Шаг лопастей гребного винта с постоянной скоростью по сравнению с фиксированным шагом

Я только что перешел на сложный самолет (Piper Arrow II). Хотя я понимаю, как использовать рычаги давления в коллекторе / пропеллера, я все еще пытаюсь собрать воедино, как все компоненты будут работать в данной ситуации.

Одна из таких ситуаций — рычаг винта полностью выдвинут вперед. Если вы сбросите давление во впускном коллекторе, когда опора полностью выдвинута вперед, число оборотов упадет, потому что не хватает воздуха/топлива, чтобы двигатель мог вращаться с требуемой скоростью. Подумайте о том, чтобы приземлиться (полностью разверните винт и начните снижать давление в коллекторе).

Мой вопрос таков: сплющивается ли винт (относительно) больше, чем в самолете с винтом с фиксированным шагом в этой ситуации, или это тот же чистый эффект, что и при эксплуатации самолета с винтом с фиксированным шагом?

Я слышал, что поставить винт вперед, а затем просто использовать газ, это эквивалент управления самолетом с винтом фиксированного шага. Насколько точно это утверждение?

Ответы (4)

Я считаю, что Стрела работает так же, как мой Кардинал.

При низком давлении в коллекторе давления масла недостаточно, чтобы привести винт в любую другую конфигурацию, кроме самой плоской, независимо от того, где находится управление винтом. Если бы вы взлетали с управлением пропеллером не до упора, то теоретически пропеллер начал бы больше закручиваться по мере увеличения оборотов двигателя, и это было бы похоже на взлет на 4-й передаче или аналогичной, когда вы хотите начать ускорение. на 1-й передаче, а затем переключиться на более высокую (подумайте о том, как обороты падают, когда вы вращаете винт на 1700, чтобы убедиться, что винт может вращаться).

Таким образом, вы начинаете с винта и управляете им до самого взлета (шары к стене - обороты в минуту, винт, смесь, нагрев карбюратора - или рычаги, если они есть).

Как только вы достигнете высоты, вы можете начать возвращать их обратно, что эквивалентно переключению передач вверх и снятию ноги с педали газа (и обогащению смеси для увеличения). Обороты снижаются, управление пропеллером набирается для увеличения шага.

Затем, когда вы спускаетесь с высоты и готовитесь к посадке, вы играете в игру уменьшения оборотов, уменьшения шага, уменьшения оборотов, уменьшения шага, пока, в конце концов, вы не окажетесь в схеме, опора полностью поддерживает уход на второй круг, и обороты контролирует всю мощность, так же, как взлет.

Да. Винт имеет остановку с низким шагом (точный/высокие обороты) и с высоким шагом (грубый/низкие обороты). Ограничитель малого шага устанавливает лопасти немного тоньше, чем у винта с фиксированным шагом, который обычно устанавливается на шаг, который дает более или менее красную отметку оборотов при наборе высоты при полностью открытом дросселе.

Если винт с постоянной скоростью выйдет из строя и лопасти остановятся с малым шагом, двигатель превысит скорость на любой скорости, близкой к полной мощности, и вам придется хорошо сбросить газ, чтобы винт оставался на красной линии.

В регуляторе винта, где бы вы ни устанавливали управление винтом, просто применяется предварительная нагрузка пружины на механизм грузоподъемности, который регулирует давление масла на винт, чтобы привести лопасти в рабочий диапазон. Это компактная версия тех регуляторов с вращающимся шаром, которые вы видите на паровых сельскохозяйственных тракторах, но со всем, что спрятано внутри корпуса регулятора.

Как и в паровом тракторе, мухи приводятся в движение двигателем. Они управляют клапаном управления подачей масла, который регулирует подачу масла к гребному винту и, очевидно, чувствителен к частоте вращения. Масляный регулирующий клапан имеет нулевое положение, которое фиксирует лопасти в том положении, в котором они находятся, и перемещается в одну сторону для грубого перемещения лопастей, а в другую — для их точного перемещения. Когда винт достигает целевых оборотов, грузики устанавливают клапан в нулевое положение, а лопасти фиксируются гидравлически в этом положении. Если скорость двигателя увеличивается, маховики выдвигаются, приводя в действие клапан, приводя в действие лопасти более грубо, пока скорость не вернется к целевому значению, а затем обратно к нулю. И наоборот.

Если вы установите максимальную скорость вращения, предварительная нагрузка пружины регулятора грузоподъемности уменьшается до точки, при которой нулевая точка регулирующего клапана находится на красной черте оборотов. Если прикладывается достаточная мощность, регулятор регулирует угол наклона лопастей, чтобы регулировать обороты на красной линии. Когда вы уменьшаете мощность, регулятор будет перемещать лопасти все тоньше и тоньше, чтобы поддерживать заданную скорость вращения, пока они не достигнут упора с точным шагом. Однажды в этот момент, если вы еще больше уменьшите мощность, лопасти не смогут работать более тонко, чтобы поддерживать высокие обороты, и обороты начнут падать, и вы эффективно, временно, установите винт с фиксированным шагом слишком точно, чтобы быть каким-либо полезным. в качестве опоры с фиксированным шагом.

