Подъемная сила несущего винта от скорости полета

D

Dmitry1945

Новичок
Всем добрый день.

Есть следующий вопрос относительно несущего винта вертолета и формул его описывающих.
В литературе везде написано, и приведен график, что с ростом скорости необходимая потребляемая мощность вертолета падает примерно в 2 раза, на скорости 110-140 кмч, а потом начинает расти. Это связано с тем что сопротивление почему-то падает, или подъемная сила возрастает.

Вот пример графика:

Или вот:

Я нигде не нашел формулу для теории элемента лопасти, из которой бы следовал этот график.
Для элемента лопасти имеем что подъемная сила элемента:
Fy = Cy*pho*S/2*(Vлопасти + Vвертолета)^2
Сопротивление элемента:
Fx = Cx*pho*S/2*(Vлопасти + Vвертолета)^2
В итоге, согластно теории элемента лопасти с ростом скорости растет как подъемная сила, так и сила сопротивления, поэтому там потребляемая мощность не падает и растет.

В инете есть объяснение что сила сопротивления пропорциональна (силе лобового сопротивления лопасти + сила индуктивного сопротивления)
Дальше пишется что сила индуктивного сопротивления с ростом скорости падает, но формула говорит об обратном...

Короче, знает ли кто, где есть формула, которая описывает почему с ростом скорости падает потребляемая мощность?
Желательно для теории элементов лопасти.
 
Формулами винта не владею, но из общих соображений потребная подъёмная сила при горизонтальном полёте не зависит от скорости. Чем больше скорость, тем при меньшей Cy (соответственно, угле атаки и Cx) эта подъёмная сила достигается.
 
Требуемая подьемная сила постоянна и от скорости не зависит. Тут Вы правы.
С ростом скорости у нас растет подъемная сила лопасти, но с ростом скорости растет и лобовое сопротивление лопасти.
В итоге вот что получается: с ростом скорости я уменьшаю угол атаки. Сх уменьшается, лобовое сопротивление уменьшается за счет Сх, но тут же, лобовое сопротивление увеличивается за счет скорости на ту же величину что я уменьшил. В итоге потребляемая мощность не меняется.
 
Только в нашей учебно-практической и научной литературе для несущего винта (лопасти) такой силы как "подъёмная" не существует.
Если автор темы сам придумал себе "подъемную силу НВ (лопасти)", то ему и "флаг в руки" - в учебной литературе, которой масса, нет такой силы и помочь ему авторы всевозможных учебников не в силах в этом случае.
"Сила тяги лопасти (несущего винта)" - терминология определена ГОСТ 22499-77 ГОСТ 22499-77 Аппараты винтокрылые. Механика полета в атмосфере. Термины, определения и буквенные обозначения
 
Вопрос Ваш разжёван до мельчайших подробностей в учебно-научной литературе, но вся она написана согласно терминологии официально установленной ГОСТ22499-77 и Вам она не поможет, поскольку нет такой силы, создаваемой лопастью и НВ, как "подъемная".
 
Уважаемый, у вас по сути вопроса есть что сказать?
Термины в разных учебниках и на разных языках звучат по разному. Суть от этого не меняется.
У вас есть формула, или ссылка на книгу, для данного графика с точки зрения теории элемента лопасти хоть по ГОСТ хоть на английском?
 
Теория как то слишком громко. Обычная формула
 
Я еще добавлю.
Я бы понял, если бы разница при движении и на висении была бы в 10%. Но там разница в два раза. Т.е. это явно должно как-то объясняться на уровне аэродинамики лопасти ротора как крыла. Там много формул для крутки, разных систем координат, еще чего-то, но главное, откуда берется 50% подъемной силы, там нет....
Есть формула в "Principle of helicopter aerodynamics " (5.54) где коэффициент мощности приведен как полином 3-й степени от отношения скорости вращения лопасти и скорости движения вертолета. Но все это выглядит как какая-то импирика.

