Principalele regularități care explică de ce și cum un avion zboară au fost luate în considerare în capitol (de ce și cum zboară planorul). Aici vom discuta doar acele întrebări care sunt direct asociate cu modele de aeronave de zbor a modelelor discutate anterior și caracteristicile lor izgotovleniya.My a constatat că, atunci când aripa se mișcă cu o viteză de U în unghiul de atac (a) acționează asupra forței aerodinamice R, care sunt componente de ridicare forța Y și forța de tracțiune X. Și mai mult U și (a), cu atât mai mari sunt forțele forțelor X și Y.
În funcție de relația dintre forța de ridicare Y și gravitatea G a aeronavei, aeronava va zbura orizontal sau sub un unghi la orizont, câștigând sau pierzând altitudinea. Și raportul dintre puterea de tracțiune a centralei electrice P și forța de tracțiune X determină dacă aeronava zboară cu o viteză constantă constantă sau cu accelerație (decelerație). Să luăm în considerare modurile de bază ale zborului aeronavei. Aeronava poate zbura de-a lungul unei traiectorii drepte sau curbe, cu o viteză constantă sau variabilă, de-a lungul unei traiectorii orizontale și de-a lungul unei traiectorii înclinate spre orizont, adică atunci când urcă sau coboară
Un zbor cu o viteză constantă este numit constant. Să considerăm un zbor orizontal constant (Figura 99, a). Lăsați avionul să zboare direct de-a lungul unei traiectorii orizontale cu o anumită viteză constantă a aerului la un anumit unghi de atac. În acest caz, un plan forță aerodinamic plin care acționează R.Razlozhim această forță conform regulii paralelogramului în două componente: direcția perpendiculară de zbor - Y și zbor - forța X. ridicare Y a aripii este orientată vertical, ca aeronava zboară pe orizontală, (a) forță Tragerea întregii aeronave X este îndreptată direct spre trafic. Greutatea G acționează în centrul de greutate și este îndreptată vertical în jos. Cea mai mare forță Y și G trebuie să fie egale, în caz contrar avionul nu va zbura gorizontalno.Nakonets, avionul forța de împingere a elicei P, care este orientată în general în direcția de mișcare a avionului. Această forță echilibrează forța rezistenței frontale.
Deci, cu un zbor orizontal constant, ridicarea aripii este egală cu forța gravitației aeronavei, iar forța de propulsie a elicei este la tracțiunea frontală. În absența egalității acestor forțe, mișcarea va fi fie neuniformă, fie curbilină. Să analizăm acum ce forțe acționează asupra avionului cu o creștere constantă (Figura 99, b). Forța de ridicare Y îndreptat perpendicular mișcarea aeronavei, forța de tragere împotriva mișcării direct X- (rezultanta lor nu este ilustrat), de apăsare P - mișcare și gravitație G - vertical în jos. Toate aceste forțe, după cum deja știm, trebuie să fie în echilibru. Deoarece ascensorul este perpendicular pe direcția de mișcare, atunci când alpinism nu ar coincide cu direcția gravitației, și, prin urmare, nu poate contrabalansa (ca în zbor înainte). Se descompune forța gravitației G în două componente G1 și G2 (cea din urmă este direcționată de-a lungul liniei de acțiune a forței X). Vedem că forța de ridicare echilibrează doar o componentă - forța G1.
Celălalt component - forța G2-, împreună cu forța de tracțiune X, trebuie să echilibreze forța de tracțiune a motorului P. Astfel, atunci când aeronava este ridicată, forța motoarelor servește parțial ca forță de ridicare. Nu este greu de concluzionat că cu cât unghiul de ascensiune este mai mare, cu atât mai mare parte a forței de greutate va trebui să echilibreze forța motorului. Când ridicați o aeronavă, mergeți înainte, câștigând simultan altitudine. Altitudinea pe care aeronava o colectează în 1 secundă se numește viteza verticală de ridicare. Viteza verticală va fi mai mare, cu atât este mai mare puterea excesivă a grupului motorului elicei. Planificarea constantă a unui avion este mișcarea uniformă cu un motor ghimpată de-a lungul unei traiectorii descendente rectilinie (Figura 99, c).
Planificarea este caracterizată de o pierdere continuă a înălțimii. În practică, în conformitate cu planificarea de zbor este înțeleasă ca toate cazurile de reducere în pantă rectilinie uniformă a aeronavei, atunci când forța de tracțiune a motorului este mai mică decât forța minimă necesară pentru zbor la nivel constant. Unghiul 0, compilat de traiectoria de planificare cu orizontul, se numește unghiul de planificare. Atunci când se planifică (dacă neglijăm forța de propulsie a pedalei de accelerație a motorului din spate) pe un plan sunt două forțe: gravitație G, aplicat, ca întotdeauna, centrul de greutate și în jos și puterea deplină a aerodinamică forță R. R trebuie să echilibreze forța G, adică să .. să fie egală cu ea și direcționată vertical în sus. Să determinăm forța R prin regula paralelogramului prin forța de ridicare Y și forța rezistenței frontale X.
