Samolyot pervanesi: nomi, tasnifi va xususiyatlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Aerodinamika tamoyillari boʻyicha havo harakatining asosi parvozda va tortishishda havo qarshiligiga qarshi taʼsir qiluvchi kuchning mavjudligidir. Barcha zamonaviy samolyotlar, planerlardan tashqari, quvvati ushbu kuchga aylantiriladigan dvigatelga ega. Elektr stansiyasi valining aylanishini harakatga aylantiruvchi mexanizm samolyot pervanidir.

Parvona tavsifi

Samolyot parvona parvona dvigatel mili tomonidan aylantiriladigan va samolyotning havoda harakatlanishi uchun surish hosil qiluvchi pichoqli mexanik qurilmadir. Pichoqlarni egib, pervanel havoni orqaga tashlab, uning oldida past bosim va uning orqasida yuqori bosim hosil qiladi. Er yuzidagi deyarli barcha odamlar hayotida kamida bir marta ushbu qurilmani ko'rish imkoniyatiga ega bo'lgan, shuning uchun ko'plab ilmiy ta'riflar talab qilinmaydi. Parvona qanotlardan, maxsus gardish orqali dvigatelga ulangan uyasi, markazga o'rnatilgan muvozanat og'irliklari, pervanelning qadamini o'zgartirish mexanizmi va uyani qoplaydigan pardadan iborat.

Boshqa ismlar

Samolyot parvonasining boshqa nomi nima? Tarixiy jihatdan ikkita asosiy nom mavjud edi: haqiqiy pervanel va pervanel. Biroq, keyinchalik boshqa nomlar paydo bo'ldi, ular dizayn xususiyatlarini yoki ushbu birlikka tayinlangan qo'shimcha funktsiyalarni ta'kidlaydilar. Xususan:

• Fenestron. Vertolyot dumidagi maxsus kanalga o'rnatilgan vint.
• Imperator. Maxsus halqa bilan o'ralgan vint.
• Propfan. Bular diametri kichraytirilgan ikki qatorli o'q yoki qilich shaklidagi vintlardir.
• shamollatgich. Kelayotgan havo oqimidan favqulodda zaxira quvvat manbai.
• Rotor. Bu ba'zan vertolyotning asosiy rotori va boshqalar deb ataladi.

Parvona nazariyasi

Asosiy jihatdan har qanday samolyot parvonasi qanot bilan bir xil aerodinamika qonunlariga muvofiq yashaydigan miniatyuradagi harakatlanuvchi qanotlarning bir turidir. Ya'ni, atmosfera muhitida harakatlanayotgan pichoqlar, ularning profili va moyilligi tufayli samolyotning harakatlantiruvchi kuchi bo'lgan havo oqimini hosil qiladi. Ushbu oqimning kuchi, o'ziga xos profilga qo'shimcha ravishda, pervanelning diametri va tezligiga bog'liq. Shu bilan birga, tortishishning inqiloblarga bog'liqligi kvadratik va diametrga - hatto 4 darajaga qadar. Umumiy tortish formulasi quyidagicha: P=arn²D^{4bu yerda:}

• a - pervanelning surish koeffitsienti (kanatlarning dizayni va profiliga bog'liq);
• r - havo zichligi;
• n - aylanishlar sonivintlar;
• D - vint diametri.

Yuqoridagi formula bilan solishtirish qiziq, xuddi shu vint nazariyasidan olingan boshqa formula. Bu aylanishni ta'minlash uchun zarur quvvatdir: T=Brn³D^{5, bu erda b - pervanelning hisoblangan quvvat omili.}

Bu ikki formulani solishtirganda, samolyot pervanining tezligini oshirish va pervanel diametrini oshirish orqali kerakli dvigatel kuchi eksponent ravishda o'sib borishini ko'rish mumkin. Agar surish darajasi aylanishlarning kvadratiga va diametrning 4-chi kuchiga mutanosib bo'lsa, unda zarur bo'lgan dvigatel quvvati allaqachon aylanishlar kubiga va pervanel diametrining 5-chi kuchiga mutanosib ravishda ortadi. Dvigatel quvvati oshgani sayin, uning og'irligi ham oshadi, bu esa ko'proq kuch talab qiladi. Samolyot sanoatidagi yana bir ayovsiz doira.

