Не только у отечественных Ан-22 «Антей» или Ту-95 «Медведь» можно увидеть на двигателях парные винты, вращающиеся в разные стороны. Однако для наших соотечественников именно эти машины будут наиболее хрестоматийным примером. Самые внимательные укажут на то, что в действительности пропеллеры с подобной «организацией» используются в вертолетах. Например, в знаменитом Ка-50 «Черная акула». Но зачем парные вращающиеся в разные стороны винты самолетам? И почему они вообще крутятся не в одном направлении?
Парные винты с пропеллерами, вращающимися в разные стороны, правильно называются «соосные несущие винты». Используются такие как в авиационном, так и в вертолетном строительстве. Они представляют из себя пару параллельно установленных винтов, вращающихся в противоположных направлениях вокруг общей геометрической оси. Если говорить кратко, то пара винтов в конструкции нужна для взаимной компенсации реактивных моментов при сохранении максимально плотной компоновке привода.
Теперь попытаемся объяснить по-человечески… В общем соосные винты – это такая штуковина, которая позволяет получать достаточную силу тяги при относительно небольших габаритах винтов (лопастей). Становится возможным это именно благодаря 2-му (нижнему) винту, вращающемуся в противоположную сторону и тем самым подсасывающим воздух со стороны. Это «подсасыванием» было бы невозможно, если бы 2-ой пропеллер вращался в ту же сторону, что и 1-ый. Соосная конструкция винтов – это не какой-то «бессмысленный творческий полет» и уж тем более не «дизайнерский изыск», а техническая необходимость. При меньших габаритах 2-ой соосный винт создает такую же (или даже большую) силу тяги, чем «традиционный» одинарный винт больших габаритов. А все благодаря тому самому «подсасыванию» воздуха, получающемуся из-за разной направленности движения пропеллеров.
Работает это примерно так: у самолета есть силовая установка (двигатель), которая вращает пропеллеры. Пропеллеры в свою очередь создают силу тяги, которая и поднимает самолет в воздух. Проблема заключается в том, что чем мощнее двигатель, тем больше ему нужен пропеллер. В противном случае маленький пропеллер при мощном двигателе не сможет создавать достаточную для отрыва от земли и полета силу тяги. В то же время чем больше и тяжелее самолет, тем мощнее ему нужен двигатель! В итоге выходит: больше самолет – мощнее двигатель – пропеллер большего диаметра.
>>>> Идеи для жизни | NOVATE.RU <<<<
Нужно ли говорить о том, что большой пропеллер может стать проблемой из-за своих габаритов? Здесь-то на помощь и приходит соосная конструкция несущих винтов! Например, именно так дела обстоят с советским стратегическим бомбардировщиком Ту-95 «Медведь». Если бы не соосная схема, то на каждый из его двигателей пришлось бы вешать пропеллер с диаметром винта более 7 метров! Аналогичным образом дела обстоят и с турбовинтовым Ан-22. Слишком большей самолет с слишком мощными для обычных винтов двигателями. Конечно же проблему можно решать и с другой стороны. Например, поставив больше слабых двигателей с меньшими одиночными пропеллерами.
Как и у любого другого механизма, у соосного винта есть свои плюсы и минусы. Плюсы: относительная компактность, простота управления, минимальные габариты среди всех видов компоновки винтов, меньшая вибрация, хорошая сила тяги без увеличения габаритов пропеллера. В случае с вертолетами схема компоновки машины с соосными винтами считается также более безопасной для обслуживающего персонажа, чем схема с хвостовым винтом. Минусы: меньший КПД, меньшая скорость планирования в авторотации, сложное обслуживание, сложное производство, дороговизна, худшая путевая устойчивость. В случае с вертолетами также стоит отметить ощутимое увеличение высоты летательного аппарата.
В продолжение темы читайте о том, почему в авиации используются именно заклепки, а не болты или сварка.
Источник: https://novate.ru/blogs/070722/63496/