În același mod vom extinde forța G pentru a forța G1 și G2 componentă a forței de gravitație G2 este singura forță îndreptată în direcția de zbor. Datorită acțiunii acestei forțe, echilibrarea tracțiunii X și, eventual, planificarea avionului. În zbor, avionul depășește permanent rezistența la aer. Această activitate este efectuată de unitatea de putere. Ca o centrală electrică, se utilizează fie un motor, fie o elice de aer sau un motor cu reacție. Aici vom descrie doar lucrarea elicei, deoarece majoritatea modelelor care zboară set motor și elice, prin urmare, în timpul rotației elicei lamelor să afecteze fluxul de aer la un anumit unghi de atac și aruncă-l înapoi, și aspiră să avanseze în conformitate cu a treia lege a lui Newton (organismele acționează reciproc cu forțe orientate de-a lungul aceleiași linii drepte, egale în valoare absolută și opuse în direcție).
Propulsorul în același timp, dezvoltă o forță care trage aeronava înainte și, prin urmare, se numește o forță de tracțiune sau o tracțiune șurub vinta.Tyaga echilibrează trageți aeronavei și dă necesară pentru a acoperi viteza înainte. Propulsorul constă din lame și partea centrală care le conectează - butucul. Forța de împingere este dezvoltată de lamele de elice. Secțiunea lamei (profilului) are o formă similară cu forma profilului aripii. Profilul lamei este variabil: la capătul lamei subțire și se îngroațează treptat spre axă. Marginea lamei, care se rotește în raport cu fluxul de aer, se numește marginea atacului sau marginea anterioară, iar marginea din spate este marginea debitului sau marginea posterioară. Cantitatea geometrică principală care caracterizează un șurub de aer este diametrul său, adică diametrul circumferinței, descris atunci când elicea se rotește cu capetele palelor sale.
O altă caracteristică importantă a elicei este pasul său. Pasul teoretic al elicei este distanța pe care o elice care se deplasează la o anumită viteză va trebui să treacă printr-o singură rotație dacă se mișcă în aer, ca într-un mediu încăpățânat. În timpul zborului unui avion, elicea aerului, datorită ductilității aerului, avansează pentru o revoluție pe o distanță, de obicei puțin mai mică decât pasul teoretic. Această distanță se numește pitch real al șurubului sau al pasului său. Diferența dintre etapa teoretică și pasul se numește alunecarea șurubului. Lucrul lamelor de elice este similar cu cel al aripii. Dar mișcarea șurubului este mai complicată. Spre deosebire de aripă, lamele de elice în timpul zborului nu numai că se mișcă înainte, ci și se rotesc. Cum apare forța de tracțiune a elicei? Să lăsăm pe lamă un element mic mărginit de două secțiuni
Acesta poate fi considerat ca o aripă mică, care în zbor se deplasează de-a lungul unei linii de șurub. În consecință, elementul de lamă, ca și aripa unei aeronave, creează o forță aerodinamică R. Această forță poate fi descompusă în două forțe - paralele cu axa șurubului și perpendiculară pe ea. Forța orientată spre înainte va fi forța de tragere a elementului lamei; A doua forță, mai mică, îndreptată împotriva rotației șurubului, este o forță de frânare. Puterea forței de tracțiune a elicei depinde în mare măsură de viteza zborului: cu o viteză crescătoare, aceasta scade. De ce se întâmplă acest lucru și ce contează pentru zbor? Când avionul se află la sol și centrala electrică funcționează, lamele de elice au o singură viteză - una circumferențială. Aceasta înseamnă că aerul se deplasează pe lamă în direcția săgeții A în planul de rotație a șurubului. Unghiul dintre direcția curentului care urmează și coarda profilului lamei este unghiul de atac.
După cum vedem, atunci când aerul este în continuare, acesta este egal cu unghiul de instalare a lamei în planul de rotație. O imagine diferită este obținută în timpul zborului, când șurubul nu numai că se rotește, ci și se deplasează înainte. Se adaugă aceste mișcări, și ca rezultat se deplasează lama de-a lungul unei linii elicoidale (Fig. 100 b), și unghiul dintre debitul de aer din sens opus și profilului paletei coardă (unghi de atac) scade și devine mai mică decât unghiul unității de lame. Cu cât viteza de zbor este mai mare, cu atât este mai mic unghiul de atac al lamelor și, în consecință, cu cât este mai mică împingerea. Rezistența șurubului de tracțiune depinde de diametrul său, lățimea paletei rotorului, unghiul de atac la care lama întâlnește fluxul de aer, iar viteza cu care se rotește șurubul, t. E. Pe viteza de rotație. Pentru anumite tracțiune poate fie să se debaraseze masa mica de aer cu viteză ridicată (viteză mică și mare șurub diametru), sau de a se debarasa de masa mare de aer la o viteză redusă (viteză mare și mic diametru elice) Într-un al doilea caz, costurile energetice sunt mai mici. Prin urmare, rezultă că este mai avantajos să se utilizeze șuruburi cu diametru mare. În același timp, șuruburile cu diametru mare sunt greoaie.
Pentru fiecare secțiune transversală a vitezei de rotație a lamei circumferențială variază: în jurul axei este zero, iar cel mai înalt capătul paletei. Prin urmare, unghiul de înclinare (instalare) a lamei ar trebui să scadă de la centru până la capete. Înclinarea lamei este legată de distanța pe care diferitele puncte ale secțiunii șuruburilor trec printr-o singură rotație. Pentru lama funcționează în mod egal pe lungimea și unghiul de atac al tuturor secțiunilor au fost aceleași și egal cu unghiul corespunzător forța de tracțiune maximă, aveți nevoie pentru a strânge lama șurub, oferindu-l la diferitele secțiuni de diferite înclinare. Aceste caracteristici importante pe care le vom lua în considerare la fabricarea șuruburilor pentru unitățile de putere ale modelelor noastre.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: