Preview

Научный вестник МГТУ ГА

Расширенный поиск

РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РУЛЕВОГО ВИНТА ОДНОВИНТОВОГО ВЕРТОЛЕТА С УЧЕТОМ ИНДУКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИХРЕВОГО СЛЕДА НЕСУЩЕГО ВИНТА НА РЕЖИМАХ ВИСЕНИЯ ПРИ БОКОВОМ ВЕТРЕ

Полный текст:

Аннотация

Для вертолетов одновинтовой схемы существуют режимы полета, когда рулевой винт оказывается под значительным индуктивным воздействием со стороны вихревого следа несущего винта. Индуктивное воздействие вихревого следа несущего винта может вызвать значительное изменение характера обтекания рулевого винта и его аэродинамические характеристики по сравнению с изолированным винтом. При этом возможно увеличение угла установки лопастей рулевого винта, требуемого для обеспечения управляемости вертолета.Статья посвящена численному моделированию работы рулевого винта в присутствии вихревого следа не- сущего винта на примере вертолета Ми-171. Численное моделирование выполнено на базе нелинейной лопастной вихревой модели винта, разработанной на кафедре «Проектирование вертолетов» МАИ.Рассмотрены режимы висения вертолета при наличии бокового ветра различной интенсивности Vz. Полу- чены зависимости тяги по времени для изолированного рулевого винта и рулевого винта с учетом вихревого следа несущего винта для одинаковых режимов работы. Проанализировано обтекание винтов при помощи линий тока, рассмотрена структура вихревого следа. Представленные результаты позволяют прояснить физическую картину работы рулевого винта и влияние на его работу несущего винта. Установлено, что вихревой след несущего винта наиболее значительно влияет на работу рулевого винта при боковом ветре справа, когда рулевой винт попадает в режим «вихревого кольца». Индуктивное воздействие вихревого следа несущего винта приводит к возникновению у рулевого винта режима «вихревого кольца» на меньших скоростях (Vz :: 5 м/с), чем в случае изолированной ра- боты рулевого винта (Vz :: 12,5 м/с). При этом требуемый угол установки лопастей рулевого винта при Vz = 5 м/с увеличивается на 13 %. Получено удовлетворительное совпадение результатов расчета и летного эксперимента.

Об авторах

Ю. М. Игнаткин
МАИ
Россия


П. В. Макеев
МАИ
Россия


А. И. Шомов
МАИ
Россия


В. А. Ивчин
АО «МВЗ им. М.Л. Миля»
Россия


Список литературы

1. Шибаев В., Фаворова Т., Аполлонов Д. Тренировки пилотов в расширенной области параметров движения воздушного судна как залог безопасности полетов // Аэрокосмический курьер. 2011. № 5. C. 48-49

2. Бутов В.П. Структура, геометрия и интенсивность спутного вихревого следа несущих винтов одновинтовых и соосных вертолетов в реальных условиях полета // Труды IV форума Российского вертолетного общества. М., 2000. Т. I. C. 19-34

3. Шайдаков В.И., Игнаткин Ю.М. Методы расчета индуктивных скоростей за преде- лами диска несущего винта вертолета на базе приближенной модели вихревого следа // Аэро- динамика крыла и корпуса летательного аппарата. М.: МАИ, 1982. 60 с

4. Нелинейная лопастная вихревая теория винта и ее приложения для расчета аэродина- мических характеристик несущих и рулевых винтов вертолета / Ю.М. Игнаткин, П.В. Макеев, Б.С. Гревцов, А.И. Шомов // Вестник МАИ. 2009. Т. 16, № 5. С. 24-31

5. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование прикладных задач аэродинамики вертолета на базе нелинейной лопастной вихревой модели винта [Элек- тронный ресурс] // Труды МАИ. 2016. № 87. C. 28. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/ published.php?ID=65636 (дата обращения 01.10.2016)

6. Зозуля В.Б., Иванов Ю.П. Практическая аэродинамика вертолета Ми-8: учебное по- собие. М.: Машиностроение, 1977. 152 с

7. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Интерференция несущего и рулевого винтов вертолета при полете со скольжением [Электронный ресурс] // Труды МАИ. 2015. № 82. С. 23. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=58605 (дата обращения 01.10.2016)

8. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное исследование аэродинамиче- ской интерференции несущего и рулевого винтов вертолета на особых режимах полета // Науч- ный Вестник МГТУ ГА. 2014. № 200. С. 47-54

9. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование интерференции несущего и рулевого винтов вертолета на базе нелинейной лопастной вихревой модели // Известия высших учебных заведений. Авиационная техника. 2016. № 1. С. 41-47

10. Володко А.М. Безопасность полета вертолетов. М.: Транспорт, 1981. 222 с


Для цитирования:


Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И., Ивчин В.А. РАСЧЕТНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК РУЛЕВОГО ВИНТА ОДНОВИНТОВОГО ВЕРТОЛЕТА С УЧЕТОМ ИНДУКТИВНОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ ВИХРЕВОГО СЛЕДА НЕСУЩЕГО ВИНТА НА РЕЖИМАХ ВИСЕНИЯ ПРИ БОКОВОМ ВЕТРЕ. Научный вестник МГТУ ГА. 2016;19(6):58-67.

For citation:


., ., ., . COMPUTATIONAL STUDY OF AERODYNAMIC CHARACTERISTICS OF SINGLE-ROTOR HELICOPTER TAIL ROTOR UNDER THE INFLUENCE OF VORTICAL WAKE OF MAIN ROTOR AT THE HOVER WITH CROSSWIND. Civil Aviation High Technologies. 2016;19(6):58-67. (In Russ.)

Просмотров: 198


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2079-0619 (Print)
ISSN 2542-0119 (Online)