Струйно-щелевая лопасть воздушного винта

 

Использование: изобретение относится к авиационной технике, по может быть использовано и для двигателей других транспортных средств. Сущность изобретения заключается в том, что лопасти воздушного винта выполнены с продольными щелями, соединяющими поверхности лопастей с различными давлениями. При этом по крайней мере на концах лопастей выполнены каналы, ориентированные на стороне разрежения по направлению циркуляции скорости вокруг лопасти. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к авиационной технике, но может быть использовано и для движителей других транспортных средств.

В настоящее время известны многочисленные средства и способы повышения эффективности воздушных винтов, используемых в качестве движителей транспортных средств. При этом совершенствуются не только пути и способы преобразования энергии двигателя в силу тяги, обеспечивающую перемещение транспортных средств, но совершенствуется и сама конструкция воздушных винтов и их отдельных элементов. Кроме приводов воздушных винтов большое внимание специалистов уделялось и уделяется совершенствованию их лопастей с целью повышения коэффициента полезного действия (КПД) и эксплуатационных характеристик винта.

Известен, например, воздушный винт Юрьева Б.Н по патенту СССР N 761, кл. B 64 C 11/00, 1924. Винт включает пустотелые лопасти и реактивный привод, в котором сжатый воздух от втулки винта поступает к концам лопастей и истекает из щелевых сопел на задних кромках, создавая реактивную силу для вращения винта.

Известный винт в аэродинамическом отношении уступал обычным воздушным винтам с центральным приводом из-за относительно больших толщин профиля, значительных сопротивлений и, как результат, невысокого КПД.

Известны различные конструкции воздушных винтов с центральным приводом, управляемой циркуляцией и с управлением вихрями, возникающими на концах лопастей (см. например, патент США N 4596512, кл. B 64 C 11/24, 1986 и N 3692259, кл. B 64 C 23/06, 1972). Подача воздуха в пустотелые лопасти и выдувание его вдоль хорд в направлении циркуляции скорости или через законцовки вдоль оси лопасти позволяет повысить эксплуатационные характеристики воздушного винта, но не обеспечивает существенного увеличения КПД.

Известен воздушный винт с управляемой циркуляцией скорости, у которого на поверхностях пустотелых лопастей выполнены продольные щели для выхода воздуха по касательной к образующей профиля (см. патент США N 3713750, кл. B 64 C 27/18, 1973).

Известен также воздушный винт со щелевыми лопастями (см. патент СССР, N 4869, кл. B 64 C 11/20, 1926), принятый за прототип. Лопасти известного винта выполнены по типу щелевых крыльев с профилированными каналами, соединяющими поверхности лопастей с различными давлениями и обеспечивающими струйное перетекание воздуха в направлении циркуляции скорости.

Такое расположение щелей не является оптимальным и не обеспечивает реализацию возможностей дальнейшего совершенствования воздушных винтов.

Предлагаемое изобретение имеет своей целью дальнейшее повышение эффективности воздушных винтов, повышение КПД и улучшение их эксплуатационных характеристик. Для этого струйно-щелевые лопасти выполняются таким образом, что по крайней мере на их концах выполнены продольные каналы, ориентированные на стороне разрежения по направлению циркуляции скорости вокруг лопасти. Таких каналов (щелей вдоль лопасти) может быть в результате чего образуется многощелевой аэродинамический профиль.

Щелевой участок лопасти может быть выполнен таким образом, что будет представлять в сечении и составной аэродинамический профиль. Этим обеспечивается бессрывное обтекание лопастей на больших углах установки и повышение КПД винта.

На фиг. 1 представлено принципиальное устройство предложенной струйно-щелевой лопасти; на фиг. 2 сечение А А струйно-щелевого участка лопасти. Показаны профилированные каналы, соединяющие обе поверхности лопасти, ориентированные по направлению циркуляции скорости.

Предложенная лопасть может быть изготовлена как из металлических сплавов, так и из композиционных материалов.

При работе винта за счет перепада давлений на поверхностях лопастей усиливается обтекание спинки профиля лопасти, снижаются срывные явления и интенсивность концевых вихрей, увеличивается тяга и КПД винта.

Формула изобретения

1. Струйно-щелевая лопасть воздушного винта, содержащая каналы в виде щелей, выполненные вдоль лопасти и соединяющие ее поверхности с различными давлениями, отличающаяся тем, что по крайней мере на конце лопасти выполнены каналы, ориентированные на стороне разрежения по направлению циркуляции скорости вокруг лопасти.

2. Лопасть по п. 1, отличающаяся тем, что каналы образуют многощелевой аэродинамический профиль.

3. Лопасть по пп. 1 и 2, отличающаяся тем что каналы образуют составной аэродинамический профиль.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2