12904
7
Имеет некоторое преимущество перед традиционными винтами за счет отсутствия встречных (пересекающихся) вихрей. Каждая лопасть создаёт вихрь, и чем их больше, тем больше пересечений этих самых вихрей.
×
Потенциал винта раскрывается исключительно на высоких оборотах, на моделях - это порядка 25.000-30.000 об/мин. Соответственно и скорость летательного аппарата не маленькая - 200-250 км/ч.
Bölkow Bo 103
Как ни странно, однолопастные винты устанавливали и на вертолёты, получившие название - монокоптер. Дальше экспериментов дело не пошло
400-килограммовая машина успешно поднялась в воздух 14 сентября 1961 года и показала весьма приличную стабильность: пилот-испытатель в том числе демонстрировал на ней полет «без рук». В принципе, основной задачей Bo-103 было испытание стеклопластиковой лопасти — легкой и прочной. Для серийного производства монокоптер не предназначался. Прототип дошел до наших дней и хранится в авиационном музее города Бюкебурга, Германия.
400-килограммовая машина успешно поднялась в воздух 14 сентября 1961 года и показала весьма приличную стабильность: пилот-испытатель в том числе демонстрировал на ней полет «без рук». В принципе, основной задачей Bo-103 было испытание стеклопластиковой лопасти — легкой и прочной. Для серийного производства монокоптер не предназначался. Прототип дошел до наших дней и хранится в авиационном музее города Бюкебурга, Германия.
Ссылки по теме:
- Вертолёт В-12 и самолет Ту-144 в музее ВВС
- Международное авиашоу в Берлине 2014
- Еда в самолете: бизнес-класс против эконома на примере 20 авиакомпаний
- 80-летняя стюардесса продолжает работать на рейсах из Вашингтона в Бостон
- Взгляд снизу: самолеты в деталях
1- любой винт, любого летательного аппарата не при каких условиях не должен закраиной винта развивать скорость звука.
2- преимущество однолопастного винта против многолопастного это его более высокий КПД. А именно выше единица тяги на затраченную мощность мотора. поэтому их применяли исключительно на маломощных самолетах. получается так, что легкий самолёт с мощностью мотора например всего 100л.с. и однолопастным винтом имеет тягу немного выше чем самолёт с таким же мотором но двухлопастным винтом соответственно меньшего диаметра, почему двухлопастной меньшего диаметра ? Потому что для двухлопастного такого же диаметра как и у однолопастного уже мощности мотора не хватает.
Задачка при одной лопасти будет пожалуй еще интереснее.
Так что, для моделей и ветрогенераторов приемлемо а для серьезных самолетов уже нет.
предположим что все наши разные винты имеют одинаковые по геометрии лопасти, тогда для вращения однолопастного винта нам потребуется мощность мотора допустим 100л.с. и получаем тягу с одной лопасти предположим 100кг.
Тогда для вращения двухлопастного винта с такими же, но двумя лопостями нужно уже мотор 200л.с. а тягу имеем не 100 100=200 кг. а из-за понижающегося КПД каждой лопасти получаем 95 95=190кг.
3-х лопастной винт потребует 300л.с. мотор, а КПД каждой лопасти будет ещё ниже, 90 90 90=270кг.
4-х лопастной винт потребует 400л.с. а выдаст ещё меньший КПД тяги каждой лопасти 85 85 85 85=340кг.
5-ти лопастной 500л.с. и 80 80 80 80 80=400кг.тяги. и так далее. поэтому многолопасные винты имею смысл только на двигателях очень большой мощности. И все готовы терпеть повышенный расход топлива из-за понижающегося КПД винта, главное для таких винтов это тяга.
Вся ваша описанная теория - для классических прямых винтов, а у винто-вентиляторных - специальная саблеобразная форма именно для повышения КПД установки на современных крейсерских скоростях.
Так что "распальцовывайте" перед теми то ничего не соображает в аэродинамике.
И ещё маленький ньюансик: для повышения КПД однолопастного винта (тем более при малых мощностях) его надо делать большего диаметра (с соответсвующими конструктивными проблемами) чем тот же 2-х лопастной. Ведь при ограничении диаметра (то-есть длины лопасти) КПД несущей поверхности падает. Так что все ваши вышеприведенные расчеты - сферический конь в вакууме. Расчеты надо делать для всей винтомоторной группы.
то, что чем крыло длиннее, тем оно эффективнее, наверно, общеизвестно. Потому у планеров такие большие по размаху крылья. Идеал - длинное узкое крыло.
Лопасть винта - то же самое крыло, её тоже лучше делать узкой и длинной. Когда мощность велика - лопасть получается слишком длинной. Это и вопрос прочности, и околозвуковые скорости на конце могут получиться, и дисбаланс тяги будет слишком сильно разбивать подшипники.
А вот для маломощных применений, вроде моделек - почему нет?
Заметьте, что, поскольку в центре винта скорость - ноль, две лопасти длиной по метру совсем не равноценны одной двухметровой.
Отдельно про пример узких длинных лопастей - вертолёт. Очень уж у него плохие экономические показатели относительно самолёта, приходится идти на траты ради повышения эффективности винта - и лопасти там предельно длинные.