Блок снижения скорости гребного винта

Редуктор скорости вращения гребного винта Rolls-Royce R. двигателя

Блок снижения скорости гребного винта представляет собой коробку передач или устройство с ремнем и шкивом, используемое для уменьшения выходных оборотов в минуту (об/мин) при более высоких входных оборотах силовой установки. ^[1] Это позволяет использовать двигатели внутреннего сгорания малого объема для вращения винтов самолетов в эффективном диапазоне скоростей.

История и работа

Братья Райт осознали необходимость редуктора воздушного винта в 1903 году, но он обычно не использовался в авиационных двигателях до тех пор, пока в 1920-х годах не были разработаны более крупные двигатели. ^[1] Большие двигатели с высокими оборотами коленчатого вала и высокой мощностью требовали уменьшения винта, пилоты отмечали увеличение характеристик аналогичных самолетов, оснащенных понижающей передачей. ^[1]

Типы

К типам агрегатов снижения скорости винта относятся: ^[1]

Цепной привод
Одинарная понижающая или прямозубая передача
Внутренняя цилиндрическая шестерня
Фармановского или конического планетарного типа.
Фиксированная солнечная шестерня
Фиксированная внутренняя передача
Ременная передача
Эпициклическая передача

Варианты дизайна

Двигатель Rolls-Royce Falcon 1915 года имел эпициклический редуктор гребного винта, который содержал муфту , предназначенную для ограничения максимального крутящего момента , тем самым защищая редукторы. ^[2] В более позднем двигателе Merlin от той же компании использовались редукторы противоположного вращения для создания винтов противоположного вращения для двухмоторных самолетов, что было гораздо более дешевым методом, чем проектирование и изготовление двигателей для работы в противоположных направлениях. ^[3]

Проблема при соединении коробок передач с двигателями внутреннего сгорания заключается, прежде всего, в крутильном резонансе , который может возникнуть на определенных скоростях. Нагрузка на гребной винт и редуктор может изменить резонансные частоты коленчатого вала, позволяя крутильной вибрации быстро возрастать до высоких уровней при определенных скоростях вращения. Меры, принятые разработчиком по снижению крутильных резонансов в исходной конструкции двигателя, могут оказаться неэффективными, если резонансную частоту изменить с помощью редуктора. Муфты и/или гибкие муфты иногда используются для предотвращения достижения опасного уровня крутильного резонанса.

В двигателях серии Continental Tiara использовалась одна передача для привода как гребного винта, так и распределительного вала , это позволяло гребному винту вращаться на половине скорости вращения двигателя. ^[4]

Приложения

Использование понижающей передачи винта было очень распространено в период расцвета использования поршневых двигателей в авиации (1930-1940-е годы), при этом практически все самые мощные поршневые двигатели, когда-либо созданные для использования в самолетах, были разработаны для использования понижающей передачи.

Использование редуктора широко распространено при строительстве экспериментальных самодельных самолетов, когда могут использоваться автомобильные двигатели. Эти двигатели, помимо их более низкой стоимости, обычно имеют меньший рабочий объем, чем специально созданные двигатели для легких самолетов, и развивают пиковую мощность при высоких оборотах в минуту (об/мин), обычно выше 4000 об/мин. Традиционные авиационные двигатели, в которых пропеллер чаще всего крепится непосредственно к коленчатому валу двигателя, развивают пиковую мощность вблизи максимальной безопасной и эффективной скорости вращения пропеллера — от 2500 до 3000 об/мин. Эта скорость считается типичной максимальной частотой вращения винта одномоторного самолета из-за необходимости поддерживать скорость законцовки винта ниже скорости звука.

В сертифицированных заводом авиационных двигателях также используются встроенные в их конструкцию редукторы. В Cessna 175 использовался редуктор, который является частью двигателя Continental GO-300, в то время как Helio Courier и несколько близнецов Beechcraft , среди прочих, использовали редуктор Lycoming GO-435 и GO-480 . Многие легкие спортивные самолеты используют двигатели Rotax , такие как Rotax 912 , оснащенный редуктором.

См. также

Сверхлегкий

Ссылки

Примечания

^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д Ганстон 2006, с. 82.
^ Водосточный желоб 1969, стр.27.
^ Рейс 1946, стр. 92–94.
^ Ганстон 2006, с. 191.

Библиография

Рейс № 1935, том XLIX, 24 января 1946 года.
Ганстон, Билл. Разработка поршневых авиационных двигателей . Кембридж, Англия. Патрик Стивенс Лимитед, 2006 г. ISBN 0-7509-4478-1
Guttery, TE Коллекция Шаттлворта . Лондон: Ум. Карлинг и Ко, 1969. ISBN 0-901319-01-5

[Gunston-1] Jump up to: ^а ^б ^с ^д Ганстон 2006, с. 82.

[Guttery_1969,_p.27-2] Водосточный желоб 1969, стр.27.

[3] Рейс 1946, стр. 92–94.

[4] Ганстон 2006, с. 191.

[1]

[2]

[3]

[4]