Преимущества однополостного винта на вертолёте сводится на нет,из за того ,что лопасть идущая вперёд по ходу движения, на концах лопасти развивает околозвуковую скорость.Поэтому чем меньше лопастей,тем больше надо обороты НВ,соответственно и быстрее лопасть будет выходить на сверхзвук.В принципе из за этого вертолёты и летают относительно медленно.
ну немного подправлю.
1- любой винт, любого летательного аппарата не при каких условиях не должен закраиной винта развивать скорость звука.
2- преимущество однолопастного винта против многолопастного это его более высокий КПД. А именно выше единица тяги на затраченную мощность мотора. поэтому их применяли исключительно на маломощных самолетах. получается так, что легкий самолёт с мощностью мотора например всего 100л.с. и однолопастным винтом имеет тягу немного выше чем самолёт с таким же мотором но двухлопастным винтом соответственно меньшего диаметра, почему двухлопастной меньшего диаметра ? Потому что для двухлопастного такого же диаметра как и у однолопастного уже мощности мотора не хватает.
А не будет ли большей вибрация оси винта из-за перекоса? Не из-за баланса (это-то само собой), а из-за того, что по сути винт - это рычаг, который по-любому будет пытаться согнуть ось. Компенсировать это сложно, так как эта сила будет зависеть от скорости вращение, которая переменая. А на вертолёте это будет ещё сложней.
Маленький нюанс - вихри мешают многолопастным винтам на МАЛЕНЬКИХ скоростях. При скорости полета хотя бы в треть от угловой скорости среднего радиуса винта - вихри не мешают и каждая лопасть работает в "не возмущенном" набегающем потоке.
Так что, для моделей и ветрогенераторов приемлемо а для серьезных самолетов уже нет.
Многолопастные винты появились из-за избыточной мощности моторов. Давайте на пальцах представим максимально упрощенную "формулу", или вернее сказать упрощенный расчёт КПД винта (да простят меня инженеры МАИ)))))
предположим что все наши разные винты имеют одинаковые по геометрии лопасти, тогда для вращения однолопастного винта нам потребуется мощность мотора допустим 100л.с. и получаем тягу с одной лопасти предположим 100кг.
Тогда для вращения двухлопастного винта с такими же, но двумя лопостями нужно уже мотор 200л.с. а тягу имеем не 100 100=200 кг. а из-за понижающегося КПД каждой лопасти получаем 95 95=190кг.
3-х лопастной винт потребует 300л.с. мотор, а КПД каждой лопасти будет ещё ниже, 90 90 90=270кг.
4-х лопастной винт потребует 400л.с. а выдаст ещё меньший КПД тяги каждой лопасти 85 85 85 85=340кг.
5-ти лопастной 500л.с. и 80 80 80 80 80=400кг.тяги. и так далее. поэтому многолопасные винты имею смысл только на двигателях очень большой мощности. И все готовы терпеть повышенный расход топлива из-за понижающегося КПД винта, главное для таких винтов это тяга.
Те-же Ту-95 прекрасно летают с 4-х лопастными винтами, так для чего городить огород тем более что есть отработанные ТРДД?
Вся ваша описанная теория - для классических прямых винтов, а у винто-вентиляторных - специальная саблеобразная форма именно для повышения КПД установки на современных крейсерских скоростях.
Так что "распальцовывайте" перед теми то ничего не соображает в аэродинамике.
И ещё маленький ньюансик: для повышения КПД однолопастного винта (тем более при малых мощностях) его надо делать большего диаметра (с соответсвующими конструктивными проблемами) чем тот же 2-х лопастной. Ведь при ограничении диаметра (то-есть длины лопасти) КПД несущей поверхности падает. Так что все ваши вышеприведенные расчеты - сферический конь в вакууме. Расчеты надо делать для всей винтомоторной группы.
блин, да я и не спорил не о чем таком, я просто пояснил назначение этого самого однолопастного винта. и его если так можно сказать "плюсы", его же почему-то придумали и применяли? мы же с вами и так видим, что это архаизм, и давно не применяется в современной авиации. так зачем же тогда тыкать пальцем и надувать щеки ?
А давайте то же самое с другой стороны, может, понятнее будет:
то, что чем крыло длиннее, тем оно эффективнее, наверно, общеизвестно. Потому у планеров такие большие по размаху крылья. Идеал - длинное узкое крыло.
