А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Мотодельтапланы, дельталеты, крылья, силовые установки, приборное оборудование и прочая, прочая, прочая...

Модератор: Jimmi

А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение ayskyline » Вт июн 16, 2015 9:53 am

В яхтенной групе вк.ком увидел вот-такую статью: ОСТАНАВЛИВАТЬ ВИНТ, ИЛИ ДАВАТЬ ЕМУ ВРАЩАТЬСЯ?

Эта статья была впервые опубликована в блоге Yachting Monthly:Gear - исключительном источнике хорошей и полезной информации для яхтсменов. Спасибо, YM - keep up the good work!

Останавливать винт, или давать ему вращаться?

Этот спор продолжается с тех самых пор, как на парусные суда стали устанавливать гребные винты, и, разумеется, каждый моряк имеет свою теорию и свое мнение по этому поводу. Инженер Брунель, скорее всего задумывался на эту тему, когда проектировал "Грейт Британ" (первый винтовой корабль в мире, сошедший на воду в 1843 году - 60north ) и, совершенно определенно, моряки в портовых баров всего мира неоднократно сходились в рукопашную по простому вопросу: какой из двух режимов дает минимальные потери хода при движении под парусом?
Есть две стороны в этом бесконечном споре. "Закреплянцы" говорят, что если винт вращается, то это вращение вызывается какой-то силой, и это сила создает сопротивление, которое замедляет яхту. "Вертуны" отвечают, что протаскивание закрепленного трехлопастного винта сквозь воду, дает лобовое сопротивление, затормаживая яхту. На самом деле, правда есть в утверждениях обоих сторон, но какое положение винта - фиксированное или вращение - дает меньшее сопротивление? YM провели набор измерений, в которых попытались ответить на этот вопрос.
Когда винт зафиксирован, вода, ударяясь о лопасти винта, отклоняется в сторону, создавая сопротивление. Если винт вращается, то вода также будет отклоняться от лопастей в сторону, но на меньший угол - следовательно, создаваемая тормозящая сила будет меньше.
Чтобы было проще это представить: представьте, что вы пытаетесь пробежать через вращающуюся дверь, как только одна из створок пройдет мимо вас. Если вы врежетесь в створку вращающейся в направлении бега двери, то шок от удара будет небольшим - однако, если дверь стоит на месте не вращаясь, то разбитый от удара нос будет болеть потом долго.

Шаг винта: что это такое, и почему это имеет значение

Размер сопротивления потоку набегающей воды вращающегося винта находится в зависимости с шагом винта. Шаг винта определяется углом наклона лопастей, и рассчитывается как расстояние, которое винт пройдет за один полный оборот, без проскальзывания.

При движении на моторе винты с меньшим шагом дают больший крутящий момент, так что они набирают скорость быстрее, но верхний потолок скорости с такими винтами будет ниже: двигатель не будет полностью нагружен, и сопротивление набегающему потоку воды от таких винтов при движении под парусом будет выше. Винты с большим шагом будут разгонять яхту до более высоких скоростей. Они медленнее набирают скорость, но в конечном итоге разгоняются быстрее. Двигатель может быть перегружен, но винт будет создавать меньшее сопротивление набегающему потоку воды.
Как и с большинством других проблем на яхте, конечный выбор винта - это компромисс, основывающийся на приоритетах, связанных с тем, как используется яхта, оборотах двигателя и передаточных числах редуктора. Как правило, винт на типичной крейсерской яхте будет иметь шаг в диапазоне от 10 до 14 дюймов, и в этом случае сопротивление потоку воды вращающегося винта будет меньше, чем у зафиксированного.
Результаты

Наша испытательная установка на лодке сработала так, как мы надеялись и дала, по мере увеличения скорости, хорошо согласующиеся с теорией результаты. Использование электрического мотора дало нам возможность получить цифры для точных значений силы тяги, что позволяет применить их к эквивалентным по тяге парусов скоростям ветра. Корпусная скорость яхты, использованной для испытаний, ограничивала нас максимальной скоростью в 5 узлов, но в реальном мире именно на этих, относительно небольших скоростях, влияние сопротивления винта будет максимальным.

