Геометрические, кинематические и аэродинамические характеристики винта

К основным геометрическим характеристикам ВВ относятся:

· Диаметр ВВ D_В – диаметр соосного винту цилиндра, касающегося концов лопасти.

Диаметр ВВ выбирается исходя из мощности двигателя и расчетных значений скорости и высоты полета с учетом конструктивных ограничений таких как высота шасси данного самолета, расположение винтового двигателя, расстояние от конца лопасти до земли (клиренс ВВ);

· Радиус винта R_в – расстояние от оси вращения ВВ до конца лопасти. ;

· Ометаемая винтом площадь F_В – площадь круга, диаметр которого равен D_В. Для ВВ с поршневыми двигателями не учитывается уменьшение этой площади на обтекатель и втулку винта;

· Число лопастей n_В;

Для обеспечения высоких скоростей необходима значительная тяга, повышение которой достигается за счет увеличения числа лопастей и диаметра ВВ. Увеличение диаметра требует увеличения мощности двигателя, коэффициент полезного действия ВВ (КПД) уменьшается. При увеличении числа лопастей увеличение КПД больше, чем при увеличении его диаметра. Поэтому на скоростных ВС используются многолопастные винты. Для легких гражданских ВС при малых скоростях полета сопротивление ВВ зависит от взаимного влияния лопастей и возрастает с увеличением их числа. Для этих самолетов с увеличением числа лопастей КПД ВВ уменьшается. Поэтому на малоскоростных легких ВВ применяются винты с двумя или тремя лопастями, т.к. сопротивление интерференции в струе у них меньше, чем при большем числе лопастей.

· Профилем лопасти на радиусе r называют поверхность, образованную пересечением лопасти цилиндром радиуса r.

Характеристики профиля лопасти аналогичны характеристиками профиля крыла; к ним относятся хорда профиля b (ширина лопасти в рассматриваемом сечении r), относительная толщина профиля лопасти , относительная кривизна . От этих параметров зависят аэродинамические характеристики винта.

Лопасть винта аналогично крылу имеет аэродинамическую и геометрическую крутки: лопасти набираются из разных аэродинамических профилей, которые устанавливаются под разными углами к оси лопасти. Относительные толщина и кривизна профилей уменьшается от втулки к концам лопасти для улучшения характеристик лопасти по срыву и обеспечения требуемой прочности винта. Как правило, характеристики сечения лопасти приводятся на относительном расстоянии от втулки 0,75R. Ширина лопасти задается относительной величиной, равной . Узкие лопасти имеют ; средние  и широкие более 0,09. Увеличение ширины лопасти приводит к увеличению потребной мощности для вращения винта и снижению его КПД. Форма лопасти в плане определяется характером изменения  вдоль радиуса. По форме лопасти делятся на веслообразные, прямоугольные, эллиптические, саблевидные. Саблевидные винты имеют максимальный КПД и минимальное сопротивление.