Лопасть винта - то же самое крыло, её тоже лучше делать узкой и длинной. Когда мощность велика - лопасть получается слишком длинной. Это и вопрос прочности, и околозвуковые скорости на конце могут получиться, и дисбаланс тяги будет слишком сильно разбивать подшипники.
А вот для маломощных применений, вроде моделек - почему нет?
Заметьте, что, поскольку в центре винта скорость - ноль, две лопасти длиной по метру совсем не равноценны одной двухметровой.
Отдельно про пример узких длинных лопастей - вертолёт. Очень уж у него плохие экономические показатели относительно самолёта, приходится идти на траты ради повышения эффективности винта - и лопасти там предельно длинные.
21 комментарий
7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
1- любой винт, любого летательного аппарата не при каких условиях не должен закраиной винта развивать скорость звука.
2- преимущество однолопастного винта против многолопастного это его более высокий КПД. А именно выше единица тяги на затраченную мощность мотора. поэтому их применяли исключительно на маломощных самолетах. получается так, что легкий самолёт с мощностью мотора например всего 100л.с. и однолопастным винтом имеет тягу немного выше чем самолёт с таким же мотором но двухлопастным винтом соответственно меньшего диаметра, почему двухлопастной меньшего диаметра ? Потому что для двухлопастного такого же диаметра как и у однолопастного уже мощности мотора не хватает.
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Так что, для моделей и ветрогенераторов приемлемо а для серьезных самолетов уже нет.
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
предположим что все наши разные винты имеют одинаковые по геометрии лопасти, тогда для вращения однолопастного винта нам потребуется мощность мотора допустим 100л.с. и получаем тягу с одной лопасти предположим 100кг.
Тогда для вращения двухлопастного винта с такими же, но двумя лопостями нужно уже мотор 200л.с. а тягу имеем не 100 100=200 кг. а из-за понижающегося КПД каждой лопасти получаем 95 95=190кг.
3-х лопастной винт потребует 300л.с. мотор, а КПД каждой лопасти будет ещё ниже, 90 90 90=270кг.
4-х лопастной винт потребует 400л.с. а выдаст ещё меньший КПД тяги каждой лопасти 85 85 85 85=340кг.
5-ти лопастной 500л.с. и 80 80 80 80 80=400кг.тяги. и так далее. поэтому многолопасные винты имею смысл только на двигателях очень большой мощности. И все готовы терпеть повышенный расход топлива из-за понижающегося КПД винта, главное для таких винтов это тяга.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Вся ваша описанная теория - для классических прямых винтов, а у винто-вентиляторных - специальная саблеобразная форма именно для повышения КПД установки на современных крейсерских скоростях.
Так что "распальцовывайте" перед теми то ничего не соображает в аэродинамике.
И ещё маленький ньюансик: для повышения КПД однолопастного винта (тем более при малых мощностях) его надо делать большего диаметра (с соответсвующими конструктивными проблемами) чем тот же 2-х лопастной. Ведь при ограничении диаметра (то-есть длины лопасти) КПД несущей поверхности падает. Так что все ваши вышеприведенные расчеты - сферический конь в вакууме. Расчеты надо делать для всей винтомоторной группы.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
то, что чем крыло длиннее, тем оно эффективнее, наверно, общеизвестно. Потому у планеров такие большие по размаху крылья. Идеал - длинное узкое крыло.
Лопасть винта - то же самое крыло, её тоже лучше делать узкой и длинной. Когда мощность велика - лопасть получается слишком длинной. Это и вопрос прочности, и околозвуковые скорости на конце могут получиться, и дисбаланс тяги будет слишком сильно разбивать подшипники.
А вот для маломощных применений, вроде моделек - почему нет?
Заметьте, что, поскольку в центре винта скорость - ноль, две лопасти длиной по метру совсем не равноценны одной двухметровой.
Отдельно про пример узких длинных лопастей - вертолёт. Очень уж у него плохие экономические показатели относительно самолёта, приходится идти на траты ради повышения эффективности винта - и лопасти там предельно длинные.
Удалить комментарий?
Удалить Отмена7 лет назад
Удалить комментарий?
Удалить ОтменаУдалить комментарий?
Удалить Отмена