիռի շեղբերները, երբ հիմնական ռոտորը պտտվում է, թվում է, թե «թափահարում են» կամ նույնիսկ ասում են «թափահարում»: Այնուամենայնիվ, դուք դժվար թե նկատեք այս թրթռոցը, այսպես ասած, անզեն աչքով։ Շեղբերների բարձրացումը դեպի վեր (ինչպես նաև դրանց շեղումը դեպի ուղղահայաց ծխնի մեջ) շատ փոքր է: Փաստն այն է, որ կենտրոնախույս ուժը շատ ուժեղ կայունացնող ազդեցություն ունի շեղբերների վրա: Բարձրացնող ուժը, օրինակ, 10 անգամ ավելի է, քան սայրի քաշը, իսկ կենտրոնախույս ուժը 100 անգամ է։ Դա այն կենտրոնախույս ուժն է, որը անշարժ դիրքում թեքվող թվացող «փափուկ» սայրը վերածում է ուղղաթիռի ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի կոշտ, դիմացկուն և կատարելապես աշխատող տարրի:

Այնուամենայնիվ, չնայած իր աննշանությանը, շեղբերների ուղղահայաց շեղումը առկա է, և հիմնական ռոտորը նկարագրում է կոն պտտման ժամանակ, չնայած այն շատ նուրբ է: Այս կոնի հիմքն է պտուտակի պտտման հարթություն(Տես նկար 1.)

Ուղղաթիռին թարգմանական շարժում տալու համար հարկավոր է այս ինքնաթիռը թեքել այնպես, որ հայտնվի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժի հորիզոնական բաղադրիչը, այսինքն՝ պտուտակի հորիզոնական մղումը։ Այլ կերպ ասած, դուք պետք է թեքեք պտուտակի պտտման ամբողջ երևակայական կոնը: Եթե ​​ուղղաթիռը պետք է առաջ շարժվի, ապա կոնը պետք է թեքվի առաջ։

Ելնելով պտուտակի պտտման ընթացքում սայրի շարժման նկարագրությունից, սա նշանակում է, որ 180º դիրքում սայրը պետք է իջնի, իսկ 0º (360º) դիրքում այն ​​պետք է բարձրանա: Այսինքն՝ 180º կետում բարձրացնող ուժը պետք է նվազի, իսկ 0º (360º) կետում այն ​​պետք է մեծանա։ Եվ դա, իր հերթին, կարելի է անել՝ նվազեցնելով սայրի տեղադրման անկյունը 180º կետում և մեծացնելով այն 0º (360º) կետում: Նմանատիպ բաներ պետք է տեղի ունենան, երբ ուղղաթիռը շարժվի այլ ուղղություններով։ Միայն այս դեպքում, իհարկե, սայրերի դիրքի նմանատիպ փոփոխություններ տեղի կունենան այլ անկյունային կետերում:

Հասկանալի է, որ նշված կետերի միջև պտուտակի պտտման միջանկյալ անկյուններում սայրի տեղադրման անկյունները պետք է զբաղեցնեն միջանկյալ դիրքեր, այսինքն՝ սայրի տեղադրման անկյունը փոխվում է շրջանագծի մեջ աստիճանաբար, ցիկլային շարժվելիս: կոչվում է սայրի ցիկլային տեղադրման անկյուն ( ցիկլային սկիպիդար): Ես շեշտում եմ այս անունը, քանի որ կա նաև ընդհանուր պտուտակի քայլ (ընդհանուր թեքության անկյուն): Այն միաժամանակ փոխվում է բոլոր սայրերի վրա նույն քանակությամբ: Սա սովորաբար արվում է հիմնական ռոտորի ընդհանուր բարձրացումը մեծացնելու համար:

Նման գործողություններ են կատարվում ուղղաթիռի ափսե . Այն փոխում է հիմնական ռոտորի շեղբերների տեղադրման անկյունը (պտուտակի քայլը)՝ պտտելով դրանք առանցքային ծխնիների մեջ դրանց վրա ամրացված ձողերի միջոցով։ Սովորաբար միշտ կան երկու հսկիչ ալիքներ՝ սկիպիդար և գլորում, ինչպես նաև հիմնական ռոտորի ընդհանուր քայլը փոխելու ալիք:

