как управлять винтовым мотором?

[creaze 0]

Приветствую!

 

Я тут потихоньку в освоении сима продвигаюсь в сторону самолётов с постоянной скоростью вращения винта. Как они правильно называются? с изменяемым шагом винта?

 

В инструкции учебного центра сказано, что принцип работы угла атаки такого винта -- как передачи в автомобиле. Чтобы разогнаться мы должны поставить маленький угол и дать максимальные обороты винта. На максимальном угле атаки самолёту дескать трудно будет достичь максимальной мощности. А вот в полёте-де, когда мощность требуется меньшая, а скорость выше, можно сделать обороты поменьше, и поставить максимальный угол винта.

 

И вот запускаю я Beechcraft KingAir, ставлю маленький угол и максимальные RPM. И что же? Тахометр продолжает болтаться где-то в районе тысячи, самоль неспеша-а-а-а так трогается с места. Выдвигаю троттл на максимум (вроде лопасть стала загребать много воздуха, крутить труднее) -- обороты уверенно выползают на 1700.

 

Что ж там происходит, и как управлять винтовыми самолётами, растолкуйте, плиз!!

 

А походу мне, может, станет ясно, зачем на рукояти оборотов красно-белая область, что такое feather и авто-feather, и почему это относится к оборотам, а не к троттлу..... =))

 

спасибо заранее!!

[Петр 23]

На старых,как Ли-2,было управление шагом.На мощных ТВД управление шагом автоматическое.

[Topaz 31]

На такой интересный вопрос и такой короткий ответ. Надо было задать вопрос про то где скачать или как заводить ту154 например, флейма на пару страниц было бы....

[Gladkov 12403]

Что ж там происходит, и как управлять винтовыми самолётами, растолкуйте, плиз!!

А происходит вот что.

При так называемом затяжелении винта (увеличении шага, то есть угла установки лопастей) обороты падают до определённого значения, в зависимости от положения рычага затяжеления. Принцип действия - во втулке винта открываются каналы для поступления масла к устройствам поворота лопастей, которые находятся там же внутри. Масло, естественно, поступает под давлением, и чем шире канал, тем больше масла, а значит тем интенсивней давление. После этого начинает действовать система равновесных оборотов. Это означает, что как бы мы ни двигали РУДы, обороты остаются неизменными. Если мы добавляем газ, то обороты на короткое время увеличиваются, соответственно, увеличивается центробежная сила, которая перемещает устройство открытия масляняного канала на большее открытие этого канала (в технические подробности вдаваться не будем). Из-за увеличения потока масла увеличивается шаг винта, а значит возрастает сопротивление воздуха и обороты падают. Подобное происходит и при сбросе газа, только всё наоборот: обороты кратковременно падают, центробежная сила уменьшается, канал сужается, от этого давление масла падает, шаг винта уменьшается и обороты возвращаются к исходному значению. Короче говоря, обороты остаются неизменными, если не считать их кратковременных увеличений и уменьшений для изменения центробежных сил. Для показаний режима работы двигателя предусмотрен специальный прибор - указатель наддува. Наддув меняется в зависимости от положения РУД. Поэтому режим двигателя определяется двумя приборами: указателем оборотов и указателем наддува.

 

При взлётном режиме шаг винта минимальный, что позволяет двигателю быстрее раскручиваться, подобно первой передаче автомобиля. Потом в наборе высоты устанавливается номинальный режим. В нужный момент увеличивается шаг винта до некоторых оборотов и РУДом (или РУДами) устанавливается нужный наддув. Все режимы прописаны в РЛЭ каждого конкретного типа.

 

На некоторых двигателях наоборот - чем меньше давление масла, тем больше шаг винта. Это называется "обратная схема затяжеления винта". Например, на Як-52 при остановке двигателя винт устанавливается на максимальный шаг, а при работающем двигателе давление масла устанавливает его на малый шаг. При установке рычага на увеличение шага масляный канал частично перекрывается, давление падает и шаг винта увеличивается. У Ан-2 наоборот, при выключении двигателя винт устанавливается на малый шаг.

