Назначение и устройство воздушного винта (10 мин.)

Организационная часть изучения дисциплины (5 мин.).

Занятие 3. Назначение и устройство воздушного винта. Режимы работы воздушного винта.

Основные технические данные силовой установки Rotax 912 (20 мин.).

Диаметр цилиндра: 84,0 мм.

Ход поршня: 61,0 мм.

Рабочий объем: 1352,0 см³.

Степень сжатия: 10,5: 1

Зазор между цилиндром и поршнем: 0,00...0,02 мм.

Мощность:

- взлетная 73,5 кВт (100 л.с.) при 5800 об/мин.,

- крейсерская 69 кВт (77,8 л.с.) при 5500 об/мин. Крутящий момент:

-взлетный, 98,1 Нм при 5800 об/мин.,

- крейсерский 100,7 Нм при 5500 об/мин.,

- максимальный 103 Нм при 4800 об/мин.

Расход топлива:

- часовой взлетный 27,0 л/ч.,

- часовой крейсерский 25,0 л/ч.,

- часовой при 3/4 нагрузки - 18,5 л/ч.,

- удельный при максимальном крутящем

моменте 285 гр/кВтч.
Максимально допустимая частота

вращения KB: 5800 об/мин.

Минимальная частота вращения KB: 1400 об/мин.

Направление вращения KB: правое (по часовой стрелке),

если смотреть по полету.

Температура головки цилиндра:

- минимальная 50° С;

-максимальная 150° С;

- допустимая разница по цилиндрам 20° С.

Температура выхлопных газов:

- нормальная 800° С;

- максимальная 850° С;

- допустимая разница по цилиндрам 45° С.

Температура охлаждающей жидкости:

- минимальная 60° С;

- максимальная определяется по максимальной

температуре головки цилиндра.

Температура масла:

- нормальная 90... 110° С;

- максимальная 140° С;

- минимальная 50° С.

Давление масла:

- нормальное 2...4,5 МПа;

- максимальное 5 МПа;

- максимальное кратковременное при холодном запуске 7 МПа;

-минимальное 1,5 МПа.

Генератор:

условное обозначение P12W250;

тип однофазный, переменного тока;

напряжение 13,5 В (эффективное);

мощность 85 Вт при 2000 об/мин,

250 Вт при 5500 об/мин.

Система зажигания: тип дублированная электронная бесконтактная конденсаторная с магнето-генератором, со встроенной системой подавления помех;

порядок работы цилиндров 1 - 4 - 2 - 3

допустимое падение частоты вращения KB при выключении одного из контуров до 300 об/мин. при частоте вращения KB 3850 об/мин.

допустимая разница падения частоты
вращения по контурам 115 об/мин.

Свечи зажигания:

условное обозначение NGKDCPR7E;

количество на двигатель 8;

зазор между электродами свечи 0,7...0,8 мм;

Система газораспределения:

тип с нижним расположением распределительного вала, с гидрокомпенсаторами зазоров;

привод распредвала пара шестерен;
впускной клапан:

- диаметр 38 мм,

- открытие в ВМТ,

1. краткий опрос курсантов по теме № 1 занятия № 2;

2. порядок изучения темы № 1 занятия № 3.

Воздушный винт (пропеллер) — лопаточная машина (лопастной агрегат), приводимый во вращение двигателем и предназначенный для преобразования мощности (крутящего момента) двигателя в тягу.

Лопасти винта, вращаясь, захватывают воздух и отбрасывают его в направлении, противоположном движению. Перед винтом создаётся зона пониженного давления, за винтом — повышенного.

Воздушный винт применяется в качестве движителя для самолётов, автожиров и вертолётов с поршневыми и турбовинтовыми двигателями, а также в том же качестве — для экранопланов, аэросаней, аэроглиссеров

и судов на воздушной подушке. У автожиров и вертолётов воздушный винт применяется также в качестве несущего винта, а у одновинтовых вертолётов еще и в качестве рулевого винта.

В зависимости от наличия возможности изменения шага лопастей воздушный винт подразделяются на винты:

неизменяемого шага (изменение шага конструкцией не предусмотрено);

фиксированного шага (шаг винта устанавливается при сборке);

изменяемого шага (лопасти которого в полёте можно поворачивать во втулке вокруг оси на некоторый угол, называемый шагом винта).

По механизму изменения шага воздушные винты делятся на:

с механическим;

электрическим;

гидравлическим приводом.

По конструкции делятся на:

одиночные;

соосные;

В зависимости от способа использования воздушные винты делятся на:

тянущие, устанавливаются на самолёте впереди двигателя (по направлению движения);

толкающие (помещаются позади двигателя).

Определяющими являются диаметр и шаг винта:

диаметр воздушного винта D – это диаметр круга, описываемого концами воздушного винта; половина диаметра – это радиус R воздушного винта.

шаг воздушного винта H – расстояние, которое проходит винт вдоль оси за один оборот, или расстояние между соседними витками винтовой линии (в однозаходном винте) и через виток – в двухзаходном. Шаг воздушного винта может быть постоянным или переменным.

КПД современных воздушных винтов достигает 82-86 процентов, что делает их очень привлекательными для авиаконструкторов. Самолеты с турбовинтовыми силовыми установками значительно экономичнее, чем самолеты с реактивными двигателями. Однако воздушный винт имеет и некоторые ограничения, как конструктивного, так и эксплуатационного характера, например «эффект запирания». Этот эффект возникает либо при увеличении диаметра воздушного винта, либо при увеличении оборотов, и выражается в отсутствии роста тяги с увеличением мощности, передаваемой на винт. Эффект связан с появлением на лопастях винта участков с околозвуковым и сверхзвуковым течением воздуха (т. н. волновой кризис).

Это явление накладывает существенные ограничения на технические характеристики самолетов с винтомоторной силовой установкой.

Рис.1.16. Редуктор воздушного винта

1, 2 - пара шестерен; 3 - пластинка, 4 - противоперегрузочная муфта

Привод воздушного винта обычно осуществляется через редуктор. Редуктором называют устройство, преобразующее высокую угловую скорость вращения входного вала в более низкую на выходном валу, повышая при этом вращающий момент.

Передаточным отношением редуктора называют отношение угловой скорости ведущего вала к угловой скорости ведомого вала:

где ω₂ — угловая скорость ведомого вала; ω₁ — угловая скорость ведущего вала.

Регулируемый воздушный винт SR3000 состоит из следующих составных частей:

• Лопасти;

• Втулка воздушного винта;

• Исполнительный механизм;

• Обтекатель втулки воздушного винта;

• Блок управления с кабелями;

3.2.1. Лопасти воздушного винта.

Лопасти воздушного винта изготовлены из пластов ясеня или бука; два компонента склеены эпоксидной смолой - CH S Epoxy 1200.

Нижняя часть лопасти (комль) изготовлена из дюралюминия, которая является опорно-движковой втулкой с фиксирующими кольцами, которые удерживают от осевых и радиальных перемещений.