սկիպիդար նշանակում է օդանավի անկյունային դիրքը իր լայնակի առանցքի (քիթը վեր և վար), ակրեն, համապատասխանաբար, իր երկայնական առանցքի նկատմամբ (ձախ-աջ թեքություն):

Կառուցվածքային ուղղաթիռի ափսե բավականին դժվար է, բայց միանգամայն հնարավոր է բացատրել դրա կառուցվածքը` օգտագործելով ուղղաթիռի մոդելի նմանատիպ միավորի օրինակը: Մոդելային մեքենան, իհարկե, ավելի պարզ է, քան իր ավագ եղբայրը, բայց սկզբունքը բացարձակապես նույնն է։

Բրինձ. 6 Մոդել ուղղաթիռի ափսե

Սա երկու սեղանի ուղղաթիռ է։ Յուրաքանչյուր սայրի անկյունային դիրքը վերահսկվում է ձողերի միջոցով6: Այս ձողերը միացված են այսպես կոչված ներքին թիթեղին2 (պատրաստված սպիտակ մետաղից): Այն պտտվում է պտուտակի հետ միասին և կայուն վիճակում զուգահեռ է պտուտակի պտտման հարթությանը։ Բայց այն կարող է փոխել իր անկյունային դիրքը (թեքությունը), քանի որ ամրացված է պտուտակի առանցքի վրա գնդիկավոր առանցքակալի միջով3։ Իր թեքությունը (անկյունային դիրքը) փոխելիս այն գործում է ձողերի վրա6, որոնք, իր հերթին, գործում են սայրերի վրա՝ դրանք շրջելով առանցքային ծխնիներով և դրանով իսկ փոխելով պտուտակի ցիկլային քայլը։

Ներքին ափսե միևնույն ժամանակ դա առանցքակալի ներքին ցեղն է, որի արտաքին ցեղը պտուտակի արտաքին թիթեղն է1։ Այն չի պտտվում, բայց կարող է փոխել իր թեքությունը (անկյունային դիրքը) հսկողության ազդեցության տակ սկիպիդար ալիքով4 և պտտվող ալիքով5: Փոխելով իր թեքությունը հսկողության ազդեցության տակ՝ արտաքին ափսեը փոխում է ներքին ափսեի թեքությունը և, որպես հետևանք, հիմնական ռոտորի պտտման հարթության թեքությունը։ Արդյունքում ուղղաթիռը թռչում է ճիշտ ուղղությամբ։

Պտուտակի ընդհանուր քայլը փոխվում է` ներքին թիթեղը2 շարժելով պտուտակային առանցքի երկայնքով մեխանիզմի միջոցով7: Այս դեպքում տեղադրման անկյունը անմիջապես փոխվում է երկու շեղբերների վրա:

Ավելի լավ հասկանալու համար ես դրեցի ևս մի քանի նկարազարդումներ պտուտակային հանգույցի ափսեով:

Բրինձ. 7 Պտուտակային հանգույց ափսեով (գծապատկեր):

Բրինձ. 8 Սայրի պտույտը ռոտորի հիմնական հանգույցի ուղղահայաց ծխնիում:

Բրինձ. 9 MI-8 ուղղաթիռի հիմնական ռոտորային հանգույց

ՌՈՏՈՐԻ ՖԻԶԻԿԱ

Հիանալի մեքենա՝ ուղղաթիռ: Հատկանշական հատկություններն այն անփոխարինելի են դարձնում հազարավոր դեպքերում։ Միայն ուղղաթիռն է ի վիճակի բարձրանալ և վայրէջք կատարել ուղղահայաց՝ անշարժ կախվելով օդում, շարժվել կողք և նույնիսկ առաջինը պոչը:

