Вертолёт, 1998 № 03 | страница 54

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ

К И. Николаев, канд. техн. наук, КГТУ (КАИ)

Существует несколько разновидностей вертикально взлетающих аппаратов. и это. в основном, представители «летательных аппаратов легче воздуха»: дирижабли, аэростаты, воздушные шары… Воздухоплавательные аппараты «держатся» в воздухе в большей мере за счет аэростатической силы (силы Архимеда). Вертолет - летательный аппарат тяжелее воздуха - занимает среди них особое место. Как и у других представителей этого класса (самолеты. планеры, крылатые ракеты), у вертолет а основным несущим элементом является крыло, которое создает подъемную силу при взаимодействии с воздушным потоком. Поэтому для полета ему необходимо движение воздуха относительно крыла или крыла относительно воздуха, чтобы возникающая подъемная сила уравновесила вес машины. Подъемная сила крыла зависит от квадрата скорости набегающего потока и линейно - от скоростного напора:

Горизонтальную скорость обеспечивают ви

нтовые или реактивные двигатели. создавая пропульсивную силу. Самолету для взлета необходимо разбежаться до определенной скорости, когда подъемная сила крыла уравновесит вес самолета. Вертолету же разбег не нужен, потому что подъемная сила создастся вращающимся крылом - лопастями несущего винта. движущимися относительно неподвижного воздуха. Лопасти создают как подъемную, мак и пропульсивную силу, необходимую для движении вертолета. Лопасти являются крыльями очень большого удлинения:

Например, лопасти вертолета Ми-8 имеют коэффициент удлинения 20.47, вертолета Ми-6 - 17,5, Ка-32 - 16,56. Для сравнения, удлинение полукрыла планера ЛАК-12 «Литва» составляет 14,25. Для классических аппаратов с невращающимся крылом с увеличением удлинения улучшается аэродинамическое качество. Каждая лопасть работает не изолированно, как крыло планера или самолета, а совместно с другими лопастями винта - в возмущенном потоке воздуха. Поэтому более важным конструктивным параметром дня винта является коэффициент заполнения, равный отношению суммарной площади лопастей к ометаемой площади диска:

Сечение лопастей вертолета обтекается сложным неравномерным потоком воздуха, являющимся результатом взаимодействия набегающего потока с вращающейся лопастью и индуктивными скосами потока. Индуктивный поток образуется в результате взаимовлияния несущего винта и окружающего воздуха. В итоге даже в условиях осевого симметричного обтекания на режиме висения на лопастях возникает существенно неравномерный поток воздуха.