1.9.2 Факторы, влияющие на углы взмаха

1. Режим работы НВ. Чем больше скорость набегающего потока Vo, тем больше эффективная скорость обтекания наступающих лопастей и меньше ско­рость отступающих. Увеличиваются прирост скорости обтекания, инерционные силы взмаха и, следовательно, углы взмаха.

2. Углы установки лопастей (шаг НВ). Чем больше углы установки лопастей , тем больше коэффициенты тяги лопастей С_Т. Увеличивают­ся подъемные силы наступающих лопастей. Увеличиваются углы взмаха лопастей (амплитуда взмаха).

3. Частота вращения НВ. Оказывает влияние на окружные скорости и центробежные силы лопастей. Однако центробежные силы в 10-12 раз больше подъемных сил, т. е. их влияние более значительно. Поэтому при увеличении частоты вращения НВ n_н углы взмаха стремятся к ну­лю (лопасти приближаются к КПВ), при уменьшении n_н углы взмаха ло­пасти возрастают ("заброс" лопастей).

4. Аэродинамическое демпфирование лопастей. Сущность явления состоит в следующем: при взмахе лопасти вверх со скоростью взмаха Vвзм (например, в ази­муте 90°) на элементы лопасти воздействует дополнительный осевой поток сверху вниз. Углы атаки элементов уменьшаются (рис. 1.15).

Рис. 1.15 Аэродинамическое демпфирование лопасти

Поэтому значение подъемной силы Уал поднимающейся лопасти уменьшается, что препятствует интенсивному взмаху лопасти вверх.

При взмахе лопасти вниз (например, в азимуте 270°) дополнительный осе­вой поток воздействует на элементы лопасти снизу вверх. Углы атаки элементов увеличиваются. Значение подъемной силы Уал опускающейся лопасти увеличивается, что препятствует интенсивному взмаху лопасти вниз.

Таким образом, в процессе взмахов лопастей за счет изменения углов атаки происходит естественное гашение маховых колебаний (демп­фирование).

Рис.1.16 Изменение углов атаки элементов лопастей от азимута

Характер изменения углов атаки элементов лопастей _r в зависимости от азимута показан на рис. 1.16.

Из рисунка видно, что углы атаки наступающих лопастей уменьшаются, а отступающих- уве­личиваются по сравнению с осевым обтеканием. Причем, увеличение уг­лов атаки на отступающих лопастях происходит в большей степени, чем уменьшение на наступающих лопастях (оказывает влияние действие си­лы тяжести на опускающихся лопастях).

Наименьшие углы атаки лопасть имеет в азимуте 90°, наибольшие имеют концевые элементы лопасти в азимуте 270°. Поэтому при опреде­ленных условиях на концах отступающих лопастей в азимуте 270° возни­кает явление срыва потока (рис.1.17):

Срыв потока на этапах 1,2,3,4 развивается вследствие увеличения углов атаки отступающих лопастей больше критических значений при их движении вниз .

Рис.1.17 Явление срыва потока на профиле лопасти

Влияние срыва потока на аэро­динамические характеристики НВ рассматривается отдельно.

5. Масса лопастей. При увеличении массы лопастей углы взмаха уменьшаются. Вследствие значительного преобладания центробежной си­лы над силой тяжести (более чем в 50 раз) лопасть приближается к плоскости вращения.

6. Положение кольца автомата перекоса (циклического шага). Рас­сматривается в теме «Управление НВ».