Войти
A гребной винт с изменяемым шагом или гребной винт с регулируемым шагом (CPP) представляет собой тип гребного винта с лопастями, которые можно вращать вокруг своей длинной оси для изменения шага лезвия. Реверсивные гребные винты - те, в которых шаг может быть установлен на отрицательные значения - также могут создавать обратную тягу для торможения или движения назад без необходимости изменения направления вращения вала.
Один из C-130J Super Hercules '6 лопастей Dowty Rotol R391 - композитные винты с регулируемым и изменяемым шагом. 
Винт с регулируемым шагом Hamilton Standard на модели 1943 года Stinson V77 Reliant Пропеллеры, шаг лопастей которых можно было регулировать, пока самолет находился на земле, использовались рядом первых пионеров авиации, в том числе А. В. Роу и Луи Бреге - это также произошло в конце Первой мировой войны с одним образцом испытательного стенда, "R.30 / 16", малосерийного (56 примеры) Zeppelin-Staaken R.VI Немецкий "гигантский" четырехмоторный тяжелый бомбардировщик. В 1919 Л. Э. Бейнс AFRAeS запатентовала первый автоматический винт с регулируемым шагом.
Французская авиастроительная фирма Levasseur продемонстрировала винт переменного шага на Парижском авиашоу 1921 года, который, как она утверждал, был испытан французским правительством в течение десяти часов и может изменить шаг при любых оборотах двигателя.
Доктор Генри Селби Хеле-Шоу и TE Beacham запатентовали пропеллер с регулируемым шагом с гидравлическим приводом (на основе насоса с регулируемым ходом) в 1924 году и представили доклад по этот предмет был рассмотрен Королевским авиационным обществом в 1928 году, хотя его полезность была воспринята скептически. Винт был разработан совместно с Gloster Aircraft Company как пропеллер с изменяемым шагом Gloster Hele-Shaw Beacham и был продемонстрирован на Gloster Grebe, где он использовался для поддержания почти постоянная частота вращения.
Первый практический воздушный винт регулируемого шага для самолетов был представлен в 1932 году. Французская фирма Ratier с 1928 года впервые разработала винты с регулируемым шагом различной конструкции на специальных шарикоподшипниках. геликоидальная аппарель у основания лопастей для облегчения работы.
Было опробовано несколько конструкций, в том числе небольшой баллон со сжатым воздухом в ступице гребного винта, обеспечивающий необходимое усилие, чтобы противостоять пружине, которая приводила бы лопасти от мелкого шага (взлет) до крупного шага (горизонтальный крейсерский ход). При подходящей воздушной скорости диск на передней части вертушки будет в достаточной степени давить на выпускной воздушный клапан баллона, чтобы сбросить давление и позволить пружине привести винт в движение с большим шагом. Эти «пневматические» пропеллеры были установлены на самолете DH88 Comet, победившем в знаменитых гонках Мак-Робертсона 1934 года на длинные дистанции и на Caudron C.460 победителе Национальной гонки 1936 Air Races, пилотировал Мишель Детройт. Использование этих пневматических гребных винтов требовало предварительной настройки гребного винта на мелкий шаг перед взлетом. Это было сделано путем нагнетания давления в баллон с помощью велосипедного насоса, отсюда причудливое прозвище Gonfleurs d'hélices (надувной мальчик с пропеллером), данное наземным механикам самолетов во Франции и по сей день.
2>самолет с воздушным винтом для адаптации винта к различным уровням тяги и воздушным скоростям, чтобы лопасти воздушного винта не сваливались, что снижает эффективность силовой установки. В частности, для крейсерского полета двигатель может работать в наиболее экономичном диапазоне частоты вращения. За исключением перехода на задний ход для торможения после приземления, шаг обычно регулируется автоматически без вмешательства пилота. Пропеллер с контроллером, который регулирует шаг лопастей таким образом, чтобы скорость вращения всегда оставалась неизменной, называется винтом с постоянной скоростью. Воздушный винт с регулируемым шагом может иметь почти постоянный КПД в диапазоне воздушных скоростей.Обычный тип гребного винта с регулируемым шагом имеет гидравлический привод; Первоначально он был разработан Фрэнком У. Колдуэллом из Hamilton Standard Division United Aircraft Company. Этот дизайн привел к присуждению Collier Trophy 1933 года. de Havilland впоследствии выкупила права на производство гребных винтов Hamilton в Великобритании, а британская компания Rotol Была создана для производства собственных разработок. Французская компания Pierre Levasseur и Smith Engineering Co. в США также разработала гребные винты с регулируемым шагом. Пропеллеры Смита использовались Wiley Post на некоторых своих рейсах.
Другой распространенный тип был первоначально разработан Уоллесом Р. Тернбулл и усовершенствован Curtiss-Wright Corporation. Этот механизм с электрическим приводом был впервые испытан 6 июня 1927 года в Кэмп-Бордене, Онтарио, Канада, и запатентован в 1929 году (Патент США 1828348 ). Некоторые пилоты во время Второй мировой войны предпочитали это, потому что даже когда двигатель больше не работал, винт можно было опереть. На гребных винтах с гидравлическим приводом флюгирование должно было произойти до потери гидравлического давления в двигателе.
