Техника - молодёжи 1965-04, страница 28
99 ВИХРЬ" ГОТОВ К ПОЛЕТУ Л. МЕРКУЛОВ, кандидат технических наук, В. ШЕПЛЯКОВ, инженер Куйбышев Современный потомок Икара в век космоса и реактивной авиации отнюдь не утратил интереса к легкому, как у птицы, оперению. Кто из нас не мечтал подняться в воздух на миниатюрном летательном аппарате? А многие, наверное, сами брались мастерить подобные конструкции. Увлеклись такой идеей и члены самодеятельного вертолетного конструкторского бюро Куйбышевского авиационного института. Они решили построить легкий портативный простой вертолет, доступный в управлении и обслуживании, безопасный и тдежный аз эксплуатации. С той поры прошло не более двух лет, и вот одноместный вертолет «Вихрь» готов к полетам (рис. 1). Его создатели готовятся к испытаниям на стенде. Простота конструкции и малый вес вертолета получены благодаря применению прямоточных воздушно-реактивных двигателей (ПВРД). Они установлены на концах лопастей (рис. 2). ПВРД надежны в работе, у них малый вес (при мощности 25 л. с. — 1,2 кг). Как работает прямоточный реактивный двигатель? Набегающий поток воздуха за счет своей скорости сжимается в диффузоре В конце диффузора в сжатый воздух через прямоструйную форсунку подается керосин Топливно-воз-душная смесь сгорает в камере, и образовавшиеся раскаленные газы с большим КАМЕРА СГОРАНИЯ ускорением вытекают через суживающееся сопло двигателя. Чтобы воздушный поток не сбил пламя, в камере сгорания в конце диффузора установлен стабилизатор пламени, который завихряет поток и создает 3<t собой зону устойчивого горения. Здесь же вмонтирована электроискровая запальная свеча, питающаяся от индукционной катушки. Керосин из топливного бака, расположенного под сиденьем, подается к винту избыточные давлением (0,1+0,2 атмосферы) сжатого воздуха из баллончика. Оттуда он поступает к двигателю по трубке, проложенной в быстро вращающейся лопасти. За счет действующих на топливо центробежных сил перед форсункой создается давление 200 атм. Прямоточные двигатели могут работать только при движении в воздушной среде. Поэтому для запуска двигателей ротор необходимо раскрутить. Это можно осуществить вручную или пусковыми ракетами. Для запуска ПВРД достаточна скорость 30—40 м/сек. Чем больше скорость набегающего потока, тем больше тяга и кпд двигателя. Поэтому лучше, если скорость концов лопастей, на которых установлены двигатели, будет близкой к скорости звука. В нашем случае — 220 м/сек. Повышение скорости вращения несущего винта приводит к возрастанию центробежных сь\. Несущий винт (ротор) — наиболее ответственная и сложная часть вертолета. При полете с горизонтальной ско ростью лопасть ротора, обдуваемая косым потоком воздуха, совершает сложное пространственное движение с переменным углом атаки относительно потока. Для упрощения схемы в вертолете «Вихрь» применена автодинамическая втулка, подвешенная к фюзеляжу на шарнирах. Величина подъемной силы регулируется тягой двигателей, то есть числом оборотов ротора. Схематический вид сверху и чертеж автодинамической втулки показаны на рисунке 3. Она представляет собой шарнирное соединение двух лопастей, причем ось шарнира расположена под углом 45° к лопастям. Как работает втулка? При вращении на лопасти действует центробежная и подъемная силы. Они устанавливают равновесие лопасти под углом конусности Р к плоскости вращения. За счет повернутой оси шарнира увеличение угла Р приводит к уменьшению угла атаки ОС. В горизонтальном полете за один оборот подъемная сила лопасти изменяется. Скорость потока на лопасти, идущей вперед, равна сумме скорости вращения и скорости полета, а на лопасти, идущей назад, — их разности Автодинамическая втулка обеспечивает автоматический переход вертолета ДИФФУЗОР ФОРСУНКА СТАБИЛИЗАТОР Рис. 2. Рис. 3. 1 — втулка ротора, 2 — вал ротора, 3 — шланг подачи топлива, 4 — роликовый подшипник (упорный), 5 — стойка фюзеляжа, 6 — фланец с сальнииом, 7 — шланг подачи топлива, 8 — храповин раснрутии ротора, 9 — вилка горизонтального шарнира, 10 — игольчатые под-шипниии, 11 -- опорная пята, 12 — лопасть, 13 — обойма подшипника, 14 — кольцо шарнира найлона ротора, 15 вилна кардана ротора. АО ПАСТЬ J7 САМАЯ МАЛЕНЬНАЯ ВИНТОКРЫЛАЯ МАШИНА — 24 |
