Виды аэродинамического сопротивления в вертолетах

Добро пожаловать обратно на «Уроки по вертолетам за 10 минут или меньше»! Ознакомьтесь с моей электронной книгой, которая охватывает эту и другие темы! Приобретите свою копию в iBooks: http://itunes.apple.com/us/book/id1446961574 или на Kobo для пользователей Android, Windows и настольных компьютеров: https://www.kobo.com/us/en/ebook/helicopter-fundamentals-booklet Тема этого видео — типы сопротивления в вертолетах. Из основ аэродинамики мы знаем, что тяга и сопротивление — это противоположные силы. Но что именно представляет собой сопротивление? Сопротивление — это сила, которая противодействует или сопротивляется движению объекта, когда он движется в воздухе. Простой способ наглядно это показать — сравнить сопротивление со скоростью полета. Сопротивление можно кратко разделить на 3 типа. Первый — паразитное сопротивление. Паразитарное сопротивление, пожалуй, проще всего понять, поскольку оно характерно для всего, что движется в воздухе, будь то вертолет, самолет, автомобиль или даже вы высовываетесь из окна автомобиля. Этот тип сопротивления — это сопротивление воздуха, действующее на движущийся объект. Оно увеличивается как с площадью поверхности, так и со скоростью. Именно поэтому вы видите обтекаемую форму в высокоскоростных автомобилях и самолетах. Для достижения более высоких скоростей необходимо уменьшить площадь поверхности. По отношению к скорости полета паразитарное сопротивление быстро и экспоненциально возрастает, поскольку сопротивление является произведением квадрата скорости в уравнении сопротивления. Это означает, что если скорость удваивается, сопротивление увеличивается в четыре раза. Следующий тип сопротивления — профильное сопротивление, и оно конкретно связано с сопротивлением, вызванным трением лопастей при их движении в воздухе. На него обычно влияют форма профиля и трение обшивки. Для иллюстрации представьте себе неэффективный профиль, имеющий форму блока, по сравнению с типичным обтекаемым профилем. Когда воздушный поток воздействует на профиль крыла в форме блока, он становится турбулентным и сильно возмущенным, стремясь обойти профиль. Именно этот турбулентный воздушный поток вызывает профильное сопротивление. Теперь рассмотрим обтекаемый профиль крыла, над которым воздух проходит более эффективно. Этот тип профиля создает меньшее сопротивление благодаря своей эффективности. Следует помнить, что паразитное сопротивление и профильное сопротивление различаются тем, что паразитное сопротивление относится к общему сопротивлению самолета, в то время как профильное сопротивление относится непосредственно к самому профилю. Поскольку профиль движется намного быстрее, чем сам самолет, из-за своей относительной скорости, его сопротивление резко меняется. Профильное сопротивление постепенно увеличивается со скоростью, поскольку оно в основном основано на форме и трении обшивки. Поэтому профильное сопротивление выше, чем паразитное сопротивление на низких скоростях, но в конечном итоге оно превышается с увеличением скорости. Наконец, существует индуктивное сопротивление. Проще говоря, индуктивное сопротивление — это результат создания подъемной силы. При больших углах атаки (УА) лопастей сопротивление выше, поскольку большая подъемная сила создает большие нисходящие скорости/вихри, которые увеличивают сопротивление. Вспомните мои видео о воздушном потоке в режиме висения (https://www.youtube.com/watch?v=WVYqjNYgae8), эффективной поступательной подъемной силе (https://www.youtube.com/watch?v=pUqvo4qmU_Y) и аэродинамике взлета (https://www.youtube.com/watch?v=23iUG7Wttz0), где показано, что для управления вертолетом требуется больше мощности, чем требуется при эффективном поступательном потоке, особенно в режиме висения вне зоны влияния земли (OGE). При больших углах атаки и низких скоростях полета образуются более сильные индуктивные потоки и вихри. Их интенсивность резко снижается с увеличением скорости. Когда вы объединяете все 3 типа сопротивления, вы получаете общую линию сопротивления. Это важно понимать, поскольку именно на ней основано планирование характеристик. В руководстве по эксплуатации каждого вертолета должны быть подробно описаны диаграммы характеристик, специфичные для данного типа летательного аппарата. Отсюда вы получаете такие данные, как: Максимальная продолжительность полета / Максимальное соотношение подъемной силы и сопротивления. Скорость полета: это наименьшее общее сопротивление, воздействующее на летательный аппарат. Эта скорость обеспечивает наибольший запас мощности и может быть использована для достижения максимального времени полета. Максимальная дальность полета: это наибольшее расстояние на единицу топлива или, проще говоря, наибольшее количество миль на галлон. Оптимальный угол набора высоты. Скорость полета: оптимальная скорость набора высоты при наименьшем пройденном расстоянии. Это полезно при взлете из ограниченной зоны. Расход топлива: вы можете рассчитать точный расход топлива для каждого режима мощности / профиля полета. Важно понимать