Многолопастный воздушный винт двигателя летательного аппарата

СОЮЗ СОВЕТСКИХсцавэРЮювкРЕСПУБЛИК 1)5 В 64 С 11 ОС КОМИТЕТИЕ И 3 ГОСУДАРСТВЕННЫЙПО ИЗОБРЕТЕНИЯМПРИ ГННТ СССР ОБР К ПАТЕНТ де РеВ)р 64 л.(71) ОффисНасьональ д Этюд эшерш Аэроспасьаль О.Н.Э.Р.А.(72) Жан-Марк Буске, Ален фоби Жорж Вэнгю (ГК)(54) ИНОГОЛОПАСТНЫЙ ВОЗДУШНЫЙ ВИНТДВИГАТЕЛЯ ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА(57) Изобретение относится к авиационной технике, в частности к воздуным винтам, и касается конкретноаэродинамических профилей лопастейи обтекателей винтов. Целью изобретения является повышение КПД винтаи уменьшение аэродинамических потерьпри скоростях полета, превышающихчисла И = 0,65, путем обеспечениябезотрывного обтекания винта. Пред"ложенный воздушный винт содержитбольшое число (более восьми) лопастей 1, выступающих из обтекателя 2,1711664 "4 ченными по предложенным зависимостям, Предложены также толщины профилей лопасти и их распределение по радиусу винта, а также конфигурация обтекателя с конкретными значениями координат точек образующей и зависимостями для их определения, 5 з,п; Ф-лы, 9 ил. Изобретение относится к авиационной технике и касается конкретноаэродинамических профилей лопастейи обтекателя воздушного винта двигателя летательного аппарата,Целью изобретения является повышение КПД винта и уменьшение аэродинамических потерь при скоростях полета летательного аппарата, превышающих числа И = 0,65, путем обеспечения беэотрывного обтекания винта.На фиг.1 представлен многолопастный воздушный винт, общий вид: нафиг,2 - положение средней линии лопасти в пространственной системе координат ОХТЕ; на Фиг.3 - схема предложенной лопасти без закрутки; нафиг.4 - вид и расположение,цилиндрических сецений лопасти на различныхрадиусах; на фиг.5 - схема воздушного винта с обтекателем и мотогондолой,; на Фиг.6 - график изменениякривизны образующей обтекателя винта, изображенного на Фиг.5; нафиг.7 - граФик изменения относительной толщины лопасти винта; на фиг.8 график изменения относительных хордлопасти винта; на Фиг.9 - кривая,иллюстрирующая закон закрутки лопасти винта.Воздушный винт содержит большоечисло (более восьми) лопастей 1, 45выступающих иэ обтекателя 2, имеющих.сложную пространственную форму, причем окончание лопастей отогнуто назад по отношению к направлению вращения и по отношению к плоскости вращения.Средняя линия Р лопасти представлена в пространственной прямоугольной декартовой системе координатОХ 72 (фиг), где ось ОХ совпадает сосью вращения; а оси 07 и ОЕ располо 55жены под прямым углом в плоскостивращения винта. Концы каждой лопастиотогнуты от этой плоскости (02 - ОУ) имеющих сложную пространственную форму, причем окончание лопастей отогнуто назад по отношению к направлению вращения и по отношению к плоскости вращения. Средняя линия Р лопасти представлена в пространственной декартовой системе координат ма"тематическими зависимостями и определена конкретными знацениями, полуназад, против направления полета. Для определения положения средней линии Г введена в плоскость 02 - ОУ образующая с осью ОУ угол Р , Таким образом, к каждой точке И может быть присоединена текущая система координат ИХ, МУ МЕ полученная из основной системыкоординат ОХ, ОУ , 02 путем переноса начала коор" динат в текущую точку И, что позволяет каждый профиль лопасти определять в плоскости ИХ- МУСредняя линия Р лопасти винта представляет собой непрерывную плоскую кривую, расположенную в плоскости 02 - 07 , образующую с плоскостью вращения винта угол.о, равный 35-55 о(преимущественно 40-50), при этом средняя линия Р лопасти определена у основания отрицательными значениями координаты У и положительоными значениями координаты Е, а на конце лопасти - положительными значениями координаты 7 и координаты 2. Точка с координатой 7 = 0 определена значениями координаты Е, составляющими (0,75-0,85)К, где К - радиус винта, а касательная к этой кривой на конце лопасти образует с осью 02 угол Я , равный 30-50 О (преимущественно 35-45).