Блок снижения скорости вращения винта

Редуктор скорости вращения винта представляет собой коробку передач или ременное устройство, используемое для снижения выходных оборотов в минуту (об/мин) по сравнению с более высокими входными оборотами силовой установки. ^[1] Это позволяет использовать двигатели внутреннего сгорания с малым рабочим объемом для вращения воздушных винтов в эффективном диапазоне скоростей.

Братья Райт осознали необходимость редуктора воздушного винта в 1903 году, но он не использовался в авиадвигателях, пока в 1920-х годах не были разработаны более крупные двигатели. ^[1] Большие двигатели с высокими скоростями вращения коленчатого вала и выходной мощностью требовали редуктора воздушного винта, пилоты отметили увеличение производительности аналогичных самолетов, оснащенных редуктором. ^[1]

Типы устройств снижения скорости вращения гребного винта включают в себя: ^[1]

• Цепной привод
• Одноступенчатая или прямозубая передача
• Внутренняя цилиндрическая шестерня
• Фарман или планетарный конический тип
• Фиксированная солнечная шестерня
• Фиксированная внутренняя передача
• Ременной привод
• Планетарная передача

Двигатель Rolls -Royce Falcon 1915 года имел планетарный редуктор с винтом, который содержал сцепление , предназначенное для ограничения максимального крутящего момента , тем самым защищая редукторы. ^[2] Более поздний двигатель Merlin той же компании использовал редукторы противоположного вращения, чтобы обеспечить вращение винтов в противоположных направлениях для двухмоторных самолетов, что было гораздо дешевле, чем проектирование и строительство двигателей для работы в противоположных направлениях. ^[3]

Проблема соединения коробок передач с двигателями внутреннего сгорания заключается в первую очередь в крутильном резонансе , который может возникнуть на определенных скоростях. Нагрузка винта и редуктора может изменить резонансные частоты коленчатого вала, что позволяет крутильным колебаниям быстро увеличиваться до высоких уровней при определенных скоростях вращения. Меры, принятые конструктором для смягчения крутильных резонансов в исходной конструкции двигателя, могут оказаться неэффективными, если резонансная частота изменена за счет использования редуктора. Иногда для предотвращения достижения крутильного резонанса разрушающего уровня используются муфты и/или гибкие муфты.

В двигателях серии Continental Tiara для привода как винта, так и распределительного вала использовалась одна зубчатая передача , что позволяло винту работать на половине скорости двигателя. ^[4]

Использование редуктора воздушного винта было очень распространено в период расцвета поршневых двигателей в авиации (1930–1940-е годы), при этом практически все самые мощные поршневые двигатели, когда-либо созданные для использования в самолетах, были спроектированы с учетом использования редуктора.

Использование редуктора распространено при строительстве экспериментальных самодельных самолетов , когда могут использоваться автомобильные двигатели. Эти двигатели, в дополнение к их более низкой стоимости, обычно имеют меньший рабочий объем, чем специально разработанные легкие авиационные двигатели, и развивают пиковую мощность при высоких оборотах в минуту (об/мин), как правило, выше 4000 об/мин. Традиционные авиационные двигатели, где пропеллер чаще всего крепится непосредственно к коленчатому валу двигателя, развивают пиковую мощность вблизи пиковой безопасной и эффективной скорости для пропеллера — от 2500 до 3000 об/мин. Эта скорость считается типичной максимальной скоростью вращения для одномоторного авиационного винта из-за необходимости поддерживать скорость конца пропеллера ниже скорости звука.

Сертифицированные на заводе авиационные двигатели также использовали редукторы, являющиеся неотъемлемой частью их конструкции. Cessna 175 использовала редукторный блок, который является частью двигателя Continental GO-300 , в то время как Helio Courier и несколько близнецов Beechcraft , среди прочих, использовали редукторные Lycoming GO-435 и GO-480 . Многие легкие спортивные самолеты используют двигатели Rotax, такие как Rotax 912 , который включает редукторный редуктор.

• Сверхлегкий