Просто поясню, почему вопрос возник.
У нас лопасть вертолета декларируется как крыло, которое движется по окружности. Хорошо, пусть так.
Тогда мне нет пробем взять профиль, для которого у меня есть поляра, и взять два интеграла, по окружности и по радиусу. И я получу все силы и моменты которые действуют на ротор в зависимости от углов атаки (углов отклонения) лопасти.
И по идее, теория элемента лопасти так и делает. Но результат не совпадает почти на 50 %, что означает что не бъется совсем.
 
Термины во всех учебниках СССР и РФ соответствуют ГОСТ. Суть у силы тяги и подъемной силы разная, у них принцип физический одинаков. Учебники и ГОСТы писали вовсе не дураки, для которых, что подъемная сила, что сила тяги - всё едино. Именно для воздушного и несущего винтов названо "сила тяги", хотя физический принцип создания силы тяги для НВ и ВВ одинаков.
У меня есть и книги и ссылка, но я не дам их Вам, поскольку для Вы всё равно не понимаете предмета о котором пытаетесь судить по дилетантски. Чтобы понимать написанное надо принимать терминологию действующую, а не пытаться "умничать".
 
Последнее редактирование:
А индуктивное сопротивление? Оно как себя ведёт с увеличением скорости горизонтального полёта?
 
В книгах пишут что индуктивное сопротивление падает, но формула говорит об обратном.
Вот описание, там формула в конце:

Лобовое сопротивление — Википедия

ru.wikipedia.org
Из формулы следует что индуктивное сопротивление растет с квадратом скорости.
 
Значит рыть надо в углы атаки и куда вектора аэродинамической силы смотрят
Для разнообразия можно взять другой режим - авторотацию. И почему этот чертов винт крутится
 
Из формулы следует, что падает обратно пропорционально квадрату скорости.

И тут есть один момент, который привёл к путанице в соседнем треде: это не путевая, и даже не совсем воздушная скорость вертолёта. Это локальная скорость участка воздушного вихря в районе лопасти.
 
Посмотрел я авторотацию. Для элемента лопасти там без разницы откуда ветер дует. Есть поляра, есть коэффициенты Cx и Cy, и есть скорость набегающего потока. С помощью Cx и Cy я разлагаю силу образующуюся набегающим потоком на две перпендикулярные составляющие Fx и Fy.
Еще раз сформулирую. Берем элемент лопасти dR
У нас сила сопротивления есть
Fx = 1/2 Rho*S*Cx*V^2
Подъемная сила
Fy = 1/2 Rho*S*Cy*V^2
В этих фоормулах V для сопротивления одинаковы. Если я перепешу эти формулы для движения, то получу:
Fx = 1/2 Rho*S*Cx*(V + v)^2
Fy = 1/2 Rho*S*Cy*(V + v)^2

Если поделю одно на другое (Fy/Fx), то получу просто поляру, с зависимостью от угла атаки лопасти, т.е. Cy/Cx. Скорость тут никак не влияет на отношение этих величин.
Rho это плотность воздуха. S - площадь элемента лопасти, или h*dR.

Чтобы получить рост Fy с ростом скорости, нам нужно чтобы для Fx и Fy считались бы разные скорости. Но тогда причем тут поляра? И вообще крыло?
 
Какая бы эта скорость не была, она должна зависить от скорости лопасти (вращение + движение). И зависить она должна тогда обратно пропорционально квадрату этих скоростией. А в википедии, там скорость в числителе.
 
Это она при постоянном Cy в числителе. А при постоянном Y (наш случай) она в знаменателе.
 
Да, но у силы лобового сопротивления X она там же где и у Y. Т.е. увеличивается скорость движения, при этом подъемная сила увеличивается, и по идее, мы снижаем мощность. Но мы не можем это сделать так как при увеличении скорости увеличивается сопротивление лопасти, и мы должны увеличивать мощность. В итоге там все компенсируется, и мощность не меняется.
 
Вам необходимо войти или зарегистрироваться, чтобы здесь отвечать.
Меню
Вход
Регистрация