В моем исследовании сил, действующих на одиночный двигатель и влияющих на него, способность винта изменяемого шага без флюгирования изменять угол наклона лопастей, я столкнулся с небольшим препятствием.
Аэродинамические силы пытаются сдвинуть лопасти с грубым шагом, поскольку центр давления лопасти находится впереди точки поворота лопасти. Это очевидно и имеет смысл.
Что меня смущает, так это центробежная сила кручения. Как это отправляет винт на мелкий шаг?
Несколько сайтов говорят об этом понятии, но только в той мере, в какой они признают, что оно существует и в каком контексте оно встречается. Вот несколько примеров только релевантных разделов на сайте:
Центробежная крутящая сила, превышающая аэродинамическую крутящую силу, имеет тенденцию смещать лопасти в сторону малого угла лопасти.
Центробежная сила, действующая на лопасти, имеет тенденцию скручивать лопасти так, что угол наклона лопастей уменьшается. Этой силе несколько противостоит аэродинамическая сила кручения.
Источник (Также поставляется с этим изображением , которое не имеет объяснения)
Центробежное и аэродинамическое кручение. Любой асимметричный вращающийся объект создает центробежную крутящую силу, пропеллер ничем не отличается по силе своего вращательного действия, закручивая лопасти с мелким шагом.
Я мог бы продолжить.
Учитывая, что сила относится к «центробежной», я подозреваю, что центр масс как-то связан с этим. Если да, то где находится центр масс? Вперед или назад от точки поворота? Кажется, что он будет немного вперед, учитывая, что форма аэродинамического профиля лопасти требует большей массы на передней кромке.
Центробежная крутящая сила в гребных винтах с переменным шагом создается не самими лопастями. Это вызывается балластами, соединенными с основанием лопастей с помощью такого механизма, что, когда вращательное движение гребного винта создает силу на балласте, она (в большинстве случаев) заставляет лопасти иметь мелкий шаг.
Существуют (действительно) системы регулировки тонкости лезвия одностороннего и двустороннего действия. В конструкции одностороннего действия противовес ступицы настроен на использование центробежной силы для перемещения лезвия в грубое положение . Давление масла в виде гидравлического поршня используется для точного перемещения лезвия.
В системе двойного действия масляные поршни перемещают лезвие в обе стороны.
Может возникнуть путаница в утверждении «перемещает лопасть на меньший угол», что касается оперения : «малый угол лопасти» относится к ветру , а не к оси вращения (очень грубо).
Что касается самой лопасти пропеллера , то вполне возможно, что большая масса может быть впереди точки поворота , что вызовет центробежную крутящую силу в сторону тонкой .
«Аэродинамические силы пытаются сдвинуть лопасть на грубый шаг»
Да, и это уравновешивается тем, что центр тяжести лопасти пытается сместиться в сторону от центробежной силы. Это помогает сбалансировать силы на валу лезвия .
Но мы должны учитывать все компоненты вращающейся плоскости , включая ступицу и навесное оборудование. Чтобы иметь возможность «перевернуть» винт в случае отказа двигателя, к ступице добавлен противовес, чтобы полностью увеличить шаг винта.
Роберт ДиДжованни
минут