5

D nego śmigła wielkością stałą, zatem dużą sprawność śmigła stałego można uzyskać jedynie w 'bardzo wąskim zakresie posuwu lub prędkości lotu v.

Rys. 4.2. Sprawność śmigła w zależności od posuwu v/n_s • d przy różnych kątach nastawienia łopat

Zastosowanie śmigła przestawdalnego, w którym kąty nastawienia (3 mogą być zmieniane podczas lotu, radykalnie polepsza sytuację, gdyż wówczas maksymalną sprawność można uzyskać w szerokim zakresie posuwów i prędkości, począwszy od startu, -przez wznoszenie i prędkość podróżną, aż do prędkości maksymalnej (rys. 4.3). W związku z tym obecnie śmigła stałe stosowane są jedynie-w małych, lekkich samolotach o ograniczonym zakresie prędkości. Samoloty cięższe z reguły bywają wyposażone w śmigła samo-przestawdalne.

4.2.3. Ciąg w locie z dużymi prędkościami. W locie z dużą prędkością na łopatach śmigła mogą występować zjawiska wywołane przez powstanie kryzysu falowego (rozdz. 2.11). Ponieważ wypadkowa prędkości łopaty śmigła jest sumą. prędkości postępowej samolotu i prędkości obwodowej łopaty (rys. 4.1), więc prędkość krytyczna dla łopaty, odpowiadająca zazwyczaj liczbie Macha 0,6~H),7, zostaje osiągnięta nawet przy niezbyt dużej jeszcze prędkości (podkrytycznej) całego samolotu. Wpływ ściśliwości powietrza powoduje wówczas wzrost oporu łopat i obniżenie sprawności oraz zmniejszenie ciągu śmigła, nawet przy stosowaniu silników o dużej mocy. Zjawisko to jest zasadniczym czynnikiem ograniczającym stosowanie napędu, śmigło

wego jedynie do stosunkowo niedużycł prędkości lotu, rzędu 700^-800 km/h Pewne zwiększenie tej prędkości uzyskuje się w następujący sposób:

—    Na końcu łopat stosuje się możliwie cienkie profile aerodynamiczne, na których przyrost oporów falowych jes1 mniejszy (trozdz. 2.13.1).

—    W silnikach o dużych mocach, wymagających śmigieł o dużych średnicach, w celu zmniejszenia prędkości końców łopat stosuje się reduktory (rozdz. 4.3.6).

—    W niektórych przypadkach, zwłaszcza w turbinowych silnikach śmigłowych, stosowane są również specjalne śmigła, przystosowane do pracy przy przydźwiękowych prędkościach wypadkowych (Ma1). Ich cechą charakterystyczną są cienkie profile laminame lub szybkościowe (grubość. 6-^2%) oraz łopaty wygięte w kształcie szabli, zapewniające efekt analogiczny do skosu skrzydła. Śmigła naddźwiękowe w turbinowych silnikach śmigłowych mogą również mieć proste, lecz krótkie łopaty o szerokich, jakby obciętych końcach., Pod względem aerodynamicznym są one korzystne, jednak zagadnienia wytrzymałości i hałasu przysparzają wiele trudności.

4.2.4.    Ciąg podczas startu. Podczas startu śmigło powinno wytworzyć możliwie duży ciąg. Na podstawie rys. 4.2 można by jednak sądzić, że przy prędkości zerowej ciąg śmigła jest równy zeru. Wiadomo jednak, iż tak nie jest (gdyby tak było, to samolot o napędzie śmigłowym nie mógłby w ogóle ruszyć z miejsca). W związku z tą niedoskonałością teorii S. Drzewieckiego nie można korzystać z podanych wykresów przy małych prędkościach lotu. Obliczenia przeprowadzane w oparciu o bardziej skomplikowane teorie, poparte danymi doświadczalnymi wykazują, że podczas startu, stosunek ciągu śmigła do mocy silnika wynosi ok. 20^* -s-27 N/kW (ok. 1,5-5-2,0 kG/KM).

4.2.5.    Klasyfikacja śmigieł lotniczych. W zależności od własności aerodyna-