Аэродинамика вертолета (Гессоу А., Мейерс Г., 1954 - Аэродинамика вертолета)

ьхп — самолет сванми рокамма СКБ "Вулкан-Адиа" А. ГЕССОУ и Г. МЕЙЕРС АЭРОДИНАМИКА ВЕРТОЛЕТА Перевод с английского инж. В. И. БИРЮЛИНА Под редакцией проф. И. П. БРАТУХИНА ГОСУДАРСТВЕННОЕ ИЗДАТЕЛЬСТВО ОБОРОННОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ Москва 1954 нмжл Оиз-3я.ьрьхи — сзмалет свонмн рукамня СКБ "Вулкан-Адиа" Книга Гессоу и Мейерса представляет собой систеъитическов изложение аэродинамики вертолета.

Авторы, пользуясь минимальным количеством сложных математических формул, дают физическую картину работы несущего винта и полета вертолета. Глава 1 дает общее представление об устройстве вертолета. В главах 11, Ш, 1Ъ' и Ъ' подробно рассматривается работа несущего винта в осевом потоке Глава Ъ'1 посвящена движению лопасти и действию управления на движение лопасти.

В главах Ъ'11, Ъ'111 и 1Х изложена аэродинамика несущего винта при косой обдувке и рассматриваются характеристики вертолета при полете вперед, В главе Х излагается физическая сущность устойчивости вертолета на режимах висения и полета вперед. Книга заканчивается главой, кра1ко излагающей некоторые вопросы вибраций вертолетов. ямал ока-1а.ьрьхп — самплет сванмн рукамнл СХБ "В1тлтсаа-АИиа" Замеченные опечатки Лолккно быть Напечатано Строка Стр.

теореме подставить (см фиг. 11. 4) 11 сверху 1 сверху 8 сверху теории поставить (см. фиг. 1!.5) 57 Формула (111. 211 0 Ь кц 74 Формула (1Ч. 9) Лт„ 01=окц — Ь Формула (1Ч. 22) 14 сверху Ьтк= ~т = ()ку 81 152 А. Гессоу к Г. Майерс Заказ 675 1146 ОТ РЕДАКТОРА РУССКОГО ПЕРЕВОДА Аэродинамика вертолета является трудным предметом для изучения и требует ясного представления физической картины работы несущего винта и полета вертолета Б опубликованной до сих пор литературе по вопросам аэродинамики вертолета недостаточно уделялось внимания разъяснению физического смысла приводимых математических формул. Данная книга лишена этого недостатка. Авторы, излагая вопросы аэродинамики вертолета, сумели раскрыть в доступной форме физическую картину работы несущего винта, устойчивости и управляемости вертолета.

Успешно применена к расчету несущего винта на вертикальных режимах и висении импульсная теория несущего винта, созданная в нашей стране Б. Н. Юрьевым и Г. Х. Сабининым еще в 1910 г. а~ф~~-,Ямалет свау~рукамн".! ПРЕДИСЛОВИЕ АВТОРОВ Аэродинамика винтокрылых аппаратов, в том виде и объеме, в каких она создана на сегодня, появилась в результате более чем двадцатилетней работы многих талантливых исследователей. Б то время как наши знания в вопросах вертолетной техники все еще весьма ограничены, теоретические вопросы аэродинамики с помощью экспериментов в аэродинамических трубах и летных испыганий разработаны достаточно хорошо.

Решение многих вопросов, связанных с конструированием вертолетов, требует понимания основ аэродинамики, поэтому авторы старались возможно яснее изложить вопросы аэродинамики вертолетов в том виде, в каком они отработаны в настоящее время. Эта книга написана как учебник, а также как пособие для инженеров вертолетной промышленности. Значительный опыт в области аэродинамики вертолета авторы приобрели, работая в летном отделе Ланглеевской лаборатории, и поэтому основой материала, изложенного в книге, послужили работы, проведенные в течение последних 15 лет (более 70 опубликованных работ) в этой лаборатории Авторы старались дать физическую картину работы несущего винта. Сложные математические формулы приводятся только там, где они имеют основное значение.

Преследовалась цель дать математические выражения, легко используемые на практике для целей конструирования. Для облегчения усвоения материала теми, кто практически незнаком с вертолетами, в главе 1 дано общее представление о вертолетах и их устройстве. Затем разбирается аэродинамика режима висения, так как на примерах режима висения легче сообщать основные понятия, не усложняя вопрос явлениями поступательного полета.

