Inside Avia

Аэродинамика вертолетов.
Часть 2. Взмахи лопастей 🚁

Несущий и рулевой винты вертолета

При вращении лопасти несущего винта вертолёта обтекаются встречным потоком воздуха по-разному. Представим окружность, которую описывает лопасть (см. рис. 1) при поступательном движении вперёд. Если принять заднее положение лопасти за 0º, то лопасть в интервале от 0º до 180º будет наступающей, а от 180º до 360º – отступающей.

#inside_top

Наступающая лопасть движется навстречу набегающему потоку воздуха, и суммарная скорость ее движения относительно этого потока возрастает, потому что сам поток, в свою очередь, движется ей навстречу.

В то же время скорость движения отступающей падает, а вместе с ней падает и подъёмная сила лопасти. Из-за такой разности значений подъёмной силы вертолёт должен был бы стремиться перевернуться в сторону отступающей лопасти 😳

✅ Для того, чтобы нивелировать такой негативный эффект, лопасти несущего винта не жёстко крепятся во втулке посредством специальных шарниров: горизонтального, вертикального и осевого.

При наступающем движении подъёмная сила растёт, из-за этого лопасть приподнимается вверх на горизонтальном шарнире – делает «взмах». В это же время растёт и лобовое сопротивление, поэтому лопасть отклоняется назад на вертикальном шарнире. При таком взмахе получается, что воздух относительно лопасти приобретает еще и некоторое движение вниз, из-за чего угол атаки относительно набегающего потока уменьшается – рост подъёмной силы замедляется.
Подъём лопасти продолжится до 180º, после чего происходит обратный процесс, но уже с отступающей лопастью – она начинает опускаться с минимумом в точке около 0º. Таким образом значение подъёмной силы лопасти будет оставаться постоянной, и она будет описывать в воздухе не просто окружность, а своего рода синусоиду. А вертолёт будет махать своими лопастями почти так же, как самолёт машет крыльями 👀

P.S. Уже в следующей части рассмотрим принцип управления винтокрылой машиной.

3.0K views07:00