По мере того, как экспериментальные самолеты и сверхлегкие летательные аппараты становятся все более совершенными, на таких легких самолетах все чаще устанавливаются гребные винты с изменяемым шагом, как винты с наземным регулированием, так и винты с регулируемым шагом в полете.. Гидравлическое управление слишком дорогое и громоздкое, и вместо этого в легких самолетах используются пропеллеры, которые активируются механически или электрически. Прототип китплана Silence Twister был оснащен V-Prop, автоматически включающимся и саморегулирующимся винтом VP.
Корабль Воздушный винт с регулируемым шагом Винт с регулируемым шагом (CPP) может быть эффективным для всего диапазона частот вращения и условий нагрузки, поскольку его шаг будет изменяться для поглощения максимальной мощности, которую двигатель способен производить. Очевидно, что при полной загрузке судну требуется больше тяги, чем в пустом. Изменяя лопасти гребного винта до оптимального шага, можно получить более высокий КПД, тем самым экономя топливо. Судно с VPP может быстрее ускоряться с места и может замедляться намного эффективнее, что делает остановку более быстрой и безопасной. CPP может также улучшить маневренность судна, направляя более сильный поток воды на руль направления.
Однако гребной винт с фиксированным изменяемым шагом (FVPP) дешевле и надежнее, чем CPP. Кроме того, FVPP обычно более эффективен, чем CPP для одной конкретной скорости вращения и условий нагрузки. Соответственно, суда, которые обычно работают со стандартной скоростью (такие как большие балкеры, танкеры и контейнеровозы ), будут иметь FVPP, оптимизированную для этой скорости. С другой стороны, канал узкая лодка будет иметь CPP по двум причинам: скорость ограничена 4 милями в час (для защиты берега канала) и гребной винт должен быть прочным (при столкновении с подводными препятствиями).
Суда со средне- или высокоскоростными дизельными или бензиновыми двигателями используют редуктор для снижения выходной частоты вращения двигателя до оптимальной частоты вращения гребного винта, хотя большие низкооборотные дизели, крейсерская частота которых находится в диапазоне от 80 до 120, Обычно это прямой привод с двигателями с прямым реверсом. В то время как судну, оборудованному FVPP, требуется либо реверсивный механизм, либо реверсивный двигатель для реверсирования, судну CPP может не потребоваться. На большом корабле CPP требуется гидравлическая система для управления положением лопастей. По сравнению с FPP, CPP более эффективен в обратном направлении, поскольку передние кромки лопастей остаются такими же и в обратном направлении, так что гидродинамическая форма поперечного сечения оптимальна для движения вперед и удовлетворительна для операций в обратном направлении.
В середине 1970-х на верфи Uljanik в Югославии было произведено четыре VLCC с ЦНД - танкер и три нефтеналивных танкера, каждый из которых был оснащен двумя дизельными двигателями BW мощностью 20000 л.с. Воздушные винты с переменным шагом Kamewa. Из-за высокой стоимости строительства ни одно из этих судов никогда не приносило прибыли за время эксплуатации. Для этих судов более подходящими были бы гребные винты с фиксированным шагом.
Гребные винты с регулируемым шагом обычно используются на портовых или океанских буксирах, земснарядах, круизных судах, паромы, грузовые суда и более крупные рыболовные суда. До разработки CPP на некоторых судах в зависимости от задачи чередовались гребные винты с «скоростным колесом» и «силовым колесом». Современные конструкции VPP могут выдерживать максимальную мощность 44000 кВт (60 000 л.с.).
A парусник или моторный парусник при плавании в одиночку выиграют от снижения лобового сопротивления, и, как и воздушный винт, морской VPP может быть «покрыт оперением» для обеспечивают наименьшую водонепроницаемость при плавании без использования энергии. VPP особенно полезен при моторном парусном спорте (т. Е. В плавании как под мотором, так и под парусом), поскольку VPP может быть увеличен для включения компонента ветра. Если бы винт оставался в «нормальном» режиме, он был бы слишком хорош, и двигатель не внесет большого полезного вклада; но за счет увеличения размера винта двигатель обеспечивает полезную тягу, в результате чего увеличивается скорость, но при этом снижается расход топлива из-за парусной составляющей. Для парусников и моторных парусников проверенной конструкцией VPP, не требующей внешних входов, является морской гребной винт Bruntons «AutoProp», лопасти которого свободно поворачиваются и автоматически устанавливаются на оптимальный угол. Автопроп работает как на корме, так и впереди, помогая останавливаться и маневрировать. Autoprop удобен для моторных парусников, плавающих при слабом ветре, так как двигатель может работать, а гребной винт автоматически огрубляется, чтобы распознавать ветряную составляющую скорости судна. Находясь исключительно под парусом, автопробег моторного спортсмена автоматически опускается, обеспечивая минимальное сопротивление сопротивлению. Более простой и дешевый дизайн, распространенный на парусных лодках, - это оперение (или «складывание») опоры, которое автоматически опускается, когда не используется, уменьшая сопротивление и позволяя увеличить скорость.