По этим же соображениям самовращение разбирается на режиме вертикального спуска. Для понимания явлений, происходящих при поступательном полете, рассматриваются маховое движение лопасти и ее поворот относительно продольной оси. Уравнения моментов и основных сил несущего винта в косом потоке дают возможность определять характеристики вертолета. Этот метод исключительно прост и в то же время позволяет определить характеристики вертолета точнее, чем любой из опубликованных до сих пор. Дано приложение теории как к моторному ио- !а.ьрЬхи — Самолет своими руками СКБ "Вулкан-Айиа" лету, так и к полету на режиме самовращения, рассматриваемому как случай, когда мощность на валу равна нулю. В книге рассматриваются также различные конструктивные параметры, например, нагрузка на диск, заполнение, крутка лопасти и их влияние на характеристики; освещаются вопросы срыва и сжимаемости потока на лопастях несущего винта при высоких скоростях полета; указываются средства, с помощью которых конструктор может избежать срыва и сжимаемости потока на лопастях и получить более высокую скорость; наконец, в отдельных главах дается физическая картина устойчивости и вибрации вертолета В библиографии А дается полный перечень работ КАСА по винтовым летательным аппаратам, ссылки на которые в тексте обозначаются двумя цифрами (например, Л.

3). Перечень работ других организаций дан в библиографии Б, ссылки на них в тексте даются одной цифрой (например, 24). Авторы выражают свою благодарность Ф. Б. Густафсону — руководителю летных исследований по вертолетам в лаборатории Ланглея и Т. И. Маккорклу, иллюстрировавшему книгу А. Гессоу, Г. Мейерс Хэмптон, Вирджиния. ммюл 1 .

хп — Самолет своими руками'Г! СКБ "Вулкан-Айив" ПРИНЯТЫЕ СОКРАЩЕНИЯ И ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ Сокращения АП вЂ” автомат-перекос. ГШ вЂ” горизонтальный шарнир. ВШ вЂ” вертикальный шарнир. ОШ вЂ” осевой шарнир. ц. т. — центр тяжести. и д. — коэффициент полезного действия. Основные обозначения Геометрические характеристики Я вЂ” радиус несущего винта в м.

г — радиус сечения лопасти в и. относительный радиус сечения лопасти. Ь— Ь— е ~гш— ~вш— вкц— а— л„— угол атаки сечения лопасти в градусах. угол подъема лопасти над плоскостью вращения несущего винта в градусах. угол поворота лопасти относительно вертикального шарнира в градусах. угол азимутального положения лопасти в градусах. угол атаки несущего винта в градусах. угол набора высоты вертолетом в градусах число лопастей несущего винта Ьнаб 7г— площадь диска несущего винта в м. хорда сечения лопасти в м. эквивалентная хорда.

расстояние от оси вращения несущего винта до оси горизонталь- ного шарнира в м. расстояние от оси вращения несущего винта до оси вертикального шарнира в м. угол притекания потока к сечению лопасти в градусах. то же на конце лопасти в градусах. угол установки сечения лопасти, отсчитываемый от линии нуле- вого с до плоскости вращения в градусах. то же на конце лопасти в градусах.

угол наклона кривой подъемной силы сечения по углу атаки ~1с, йЪ СКБ "Вултсая-АИиа а а Кинетические, массовые и динамические характеристики 1' — скорость полета в км/час. $' — вертикальная скорость вертолета в м/сек. У Гт — осевая скорость воздуха в плоскости диска несущего винта в м/сек т! — индуктивная скорость в м/сек. И' — равнодействуюшая скорость у элемента лопасти в м/сек. ю:угловая скорость вращения несущего винта в рад/сек.

Т вЂ” тяга несущего винта в кг. Тт — тяга одной лопасти в кг. 0; — вес вертолета в кг. Юца1 — центробежная сила в кг. г — подъемная сила в кг. Н вЂ” продольная сила несущего винта в кг. Н вЂ” часть продольной силы от профильного сопротивления в кг. Р Н,.— часть продольной силы от индуктивного сопротивления в кг. 5 — поперечная сила несущего винта в кг. й — мощность в л. с. Мк — крутящий момент несущего винта в кгм. ˄— компонент крутящего момента несущего винта от индуктивного сопротивления в кгм. ̄— компонент крутящего момента несущего винта от профильного сопрс.

тивления в кгм. Ю вЂ” мощность, затрачиваемая на под~ем вертолета, в л. с. У й!л — мощность, затрачиваемая иа висении, в л. с. .азгпу — момент инерции лопасти относительно горизонтального шарнира в кгмсек. Параметры и коэффициенты 0,7 с = ' — коэффициент заполнения несущего винта. ;Я 11соэ а 1 Р. — — характеристика режима работы винта. оК соЯ 1тэ1п а+о Л= — коэффициент протекании со/с! Т ст = — коэффициент тяги несущего винта.