Təyyarə pervanesi: adı, təsnifatı və xüsusiyyətləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Aerodinamika prinsipləri üzrə hava hərəkətinin əsasını uçuşda və cazibə qüvvəsində hava müqavimətinə qarşı təsir göstərən qüvvənin olması təşkil edir. Planerlər istisna olmaqla, bütün müasir təyyarələrdə gücü bu qüvvəyə çevrilən bir mühərrik var. Elektrik stansiyasının şaftının fırlanmasını təkan qüvvəsinə çevirən mexanizm təyyarə pervanəsidir.

Pərvanənin təsviri

Təyyarə pervanesi, mühərrik mili ilə fırlanan və təyyarənin havada hərəkəti üçün təkan yaradan bıçaqları olan mexaniki qurğudur. Bıçaqları əyərək, pervane havanı geri atır, qarşısında aşağı təzyiq və arxasında yüksək təzyiq sahəsi yaradır. Demək olar ki, yer üzündəki bütün insanlar həyatlarında ən azı bir dəfə bu cihazı görmək imkanı əldə etdilər, buna görə də çoxsaylı elmi təriflər tələb olunmur. Pervane qanadlardan, xüsusi flanş vasitəsilə mühərrikə qoşulan qovşaqdan, qovşağın üzərinə qoyulmuş balanslaşdırıcı çəkilərdən, pervanenin addımını dəyişdirmək üçün mexanizmdən və hubı örtən mərmərdən ibarətdir.

Digər adlar

Təyyarə pervanesinin başqa adı nədir? Tarixən iki əsas ad var idi: həqiqi pervane və pervane. Ancaq sonradan ya dizayn xüsusiyyətlərini, ya da bu bölməyə təyin edilmiş əlavə funksiyaları vurğulayan digər adlar meydana çıxdı. Xüsusilə:

• Fenestron. Helikopterin quyruğundakı xüsusi kanala daxil edilmiş vint.
• Çarx. Xüsusi halqaya bağlanmış vint.
• Propfan. Bunlar diametri azaldılmış iki cərgədə ox və ya qılınc formalı vintlərdir.
• Külək ventilyatoru. Qarşıdan gələn hava axınından təcili ehtiyat enerji təchizatı sistemi.
• Rotor. Buna bəzən helikopterin və digərlərinin əsas rotoru da deyilir.

Pərvanə nəzəriyyəsi

Özündə hər hansı bir təyyarə pervanesi qanadla eyni aerodinamika qanunlarına uyğun yaşayan miniatürdə hərəkət edən qanadlar növüdür. Yəni, atmosfer mühitində hərəkət edən bıçaqlar öz profilinə və meylinə görə təyyarənin hərəkətverici qüvvəsi olan hava axını yaradır. Bu axının gücü, xüsusi profilə əlavə olaraq, pervanenin diametri və sürətindən asılıdır. Eyni zamanda, təkanların inqilablardan asılılığı kvadratik, diametrdən isə hətta 4-cü dərəcəyə qədərdir. Ümumi itələmə düsturu aşağıdakı kimidir: P=αρn²D^4burada:

• α – pervanenin itki əmsalı (qanadların dizaynından və profilindən asılıdır);
• ρ - hava sıxlığı;
• n - inqilabların sayıvintlər;
• D vida diametridir.

Yuxarıdakı düsturla müqayisə etmək maraqlıdır, eyni vida nəzəriyyəsindən əldə edilən başqa bir düstur. Bu, fırlanmanı təmin etmək üçün tələb olunan gücdür: T=Βρn³D^{5, burada Β pervanənin hesablanmış güc əmsalıdır..}

Bu iki düsturu müqayisə etdikdə görmək olar ki, təyyarə pərvanəsinin sürətini artırmaq və pervanenin diametrini artırmaqla tələb olunan mühərrik gücü hədsiz dərəcədə artır. Təhlükə səviyyəsi inqilabların kvadratına və diametrin 4-cü gücünə mütənasibdirsə, tələb olunan mühərrik gücü inqilabların kubuna və pervane diametrinin 5-ci gücünə mütənasib olaraq artır. Mühərrikin gücü artdıqca çəkisi də artır, bu da daha çox itələmə tələb edir. Təyyarə sənayesində daha bir pis dairə.