Ինչու՞ նման հրաշալի հնարավորություններ: Ո՞րն է նրա թռիչքի ֆիզիկան, փորձենք հակիրճ պատասխանել այս հարցերին։

Ուղղաթիռի պտուտակը վերելակ է ստեղծում: Պտուտակային շեղբերները նույն մռութներն են։ Տեղադրվելով հորիզոնի նկատմամբ որոշակի անկյան տակ, նրանք իրենց թևի պես են պահում մուտքային օդի հոսքում. ճնշում է առաջանում շեղբերների ստորին հարթության տակ, և դրա վերևում տեղի է ունենում հազվադեպություն: Որքան մեծ է այս տարբերությունը, այնքան մեծ է բարձրացնող ուժը: Երբ բարձրացնող ուժը գերազանցում է ուղղաթիռի քաշը, այն օդ է բարձրանում, եթե հակառակը լինի, ուղղաթիռն իջնում ​​է։

Եթե ​​օդանավի թևի վերելքը տեղի է ունենում միայն այն ժամանակ, երբ օդանավը շարժվում է, ապա ուղղաթիռի «թևի» վրա այն հայտնվում է նույնիսկ այն ժամանակ, երբ ուղղաթիռը կանգնած է. «թևը» շարժվում է: Սա է գլխավորը։

Բայց հետո ուղղաթիռը բարձրացավ։ Այժմ նա պետք է թռչի առաջ: Ինչպե՞ս դա անել: Պտուտակը մղում է միայն դեպի վեր: Եկեք նայենք այս պահին օդաչուների խցիկում: Նա հրեց նրանից հսկիչ փայտիկը։ Ուղղաթիռը թեթևակի թեքվեց քթին և թռավ առաջ։ Ինչո՞ւ։

Կառավարման փայտիկը միացված է հնարամիտ սարքին՝ ավտոմատ փոխանցում։ Այս մեխանիզմը, որը չափազանց հարմար է ուղղաթիռների կառավարման համար, հորինել է ակադեմիկոս Բ. Ն. Յուրիևը ուսանողական տարիներին: Դրա սարքը բավականին բարդ է, և նպատակը հետևյալն է. օդաչուին հնարավորություն տալ փոխել շեղբերների թեքության անկյունը դեպի հորիզոն ըստ ցանկության։

Հեշտ է հասկանալ, որ ուղղաթիռի հորիզոնական թռիչքի ժամանակ նրա շեղբերից հրելով շարժվում է շրջակա օդի համեմատ. տարբեր արագություն. Այդ սայրը, որն առաջ է գնում, շարժվում է դեպի օդի հոսքը, իսկ ետ դառնալով՝ հոսքի երկայնքով։ Հետևաբար, սայրի արագությունը և դրա հետ միասին բարձրացնող ուժը ավելի մեծ կլինեն, երբ սայրը առաջ շարժվի: Պտուտակիչը հակված կլինի ուղղաթիռը շրջել իր կողմը:

Որպեսզի դա տեղի չունենա, ոչ ստրունտորները շեղբերները շարժական, ծխնիների վրա միացնում էին առանցքին: Այնուհետև սայրը առաջ է գնում ավելի մեծով բարձրացնող ուժսկսեց սավառնել, ալիքվել: Բայց այս շարժումն այլեւս չփոխանցվեց ուղղաթիռին, այն հանգիստ թռավ։ Սայրի ճոճվող շարժման շնորհիվ նրա բարձրացնող ուժը մշտական ​​մնաց հեղափոխության ողջ ընթացքում:

Սակայն դրանով առաջ գնալու խնդիրը չլուծվեց։ Ի վերջո, դուք պետք է փոխեք պտուտակի մղման ուժի ուղղությունը, ստիպեք ուղղաթիռը շարժվել հորիզոնական: Դրանով հնարավոր եղավ պատրաստել ափսե: Այն անընդհատ փոխում է յուրաքանչյուր պտուտակի սայրի անկյունը, որպեսզի ամենամեծ բարձրացումը տեղի է ունենում մոտավորապես դրա պտտման հետևի հատվածում: Հիմնական ռոտորի առաջացած մղման ուժը թեքվում է, և ուղղաթիռը, նույնպես թեքվելով, սկսում է առաջ շարժվել:

