Cтраница 4
Такой русский термин, соответствующий контекстуальному ( а не. Понятие частичного эквивалента имеет смысл только для определенного контекста. Он обозначает всякий летательный аппарат тяжелее воздуха с несущими винтами. Однако, если на протяжении всего текста ( статьи, главы) речь идет лишь о вертолетах, а не о других типах летательных аппаратов ( автожирах и др.), то вместо громоздкого словосочетания - абсолютного эквивалента винтокрылый аппарат можно применить более краткий частичный эквивалент - вертолет. [46]
Это объясняется тем, что, во-первых, автожир не предназначался для вертикальных полетов, а потому потребная мощность у него была меньше; во-вторых, свободно вращающийся несущий винт механически проще. Многие исследования автожира, проводившиеся в 20 - 30 - х годах, заложили основу теории вертолета. [47]
Сиерва сконструировал самолет, который в 1919 г. разбился вследствие срыва потока при полете у земли. Поэтому Сиерву заинтересовал летательный аппарат с малыми скоростями взлета и посадки, на котором не возникает срыв, если летчик чрезмерно уменьшит скорость. Эксперименты в аэродинамической трубе с моделями воздушных винтов показали, что у винта, который свободно вращается на валу, отклоненном назад, можно получить хорошую величину отношения подъемной силы к сопротивлению даже при малой скорости потока. Наилучшие результаты были получены при малых положительных значениях общего шага. В 1922 г. Сиерва построил автожир С-3 с пятилопастным жестким винтом, который имел тенденцию заваливаться набок. Тем не менее модель с гибкими пальмовыми лопастями летала удовлетворительно. Сиерва установил, что удовлетворительный полет модели объясняется гибкостью ее лопастей. Это навело его на мысль применить на автожире шарнирный несущий винт. [48]
В 1925 г. Сиерва основал в Англии фирму Сиерва аутоджай-ро компани, которая стала базой строительства его автожиров, В последующее десятилетие было построено около 500 таких машин, причем многие из них по лицензиям Сиерва строили другие предприятия, в том числе фирмы Э. В. Роу, Де Хэвил-ленд, Уэйр, Вестленд, Парнелл, Компер в Англии; Питкэрн, Келлет, Бал в США; Фокке-Вульф в Германии; Луар, Оливье во Франции; ЦАГИ в СССР. Авария, случившаяся в 1927 г., выявила, что в плоскости диска возникают большие нагрузки лопасти, вызванные маховым движением. После этого лопасти несущего винта были снабжены вертикальными шарнирами. Тем самым была в принципе завершена разработка шарнирного винта для автожира. В 1932 г. Сиерва отказался от управляющих поверхностей, которые не очень эффективны при малых скоростях полета, в пользу управления с помощью самого несущего винта. США, 1930 - е гг.) сконструировал автожир с бесшарнирным несущим винтом, на котором также было применено управление циклическим шагом. [49]
Для определения характеристик вертолета при полете вперед Бейли предложил следующую последовательность расчета ( полностью она описана в гл. Мощность определяется энергетическим методом. В качестве первого приближения находят CPl) по простой формуле. Тогда равенство СР ( CQ) ycK ( Сэ) зам дает квадратное уравнение относительно А. ППУ - ( Если задан не общий шаг, а коэффициент силы тяги, то для получения квадратного уравнения нужно вместо 60 подставить его выражение через Ст. Решив квадратное уравнение, по параметру А ППУ находят новую величину коэффициента профильной мощности. Этот процесс повторяют до тех пор, пока решение не сойдется. Затем по формуле Ст находят общий шаг и вычисляют коэффициенты махового движения. Для автожира условие СР 0 сразу дает квадратное уравнение относительно А ППУ и необходимость в итерациях отпадает. [50]
У винтокрылого аппарата, называемого автожиром, авторотация является нормальным режимом работы несущего винта. На вертолете мощность передается непосредственно несущему винту, который создает как подъемную, так и пропульсивную силы. На автожире же мощность ( крутящий момент) на несущий винт не поступает. Мощность и пропульсивную силу, требуемые для горизонтального полета, обеспечивает пропеллер или другой движитель. Следовательно, автожир по принципу действия похож на самолет, так как несущий винт играет роль крыла, создавая только подъемную силу, но не пропульсивную. Иногда для создания управляющих сил и моментов на автожире, как и на самолете, используют фиксированные аэродинамические поверхности, но лучше, если управление обеспечивает несущий винт. Несущий винт действует в значительной степени как крыло и характеризуется весьма большой величиной отношения подъемной силы к сопротивлению. Правда, аэродинамические характеристики несущего винта не столь хороши, как у крыла, зато он способен обеспечить подъемную силу и управление при гораздо меньших скоростях. Следовательно, автожир может летать со значительно меньшими скоростями, чем самолет. Однако без передачи мощности на несущий винт автожир не способен к настоящему висению или вертикальному полету. Так как аэродинамические характеристики автожира ненамного лучше характеристик самолета с малой удельной нагрузкой крыла, использование несущего винта на летательном аппарате обычно оправдано только тогда, когда необходимы вертикальные взлет и посадка аппарата. [51]