Маховое движение лопастей

Ма́ховое движе́ние лопасте́й, колебательное движение лопастей несущего винта вокруг его горизонтального шарнира или за счёт изгиба упругого звена, возникающее вследствие переменности аэродинамических сил и моментов, действующих на лопасть в полёте с горизонтальной скоростью или по наклонной траектории. Переменность аэродинамических сил обусловлена тем, что скорость обтекающего сечение лопасти потока за один её оборот изменяется от максимальной, равной сумме окружной скорости ${\displaystyle \omega R}$ и скорости полёта ${\displaystyle V}$, до минимальной, равной их разности. Угол взмаха лопасти отсчитывают от плоскости вращения до оси лопасти.

В случае жёсткого крепления (без шарниров) лопастей к втулке несущего винта (т. н. жёсткий несущий винт) маховое движение всей лопасти отсутствует, а её конец совершает колебания относительно плоскости вращения за счёт изгибных деформаций. При этом возникают большие переменные изгибающие моменты на лопасти и большой момент крена на втулке. Для устранения отрицательных влияний этих моментов лопасть крепится к втулке с помощью горизонтального шарнира, момент на котором равен нулю. Маховое движение лопасть совершает под действием подъёмной силы, переменной в плоскости, проходящей через ось вращения несущего винта (плоскость тяги винта перпендикулярна плоскости вращения). При наличии горизонтального шарнира на режиме висения угол взмаха лопасти постоянен и совпадает с углом конусности ${\displaystyle a_{0}}$. Нарастание скорости потока, обтекающего лопасть при её вращении от заднего по полёту положения к переднему, вызывает подъём лопасти вверх, а при дальнейшем её повороте и уменьшении скорости обтекания – опускание лопасти вниз. В результате ометаемая поверхность оказывается отклонённой от плоскости вращения назад (по отношению к направлению полёта) на угол ${\displaystyle a_{1}}$. Наличие махового движения лопастей вызывает увеличение углов атаки сечений лопасти в передней по полёту части диска винта и уменьшение – в задней. Такое изменение углов атаки приводит к наклону ометаемой поверхности вбок, в сторону лопасти, идущей вперёд, на угол ${\displaystyle b_{1}}$.

В случае крепления лопастей посредством упругих элементов (т. н. бесшарнирный винт с упругим креплением) маховое движение лопастей ограничивается жёсткостью упругого элемента и совершается за счёт его изгибных деформаций. Такие несущие винты получили широкое распространение, особенно для вертолётов с небольшой массой (до 5000–6000 кг), вследствие значительной конструктивной простоты втулки и удобства технического обслуживания и эксплуатации.