Parvona texnik xususiyatlari

Samolyotga oʻrnatilgan har qanday pervanel quyidagi xususiyatlarga ega:

• Vint diametri.
• Geometrik harakat (qadam). Bu atama vintning nazariy qattiq sirtga bir aylanishda urilgan masofani bildiradi.
• Triad - pervanelning bir aylanishda bosib o'tgan haqiqiy masofasi. Shubhasiz, bu qiymat aylanish tezligi va chastotasiga bog'liq.
• Plaza burchagi - tekislik va pervanelning haqiqiy qadami orasidagi burchak.
• Pichoq shakli – Zamonaviy pichoqlarning aksariyati qilich shaklida, kavisli.
• Plade profili - har bir pichoqning kesishmasi, qoida tariqasida, qanot shakliga ega.
• Oʻrtacha pichoq akkordi –oldingi va orqa tomonlar orasidagi geometrik masofa.

Shu bilan birga, samolyot parvonasining asosiy xususiyati uning surish kuchi, ya'ni u nima uchun kerakligidir.

Qadr-qimmat

Parvona sifatida parvona ishlatadigan samolyotlar turbojetli hamkasblariga qaraganda ancha tejamkor. Samaradorlik 86% ga etadi, bu reaktiv samolyotlar uchun erishib bo'lmaydigan qiymatdir. Bu ularning asosiy ustunligi bo'lib, o'tgan asrning 70-yillaridagi neft inqirozi paytida ularni qayta ishga tushirdi. Qisqa masofalarda tezlik tejamkorlik bilan solishtirganda muhim emas, shuning uchun ko'pchilik mintaqaviy aviatsiya samolyotlari pervanel bilan boshqariladi.

Kamchiliklar

Parvonali samolyotlarning ham kamchiliklari bor. Birinchidan, bu faqat "kinetik" minuslar. Aylanish vaqtida o'z massasiga ega bo'lgan samolyotning pervanesi samolyot tanasiga ta'sir qiladi. Agar pichoqlar, masalan, soat yo'nalishi bo'yicha aylansa, u holda korpus mos ravishda soat sohasi farqli ravishda aylanishga intiladi. Parvona tomonidan yaratilgan turbulentliklar samolyotning qanotlari va empennasiyasi bilan faol ta'sir o'tkazib, o'ngga va chapga turli oqimlarni hosil qiladi va shu bilan parvoz yo'lini beqarorlashtiradi.

Nihoyat, aylanadigan pervanel o'ziga xos giroskopdir, ya'ni u o'z pozitsiyasini saqlab qolishga intiladi, bu esa parvoz yo'lini havoga o'zgartirishni qiyinlashtiradi.sud. Samolyot pervanelining bu kamchiliklari uzoq vaqtdan beri ma'lum bo'lib, dizaynerlar kemalarning o'zlari yoki ularning boshqaruv sirtlari (rullar, spoylerlar va boshqalar) dizayniga ma'lum bir assimetriyani kiritish orqali ular bilan kurashishni o'rgandilar. Adolat uchun shuni ta'kidlash kerakki, reaktiv dvigatellarda ham shunga o'xshash "kinetik" kamchiliklar mavjud, ammo biroz kamroq.

Samolyot pervanining diametri va aylanish tezligining ma'lum chegaralarga ko'tarilishi bosimning kuchayishi ko'rinishidagi ta'sirni to'xtatganda, qulflash effekti deb ataladigan minuslarga ham tegishli bo'lishi mumkin. Bu ta'sir pichoqlarning ma'lum qismlarida yaqin yoki supersonik tezlikdagi havo oqimlarining paydo bo'lishi bilan bog'liq bo'lib, bu to'lqin inqirozini, ya'ni havo zarbalarining shakllanishini keltirib chiqaradi. Darhaqiqat, ular tovush chegarasini engishadi. Shu munosabat bilan parvonali samolyotning maksimal tezligi soatiga 650-700 km dan oshmaydi.

