Противовращающиеся
Противовращение , также называемое коаксиальным встречным вращением , представляет собой метод, при котором части механизма вращаются в противоположных направлениях вокруг общей оси, обычно для минимизации эффекта крутящего момента . Примеры включают некоторые авиационные пропеллеры , в результате чего максимальная мощность одного поршневого или турбовинтового двигателя приводит в движение два пропеллера, вращающихся в противоположных направлениях. Гребные винты противоположного вращения также распространены в некоторых морских трансмиссионных системах, особенно на больших скоростных лодках с глиссирующим корпусом. Два гребных винта расположены один за другим, а мощность передается от двигателя через планетарную передачу . Эту конфигурацию также можно использовать в конструкциях вертолетов , называемых соосными несущими винтами , где применяются аналогичные проблемы и принципы крутящего момента.
Пропеллеры противоположного вращения не следует путать с пропеллерами противоположного вращения - термином, который описывает пропеллеры, вращающиеся в противоположных направлениях, но расположенные отдельно друг от друга на отдельных валах, а не имеющие общую ось. Вертолеты с тандемным винтом, такие как CH-47 Chinook, также используют схему встречного вращения.
Эффективность пропеллера встречного вращения несколько компенсируется его механической сложностью. встречного вращения Тем не менее, соосные пропеллеры и несущие винты умеренно распространены в военных самолетах и военно-морских целях, таких как торпеды , где дополнительные затраты на техническое обслуживание не являются основной проблемой.
Силовая установка и подъемная сила самолета
[ редактировать ]Хотя несколько стран экспериментировали с винтами противоположного вращения в самолетах, только Великобритания и Советский Союз производили их в больших количествах. США работали с несколькими прототипами, в том числе с взлета и посадки Convair XFY и Lockheed XFV «Pogo» хвостовыми истребителями вертикального , но технология реактивных двигателей быстро развивалась, и в этих конструкциях были сочтены ненужными.
несущие винты встречного вращения, В некоторых вертолетах используются соосные установленные один над другим. Вертолет H-43 Huskie использует несоосные взаимозацепляющиеся несущие винты, вращающиеся в противоположных направлениях.
Вариант F-35B ударного истребителя F-35 Lightning II использует подъемный вентилятор с лопастями встречного вращения.
Морская силовая установка
[ редактировать ]
Гребные винты встречного вращения имеют преимущества при обеспечении тяги лодок по тем же причинам. Компания ABB предоставила азимутальное подруливающее устройство для паромов ShinNihonkai Ferries в виде CRP Azipod . [1] заявляя о повышении эффективности от винта (увеличение примерно на 10%) [2] ) и более простой конструкцией корпуса. Volvo Penta выпустила IPS ( Inboard Performance System ), [3] интегрированный дизель, трансмиссия и тяговые винты встречного вращения для моторных яхт.
В торпедах обычно используются гребные винты противоположного вращения, чтобы обеспечить максимально возможную скорость в пределах ограниченного диаметра, а также противодействовать крутящему моменту , который в противном случае заставил бы торпеду вращаться вокруг своей собственной продольной оси.
Преимущества
[ редактировать ]- , вызываемый гребным винтом кренящий момент Компенсируется (незначительно для более крупных кораблей ).
- Для данного радиуса винта можно передать больше мощности.
- Эффективность воздушного винта повышается за счет рекуперации энергии тангенциального (вращательного) потока от ведущего винта. Тангенциальный поток не способствует увеличению тяги, преобразование тангенциального потока в осевой увеличивает как тягу, так и общую эффективность системы.
Недостатки
[ редактировать ]- Механическая установка коаксиальных валов противоположного вращения сложна, дорога и требует дополнительного обслуживания.
- Гидродинамический выигрыш частично снижается за счет механических потерь в валах.
Винты встречного вращения используются на торпедах из-за естественной компенсации крутящего момента, а также используются на некоторых моторных лодках. Расходы на растачивание внешних валов и проблемы с установкой подшипников внутреннего вала не стоят внимания в случае обычных судов .
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Морские решения ABB
- ^ Концепция силовой установки CRP Azipod® (PDF) , ABB, 2002 г., заархивировано из оригинала (PDF) 15 декабря 2017 г.
- ^ главная страница: Volvo Penta