Средняя линия Г лопасти винта оп ределена в плоскости 02 - ОУ урав- нением о = Мо + М(2/К) + М (Е/К)2-2 И-1,9;1,5(И, (3,0;Обтекатель 2 выполнен в виде тела вращения сложной геометрической.250 ООООЕ-О375 ООООЕ51711664 формы, которая обеспечивает локальное замедление потока у комлей лопастей, что позволяет отдалить срывные являения и снизить аэродинамические потери. При этом параметры кривизны меридиональной линии " образующей обтекателя - определены параметрами Х и У, отнесенными к диаметру П винта, и значениями кривизны на определенных участках образующей от начала (передней точки,на оси обтекателя) до конца обтекателя, определяемого его задней кромкой; максимальная величина кривизны, привышающая 15, находится впереди в центре на оси вращения обтекателя; далее назад по потоку кривизна образующей обтекателя, уменьшается и в сечении Х = - = О 05 равна 7; на расстоянии) 1Х = 0,5-0,7 кривизна, линейно уменьшаясь, достигает значений, близких к нулю; на расстоянии Х = 1 где Ь - расстояние от передней точки на образующей до заданной кромки обтекателя по оси винта, кривизна медленно монотонно уменьшается, достигается минимального значения ("3)-(-5), а на конце обтекателя она снова приближается к нулю. Переход от обтекателя к мотогондоле осуществлен плавным со. четанием поверхностей с соблюдением условий бессрывного обтекания пото.- ком.Иеридиональная линия - образующая обтекателя - составленаиз отрезков кривых со следующими координатами в прямоугольной координатной системе Х-У:для Ос ХЫ 0,3 7 = 0,327995 Х - 2,422616 Х +дг, г+ 196,3246 ХВ результате образующая обтекателя определена такими параметрами:-1,0 С М.- -О,5.3. Винт по п.1, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что контуры его обтекателя выполнены в виде тела вращейия сложной геометрической формы со следующими параметрами кривизны: максимальная величина кривизны, превышающая 15, находится впереди в центре, на оси вращения обтекателя; далее назад по потоку кривизна уменьшается и в сечении, определяемой координатой Х = - = 0,05, где х - растоян ие между первой точкой на оси бтекателя и рассматриваемым сеченим, а 0 - диаметр винта, она равна 7; а расстоянии Х = 0,5-0,7 кривизна, инейно уменьшаясь, достигает значеий, близких к нулю; на расстоянии- где Ь - расстояние от первой ередней точки на оси обтекателя до лоскости расположения лопастей, ривизна медленно уменьшается, достиая минимального значения (-3)-(-5),на конце обтекателя у задней кроми она снова приближается к нулю.Винт по П.3, о т л и ч а юи й с я тем, что меридиональная ииия - образующая обтекателя - сосавлена из отрезков кривых со слеующими координатами в прямоугольной координатной системе Х - У, где Х =х У.= бф .6 20 1. Многолопастный воздушный винтодвигателя летательного аппарата, аклю-,25 ечающий лопасти сложной аэродинамичеснкой формы с отогнутыми назад по отлношению к направлению вращения концанми и обтекатель с радиальными отверстиями для размещения комлей лопастсй,30о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения КПД винта и уменьшения аэродинамических потерь прискоростях полета летательного аппарата, превышающих числа М = 0,65, путем обеспечения безотрывного обтекания винта, средняя линия лопастейЦпредставляет собой непрерывную плос.лкую кривую, расположенную в плоскоститОЕ - ОУ , образующей с плоскостью вращения винта угол 35-55 (преимущесто 0венно 40-50 ), причем средняя линиялопасти определена у ее основания отрицательными значениями координатыУо и положи.ельными значениями координаты Е, а на конце лопасти эта линия определена положительными значениями координат 7 и положительнымизначениями координат Е, при этомточка с координатой Уо = О определена значениями координат Е, составляющими (0,75-0,85)К, где К - радиусвинта, а касательная к этой кривойна конце лопасти образует с осью 02угол 30-50 (преимущественно 35-45).2 е Винт по пэ 1 у о т л ич д ющ и й с я тем, что средняя линия его . лопастей определена в плоскости 02-ОУ уравнением ДЛЯ 5. Винт по п.3,о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что меридиональная линия - образующая обтекателя - определена, следующими параметрами: Лопасти предложенного винта образованы следующими профилями: на рас- стоянииЯ,ЗК от оси вращения относительная толщина е/С = 133, на расстоя. нии 0,5 К е/С = 9; на расстоянии15 0,7 К е/С = 6/; на расстоянии 0,9 К е/С = 3 5 Ф," при этом проФиль с толщиной е/С = 13 плавно преобразован в комель лопасти. формула изобретения 0 Х с 0,3.5291667 Е+00 .1747857 Е+0030 ,5395833 Е+00 ,1749592 Е+00 б. Винт по п.1 или 2, о т л и ч аю щ и й с я тем, что лопасти его образованы следующими профилями: нарасстоянии Й,ЗК от оси вращенияотносительная толщина е/С : 33тна расстоянии 0,5 К е/С = 9 Х; нарасстоянии 0,7 К е/С = 6; на рас стоянии 0,9 К е/С = 3,5 Ж, при этомпрофиль с толщиной е/С = 134 плавнопреобразован в комель лопасти.17116611 Составитель В. Резникдактор И. Шмакова Техред А,.Кравчук Корректорй. Самборска Заказ 35 ПодписноеВНИИПИ Г а и открытиям при ГКНТ СССРЖ аб., д. 4/5 оизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул, Гагарина, 10 О Тираж осударственного комитет 113035, Иоскна, по изобретениям