Ուղղաթիռի կառավարման նման հուսալի և հարմար ապարատ անմիջապես չի ստեղծվել։ Թռիչքի ուղղությունը կառավարող սարք նույնպես անմիջապես չի հայտնվել։

Իհարկե, դուք գիտեք, որ ուղղաթիռը ղեկ չունի։ Այո, նա ռոտորկրաֆտի կարիք չունի։ Այն փոխարինվում է պոչի վրա տեղադրված փոքրիկ պտուտակով։ Օդաչուն կփորձեր անջատել այն՝ ուղղաթիռը ինքն իրեն կշրջվեր։ Այո, նա շրջվեց այնպես, որ սկսեր ավելի ու ավելի արագ պտտվել հիմնական ռոտորի պտույտին հակառակ ուղղությամբ։ Սա ռեակտիվ պահի հետևանք է, որը տեղի է ունենում, երբ ռոտորը պտտվում է: Պոչային ռոտորը թույլ չի տալիս, որ ուղղաթիռի պոչը ռեակտիվ պահի ազդեցությամբ շրջվի, հավասարակշռում է այն։ Եվ անհրաժեշտության դեպքում օդաչուն կավելացնի կամ կնվազեցնի պոչի ռոտորի մղումը: Այդ ժամանակ ուղղաթիռը կշրջվի ճիշտ ուղղությամբ։

Երբեմն նրանք ամբողջովին անում են առանց պոչի ռոտորի՝ երկու ռոտոր տեղադրելով ուղղաթիռների վրա, որոնք պտտվում են դեպի միմյանց: Ռեակտիվ պահերն այս դեպքում, իհարկե, ոչնչացվում են։

Ահա թե ինչպես են թռչում «օդային ամենագնացը» և անխոնջ աշխատողը՝ ուղղաթիռը։

Ի

Ուղղաթիռի փոխադրական շարժման բարձրացումը և մղումը առաջանում են հիմնական ռոտորով: Դրանով այն տարբերվում է ինքնաթիռից և սլայդերից, որոնցում օդում շարժվելիս բարձրացնող ուժը ստեղծվում է կրող մակերևույթի կողմից՝ թևը, որը կոշտորեն կապված է ֆյուզելյաժին, իսկ մղումը ՝ պտուտակի կամ պտուտակի միջոցով: ռեակտիվ շարժիչ(նկ. 6):

Սկզբունքորեն կարելի է համեմատել ինքնաթիռի և ուղղաթիռի թռիչքը։ Երկու դեպքում էլ բարձրացնող ուժն առաջանում է երկու մարմինների՝ օդի և ինքնաթիռի (ինքնաթիռի կամ ուղղաթիռի) փոխազդեցության շնորհիվ։

Համաձայն գործողության և ռեակցիայի հավասարության օրենքի՝ հետևում է, որ ինչ ուժով է օդանավը գործում օդի վրա (քաշ կամ ձգողականություն), նույն ուժով օդը գործում է օդանավի վրա (վերելակի ուժ)։

Ինքնաթիռի թռիչքի ժամանակ տեղի է ունենում հետևյալ երևույթը. հանդիպակաց մոտեցող օդի հոսքը հոսում է թևի շուրջը և թեքվում թևի հետևում: Բայց օդը անբաժանելի, բավականին մածուցիկ միջավայր է, և այս հնձմանը մասնակցում են ոչ միայն թևի մակերեսի անմիջական մերձակայքում գտնվող օդային շերտը, այլև նրա հարևան շերտերը։ Այսպիսով, թևի շուրջը հոսելիս օդի բավականին զգալի ծավալը ամեն վայրկյան թեքվում է ետ՝ մոտավորապես հավասար մխոցի ծավալին, որի խաչմերուկը թևերի բացվածքին հավասար տրամագծով շրջան է, իսկ երկարությունը՝ թռիչքի արագությունը վայրկյանում. Սա ոչ այլ ինչ է, քան օդի երկրորդ հոսքը, որը ներգրավված է թևի բարձրացման ուժի ստեղծմանը (նկ. 7):

Բրինձ. 7. Օդի ծավալը, որը ներգրավված է օդանավի բարձրացման ուժի ստեղծման մեջ

Տեսական մեխանիկայից հայտնի է, որ իմպուլսի փոփոխությունը միավոր ժամանակում հավասար է գործող ուժին.

