Руководство пилота по аэронавтике » Глава 4. Аэродинамика полета » Основные принципы воздушного винта » Воздействие вращающего момента

Воздействие вращающего момента

Torque Reaction

Воздействие вращающего момента следует из третьего закона Ньютона — для каждого действия, есть равное и противоположное по направлению воздействие. В применении к самолету это означает, что, внутренние части двигателя и воздушного винта вращаясь в одном направлении, создают равную по величине силу стремящуюся вращать самолет в противоположном направлении. [Рисунок 4-39]

Рисунок 4-39. Реакция вращающего момента.

Когда самолет находится в воздухе, эта сила действует вокруг продольной оси, заставляя самолет крениться. Чтобы компенсировать этот крен, некоторые старые самолеты спроектированы так, чтобы создавать больше подъемной силы на том крыле, которое уходит вниз. Более современные самолеты имеют двигатель со встроенным компенсатором, чтобы противодействовать этому эффекту вращающего момента.

ПРИМЕЧАНИЕ: большинство авиадвигателей сконструированных в Соединенных Штатах Америки вращают винт по часовой стрелке, если смотреть с места пилота. Здесь рассматриваются именно такие двигатели.

В основном, компенсаторы установлены так, чтобы компенсировать вращающую силу при крейсерской скорости полета, так как большая часть подъемной силы создается при этой скорости. Однако с помощью триммеров элеронов можно компенсировать вращение и при других скоростях.

Когда колеса самолета находятся на земле во время разбега, воздействие вращающего момента приводит к появлению дополнительного поворачивающего момента вокруг вертикальной оси самолета. Поскольку левая сторона самолета находится под действием направленной вниз силы, обусловленной реакцией вращающего момента, то на левое колесо приходится бо`льшая нагрузка. Это приводит к большему трению колеса о землю а в результате и к большему износу левой шины, чем правой, вызывая дальнейший момент вращения влево. Величина этого момента зависит от многих факторов. Вот некоторые из них:

  1. Размер и мощность двигателя,
  2. Размер воздушного винта и частота его вращения,
  3. Размер самолета, и
  4. Состояние земной поверхности.

Этот отклоняющий от курса момент при разбеге исправляется правильным использованием пилотом руля направления.

Torque reaction involves Newton’s Third Law of Physics— for every action, there is an equal and opposite reaction. As applied to the aircraft, this means that as the internal engine parts and propeller are revolving in one direction, an equal force is trying to rotate the aircraft in the opposite direction. [Figure 4-39]

Figure 4-39. Torque reaction.

When the aircraft is airborne, this force is acting around the longitudinal axis, tending to make the aircraft roll. To compensate for roll tendency, some of the older aircraft are rigged in a manner to create more lift on the wing that is being forced downward. The more modern aircraft are designed with the engine offset to counteract this effect of torque.

NOTE: Most United States built aircraft engines rotate the propeller clockwise, as viewed from the pilot’s seat. The discussion here is with reference to those engines.

Generally, the compensating factors are permanently set so that they compensate for this force at cruising speed, since most of the aircraft’s operating lift is at that speed. However, aileron trim tabs permit further adjustment for other speeds.

When the aircraft’s wheels are on the ground during the takeoff roll, an additional turning moment around the vertical axis is induced by torque reaction. As the left side of the aircraft is being forced down by torque reaction, more weight is being placed on the left main landing gear. This results in more ground friction, or drag, on the left tire than on the right, causing a further turning moment to the left. The magnitude of this moment is dependent on many variables. Some of these variables are:

  1. Size and horsepower of engine,
  2. Size of propeller and the rpm,
  3. Size of the aircraft, and
  4. Condition of the ground surface.

This yawing moment on the takeoff roll is corrected by the pilot’s proper use of the rudder or rudder trim.


Система Orphus