 

Короткий пример по Ан-2: взлетаем на взлётном режиме 2200 об/мин при минимальном шаге винта, дальнейший набор на номинальном - 2100 об/мин, тоже при минимальном шаге. По достижении нужной высоты переходим в крейсерский режим. Для этого перемещаем рычаг "шаг винта" на себя, пока обороты не упадут до 1750 об/мин. После этого перемещаем РУД до показаний указателя наддува 650 мм.рт.ст. (исходный наддув составляет приблизительно 900 мм.рт.ст., хотя это зависит от высоты и прочих условий). Это и будет крейсерский режим. Вернее, один из крейсерских режимов, поскольку есть варианты.

 

Если нет документации к той или иной модели, а полетать охота, то для определения крейсерского режима следует придерживаться одного правила. Стрелки основных приборов чаще всего должны находиться в вертикальном или горизонтальном положении. Это сделано на всех самолётах для того, чтобы лётчику в полёте сразу бросались в глаза отклонения от нормы. Это не абсолютное правило, но в основном так.

 

Рассказал как можно проще в попытке объяснить подоходчивее. Что там происходит у Бичкрафтов с Кингэйрами - не знаю. Надо смотреть документацию и быть уверенным, что создатели модели не накосячили с режимами и указателями.

 

Кстати, в качестве ликбеза: под оборотами понимается скорость вращения коленвала двигателя, а не винта. Обычно (но не всегда) к винту ещё идёт редуктор. Например, у Ан-2 степень редукции 11:16. Чтобы узнать истинные обороты винта, надо обороты коленвала (то, что показывает прибор) умножить на 11 и разделить на 16. Хотя на практике это не нужно, но знать не помешает.

[Pilot_V 31]

Понятие "наддув" это на поршневых двигателях. На ТВД есть понятие ИКМ (измеритель крутящего момента), тоесть величина, указывающая на фактическую тягу двигателя на данный момент.

p.s. Для полного понимания физики работы автоматики винта необходимо иметь представление как минимум о таких понятиях как шаг винта, его поступь, относительная поступь, скольжение винта (определяющее фактический угол атаки лопасти), режимы работы винта (геликоптерный, пропеллерный, нулевой тяги, торможения, авторотации, ветряка). А типа двинул РУД, обороты колыхнулись, масло побежало, шаг пополз это может не объяснить многие нюансы поведения двигателя в полете или на земле. И зачем к примеру нужны проходная защелка РУД или гидроупор винта с которого почему-то нужно снимать винт авторотирующего двигателя. Как безопасно и зачем получить отрицательную тягу в полете, чтобы автоматика не выключила двигатель и почему система гидрофлюгирования не может до конца зафлюгировать винт на земле а полете может, почему резкое перемещение РУД вперед на пробеге вызовет автофлюгирование двигателей с возможной аварийной ситуацией и т.д. и т.п.

[ALFER 830]

Понятие "наддув" это на поршневых двигателях. На ТВД есть понятие ИКМ (измеритель крутящего момента), тоесть величина, указывающая на фактическую тягу двигателя на данный момент.

p.s. Для полного понимания физики работы автоматики винта необходимо иметь представление как минимум о таких понятиях как шаг винта, его поступь, относительная поступь, скольжение винта (определяющее фактический угол атаки лопасти), режимы работы винта (геликоптерный, пропеллерный, нулевой тяги, торможения, авторотации, ветряка). А типа двинул РУД, обороты колыхнулись, масло побежало, шаг пополз это может не объяснить многие нюансы поведения двигателя в полете или на земле. И зачем к примеру нужны проходная защелка РУД или гидроупор винта с которого почему-то нужно снимать винт авторотирующего двигателя. Как безопасно и зачем получить отрицательную тягу в полете, чтобы автоматика не выключила двигатель и почему система гидрофлюгирования не может до конца зафлюгировать винт на земле а полете может, почему резкое перемещение РУД вперед на пробеге вызовет автофлюгирование двигателей с возможной аварийной ситуацией и т.д. и т.п.

 

Если не сложно, то опишите пожалуйста процесс в доступной форме. А то по ТВД многое не понятно

[Gladkov 12403]

А типа двинул РУД, обороты колыхнулись, масло побежало, шаг пополз это может не объяснить многие нюансы поведения двигателя в полете или на земле.

