Расчёт воздушных винтов по книге П.И. Чумака и В.Ф. Кривокрысенко

[UA0IHZ]

Дужки профилей строю сплайнами по точкам.
Сплайн начинается с хвостика.
Первая и крайняя точки сплайнов лежат на конце и начале хорды.

Получается 14 точек в сплайне.
По двум точкам 1 и 14, нужно будет задать радиус кривизны, который будет соответствовать расчётным радиусам носика и хвостика.
Введя радиус, кривизна посчитается автоматически.
Останется выставить угол и длину касательного вектора.
Получилось ответить Вам раньше чем предполагал. 👍 🙂

 

[UA0IHZ]

Верхняя дужка, Rн.

Можно заметить, что значения радиуса кривизны и кривизна, в Rн и Rхв. имеют одинаковые цифры, а вот длины касательного вектора, будут разными.

 

[UA0IHZ]

После того как профиль построен, полностью выделяю его и нажимаю повернуть:

Поворачиваю профиль на необходимый установочный угол.

Далее воспользовавшись вспомогательной прямой через точку кривой, строю 4 (четыре) вспомогательные прямые, которые образуют прямоугольник в который четко вписывается профиль.

После построения выглядит это так:

По контуру вспомогательных линий, тонкой линией строю прямоугольник:

Определяю центр прямоугольника:

Выделяю все полностью и копирую по центру.
Открываю создать деталь в твердотельном моделировании и вставляю скопированный эскиз точно в центр:

Выхожу из создания эскиза и выдавливаю профиль как говорил ранее.
Определяю на сколько смещена точка ЦМ.

Последовательно копирую значения ЦМ Хc и Yc и при помощи параллельной вспомогательной прямой получаю истинную точку ЦМ профиля.

На пересечении ставлю точку.
Эта точка и является ЦМ профиля.
Для проверки можно выполнить копирование профиля по этой точке и вставить его в эскиз твердотельного моделирования.

 

[UA0IHZ]

И в результате получаем:

 

[UA0IHZ]

Вот вроде бы всё Вам рассказал как выполняю построение.
Как и говорил ранее, возможно это по "лапотному" 😆 , но мне так удобно.👍
Будут вопросы, пишите.
Чем смогу помогу.

 

[UA0IHZ]

Компас 3D, начиная с 22-й версии позволяет проводить сглаживание сплайнов.

Сейчас этим методом я уже не пользуюсь.
Проверил, протестировал, потренировался, построил и всё.
Для профи это может и подходит, а для любителя точности как я описал выше, вполне достаточно.

 

[UA0IHZ]

Носик профиля ВС-2

Хвостик профиля ВС-2

 

[SKV_]

Вот вроде бы всё Вам рассказал как выполняю построение.

Огромное спасибо!
Почти ко всему кроме методов скругления и построения осевых на основе прямоугольника, делал также. Думаю не только мне будет полезна эта информация.
Метод скругления вашим способом очень прагматичен и надёжен. С удовольствием воспользуюсь им и способом построения осевых)

 

[UA0IHZ]

Огромное спасибо!

Пожалуйста! 🙂

 

[Алекс89]

Респект, как говорит молодёжь, знатокам .
Вопрос чайника - допустим есть 4-х лопастной винт постоянного шага. Из них 2 лопасти отличаются от других 2 лопастей большим шагом.
Теоретически в качестве бреда - если первые 2 лопасти хорошо гребут на взлёте и вырождаются при увеличении крейсера, то могут ли следующие 2 лопасти начать грести лучше вследствие большего шага по сравнению с предыдущими двумя?

 

[Anatoliy.]

Вопрос чайника - допустим есть 4-х лопастной винт постоянного шага. Из них 2 лопасти отличаются от других 2 лопастей большим шагом.
Теоретически в качестве бреда - если первые 2 лопасти хорошо гребут на взлёте и вырождаются при увеличении крейсера, то могут ли следующие 2 лопасти начать грести лучше вследствие большего шага по сравнению с предыдущими двумя?

После вырождения эти две лопасти начнут тормозить.

 

[Алекс89]

После вырождения эти две лопасти начнут тормозить.

Благодарю. Если бы не это, то давно бы так делали )))
Ну да, турбовинты (Ан-26 и др. так и тормозят, когда снимают винты с упора).
Чёт сам не допёр...

 

[Алекс89]

После вырождения эти две лопасти начнут тормозить.

Значит надо делать разбег шагов небольшим ?

 

[SKV_]

Будут вопросы, пишите.
Чем смогу помогу.

Ну как говориться, и снова здравствуйте)))
Я так понимаю на первом рисунке правильный строительный угол лопасти сечения? Установочный должен быть 15,8 градусов.

А так не правильно.

Или я не прав?

 

[UA0IHZ]

Меня самого очень интересует этот же вопрос. 🙄
А пока, при построении чертежа в плане и 3Д модели воздушного винта, я руководствовался вот этим:

В моей модели выполнено так.
Установочные углы в сечениях выполнены по хорде профилей.

Может умы, которые уже имели дело с созданием винтов на ВС-2 подскажут нам где истина в этом вопросе.

 

[UA0IHZ]

В трудах ЦАГИ №129, есть такой график:

Пока у меня ответов нет, есть только вопросы.

 

[UA0IHZ]

Мыслю так. 🙄
В трудах ЦАГИ №129, проводились испытания и сравнительные характеристики серии воздушных винтов с четырьмя различными профилями.
1) симметричный; 2) ВС-1; 3) ВС-2; 4) английский.
По этому выбор был сделан установки сечений не по геометрической хорде, а по аэродинамической.
Отсюда и эти графики углов между геометрической и аэродинамической хордой.

В книге Б.Н. Юрьева "Воздушные винты", изд. 1934 года, в Приложении 2, на стр.351 и стр.354, приводится следующее:

На чертеже показан профиль похожий на ВС-1 или ВС-2.
Интересует расстояние a1.
По этому думаю, что установочный угол строится по расчетной хорде (b) профиля.

 

[SKV_]

В книге Б.Н. Юрьева "Воздушные винты", изд. 1934 года, в Приложении 2, на стр.351 и стр.354, приводится следующее:

Вот именно в этой книге меня и смутило в начале это

Но похоже что я не прав. Ориентироваться всё таки нужно на среднюю линию.

Это отсюда

 

[Иванов]

Полагаю так:
По хорде удобнее строить т.к. не зависит от формы нижней поверхности профиля.
Профили могут быть и с плоской нижней поверхностью, и с вогнутой и выпуклой... Хорда остаётся неизменной.

Различие в углах атаки по поверхности и по хорде находится в диапазоне погрешностей расчёта и технологии изготовления. Особенно, для деревянных пропелеров.

 

[SKV_]

В трудах ЦАГИ №129,

Да, именно по этой книге у меня и вставал вопрос по поводу скругления носика и хвостика профиля. То есть проблема укорочения профиля при вписывании окружности.

Как тогда относились к этому? Просто игнорировали укорочение хорды на 5-6% или пересчитывали с учётом этих потерь, подгоняя под расчетную ширину. Сейчас с помощью эксель таблиц это сделать проще чем тогда с логарифмической линейкой(
Редактирование сплайна в компасе, путём изменения характера привязки сплайна в крайних точках, всё таки немного меняет его траекторию. Правда функция сглаживания сплайнов по видимому может исправить это.
Но всё таки это чертовски удобно и быстро.
Или я уже загоняюсь?