Графики, на которых мы свели полученные результаты, с очевидной уверенностью утверждают: если это возможно, вы должны дать трехлопастному винту на вашей яхте свободно вращаться. Сопротивление потоку воды остановленного винта было почти в три раза больше, чем у винта вращающегося, что приводило к потере скорости почти в пол-узла на 4 узлах скорости. Экстраполируя, это почти 0.75 узлов на 6 узлах - это значит, что на 16 часовом переходе, дав винту свободно вращаться вы придете к цели почти на два часа раньше. Складной винт или винт с подвижными лопастями (реверсивный винт) увеличит эти скорости еще на 10%, что также нельзя счесть незначительным.

Заключение: "Let it spin"

Результаты наших испытаний показывают, что трехлопастной винт, вращаясь, создает значительно меньшее сопротивление потоку воды, чем зафиксированный винт
Многие производители морских редукторов дают свои собственные ограничения относительно того нужно ли фиксировать винт, или давать ему вращаться. Практически все современные гидравлические редукторы можно оставлять в нейтрали, давая винту вращаться свободно, но в прошлом, в некоторых гидравлических редукторах давление смазочного масла создавалось только при вращении приводного вала двигателя, и если вы оставляли редуктор в нейтрали, давая винту свободно вращаться в набегающем потоке, это могло привести к масляному голоданию редуктора.
С другой стороны, производители многих механических редукторов предупреждают, чтобы вы не оставляли их в передаче при движении под парусом, так как нагрузка производимая зафиксированным винтом может повредить внутренние детали редуктора, и даже начать проворачивать приводной вал двигателя, так что безопаснее оставить винт в свободном вращении. В любом случае, всегда - всегда! - сверьтесь с инструкцией по эксплуатации своего редуктора, прежде чем принять окончательное решение: останавливать винт, или дать ему свободно вращаться.
Разные винты и формы корпуса

Никаких сюрпризов: графики убедительно доказывают, что есть существенные причины установить складной винт на вашу яхту вне зависимости от того установлен на ней сэйлдрайв, или традиционный редуктор с гребным валом. На длиннокилевой яхте, оборудованной тонким двухлопастным винтом, находящемся в промежутке между дейдвудом и пером руля, можно нанести отметку на гребном вале, показывающую вам, когда лопасти винта установлены вертикально - в этом положении сопротивление винта будет минимальным. В случае яхты с плавниковым килем выигрыш от установки двухлопастного винта в вертикальное положение будет незначительным.
Сопротивление трехлопастного винта на сэйлдрайве будет практически идентично наблюдениям, полученным в наших испытаниях, так как нога подвесного мотора, использованного для тестов, скорее похожа на ногу сэйлдрайва, чем на типичный гребной вал.

Как проводились испытания

Нашей целью было измерение сопротивления потоку воды трехлопастного винта 12x12 ( 12 дюймов в диаметре и шаг в 12 дюймов), сначала в фиксированном положении, затем вращающемся, на разных скоростях.

Затем, для сравнения, мы измерили сопротивление складного винта, поставлянного компанией "Darglow", и в завершающем эксперименте мы буксировали ведро за лодкой, чтобы сравнить его сопротивление с сопротивлением винта

Чтобы измерить сопротивление винта воде, мы установили винт на ноге подвесного мотора, установленного на транце 14-футовой лодки, приводимой в действие электрическим мотором. Мы измеряли потребляемый мотором ток и напряжение на контактах, чтобы определить потерю в скорости из-за сопротивления винта потоку воды на данной тяге - мы использовали в испытаниях электрическую тягу, в морских условиях вместо нее будет работать ветер.

