1См. Ergebn. d. AVA, вып. 3 (1924), стр. 9.

можно считать, что

0,975 + 1,44 l + 3,5f

где / есть размах, ah - расстояние между обоими крыльями. Эта формула применима для значений / от 2h до 15/i. Вместо формул (107) и (108) получаются аналогичные формулы с множителем V при членах причем V больше, чем >f (вследствие искривления линий тока, вызванного присутствием второго крыла).

§ 19. Пропеллер. В противоположность крылу, создающему силу, перпендикулярную к направлению движения, пропеллер создает силу тяги, т. е. силу, направленную в сторону движения и поэтому выполняющую полезную работу. Если сила тяги равна S, а скорость самолета (или другого средства передвижения) относительно среды равна v, то полезной работой, совершаемой в одну секунду, т.е. полезной мощностью, будет

Lo = Sv.

На основании теоремы о количестве движения, тяга возникает вследствие того, что пропеллер приводит в движение все новые и новые массы жидкости. Если в течение одной секунды приводится в движение масса М, а скорость, сообщаемая ей, равна v), то тяга пропеллера S численно равна количеству движения Mv). Для того чтобы сообщить массе М скорость W, необходима дополнительная мощность, равная, очевидно,

L=Mf.

Если тяга пропеллера, т.е. произведение Mv), задана, то мощность L, как легко видеть, будет тем меньше, чем меньше w и чем больше М. Следовательно, для того чтобы по возможности уменьшить потребную мощность Lq -Ь L, необходимо, чтобы пропеллер приводил в движение возможно большую массу М и сообщал ей возможно меньшую скорость. Однако мощность Lo-\-L не является полной потребной мощностью: необходима еще затрата мощности L" для преодоления сопротивления, вызванного трением и завихрениями. Коэффициентом полезного действия г] пропеллера называется отношение полезной мощности Lo

Lo+L+ L"

Кроме этого общего коэффициента полезного действия различают еще теоретический коэффициент полезного действия

VT = (110)

и гидравлический коэффициент полезного действия

"Г = Lo+L+L"- (111)

Как легко видеть, Так как

L = Mf=S,

то теоретический коэффициент полезного действия равен

т = -V = (112)

Отсюда видно, что rj можно сделать близким к единице, если добиться того, чтобы скорость w была мала по сравнению с v. Для этого, согласно сказанному выше, пропеллер должен отбрасывать назад возможно большую массу жидкости, или, иными словами, поперечное сечение потока жидкости, создаваемого пропеллером, должно быть возможно большим. Однако слишком большие пропеллеры невозможно практически осуществить, во-первых, вследствие ряда технических требований, а во-вторых, из-за недопустимости достижения звуковой скорости на концах лопастей пропеллера (см. конец §9 гл. IV). Кроме того, слишком большие пропеллеры имеют малый гидравлический коэффициент полезного действия, что сводит на нет выигрыш, получаемый вследствие увеличения теоретического коэффициента полезного действия.

Важнейшими разновидностями пропеллера являются гребное колесо и гребной винт. Гребное колесо применяется в качестве движителя

к потребной мощности Lo + L + L", т. е.

на пароходах. Лопатки, насаженные на окружность колеса, погружаются одна за другой в воду и отталкивают назад воду, находящуюся между двумя последовательными лопатками, причем на ребрах лопаток образуются поверхности раздела. Вода между лопатками получает скорость, приблизительно равную скорости лопаток, и сохраняет ее некоторое время и после выхода из пространства между лопатками; затем, конечно, происходит перемешивание с окружающей водой. Пусть v есть скорость движения парохода, aw - скорость отброшенной назад воды; тогда окружная скорость колеса приближенно равна v + w. Пусть, далее, сила на окружности колеса равна S (строго говоря, S есть только горизонтальная составляющая результирующей сил давления лопаток на воду; эта результирующая в общем случае отнюдь не горизонтальна). В таком случае потребная мощность равна S{v + v)), следовательно, коэффициент полезного действия гребного колеса равен:

«= --= .

S(v + w) v + w

Сравнивая с предыдущим результатом, мы видим, что теперь потребная мощность равна Lo + 2L; появление второго слагаемого L следует отнести за счет вихрей, вызванных лопатками. Всегда неизбежные дополнительные обстоятельства влекут за собой дальнейшую потерю мощности. Тем не менее, всегда можно получить весьма хороший коэффициент полезного действия, если сделать скорость w достаточно малой. Этого можно достигнуть устройством больших широких лопаток. Такого рода гребные колеса располагаются позади парохода, причем ширина лопаток делается равной ширине корпуса парохода. Однако большие и медленно вращающиеся колеса весьма нежелательны с машиностроительной точки зрения; поэтому их применяют главным образом на пароходах, плавающих на сравнительно мелкой воде, исключающей возможность установки гребного винта. Там же, где глубина воды достаточна, всегда выгоднее гребные винты, так как их меньший диаметр и большее число оборотов позволяют пользоваться более легким судовым двигателем. Для самолетов практически пригодны только гребные винты.

Тяга гребного винта возникает совершенно таким же путем, как и подъемная сила крыла; разница между крылом и винтом состоит только в том, что крыло движется поступательно, а лопасти винта, представляющие собой те же крылья, вращаются и в то же время движутся вперед, так что отдельные точки лопастей описывают винтовые