որտեղ R -գործող ուժ;

օդանավի թևի հետ փոխազդեցության արդյունքում։ Հետևաբար, թևի բարձրացման ուժը հավասար կլինի ելքային շիթում ուղղահայաց երկայնքով թափի երկրորդ աճին:

և -ուղղահայաց թեքության արագությունը թևի հետևում ներս մ/վրկ.Նույն կերպ, ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը կարող է արտահայտվել վայրկյանում օդի հոսքի և թեքության արագությամբ (ելքային օդի հոսքի առաջացած արագությունը):

Պտտվող հիմնական ռոտորը մաքրում է մակերեսը, որը կարելի է պատկերացնել որպես կրող՝ ինքնաթիռի թևին նման (նկ. 8): Հիմնական ռոտորով ծածկված մակերևույթով հոսող օդը պտտվող սայրերի հետ փոխազդեցության արդյունքում ներքև է նետվում ինդուկտիվ արագությամբ։ և.Հորիզոնական կամ թեք թռիչքի դեպքում օդը որոշակի անկյան տակ հոսում է հիմնական ռոտորով ծածկված մակերես (շեղ փչում): Ինչպես օդանավը, հիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժի ստեղծմանը ներգրավված օդի ծավալը կարող է ներկայացվել որպես գլան, որի հիմքի մակերեսը հավասար է հիմնական ռոտորի կողմից քշված մակերեսին, իսկ երկարությունը՝ հավասար է թռիչքի արագությանը, արտահայտված մ/վրկ.

Երբ հիմնական ռոտորը գտնվում է տեղում կամ ուղղահայաց թռիչքի մեջ (ուղիղ փչում), օդի հոսքի ուղղությունը համընկնում է հիմնական ռոտորի առանցքի հետ: Այս դեպքում օդի բալոնը կտեղակայվի ուղղահայաց (նկ. 8, բ): Հիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը արտահայտվում է որպես հիմնական ռոտորի կողմից մեկ վայրկյանում քշված մակերևույթով հոսող օդի զանգվածի արտադրյալ՝ ելքային շիթերի ինդուկտիվ արագությամբ.

Ներսում ելքային շիթերի ինդուկտիվ արագությունը մ/վրկ.Անհրաժեշտ է վերապահում անել, որ դիտարկված դեպքերում և՛ օդանավի թևի, և՛ ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի համար առաջացած արագության համար. ևելքային շիթերի ինդուկտիվ արագությունը վերցվում է կրիչի մակերեսից որոշ հեռավորության վրա: Օդային շիթերի ինդուկտիվ արագությունը, որը տեղի է ունենում հենց կրող մակերեսի վրա, կրկնակի փոքր է:

Թևի բարձրացման ուժի ծագման կամ հիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկ ուժի ծագման նման մեկնաբանությունը լիովին ճշգրիտ չէ և վավեր է միայն իդեալական դեպքում: Այն միայն սկզբունքորեն ճիշտ է և հստակ բացատրում է երևույթի ֆիզիկական իմաստը։ Այստեղ տեղին է նկատել մեկ շատ կարևոր հանգամանք, որը բխում է վերլուծված օրինակից.