На практике, размер сопротивления вращающегося винта будет выше теоретического уровня, так как определенная сила потребуется для преодоления трения в коробке передач. Даже в нейтрали, вращающиеся детали редуктора сообщат всей системе некоторое сопротивление, но оно имеет значительно меньшее влияние на скорость яхты, нежели зафиксированный винт. В наших испытаниях мы использовали в качестве обычного редуктора редуктор лодочного мотора, так что в целом можно сказать что условия испытаний достаточно хорошо воспроизводили реальную ситуацию.

Источник: 60north.ru

-как сказал мне один товарищ что в воде так возможно это из-за разного коеффициента заполнения винта. В общем такая инфа, а интересно, на МДП с обгонной муфтой(еси такие есть) -стопорят винт или нет при выключенном(или на малом газу)моторе?
амбиции -не для птици...
Аватара пользователя
ayskyline
Мастер спорта ;-))
 
Сообщения: 429
Зарегистрирован: Чт дек 06, 2007 9:52 pm
Откуда: Kyiv

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение -tyt-- » Ср июн 17, 2015 10:01 am

Насколько я знаю, то сопротивление авторотирующего винта приблизительно равно сопротивлению круглой пластины, диаметром с ометаемую плошадь. Т.е. очень большое. Поэтому, в воздухе (который сильно отличается по физическим свойствам от воды) винт нужно как мин. фиксировать, еще лучше - флюгировать, т.е. разворачиваь лопасти "по потоку". По сравнению с "водяными" винтами, "воздушные" имеют лопасти кардинально меньшей относительной площади, по сравнению с ометаемой площадью. Остановленные лопасти тормозить будут, но авторотирующий винт будет сопротивляться на порядок-два больше.
Не зря же раньше у многомоторных самолетов отказ одного из движков становился большой проблемой. Именно из-за авторотирующего винта постоянного шага мотор не только не создавал тягу, но создавал огромное сопротивление полету.
Внедрение флюгируемых ВИШ позволило кардинально решить проблему, НАЯЗ сейчас все пассажирские двухмоторники по правилам сертификации ИКАО обязаны уметь продолжить взлет даже при отказе одного из моторов. Вон, Ан-10 умел даже лететь в горизонте на одном крайнем работающем из четырех наличных.
А до ВИШ многомоторники при отказе и авторотации одного движка могли разве что плавно снижаться, максимум - лететь в горизонте.
Последний раз редактировалось -tyt-- Пт апр 29, 2016 10:45 am, всего редактировалось 2 раз(а).
Wladimir Marchuk
Warbirds -tyt--(Technician Yearning for Troubleshooting)
55 IAP VVS
Аватара пользователя
-tyt--
МСМК ;-)))
 
Сообщения: 1421
Зарегистрирован: Пт июл 16, 2004 5:30 pm
Откуда: Ukraine. Kiev

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение ayskyline » Ср июн 17, 2015 8:00 pm

все верно, но это теория на словах, на практике оно очень похоже на то но все-же некоторые граждане упорно отказываются в это верить без натурных боль-мень точных експерементов или хотя-бы математически-формульных доказательств. А вот последних, конкретно по даному вопросу, в интернете как-то не густо мягко говоря%).
амбиции -не для птици...
Аватара пользователя
ayskyline
Мастер спорта ;-))
 
Сообщения: 429
Зарегистрирован: Чт дек 06, 2007 9:52 pm
Откуда: Kyiv

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение napets » Ср июн 17, 2015 9:27 pm

Видать разница небольшая
Аватара пользователя
napets
Мастер спорта ;-))
 
Сообщения: 478
Зарегистрирован: Вс апр 12, 2009 7:54 am
Откуда: Львів

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение Богдан » Чт июн 18, 2015 12:06 am

ayskyline писал(а):все верно, но это теория на словах, на практике оно очень похоже на то но все-же некоторые граждане упорно отказываются в это верить без натурных боль-мень точных експерементов или хотя-бы математически-формульных доказательств. А вот последних, конкретно по даному вопросу, в интернете как-то не густо мягко говоря%).