Pərvanə spesifikasiyası

Təyyarədə quraşdırılmış hər hansı pervane aşağıdakı xüsusiyyətlərə malikdir:

• Vida diametri.
• Həndəsi hərəkət (addım). Bu termin vidanın nəzəri bərk səthə bir dövrə vuraraq qət edəcəyi məsafəyə aiddir.
• Tread - pervanənin bir dövrədə qət etdiyi faktiki məsafə. Aydındır ki, bu dəyər sürətdən və fırlanma tezliyindən asılıdır.
• Blade bucağı - təyyarə ilə pervanenin faktiki addımı arasındakı bucaq.
• Blade Forması – Müasir bıçaqların əksəriyyəti qılıncvari, əyridir.
• Bıçaq profili - hər bıçağın en kəsiyi, bir qayda olaraq, qanad formasına malikdir.
• Orta bıçaq akkordu –ön və arxa kənarlar arasında həndəsi məsafə.

Eyni zamanda, təyyarə pərvanəsinin əsas xüsusiyyəti onun itələyici qüvvəsidir, yəni nə üçün lazımdır.

Ləyaqət

Pərvanədən pərvanə kimi istifadə edən təyyarələr turbojet analoqlarından qat-qat qənaətcildir. Səmərəlilik 86%-ə çatır ki, bu da reaktiv təyyarələr üçün əlçatmaz dəyərdir. Ötən əsrin 70-ci illərində neft böhranı zamanı onları yenidən işə salan əsas üstünlüyü budur. Qısa məsafələrdə sürət qənaətlə müqayisədə kritik əhəmiyyət kəsb etmir, buna görə də əksər regional aviasiya təyyarələri pervane ilə idarə olunur.

Qüsurlar

Pərvanəli təyyarələrin də çatışmazlıqları var. Əvvəla, bunlar sırf “kinetik” çatışmazlıqlardır. Fırlanma zamanı öz kütləsinə malik olan təyyarənin pervanesi təyyarənin gövdəsinə təsir göstərir. Bıçaqlar, məsələn, saat yönünün əksinə fırlanırsa, gövdə müvafiq olaraq saat yönünün əksinə fırlanmağa meyllidir. Pervanenin yaratdığı turbulentliklər təyyarənin qanadları və boşluqları ilə aktiv şəkildə qarşılıqlı əlaqədə olur, sağa və sola müxtəlif axınlar yaradır və bununla da uçuş yolunu qeyri-sabitləşdirir.

Nəhayət, fırlanan pervane bir növ giroskopdur, yəni öz mövqeyini saxlamağa meyllidir, bu da uçuş yolunu hava üçün dəyişməyi çətinləşdirir.məhkəmə. Təyyarə pervanesinin bu çatışmazlıqları çoxdan məlumdur və konstruktorlar gəmilərin özlərinin və ya onların idarəetmə səthlərinin (sükanlar, spoylerlər və s.) dizaynında müəyyən asimmetriya tətbiq etməklə onlarla mübarizə aparmağı öyrənmişlər. Ədalət naminə qeyd etmək lazımdır ki, reaktiv mühərriklərdə də oxşar "kinetik" çatışmazlıqlar var, lakin bir qədər azdır.

