42. Центробежные силы противовесов

Так как величина крутящего момента от аэродинамических сил невелика, он не может быть использован в качестве самостоятельного источника энергии для поворота лопастей в сторону увеличения угла установки.

В связи с этим на некоторых винтах изменяемого шага дополнительно устанавливают специальные противовесы (грузы), которые при помощи кронштейнов закрепляют к комлевым частям лопастей.

При вращении винта возникают центробежные силы противовесов , направленные от оси вращения. Противовесы относительно лопастей размещают таким образом, чтобы составляющие на плече h создавали крутящий момент лопасти , стремящийся повернуть ее в сторону увеличения угла установки. Противовес может быть расположен над лопастью и под ней (последнее изображено штриховой линией).

Величина крутящего момента противовеса зависит от его массы, расстояния от оси вращения, плеча h и скорости вращения винта. Все эти параметры выбирают с таким расчетом, чтобы совместное действие двух крутящих моментов от центробежных сил противовеса и аэродинамических сил обеспечивало поворот лопасти в сторону увеличения угла установки с необходимой скоростью вращения.

Составляющая противовеса, направленная вдоль лопасти, вызывает лишь изгибающий момент, который воспринимается кронштейном противовеса.

43. Электромеханические винты. Механические винты

Электромеханическим винтом изменяемого шага называется такой винт, поворот лопастей 1 которого осуществляется при помощи электродвигателя 2. Так как лопасти должны поворачиваться на увеличение и уменьшение угла установки, то электродвигатель выбирается реверсивным. Передача крутящего момента от электродвигателя к лопастям винта осуществляется через редуктор с очень большим передаточным отношением. Электродвигатель обычно закрепляют на передней части винта. Ток к нему подводится от электрической системы самолета через контактные кольца, прикрепленные к задней части корпуса втулки, и токопроводящие устройства щеточного типа.

К достоинствам этого типа винтов относятся неограниченные возможности выбора диапазона поворота лопастей, которые могут вращаться относительно своих осей на 360°. Кроме того, обеспечивается возможность отключения системы питания электродвигателя и тем самым при необходимости можно зафиксировать положение лопастей, т. е. автоматический ВИШ можно сделать винтом фиксированного шага. В этом может возникнуть необходимость при аварийных ситуациях в полете и при выполнении регулировочных работ на земле (регулировка заданной скорости вращения, качества смеси, системы зажигания и др.). Однако, несмотря на указанные выше достоинства, электромеханические винты не нашли применения на отечественных самолетах. Объясняется это прежде всего тем, что они менее надежны в работе, сложнее и дороже в производстве по сравнению с гидравлическими. Одним из существенных недостатков этого типа винтов является малая скорость поворота лопастей, что приводит к большим забросам скорости вращения, а иногда и к раскрутке винта на переходных режимах. Этот недостаток связан с применением электродвигателей ограниченной мощности. Увеличение скорости поворота лопастей требует повышения мощности электродвигателя, а это существенно увеличивает его габариты и вес.

Механическими называются такие винты, поворот лопастей которых производится при помощи специального механизма, приводимого в движение мускульной силой летчика или энергией вращения коленчатого вала.

Перед взлетом летчик устанавливает лопасти на минимальный угол, обеспечивая этим наивыгоднейшие условия взлета. По мере увеличения скорости полета летчик производит затяжеление винта, поддерживая заданную скорость вращения ротора двигателя. Таким образом, с изменением режима полета летчик всякий раз сам должен изменять угол установки лопастей. В этом и состоит основной недостаток механических винтов, что является причиной весьма ограниченного их применения.