Автор публиковавшихся ранее материалов Г. Махоткин отвечает на заданные вопросы и приводит пример того, как в подобном случае надо пользоваться номограммами из №78.
Опыт проектирования и эксплуатации глиссеров, аэросаней и других транспортных средств с автомобильными двигателями и воздушными винтами показывает, что наиболее характерным расчетным случаем для определения параметров винта является разгон.
Для обеспечения приемлемых разгонных характеристик подобных транспортных средств необходима относительная стартовая тяговооруженность (отношение тяги Rо к весу G) не менее 0,2.
Минимально допустимый диаметр винта D (м) при указанных G = 1100 кг и мощности N = 75 л. с. определяется из условия создания тяги, соответствующей такой тяговооруженности:
Если считать, что потери мощности в редукторе, в выхлопных системах и др. составляют 10 л. с., то N = 65 л. с. и D ≈ 2,25 м.
При увеличении веса или потерь выше вышеуказанных величии соответственно будет увеличиваться и необходимый диаметр винта.
Частоту вращения винта ns будем определять, задавшись окружной скоростью винта 180 м/с, обеспечивающей, кроме низкого уровня шума, отсутствие волновых потерь от сжимаемости воздуха:
Относительный шаг винта h и его покрытие σ можно будет найти по номограмме (рис. 4), помещенной в «КЯ» №78. При этом параметры винта заданного диаметра определяются для мощности, значение которой произвольно выбирается на номограмме рис. 4, и для частоты вращения, умноженной на корень кубический из отношения мощностей — выбранной и заданной.
Определяется частота вращения, при которой винт будет развивать произвольно выбранную мощность. Например, винт диаметром 2,25 м, проектируемый на мощность 65 л. с. при 1528 об/мин на мощности 50 л. с. (значение которой имеется на номограмме) должен развивать:
Для D = 2,25 м, N = 50 л. с., n = 1400 об/мин по номограмме находим относительный шаг h = 0,55 и покрытие σ = 19%; эти параметры будут соответствовать и винту, работающему при N = 65 л. с., n = 1528 об/мин.
Без знания точных характеристик сопротивления аппарата на различных скоростях более подробные расчеты для определения геометрических параметров винта проводить нецелесообразно.
Построение теоретического чертежа воздушного винта по найденным основным геометрическим параметрам приводится по рекомендациям, имеющимся в «КЯ» №78.
Выбор материала винта влияет в основном на его надежность и ресурс. Металлические винты, безусловно, обладают наибольшим ресурсом. Для изготовления стеклопластиковых винтов или винтов из композитных материалов необходимо весьма сложное оборудование. Деревянный винт, не уступающий по тяговым характеристикам винтам из других материалов, будет обладать меньшим гироскопическим моментом, нагружающим вал двигателя или редуктора, а также меньшим весом. Основная сложность заключается в том, что деревянные винты необходимо защищать покрытием, обладающим достаточно высокой абразивостойкостью и стойкостью к действию брызг, дождя, крупинок льда.
Во всех случаях существенное (до 10—15%) влияние на фактическую величину тяги винта оказывает качество обработки его поверхностей — особенно носковой части и всей засасывающей (выпуклой) стороны лопастей.
Наиболее удобным способом повышения срока службы лопастей является установка (на 15—20% по хорде) «оковки» носка из выколоченной или отштампованной по контуру лопасти листовой стали. «Оковка» не должна иметь ступенек по кромкам, волнистости, вмятин; поверхность ее полируется. Такая защита совершенно необходима для винтов, изготовляемых из алюминиевых сплавов, пластмасс и дерева.