А никто и не ставил целью написать в рамках форума учебник по работе винта изменяемого шага.

Вы просто не заметили самое главное:

 

Рассказал как можно проще в попытке объяснить подоходчивее.

Поэтому для симмера, тем более начинающего и не имеющего отношения к авиации, именно так: двинул РУД, обороты колыхнулись, масло побежало, шаг пополз - и никак иначе.

[Star 0]

Посмотри здесь: http://www.avsim.su/forum/index.php?showtopic=42541

[creaze 0]

Что ж там происходит, и как управлять винтовыми самолётами, растолкуйте, плиз!!

А происходит вот что.......

Спасибо, ваш пост нужно только переваривать часа пол =))

А я счас не в симе, не проверить.... пока пара вопросов, что "так" вижу.

 

1) Я совсем потерялся в роли РУДов в управлении двигателей. Во-первых, полностью ли наше "РУД" тождественно западному "throttle"? На таких самолётах. У меня поначалу был стереотип, что "троттл" -- это шаг винта, "обороты" -- его скорость, а отличие от мотора с постоянным шагом в том, что "хорошим тоном" считается мощность самолёта регулировать не дросселем (как в цессне), а шагом винта..... Неправильно? теперь я вообще не пойму, к какой ручке какому из этих двух секторов относится "руд". ))

 

2) Ещё интернациональное: "на себя" и "от себя" и у нас и на западе имеют одинаковый смысл? (увеличить -- уменьшить)

 

3)

Что там происходит у Бичкрафтов с Кингэйрами - не знаю. Надо смотреть документацию и быть уверенным, что создатели модели не накосячили с режимами и указателями.

Вот в этом я тоже не уверен. Я на дефолтных летал.

 

Вообще, там странно как-то в егойном РЛЭ (="Flight Notes"). С одной стороны говорят про обороты винта типа: в крейсерском полёте установите 1500. (я "оборотами" называю показания тахометра, мне пока не до тонкостей ;о) ). С другой стороны, там как-то мощность меряют в процентах типа: на взлёте держите 90% N1. К чему эти "эн"? Наддув?

 

Это поправимо, конечно, если полностью перейти на Ан-2 =)) (у меня модель Жухульского), но Бичкрафты больно мне нравятся. Неуж-то не освою?!

 

 

Понятие "наддув" это на поршневых двигателях. На ТВД есть понятие ИКМ (измеритель крутящего момента), тоесть величина, указывающая на фактическую тягу двигателя на данный момент.

Всё правильно, мы пока про Ан-2 и Бичкрафты говорим =)

[Экзот 168]

1) Я совсем потерялся в роли РУДов в управлении двигателей.

В ГТД роль — изменение кол-ва топлива, поступающего в камеру сгорания.

В ПД — "РУД" носит имя "рычаг наддува" (на безнагнетательных двигателях — "дроссель") — меняет кол-во воздуха, прошедшего в карбюратор и, в конечном итоге, опять же, кол-во топлива, попавшего в цилиндр.

На ТРД (ТРДД) РУД, изменяя подачу топлива, непосредственно влияет на тягу.

На ТВД РУД часто называют "рычаг топлива" (семейство ТВД "АИ") — он, меняя, подачу топлива (управляя насосом-регулятором), меняет мощность двигателя и, тоаким образом, опосредованно меняет тягу.

 

2) Ещё интернациональное: "на себя" и "от себя" и у нас и на западе имеют одинаковый смысл? (увеличить -- уменьшить)

Обычно да.

 

на взлёте держите 90% N1. К чему эти "эн"? Наддув?

'N' должны быть, обороты.

[Vovan 15]

N1 и N2 это из области турбореактивных. Это обороты ступеней компрессоров высокого и низкого давления.

 

Возвращаясь к поршням:

 

РУД -- газ, аналог педали газа в автомобиле. управляет дроссельной заслонкой. двинул вперед -- открыл дроссель, увеличил мощность ДВИГАТЕЛЯ. но ведь двигатель это не все, тягу самолету придает винт воздушный. у винта есть возможность менять угол установки лопастей, чтобы снимать с двигателя мощность оптимально, для всех режимов полета и на взлете и на крейсерских режимах. для этого нужно уравлять винтом.