Balki bundan mustasno Tu-95 bombardimonchi samolyoti bo'lib, u soatiga 950 km tezlikka erisha oladi, ya'ni deyarli tovush tezligi. Uning har bir dvigateli qarama-qarshi yo'nalishda aylanadigan ikkita koaksial pervanel bilan jihozlangan. Parvona bilan boshqariladigan samolyotlarning oxirgi muammosi - bu shovqin bo'lib, ularga talablar aviatsiya ma'murlari tomonidan doimiy ravishda kuchaytiriladi.

Tasnifi

Samolyot pervanellarini tasniflashning koʻplab usullari mavjud. Ular tayyorlangan materialga, pichoqlar shakliga, diametriga, miqdoriga va boshqalarga qarab guruhlarga bo'linadi.xususiyatlari. Biroq, eng muhimi, ularni ikkita mezon bo'yicha tasniflash:

• Birinchi - oʻzgaruvchan va qattiq qadamli pervaneler mavjud.
• Ikkinchi - tortish va surish vintlari mavjud.

Birinchisi samolyotning old tomoniga, ikkinchisi esa mos ravishda orqa tomoniga o'rnatiladi. Oldinroq itaruvchi pervaneli samolyot paydo bo'ldi, ammo keyin u bir muncha vaqt unutildi va osmonda nisbatan yaqinda paydo bo'ldi. Endi bu tartib kichik samolyotlarda keng qo'llaniladi. Bir vaqtning o'zida tortish va surish pichoqlari bilan jihozlangan juda ekzotik variantlar ham mavjud. Orqa pervaneli samolyot bir qator afzalliklarga ega bo'lib, ularning asosiysi uning yuqori ko'tarilish va tortish nisbati. Biroq, pervaneldan qo'shimcha havo oqimi yo'qligi sababli, qanot eng yomon uchish va qo'nish xususiyatlariga ega.

Oʻzgaruvchan pitch vintlari

Oʻzgaruvchan pogʻonali pervanellar deyarli barcha zamonaviy oʻrta va yirik samolyotlarga oʻrnatiladi. Katta pichoq pichog'i bilan juda ko'p kuchga erishiladi, ammo agar dvigatel tezligi juda past bo'lsa, tezlashuv juda sekin bo'ladi. Bu avtomobilni yuqori viteslarda ishga tushirishga harakat qilgandagi holatga juda o‘xshaydi.

Yuqori tezlik va kichik pervanel qadami toʻxtab qolish va surish kuchini nolga tushirish xavfini tugʻdiradi. Shu sababli, parvoz paytida balandlik doimiy ravishda o'zgarib turadi. Endi bu avtomatlashtirish orqali amalga oshiriladi, ammo bundan oldin uchuvchining o'zi buni doimiy ravishda qo'lda kuzatishi kerak edi.burchakni sozlang. Pervanelning qadamini o'zgartirish mexanizmi - bu aylanish o'qiga nisbatan pichoqlarni kerakli darajada aylantiradigan qo'zg'alish mexanizmiga ega maxsus vtulka.

Rossiyadagi zamonaviy taraqqiyot

Qurilmalarni yaxshilash boʻyicha ishlar hech qachon toʻxtamagan. Ayni paytda AB-112 samolyotining yangi parvona sinovlari o'tkazilmoqda. U Il-112V engil harbiy transport samolyotlarida qo'llaniladi. Bu 87% samaradorlik, diametri 3,9 metr va aylanish tezligi 1200 rpm va o'zgaruvchan pitch pervaneli 6 kanatli pervanel. Yangi pichoq profili ishlab chiqildi va uning dizayni engillashtirildi.