Եթե ​​հիմնական ռոտորի ընդհանուր աերոդինամիկական ուժը արտահայտվում է որպես հիմնական ռոտորով անցնող մակերևույթով հոսող օդի զանգվածի արտադրյալ և ինդուկտիվ արագություն, և այս զանգվածի ծավալը գլան է, որի հիմքը մակերևույթի մակերեսն է. հիմնական ռոտորը, իսկ երկարությունը թռիչքի արագությունն է, ապա բացարձակապես պարզ է, որ ավելի բարձր թռիչքի արագությամբ, հետևաբար՝ ավելի մեծ, հաստատուն արժեքի (օրինակ՝ ուղղաթիռի քաշին հավասար) մղում ստեղծելու համար։ Պահանջվում է արտանետվող օդի ծավալ, ավելի ցածր ինդուկտիվ արագություն և, հետևաբար, ավելի ցածր շարժիչի հզորություն:

Ընդհակառակը, ուղղաթիռը տեղում «սավառնելիս» օդում պահելու համար ավելի շատ ուժ է պահանջվում, քան որոշակի առաջընթաց արագությամբ թռիչքի ժամանակ, որի դեպքում ուղղաթիռի շարժման պատճառով տեղի է ունենում օդի հակահոսք։

Այլ կերպ ասած, նույն հզորության ծախսումով (օրինակ՝ շարժիչի անվանական հզորությունը), բավականաչափ բարձր արագությամբ թեք թռիչքի դեպքում կարելի է ավելի մեծ առաստաղի հասնել, քան ուղղահայաց բարձրանալով, երբ շարժման ընդհանուր արագությունը

ուղղաթիռներն ավելի քիչ են, քան առաջին դեպքում։ Հետևաբար, ուղղաթիռն ունի երկու առաստաղ. ստատիկուղղահայաց թռիչքով բարձրանալիս և դինամիկ, երբ բարձրությունը ձեռք է բերվում թեք թռիչքով, իսկ դինամիկ առաստաղը միշտ ավելի բարձր է, քան ստատիկը.

Ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի և օդանավի պտուտակի աշխատանքի միջև շատ ընդհանրություններ կան, բայց կան նաև հիմնարար տարբերություններ, որոնք կքննարկվեն ավելի ուշ:

Համեմատելով նրանց աշխատանքը՝ կարելի է տեսնել, որ ընդհանուր աերոդինամիկ ուժը և հետևաբար ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի մղումը, որը ուժի բաղադրիչ է.

Ռհանգույցի առանցքի ուղղությամբ, միշտ ավելի շատ (5-8 անգամ) նույն շարժիչի հզորության և նույն քաշի համար Ինքնաթիռպայմանավորված է նրանով, որ ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի տրամագիծը մի քանի անգամ մեծ է ինքնաթիռի պտուտակի տրամագծից։ Այս դեպքում հիմնական ռոտորի օդի արտանետման արագությունը պակաս է պտուտակի արտամղման արագությունից:

Հիմնական ռոտորի մղման չափը շատ մեծ չափով կախված է դրա տրամագծից:

Դև հեղափոխությունների քանակը։ Եթե ​​պտուտակի տրամագիծը կրկնապատկվի, նրա մղումը կաճի մոտավորապես 16 անգամ, եթե պտույտների թիվը կրկնապատկվի, ապա մղումը կաճի մոտավորապես 4 անգամ: Բացի այդ, հիմնական ռոտորի մղումը նույնպես կախված է օդի խտությունից ρ, սայրի անկյունից φ (գլխավոր ռոտորի քայլը),երկրաչափական և աերոդինամիկ բնութագրերայս պտուտակի վրա, ինչպես նաև թռիչքի ռեժիմում: Վերջին չորս գործոնների ազդեցությունը սովորաբար արտահայտվում է պտուտակի մղման բանաձևերում՝ մղման գործակցի միջոցով. ա տ . .

Այսպիսով, ուղղաթիռի հիմնական ռոտորի մղումը համաչափ կլինի.