Təyyarə pervanesinin diametrinin və fırlanma sürətinin müəyyən hədlərə artması itələmə qüvvəsinin artması şəklində təsir göstərməyi dayandırdıqda, kilidləmə effekti adlanan mənfi cəhətlərə də aid edilə bilər. Bu təsir, dalğa böhranını, yəni hava zərbələrinin meydana gəlməsini yaradan, yaxın və ya səsdən yüksək sürətlə hava axınlarının bıçaqlarının müəyyən hissələrində görünüşü ilə əlaqələndirilir. Əslində, onlar səs sərhədini aşırlar. Bu baxımdan, pervaneli təyyarənin maksimal sürəti 650-700 km/saatı keçmir.

Bəlkə də yeganə istisna Tu-95 bombardmançısı idi, 950 km/saat sürətə, yəni demək olar ki, səs sürətinə çatır. Onun mühərriklərinin hər biri əks istiqamətdə fırlanan iki koaksial pervane ilə təchiz edilmişdir. Yaxşı, pervaneli təyyarələrin son problemi onların səs-küyüdür, tələbləri aviasiya orqanları tərəfindən daim sərtləşdirilir.

Təsnifat

Təyyarə pərvanələrini təsnif etməyin bir çox yolu var. Onlar hazırlandıqları materialdan, bıçaqların formasından, diametrindən, miqdarından və bir sıra digərlərindən asılı olaraq qruplara bölünür.xüsusiyyətləri. Bununla belə, ən vacibi onların iki meyara görə təsnifatıdır:

• Birinci - dəyişən və sabit addımlı pervaneler var.
• İkinci - çəkmə və itələmə vintləri var.

Birincisi təyyarənin ön hissəsində, ikincisi isə müvafiq olaraq arxada quraşdırılır. Bir itələyici pervaneli bir təyyarə daha əvvəl ortaya çıxdı, lakin sonra bir müddət unudulmuş və yalnız nisbətən yaxınlarda səmada yenidən göründü. İndi bu layout kiçik təyyarələrdə geniş istifadə olunur. Eyni zamanda həm çəkmə, həm də itələmə bıçaqları ilə təchiz edilmiş olduqca ekzotik variantlar var. Arxa pervaneli bir təyyarənin bir sıra üstünlükləri var, bunlardan başlıcası onun daha yüksək qaldırma-çəkilmə nisbətidir. Lakin pervaneden əlavə hava axınının olmaması səbəbindən qanad ən pis qalxma və enmə xüsusiyyətlərinə malikdir.

Dəyişən Vintlər

Dəyişən meydançalı pervaneler demək olar ki, bütün müasir orta və böyük təyyarələrdə quraşdırılır. Böyük bir bıçaq meydançası ilə bir çox itələmə əldə edilir, lakin mühərrik sürəti olduqca aşağı olarsa, sürətlənmə olduqca yavaş olacaqdır. Bu, daha yüksək sürətlərdə işə düşməyə çalışan avtomobilin vəziyyətinə çox bənzəyir.

Yüksək sürət və kiçik pervane meydançası dayanma və itki qüvvəsini sıfıra endirmə təhlükəsi yaradır. Buna görə də uçuş zamanı meydança daim dəyişir. İndi bu, avtomatlaşdırma ilə edilir, lakin əvvəl pilot özü bunu daim əl ilə nəzarət etməli idi.bucağı tənzimləyin. Pervanenin addımının dəyişdirilməsi mexanizmi qanadları fırlanma oxuna nisbətən tələb olunan dərəcədə fırladan sürücü mexanizmi olan xüsusi koldur.

Rusiyada müasir inkişaf

Cihazların təkmilləşdirilməsi üzərində iş heç vaxt dayanmayıb. Hazırda AB-112 təyyarəsinin yeni pərvanəsinin sınaqları aparılır. O, İl-112V yüngül hərbi nəqliyyat təyyarələrində istifadə olunacaq. Bu, səmərəliliyi 87%, diametri 3,9 metr və fırlanma sürəti 1200 rpm və dəyişən addım pervanesi olan 6 qanadlı pervanədir. Yeni bıçaq profili hazırlanıb və onun dizaynı yüngülləşdirilib.