Блок понижения скорости воздушного винта - это коробка передач или устройство ремня и шкива, используемое для уменьшения числа оборотов на выходе в минуту (об / мин) при более высоких входных оборотах силовой установки. [1] Это позволяет использовать небольшие перемещения двигателей внутреннего сгорания , чтобы превратить авиационные пропеллеры в пределах эффективного диапазона скоростей.
История и работа [ править ]
Братья Райт осознали потребность в редукторе для пропеллера в 1903 году, но в основном он не использовался в авиационных двигателях до тех пор, пока в 1920-х годах не были разработаны более крупные двигатели. [1] Большие двигатели с высокими частотами вращения коленчатого вала и выходной мощностью требовали редукции гребного винта, пилоты отмечали увеличение летно-технических характеристик аналогичных самолетов, оснащенных понижающей передачей. [1]
Типы [ править ]
Типы блоков понижения скорости воздушного винта включают: [1]
- Цепной привод
- Одинарная понижающая или прямозубая шестерня
- Внутренняя прямозубая шестерня
- Планетарный тип Farman или bevel
- Фиксированная солнечная шестерня
- Фиксированная внутренняя шестерня
- Ремень безопасности
- Эпициклическая передача
Варианты дизайна [ править ]
Двигатель Rolls-Royce Falcon 1915 года имел планетарный редуктор с пропеллером, который содержал муфту, ограничивающую максимальный крутящий момент , тем самым защищая редукторы. [2] В более позднем двигателе Merlin от той же компании использовались редукторы противоположного вращения для обеспечения пропеллеров встречного вращения для двухмоторных самолетов, что было намного дешевле, чем проектирование и изготовление двигателей для работы в противоположных направлениях. [3]
Проблема с соединением коробок передач с двигателями внутреннего сгорания заключается в первую очередь в крутильном резонансе, который может развиваться на определенных скоростях. Нагрузка на гребной винт и редуктор может изменять резонансные частоты коленчатого вала, позволяя крутильным колебаниям быстро увеличиваться до высоких уровней при определенных скоростях вращения. Меры, принятые конструктором для уменьшения крутильных резонансов в исходной конструкции двигателя, могут оказаться неэффективными, если резонансная частота будет изменена с помощью редуктора. Муфты и / или гибкие муфты иногда используются для предотвращения выхода крутильного резонанса на опасный уровень.
В двигателях серии Continental Tiara использовалась одна передача для привода гребного винта и распределительного вала , что позволяло гребному винту работать на половине скорости двигателя. [4]
Приложения [ править ]
Использование понижающей передачи пропеллера было очень распространено во время пика использования поршневых двигателей в авиации (с 1930-х по 1940-е годы), при этом практически все самые мощные поршневые двигатели, когда-либо построенные для использования в самолетах, были разработаны с использованием понижающей передачи.
Редуктор используется при строительстве экспериментальных самодельных самолетов, когда могут использоваться автомобильные двигатели. Эти двигатели, помимо их более низкой стоимости, обычно имеют меньший рабочий объем, чем специально созданные двигатели легких самолетов, и развивают пиковую мощность при высоких оборотах в минуту (об / мин), обычно выше 4000 об / мин. Традиционные авиационные двигатели, в которых гребной винт обычно крепится непосредственно к коленчатому валу двигателя, развивают пиковую мощность, близкую к максимальной безопасной и эффективной скорости гребного винта - от 2500 до 3000 об / мин. Эта скорость считается типичной максимальной об / мин для винта одномоторного летательного аппарата из-за необходимости поддерживать скорость конца гребного винта ниже скорости звука.
В авиационных двигателях, сертифицированных на заводе, также используются редукторы, являющиеся неотъемлемой частью их конструкции. Цессна 175 используется редукторный узел , который является частью GO-300 Continental двигателя в то время как Хелио курьера и несколько Beechcraft близнецов, среди прочего, используется редукторный Lycoming GO-435 и GO-480 . Многие легкие спортивные самолеты используют двигатели Rotax, такие как Rotax 912 с редуктором.
См. Также [ править ]
- Сверхлегкий
Ссылки [ править ]
Заметки [ править ]
- ^ а б в г Ганстон 2006, стр. 82.
- ^ Guttery 1969, с.27.
- Перейти ↑ Flight 1946, pp. 92–94.
- ^ Gunston 2006, стр. 191.
Библиография [ править ]
- Рейс № 1935, том XLIX, 24 января 1946 года.
- Ганстон, Билл. Разработка поршневых авиационных двигателей . Кембридж, Англия. Патрик Стивенс Лимитед, 2006. ISBN 0-7509-4478-1
- Гаттери, Т. Е. Коллекция Шаттлворта . Лондон: Wm. Carling & Co, 1969. ISBN 0-901319-01-5