Точка, в которой обороты начинают падать из-за того, что мощности недостаточно, чтобы поддерживать обороты на красной отметке, даже если лопасти настолько исправны, насколько это возможно, называется «срывом регулятора».

Это скорее операционный вопрос, но я так понимаю, что при заходе на посадку ваш рычаг винта должен быть полностью выдвинут вперед, но в то же время вы уменьшили мощность до такой степени, что обороты на самом деле падают («приближается от губернатора», как вы упомянули). Итак, при прочих равных условиях, в этой конфигурации 1700 об/мин на самом деле не эквивалентны 1700 об/мин в самолете с винтом фиксированного шага, потому что лопасть намного тоньше. Будет ли это намеком на то, что вы хотите работать на более высоких оборотах с винтом с постоянной скоростью, поскольку на этом этапе он менее эффективен?
Просто используйте любой дроссель, который вам нужен, чтобы поддерживать скорость и глиссаду, на которой вы находитесь, и не беспокойтесь о оборотах в минуту, но они будут немного выше, чем те же условия с фиксированным винтом. Не знаю, замечали ли вы это, но лопасти, которые пытаются поддерживать обороты на высоком уровне, дают гораздо более сильный эффект торможения, когда вы внезапно отключаете мощность с винтом CS. У этого есть обратная сторона, но она немного более продвинутая; если двигатель выходит из строя, вы хотите, чтобы винт был как можно более грубым, предпочтительно на высоких остановках шага, так как он ближе к оперению. Таким образом, вы крутите полные низкие обороты как можно скорее.
Если двигатель выходит из строя, вы теряете давление масла. Таким образом, опора должна вернуться к тому же состоянию, что и управление опорой, полностью передвинутое вперед.
Если это винт с противовесом (большинство маленьких винтов GA), противовесы двигают лопасти грубо, поэтому, когда давление масла теряется, они все равно переместятся на полную грубость, если винт все еще вращается достаточно для работы грузов. Переход на низкие обороты помогает ему двигаться быстрее и меньше зависит от противовесов. Если это гидрамат (без груза), единственными силами, действующими на лопасти, являются давление масла в каждом направлении и момент тангажа лопасти, стремящийся к мелкому шагу. Если вы доведете лопасти до крупного шага с помощью упора винта, после того, как давление масла исчезнет, ​​они более или менее останутся на месте.

Я не летал на самолетах с поршневой системой АОН, но могу рассказать о турбовинтовых самолетах, на которых летал. Однако, поскольку они были с полным оперением и реверсивными винтами, эта точка зрения может отличаться от вашего опыта:

1.) Да, они сглаживают гораздо больше, чем фиксированный шаг. На холостом ходу/бета винт фактически превращается в огромный вращающийся тормоз.

2.) Я предполагаю, что они просто имели в виду, что вы управляете им с дросселем только как с фиксированным шагом, потому что вам не нужно постоянно думать или регулировать обороты винта при изменении настроек мощности. Если это так, то я согласен с утверждением. В противном случае я бы попросил разъяснений у любого, кто делает это утверждение.

Вот 2 справочных материала по работе с винтами с постоянной скоростью: Google: How a Constant Speed ​​Propeller Works и Flying Magazine Основы работы с винтами с постоянной скоростью, 1 июля 2014 г.

Синяя ручка пропеллера регулирует шаг лопастей. На полном ходу, для взлета, набора высоты, посадки (подготовки к уходу на второй круг) лопасть устанавливается на меньший шаг относительно направления вращения, беря более тонкие «закусывания» воздуха. Это похоже на пониженную передачу вашего автомобиля, обеспечивающую сильное ускорение, но плохую экономию топлива. Если смотреть спереди, да, можно сказать, что он был «более плоским», а не «оперенным» (лопасть повернута в направлении, в котором самолет собирается уменьшить сопротивление, если винт выключен).

«Полный выдвижение винта вперед и использование дроссельной заслонки эквивалентно управлению самолетом с фиксированным шагом», ну, реальное преимущество переменного шага заключается в возможности совершать крейсерский полет самолета в «овердрайве» путем дросселирования назад (уменьшая давление в коллекторе), а затем открытие шага лопасти (потянув рычаг винта назад), чтобы винт делал больший укус на более низких оборотах.

Но в стрессовых условиях при посадке, взлете, схемах движения в аэропорту и т. Д., Как только угол атаки вашего винта уменьшается (рычаг винта вперед), вы можете думать об этом как о фиксированном шаге, если это помогает, поскольку вы используете только газ. для контроля мощности двигателя.

Рекомендую прочитать эти статьи.