Расчетно-экспериментальные исследования характеристик рулевого винта при вращении вертолета вокруг вертикальной оси

Авторы

Леонтьев В. А.^1*, Крымский В. С.^2**, Игнаткин Ю. М.^2***, Макеев П. В.^****

1. Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия
2. Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет), 125993, г. Москва, Волоколамское шоссе, д. 4

*e-mail: spintest@tsagi.ru
**e-mail: vovan5490@yandex.ru
***e-mail: k102@mai.ru; ignatkinym@mai.ru
****e-mail: vaultcity13@gmail.com

Аннотация

В работе приведены результаты расчетно-экспериментальных исследований аэродинамических характеристик рулевого винта (РВ) при вращении вертолета вокруг вертикальной оси OY_g, при отсутствии поступательной скорости. Получены и проанализированы аэродинамические характеристики изолированного РВ, а также РВ в присутствии вихревого следа несущего винта (НВ), при различных значениях угла общего шага РВ φ_рв и угловых скоростей вращения вертолета ω_у. Экспериментальные исследования выполнены на модельном ротативном стенде. Расчетные исследования проведены двумя методами: на основе дисковой квазилинейной вихревой модели винта, а также с помощью нелинейной лопастной вихревой модели винта вертолета. Полученные результаты позволяют прояснить особенности работы РВ на рассматриваемых режимах, а также способствовать выработке рекомендаций по недопущению попадания вертолета в неуправляемое вращение.

Ключевые слова

одновинтовой вертолет, висение, вращение относительно вертикальной оси, несущий винт, рулевой винт, интерференция винтов, эксперимент, расчет

Библиографический список

1. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В, Шомов А.И. Интерференция несущего и рулевого винтов вертолета при полете со скольжением // Труды МАИ. 2015. № 82 URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=58605

2. 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.

3. Щеглова В.М. Вихревая структура комбинации несущий винт — рулевой винт на большой скорости полета // Научный вестник МГТУ ГА. 2013. № 188. С 137-142.

4. Бутов В.П. Структура, геометрия и интенсивность спутного вихревого следа несущих винтов одновинтовых и соосных вертолетов в реальных условиях полета // Труды 4-го форума Российского вертолетного общества. Москва, 2000. C 19 — 34.

5. Timothy M. Fletcher and Richard Brown. Helicopter tail rotor thrust and main rotor wake coupling in crosswind flight // Journal of Aircraft. 2010. № 47 (6). pp. 2136-2148.

6. Леонтьев В.А. Метод решения уравнений движения упругих лопастей вертолетных винтов в общем случае движения // Ученые записки ЦАГИ. Т. XLI. № 5. 2010. С 67-79.

7. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Гревцов Б.С., Шомов А.И. Нелинейная лопастная вихревая теория винта и ее приложения для расчета аэродинамических характеристик несущих и рулевых винтов вертолета // Вестник Московского авиационного института. 2009. Т.16. № 5. С. 24-31.0

8. Вождаев Е.С. К теории несущего винта с произвольным углом атаки // Ученые записки ЦАГИ. 1972. Т.3 № 2. С. 1-10.

9. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование прикладных задач аэродинамики вертолета на базе нелинейной лопастной вихревой модели винта // Труды МАИ. 2016. № 87. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=58605

10. Анимица В.А., Леонтьев В. А. О «самопроизвольном» вращении одновинтовых вертолетов // Научный вестник МГТУ ГА. 2010. № 151. С. 96-102.

11. Вершков В.А., Крицкий Б.С., Махнев М.С., Миргазов Р.М., Требунских Т.В. Сравнение результатов численного моделирования обтекания несущего винта в различных пакетах программ // Труды МАИ, 2016. № 89. URL: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=72704

Скачать статью