Jak obliczyć siłę nośną łopat wirnika

Siła nośna to siła aerodynamiczna generowana przez profile – takie jak śmigła, łopaty wirnika i skrzydła – która występuje pod kątem 90 stopni do nadlatującego powietrza. W odniesieniu do łopat wirnika — takich jak te znajdujące się w helikopterze — gdy przednia krawędź łopaty uderza w nadciągający wiatr, kształt płata generuje obszar wysokiego ciśnienia bezpośrednio pod i obszar niskiego ciśnienia nad łopatą, w wyniku czego winda. Aby określić siłę nośną generowaną przez łopatę wirnika, użyjemy równania nośnego

Zrozum każdy element równania windy. L oznacza siłę nośną mierzoną w niutonach; ρ oznacza gęstość powietrza, mierzoną w kilogramach na metr sześcienny; v2 oznacza rzeczywistą prędkość lotu do kwadratu, która jest kwadratem prędkości śmigłowca względem nadlatującego powietrza, wyrażona w metrach na sekundę. W równaniu A oznacza powierzchnię tarczy wirnika, która jest po prostu powierzchnią łopaty wirnika wyrażoną w metrach do kwadratu. doL oznacza bezwymiarowy współczynnik siły nośnej przy określonym kącie natarcia, który jest kątem pomiędzy linią cięciwy wirnika ostrze — wyimaginowana linia poprowadzona przez środek płata rozciągającego się od krawędzi natarcia do krawędzi spływu — i nadlatujący powietrze. do

L jest bezwymiarowy, ponieważ nie są do niego dołączone żadne jednostki; jest po prostu wyświetlany jako liczba.

Zidentyfikuj wartości dla każdego elementu równania windy. W przykładzie małego helikoptera z dwoma łopatami tarcza wirnika porusza się z prędkością 70 metrów na sekundę (v). Współczynnik podnoszenia ostrzy wynosi 0,4 (CL). Powierzchnia płaszczyzny tarczy wirnika wynosi 50 metrów kwadratowych (A). Załóżmy międzynarodową standardową atmosferę, w której gęstość powietrza na poziomie morza i 15 stopniach Celsjusza wynosi 1,275 kilograma na metr sześcienny (ρ).

Wstaw wartości, które określiłeś, do równania trwałości i rozwiąż L. W przykładzie ze śmigłowcem wartość L powinna wynosić 62 475 Newtonów.

Wartość dla CL jest zwykle określany eksperymentalnie i nie można go określić, chyba że najpierw znasz wartość L. Równanie na współczynnik siły nośnej wygląda następująco:

  • Dzielić
instagram viewer