По теории авторотации нет материалов? Первая попавшвяся. Лопасть=крыло, скрорсть снижения=таоя скорость. Если есть сомнения,что заторможенная(полностью сорванная) лопасть создает меньшую подъемную силу чем "летящая" - считай по формулам! :)
Чайник. ALT=1275m/DST=32km/AIRTIME≈10h/УТ>>Студент>>Детерминант>>Saphir>>... Изображение
Аватара пользователя
Богдан
МСМК ;-)))
 
Сообщения: 604
Зарегистрирован: Вс сен 07, 2008 7:10 am
Откуда: Киев - Альтаир

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение ayskyline » Чт июн 18, 2015 10:10 am

У меня на смарте эта ссылка полностью не открывается, а до компа доберусь мож только через пару дней, да и не факт что я там все полностью пойму, тккак с математиеой на вы, а вот неверующий в общепринятую терию авторотирующего винта товарищ(который, кстати, с царицей наук на ты) написал мне следующее:
Мне не до єтого сейчас. Но єти формулы не катят. В самом описании пишется "Такой расчет дает достаточно точную величину В0 если только не будут допущены на роторе большие углы сопровождающиеся срывом потока". А на застопоренном винте в нашем случае 100% будет срыв потока.
амбиции -не для птици...
Аватара пользователя
ayskyline
Мастер спорта ;-))
 
Сообщения: 429
Зарегистрирован: Чт дек 06, 2007 9:52 pm
Откуда: Kyiv

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение Богдан » Чт июн 18, 2015 11:11 am

ayskyline писал(а): Но єти формулы не катят. В самом описании пишется "Такой расчет дает достаточно точную величину В0 если только не будут допущены на роторе большие углы сопровождающиеся срывом потока". А на застопоренном винте в нашем случае 100% будет срыв потока.

Тю, мне казалось проблема именно посчитать авторотацию. Сорри, я сам с аэродинамикой на сильно на Вы :( Застопоренный винт - "просто" обтекание крыла (которое за тобой, как я понимаю, в турбуляке), стоящего поперек потока. Книгу скину на почту.
Чайник. ALT=1275m/DST=32km/AIRTIME≈10h/УТ>>Студент>>Детерминант>>Saphir>>... Изображение
Аватара пользователя
Богдан
МСМК ;-)))
 
Сообщения: 604
Зарегистрирован: Вс сен 07, 2008 7:10 am
Откуда: Киев - Альтаир

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение Urry_buh » Вт июн 23, 2015 1:03 pm

-tyt-- писал(а):Насколько я знаю, то сопротивление авторотирующего винта приблизительно равно сопротивлению круглой пластины, диаметром с ометаемую плошадь. Т.е. очень большое..
Как старый вертолётчик по образованию- подтверждаю.Как летающий на самолёте, могу сказать, что на МГ (R582,i=3.47,D=1.7, 2000об/мин) и скорости 80 вместо качества примерно 7 , дай Бог, получается 3..4, а это далеко не "идеальня авторотация" (см. цитату)
Urry_buh
МСМК ;-)))
 
Сообщения: 758
Зарегистрирован: Вт май 25, 2004 12:47 pm
Откуда: Человек Планеты Земля. МАИ, МИИТ,Ш-3,Защёкино,....

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение sun » Сб апр 09, 2016 10:14 am

Может быть у водяных винтов свои законы, но у воздушных остановленный винт дает меньшее сопротивление, чем свободновращающийся. Автожир с вращающимся винтом летит, а с остановленным падает.
sun
1 разряд ;-)
 
Сообщения: 115
Зарегистрирован: Пн апр 03, 2006 2:24 pm
Откуда: Чукотка?

Re: А ты -стопоришь свой винт(2)?:))

Сообщение ayskyline » Пт апр 15, 2016 10:40 pm

про автожир -в точку, очень хорошее и наглядное сравнение, спасибо:)
амбиции -не для птици...
Аватара пользователя
ayskyline
Мастер спорта ;-))
 
Сообщения: 429
Зарегистрирован: Чт дек 06, 2007 9:52 pm
Откуда: Kyiv


Вернуться в МДП техника

Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей и гости: 1