РУВ (управление винтом, иногда говорят шагом винта) -- по-сути управляет/задает необходимые обороты винту меняя угол установки лопастей в зависимости от того, какая мощность выдается двигателем. Мощность двиг. больше -- есть смысл "загрузить" винт -- увеличить угол установки лопастей и снять с двигателя на винт большую мощьность, ну и наоборот -- прибираем газ -- надо облегчить винт, чтобы его было легче "провернуть"

 

Механизмы применяются для этого разный -- либо давлением масла лопасти крутят, либо всякими электро-механическими приспособлениями.

[Comrade 412]

Вот тут мы долго жевали, две очень хорошие темы:

 

1. Один мотор

http://www.avsim.su/forum/index.php?showto...l=Винт&st=0

2. Два мотора с отказом одного.

http://www.avsim.su/forum/index.php?showto...516&hl=Винт

[Tory 578]

1) Я совсем потерялся в роли РУДов в управлении двигателей. Во-первых, полностью ли наше "РУД" тождественно западному "throttle"? На таких самолётах. У меня поначалу был стереотип, что "троттл" -- это шаг винта, "обороты" -- его скорость, а отличие от мотора с постоянным шагом в том, что "хорошим тоном" считается мощность самолёта регулировать не дросселем (как в цессне), а шагом винта..... Неправильно? теперь я вообще не пойму, к какой ручке какому из этих двух секторов относится "руд". ))

 

2) Ещё интернациональное: "на себя" и "от себя" и у нас и на западе имеют одинаковый смысл? (увеличить -- уменьшить)

 

Вот говорят, говорят, говорят людям - читай Рода Мачадо, тем боле что уже и официальный перевод появился.

 

1. Значит так. У американцев "Черные" рычаги - это "газ" или "троттл", "Синие" - обороты, или шаг винта,или RPM. Красные - либо качество смеси, либо кран, перекрывающий топливо. Чтобы дать полный газ, нужно чёрные рычаги дать "от себя", или "вверх".

У нас на поршневых обычно жёлтые рычаги - газ, чёрные - обороты, синие - смесь (если ручное регулирование), красные - перекрывание топлива.

 

На американских самолётах, чтобы установить максимальные обороты, т.е. дать "малый шаг", нужно синие рычаги двинуть максимально "от себя", т.е. вверх. Тут надо понимать, что малый шаг - это то, где, несмотря на минимальный разворот лопасти, обороты достигаются максимальные, поэтому, "облегчая", малый шаг устанавливаем "от себя".

 

2. "На себя" и "от себя" и у нас и на западе имеют одинаковый смысл, уменьшить -- увеличить соответственно, но это не овобождает от понимания того что именно ты увеличиваешь. В случае с оборотами, чтобы их увеличить, нужно, как правило, дать от себя рычаги газа (РУД) и от себя же рычаги управления оборотами (РУШ).

Почему как правило? Потому, что есть "винты постоянного числа оборотов". У них есть регулятор числа оборотов, который в некоторых пределах позволяет изменять обороты только рычагом управления шагом винта (РУШем). Но такая система обычна для поршневых самолётов, в случае же турбовинтовых, таких как Ан-24 или Ил-18, рычаг только один (рычаг топлива)+устройство для снятия винта с упора и постановки на него (почитай пост Пилота про проходную защёлку и авторотирующие). Последняя система для лётчика, видимо, идеальна.

[Tory 578]

Вообще, там странно как-то в егойном РЛЭ (="Flight Notes"). С одной стороны говорят про обороты винта типа: в крейсерском полёте установите 1500. (я "оборотами" называю показания тахометра, мне пока не до тонкостей ;о) ). С другой стороны, там как-то мощность меряют в процентах типа: на взлёте держите 90% N1. К чему эти "эн"? Наддув?

