Техника - молодёжи 2005-07, страница 9

ла автор провел лабораторные исследования. Безразмерный параметр - «относительную тягу» - определяют как разность тяги несущего винта и потерь тяги на обдув крыла, поделенную натягу несущего винта. На основе полученных экспериментальных данных, на координатной плоскости для тонкого дискового крыла построена криволинейная зависимость относительной тяги от относительной площади.

Как и ожидалось, получено сильное расхождение экспериментальных данных с результатами расчета по линейной модели. При относительной площади тонкого дискового крыла, равной единице, результаты эксперимента превышали расчетные данные в пять раз.

Проведена серия поисковых работ по снижению потерь тяги при обдувке дискового крыла. Одна из удавшихся попыток уменьшить потери тяги была связана с моей старой работой по исследованию путей практического использования эффекта Коанда, пояснения по этому эффекту приводятся ниже. Следующий шаг в лабораторных испытаниях был связан именно

с реализацией эффекта Коанда при обдувке дискового крыла.

Тонкое, уже испытанное, крыло сверху накрывают оболочкой, похожей на половинку эллипсоида вращения. Полученное крыло условно назовем толстым крылом. Эффект Коанда позволил кратно увеличить тягу по сравнению с результатами испытаний тонкого дискового крыла. Так, при относительной площади в две единицы прирост тяги четырехкратный, а при относительной площади в четыре единицы получен восьмикратный прирост тяги. Главный вывод из проделанных работ: потери тяги на обдув толстого дискового крыла имеют значения, которые можно уже считать допустимыми (или приемлемыми), в сочетании с теми многочисленными плюсами, которые дает вертолету крыло-фюзеляж или «летающее крыло».

В лаборатории сначала велись работы с дисковыми моделями диаметром около 30 мм. Как в воздушной среде, так и под водой наблюдались сходные закономерности во взаимодействии соответственно воздушной и водяной струи с дисковым крылом.

Продувки более крупных моделей крыла, с диаметром до 350 мм, в лабораторных условиях пошли по накатанной дороге. Для лабораторных работ выбор пал на электрические авиа

¹ Тищенко М.Н., Некрасов А.В., РадинА.С. Вертолеты. Выбор параметров при проектировании. - М., «Машиностроение», 1976.

растает только пропорционально квадрату линейных размеров (площади крыла). Таким образом, вес тяжелых самолетов возрастает быстрее, чем подъемная сила». Первый и самый очевидный вывод из всего сказанного: «летающее крыло» как тип летательного аппарата - весьма привлекательная вещь.

Подводим промежуточный итог нашим рассуждениям. Круглое (дисковое) крыло, водоизмещающий фюзеляж, низко расположенный центр масс. Добавили «летающее крыло». Преобразуем этот набор слов и в результате получаем - дисковое «летающее крыло». Вопрос с центром масс уже можно отодвинуть на второй план, как не представляющий технических трудностей.

Возвращаемся к нашему радиоуправляемому вертолету. Получается, что для выполнения условий нашего технического задания вертолет надо оснастить круглым крылом по типу «летающее крыло».

Известно применение на вертолетах трапециевидных крыльев с небольшой площадью, когда относительная площадь крыла значительно меньше единицы. «Относительная площадь», как безразмерный параметр, представляет собой результат деления площади крыла на ометае-мую несущим винтом (или винтами) площадь. Для определения потерь тяги на обдувку крыла используют упрощенную математическую модель¹, согласно которой потери тяги линейно зависят от площади крыла. Однако линейная модель становится непригодной для области, где значения относительной площади превышают единицу. Тяга в этой области по линейной модели начинает принимать отрицательные значения, что невозможно в нашем случае.

Для ответа на возникшие вопросы и для экспериментального определения потерь тяги на обдувку дискового кры

Вертолет с дисковым крылом в полете

ТЕХНИКА-МОЛОДЕЖИ 7' 7 0 0 5