Вихревое кольцо вокруг винта вертолета

[sergey zhukov]

Когда вертолет снижается, есть опасность попасть в режим вихревого кольца. Имеет ли этот режим отношение к помпажу осевого компрессора? По моему, это почти одно и то же? Быстрое снижение вертолета приводит к снижению скорости потока через винт, пока не будет достигнута "точка помпажа".

[amon]

sergey zhukov в сообщении #1635085 писал(а):

Когда вертолет снижается, есть опасность попасть в режим вихревого кольца.

Насколько я помню, когда вертолет плавно снижается, винт всегда работает в режиме вихревого кольца. Если камнем вниз, то да, режим турбулентного следа. Режим вихревого кольца означает (означал 40 лет назад), что к винту надо подавать мощность, но при этом вертолет снижается. В этом случае отсутствует четкая спутная струя за винтом, а над винтом возникает вихревое кольцо. В этом режиме расчеты по схеме "винт это реактивный двигатель" становятся совсем неверными (в режиме висения расчет по такой схеме переоценивает мощность, потребную на висение, почти в два раза, но все-таки как-то работает).
То, о чем Вы говорите - это режим вихревого кольца, при котором скорость спуска превышает некоторую характерную скорость (половину скачка скорости потока на плоскости винта, если не вру). В этом режиме происходит случайный периодический срыв вихревого кольца, что практически лишает вертолет управляемости. Похоже ли это на помпаж - черт его знает.

[sergey zhukov]

amon
Я вот про тот режим, где воздух под винтом относительно вертолета либо не движется, либо даже начинает подниматься, а не опускаться (веревочка индикаторная перестает висеть вертикально и начинает трепыхаться). И вертолет резко начинает падать. Про это вот тут рассказывают.

Получается, что если взять вентилятор и поставить его в аэродинамическую трубу так, чтобы он дул против потока, то при достижении потоком в трубе некоторой скорости (половины от скорости потока вентилятора), сила лобового сопротивления нашего вентилятора (точнее, просто осевая сила реакции опоры) скачком заметно упадет, а вокруг него (или позади него) образуется стационарное вихревое кольцо. Что-то тут общее с помпажом наверное есть, но не сильно.

[amon]

sergey zhukov в сообщении #1635134 писал(а):

то при достижении потоком в трубе некоторой скорости (половины от скорости потока вентилятора), сила лобового сопротивления нашего вентилятора (точнее, просто осевая сила реакции опоры) скачком заметно упадет, а вокруг него (или позади него) образуется стационарное вихревое кольцо.

Вихревое кольцо образуется почти сразу. Оно появляется из-за того, что винт гонит воздух против потока снаружи, и концевые вихри "сдувает" этим потоком. Поэтому скорости воздуха внутри винта (ближе к центру) и снаружи направлены противоположно. Неустойчивость возникнет когда кольцевой вихрь стабилизируется и винт будет увеличивать величину вихря с каждым оборотом. В конце концов этот вихрь сорвется с винта, а винт начнет накачивать следующий. Это приводит к вибрации, скачкам подъемной силы, слабой зависимости подъемной силы от подводимой мощности (мощность уходит на генерацию вихрей) и прочим гадостям.

[sergey zhukov]

amon
Можно, наверное, рассмотреть такой модельный варинат. Плоскость пропеллера перемещается с постоянной скоростью перпендикулярно самой себе. Скорость перемещения достаточна для создания вокруг пропеллера вихревого кольца. Далее мы получаем движущееся с постоянной скоростью вихревое кольцо (как это обычно получается в опытах с ящиками, выпускающими такие кольца), внутри которого движется практически без тяги с постоянной скоростью пропеллер, постоянно "подкручивающий" это кольцо. Такая конфигурация может двигаться поступательно с неизменной скоростью, в общем как угодно долго, наверное. Когда вертолет падает, он все же стремится падать ускоренно, и вихрь должен оторваться.