 

 

Бичкрафт и ему подобные, самолёты, для нас, живущих в ех-СССР, в каком-то смысле особенные. Там, очень грубо говоря, отображают по отдельности обороты винта и "мощность". "Мощность" у них, видимо, берётся как и положено, в процентах от оборотов вала турбины (ну или ступеней компрессоров), а оброты пропеллера - как у поршневого. Видимо, это сделано для облегчения понимания процесса летчикам, пересаживающимся с поршневых машин. В принципе, отобразить снимаемую с двигателя мощность можно по-разному. Можно через обороты, можно через расход топлива, можно через температуру исходящих газов, можно через скорость исходящих газов. Выбирают либо то, что лучше отображает особенности данной винтомоторной установки, либо то для чего предназначен самолёт. Вот, Як-52, например, применялся в ДОСААФЕ для подготовки будущих курсантов лётных училищ в основном. И на нём обороты поршневого двигателя указали в процентах - выглядит как на истребителе или турбовинтовом/турбореактивном самлёте. Не нужно каждый раз привыкать к новой индикации.

[Gladkov 12403]

Изначально РУДы находятся в положении "на себя" (малый газ), а РУВ - от себя (малый шаг). Перед разбегом перевести РУДы полностью вперёд, а РУВы не трогать.

 

В наборе убрать газ (РУДы) до номинального режима (см. документацию).

 

По достижении нужной высоты переместить РУВы на себя, лучше импульсами (Ctrl+F2), пока обороты не упадут до нужного значения (см. документацию). После этого переместить РУДы на себя, пока крутящий момент не упадёт до нужного (опять см. документацию).

 

Недостаток дефолтного King Air - это невозможность плавного затяжеления винта во всём диапазоне. После определённого значения, если продолжать двигать РУВы на себя, происходит резкое падение оборотов. Возможно, так и на настоящем самолёте, но платная модель от Aeroworx этим почему-то не страдает.

 

Короче, вот мурзилка.

[Gladkov 12403]

Крейсерский режим:

[Airman 6]

Изначально РУДы находятся в положении "на себя" (малый газ), а РУВ - от себя (малый шаг). Перед разбегом перевести РУДы полностью вперёд, а РУВы не трогать.

 

Вот кста, цитата дает хорошие понимание про вопрос "интернациональности" понятий "на себя"-"от себя"

Малый газ и малый шаг изначально стоят в раздызку (а уж где малый газ (наддув точне, не суть) мы знаем).

 

Взлетая мы переводим РУД к РУВ, они получаются рядом и удобно их прибирать и наоборот.

[Comrade 412]

И вообще какой тут Кинг Аир? Винты изучать на Цессне надо.

 

Правило:

 

1. Увеличивам тягу справа на лево : смесь (mixture), шаг(prop), наддув(manifold pressure).

2. Уменьшаем слева на право : наддув(manifold pressure), шаг(prop), смесь(mixture).

 

Пример Цессна 172RG

На RG взлёт : Всё вперёд

Проходим 500 футов : 25 наддув 2500 шаг

Горизонт : 23 наддув 2400 шаг

На глиссаде миля : Всё вперёд

 

Если на загруженный воздухом винт дать полный газ-то произойдёт (overboost) двигателя, может даже и с отделением винта. (~12 случаев по США каждый год)

[Comrade 412]

Ещё полезное из раннего...

 

Винт разогнался - надо кусать больше воздуха, чтоб его загрузить

Винт замедлился - надо кусаить меньше воздуха, чтоб облегчить

 

Только всё это автомат делает, мы ручкой винта фактически только RPM в автомат задаём.

Для экономичности или максимальной тяги и т.д.

 

Последовательность задачи оборотов нужна только для предотвращения перегрузки двигателя

(высокий наддув с заданными низкими оборотами).

 

Поэтому сначала раскрутим винт - потом добавим наддув

Или уменьшим наддув - и затянем винт (хотя это редко, винт и так сам будет уже медленно вращаться)

[Bulka 2]

Ещё полезное из раннего...

Дим, объясни пожалуйста насчёт Vms на двухмоторных. Я так понял, что скорость при заходе на одном движке надо держать большую, чем на двух, т.к. самолёт оптекается неэффективно (сам развёрнут, да и рули в раскоряку).

Thank You.