- մղման գործակիցը............. ա ռ

Հարկ է նշել, որ գետնին մոտ թռիչքների ժամանակ մղման արժեքի վրա ազդում է այսպես կոչված «օդային բարձը», որի շնորհիվ ուղղաթիռը կարող է գետնից բարձրանալ և մի քանի մետր բարձրանալ «սավառնելու համար» պահանջվողից պակաս էներգիայի սպառման դեպքում։ 10- տասնհինգ բարձրության վրա մ.Հասանելիություն» օդային բարձ», բացատրվում է նրանով, որ պտուտակով նետված օդը հարվածում է գետնին և որոշակիորեն սեղմվում է, այսինքն՝ մեծացնում է դրա խտությունը։ «Օդային բարձի» ազդեցությունը հատկապես ուժեղ է, երբ պտուտակն աշխատում է գետնին մոտ: Օդի սեղմման պատճառով հիմնական ռոտորի մղումն այս դեպքում նույն էներգիայի սպառման դեպքում ավելանում է 30-ով:

40%. Այնուամենայնիվ, գետնից հեռավորության հետ այս ազդեցությունը արագորեն նվազում է, և թռիչքի բարձրության վրա, որը հավասար է պտուտակի տրամագծի կեսին, «օդային բարձը» ավելացնում է մղումը ընդամենը 15-ով: 20%. «Օդային բարձի» բարձրությունը մոտավորապես հավասար է հիմնական ռոտորի տրամագծին: Հետագայում, ձգողականության աճը անհետանում է:

Հովերի ռեժիմում հիմնական ռոտորի մղման կոպիտ հաշվարկի համար օգտագործվում է հետևյալ բանաձևը.

հիմնական ռոտորի աերոդինամիկ որակը և «օդային բարձի» ազդեցությունը բնութագրող գործակից: Կախված հիմնական ռոտորի բնութագրերից, գործակիցի արժեքը ագետնին մոտ սավառնելիս այն կարող է ունենալ 15-25 արժեքներ:

Ուղղաթիռի հիմնական ռոտորն ունի չափազանց կարևոր հատկություն՝ շարժիչի կանգառի դեպքում ինքնապտույտի (ավտոռոտացիայի) ռեժիմում վերելակ ստեղծելու ունակություն, ինչը թույլ է տալիս ուղղաթիռին կատարել անվտանգ սահում կամ պարաշյուտային վայրէջք և վայրէջք:

Պտտվող հիմնական ռոտորը պլանավորում կամ պարաշյուտով թռչելիս պահպանում է անհրաժեշտ քանակությամբ պտույտներ, եթե դրա շեղբերները տեղափոխվում են տեղադրման փոքր անկյան տակ:

(l--5 0) 1. Միաժամանակ պահպանվում է բարձրացնող ուժը, որն ապահովում է վայրէջքը հաստատուն ուղղահայաց արագությամբ (6-10. մ/վ), սդրա հետագա նվազումը հավասարեցման ընթացքում մինչև վայրէջք կատարելը l--1,5 մ/վրկ.

Հիմնական ռոտորի աշխատանքի մեջ զգալի տարբերություն կա շարժիչային թռիչքի դեպքում, երբ շարժիչից ուժը փոխանցվում է պտուտակին, իսկ թռիչքի դեպքում՝ ինքնապտույտի ռեժիմում, երբ այն էներգիա է ստանում մինչև պտտել պտուտակը հանդիպակաց օդային հոսքից, զգալի տարբերություն կա.

Շարժիչային թռիչքի ժամանակ եկող օդը վերևից կամ վերևից անկյան տակ հոսում է հիմնական ռոտորի մեջ: Երբ պտուտակն աշխատում է ինքնապտտման ռեժիմում, օդը ներքևից կամ ներքևից անկյան տակ է անցնում պտտման հարթություն (նկ. 9): Ռոտորի հետևում գտնվող հոսքի թեքությունը երկու դեպքում էլ ուղղված կլինի դեպի ներքև, քանի որ առաջացած արագությունը, ըստ իմպուլսի թեորեմի, ուղղվելու է ուղղակիորեն հակառակ մղմանը, այսինքն՝ մոտավորապես ներքև ռոտորի առանցքի երկայնքով:

Այստեղ մենք խոսում ենք արդյունավետ տեղադրման անկյան մասին, ի տարբերություն կառուցողականի։