Какова связь между давлением в коллекторе, числом оборотов в минуту и ​​мощностью в винте с постоянной скоростью?

1. Почему, если мы уменьшим обороты и сохраним положение рычага дроссельной заслонки, выходная мощность уменьшится?

Мощность — это энергия в единицу времени, и поскольку оборотов меньше, для высвобождения этой энергии требуется меньше рабочих ходов. Существует меньше конкуренции за воздух из впускного коллектора, поэтому давление во впускном коллекторе немного увеличится, и каждый рабочий такт будет отдавать немного больше энергии, но этого недостаточно, чтобы компенсировать общее меньшее количество рабочих тактов.

По этой причине мощность коллектора может быть связана только с мощностью для постоянных оборотов, и она все еще осложняется другими вещами, особенно высотой по плотности. Расход топлива является лучшим индикатором мощности, если вы держите двигатель правильно наклонным.

2. Звучит как очень базовые знания, но я слышал много версий и хочу успокоить. Показывает ли тахометр на опоре постоянной скорости обороты двигателя или обороты опоры?

Обычно винтовой, но может зависеть от самолета. Но на самом деле это не имеет значения, потому что передаточное число всегда фиксировано и потому что у пилота нет другого применения для этого значения, кроме как сравнение его с некоторыми номинальными значениями в руководстве по эксплуатации, которые в любом случае относятся к конкретному самолету.

На одном самолете POH может сказать, что максимальные обороты (больше все равно нельзя выбрать) 2500 и наиболее эффективные для крейсерского полета 2100, а на другом самолете может сказать, что 2750 для взлета, но только на 2 минуты, 2600 является максимальным для непрерывной работы, а 2300 — наиболее эффективным. Если бы вместо этого было сказано 3130 и 2625, это не имело бы никакого значения.

Из-за этого обороты турбины указываются только в процентах, что иногда распространяется и на винт на турбовинтовых двигателях. Это по-прежнему зависит от самолета, потому что некоторые двигатели достигают таких значений, как 102,5%, и разница между максимальным и наиболее эффективным также варьируется.

3. Если мы перемещаем рычаг гребного винта, мы изменяем шаг лопастей, а затем подстраиваем обороты, или мы меняем обороты двигателя и угол наклона лопастей подстраиваемся под новые обороты.

Вы устанавливаете желаемое число оборотов, которое регулятор будет пытаться достичь, регулируя шаг винта. Если гребной винт слишком медленный, регулятор уменьшает шаг, тем самым уменьшая тягу и связанное с ней сопротивление до тех пор, пока двигатель не сможет идти в ногу, если он слишком быстрый, он увеличивает шаг до тех пор, пока гребной винт не поглотит всю мощность, которую обеспечивает двигатель. Если дроссельная заслонка слишком закрыта, даже самый мелкий возможный шаг может иметь слишком большое сопротивление, и число оборотов в минуту будет ниже выбранного.

Были некоторые гребные винты с изменяемым шагом, где пилот непосредственно регулировал шаг, но регулятор представляет собой довольно простое гидромеханическое устройство (груз на пружине измеряет центробежную силу и напрямую управляет гидравлическим клапаном, который регулирует шаг), что приводит к гораздо более практичному обращению, что оно быстро преобладало.

Это еще более усложняется в бета-диапазоне (обратная тяга), где рычаг мощности переключается на управление шагом напрямую, в то время как дроссельная заслонка управляется другим регулятором для поддержания оборотов. Но в основном вы столкнетесь с этим на турбовинтовых двигателях.

1. Лошадиная сила это крутящий момент x обороты. Уменьшите обороты, но поддерживайте тот же крутящий момент (давление в коллекторе), мощность падает. Уменьшите крутящий момент, поддерживайте обороты, и HP упадет. Вы обнаружите, что 2300 об/мин и 25 дюймов MP дают столько же HP, сколько 23 дюйма MP и 2500 об/мин.

2. Если это двигатель с прямым приводом, обороты опоры и обороты двигателя одинаковы. Если это редукторный двигатель, обороты двигателя - это обороты двигателя, а обороты двигателя - это обороты двигателя, и они обычно обозначаются отдельными тахометрами.

3. Когда вы перемещаете рычаг винта, вы регулируете предварительную нагрузку на пружину регулятора винта. Пружина регулирует усилие на наборе грузиков (как на регуляторе парового двигателя, но очень компактном). Грузики управляют подачей масла к гребному винту, чтобы подобрать обороты, при которых грузики находятся в равновесном состоянии (не перемещаются, не движутся). Регулятор перемещает лопасти туда, куда нужно, чтобы достичь этого числа оборотов с заданным крутящим моментом, прикладываемым двигателем.

Я действительно не уверен в формулировке вопроса № 1. Взглянув на это, я бы сказал, что уменьшение числа оборотов в минуту при постоянной настройке дроссельной заслонки увеличит как шаг, так и угол атаки лопастей винта.

Что касается вопроса № 2, это зависит от двигателя. В большинстве сертифицированных двигателей винт соединен с маховиком/коленчатым валом в конфигурации с прямым приводом. Таким образом, винт и двигатель движутся как единое целое с одинаковыми оборотами.

Что касается вопроса № 3, перемещение рычага винта регулирует поток моторного масла, направляемого на ступицу винта. Давление этого масла приводит в движение поршень, который регулирует угол наклона винта. Регулировка осуществляется с помощью регулятора скорости, прикрепленного к двигателю. Это создает своего рода петлю обратной связи. Я попытался найти изображение Г-образных грузов регулятора, но в настоящее время не могу.

См. следующий вопрос AviationStackExchange « Как работает винт постоянной скорости»?

Единственная фотография губернатора, которая у меня есть. Это от Lycoming IO-540.