[Tory 578]

Недостаток дефолтного King Air - это невозможность плавного затяжеления винта во всём диапазоне. После определённого значения, если продолжать двигать РУВы на себя, происходит резкое падение оборотов. Возможно, так и на настоящем самолёте, но платная модель от Aeroworx этим почему-то не страдает.

 

Резкое падения оборотов по-идее зависит от положения крайних справа рычагов (Idle)+положения РУД. Там задаются полётный или наземный малый газ. От положения этого рычага зависит который из малых газов установится когды ты поставишь РУД на Idle. Естественно, что если ты будешь продолжать уменьшать шаг винта не уменьшая подачу топлива, то автоматика обрубит топливоподачу, чтобы не сломать ВМУ, в принципе, это не противоречит логике процесса, хотя как оно в жизни, я не скажу.

Вот, кстати, интересный момент - не все понимают почему РУВом на трубопропах задают на весь полёт по-сути одинаковые обороты и в полёте работают в основном, РУДом, а не как на поршнях - и РУДом и РУШем.

Что касается РУВ, то там по-сути хватит двух положений - взлётное и полётное. Взлётное - около 2000 об/мин, а полётное - где-то 1500-1700. Их, в принципе и не нужно плавно туда-сюда двигать. Вообще, там указатель числа оборотов винта, (как и оборотов "газогенератора")-чисто для справки. Не исключено что там в жизни проходная защёлка. Главные для лётчика приборы там - торчметр и расходомер (вот, кстати, не все также понимают, или обращают внимание, почему на "керосинках" количество топлива дают не в галлонах/литрах, а в фунтах/килограммах). Ну и температура ITT (TIT). Температура особенно важна при запуске двигателя, ибо может случиться так, что смесь воспламенится до того как компрессоры сожмут как следует воздух.

Вообще, запуск турбо-и реактивных движков, особенно свежеустановленных или отремонтированных - очень прикольный момент, зачастую сопровождающийся "огненной феерией". На МиГ-15/17 даже команда была такая, - Есть пламя!

 

Вообще, что касается турбовинтовых дел, в симуляторах этот момент лучше всего отражён в серии Fly.

[ilya1502vip 1649]

почему на "керосинках" количество топлива дают не в галлонах/литрах в фунтах/килограммах

А почему? :rolleyes:

 

Вообще, что касается турбовинтовых дел, в симуляторах этот момент лучше всего отражён в серии Fly.

Ой согласен! Только с его системой обзора я замучился по кабине мышью "бегать"

[Tory 578]

Да, обзор там ещё тот. Хотя, на тот момент очень даже передовой.

 

А что касается керосина, то с объяснением подождём. Не Бог весть какой "бином Ньютона":rolleyes:

[Comrade 412]

Ещё полезное из раннего...

Дим, объясни пожалуйста насчёт Vms на двухмоторных. Я так понял, что скорость при заходе на одном движке надо держать большую, чем на двух, т.к. самолёт оптекается неэффективно (сам развёрнут, да и рули в раскоряку).

Thank You.

 

Vmc - minimum control speed with the critical engine inoperative (красная отметка на указателе воздушной скорости). Ниже этой скорости не хватит рулей парировать тягу работающего двигятеля. Самолёт переворачивается.

 

Набор, посадка, заходы на одном и двух моторах, происходят на скорости Vyse (синяя отметка на указателе воздушной скорости).

 

Vyse - speed for best rate of climb single engine. This provides the best altitude gain per unit of time. Максимальная высота за единицу времени на одном моторе.

[Kos_K 0]

Вот в теории все понятно. По кругу пролететь на цессне, муле - тоже все гладко...

 

А, к примеру, как горная миссия - так привет.... РУД на максимуме - наддув в минимуме -

 

Подскажите, как быть в конкретной ситуации:

 

Большая высота, возможность обледенения, установившийся режим полета, РУД от себя, РУШ на себя (~25%), Смесь на себя (~40%). Все работает ровно, самолет летит с крейсерской скоростью.

 

А потом ( ) давление наддува падает на глазах (за 1-1,5 минуты из нормы уходит в минимум)

 

Вот яркий пример (миссия Civil Air Patrol Search):