Como o passo de uma lâmina deve mudar ao longo do comprimento para que a lâmina não pare?
Tenho que terminar uma tarefa nos próximos dias. Uma das perguntas mostra como o passo da lâmina deve mudar ao longo do comprimento para que a lâmina não estole. Não tenho ideia do que devo fazer ou como, alguém pode me ajudar por favor?
Respostas
A questão realmente deveria ser "como a inclinação deve mudar ao longo do comprimento para manter a distribuição de sustentação razoavelmente constante, respeitando as considerações de estol" ou algo assim. As pás do rotor giram o nariz para baixo ao sair da borda, como hélices, mas com menos torção, para compensar a velocidade mais alta em direção à ponta, de modo que a extremidade da raiz que se move mais lentamente está fazendo um trabalho decente de elevação.
Isso tende a fazer com que a extremidade raiz opere mais perto de paralisar o AOA do que as pontas. Se ele realmente estola ou não, é uma função mais complexa da velocidade de avanço da lâmina (rpm) e da velocidade de circulação vertical no disco do rotor, se a velocidade no ar para frente está envolvida, se você deseja otimizar para pairar ou vôo para frente, e assim por diante.
Você vai ter que fazer algumas leituras. Eu encontrei um post ASE de alguns anos atrás por @Koyovis , relacionado a uma pergunta sobre a torção da lâmina, que leva a uma grande fonte de informação, um livro no Google Books que você pode ler online, chamado Helicopter Aerodynamics Vol. 1 de Ray Prouty, que escreveu uma coluna para a Rotor & Wing por muitos anos. Você deve ser capaz de reunir as informações de que precisa a partir disso.
Considere um helicóptero pairando e a velocidade das hélices perto do cubo e nas pontas. Considere também que a lavagem descendente está sendo produzida através do disco do rotor, de modo que as pás devem estar ligeiramente inclinadas para manter um AoA positivo.
Como referenciado acima, estou assumindo que é uma pá de rotor (de helicóptero?). A maneira como isso é normalmente tratado é a torção da lâmina, de modo que haja um alto ângulo de ataque (AoA) perto da raiz, que reduz progressivamente ao longo da extensão de modo que o AoA seja talvez 10-20 graus menos nas pontas . Algumas máquinas mais modernas com lâminas compostas também incorporam variação na curvatura e espessura do cordão ao longo da lâmina, para o propósito lógico.
A questão é, no entanto, nenhum desses truques realmente impede que parte da lâmina pare. O 1/3 interno (aproximadamente) do disco tem velocidade tangencial, a partir da rotação, que ainda é baixa é quase inútil. A seção intermediária e as dicas fazem a maior parte do trabalho. Eu acho que você será sábio em ignorar a parte interna, assumir velocidade no ar efetiva zero, nenhuma variação na curvatura ou espessura (ou seja, considerá-lo um tipo de lâmina de corda uniforme) e fazer algumas contas nas mudanças de ângulo de inclinação necessárias ao longo da lâmina span, para compensar o aumento da velocidade no ar à medida que o raio aumenta.