Прошу пардону за отсутствие теоретической базы в знаниях СУ, но как это винт фиксированного шага может быть лучше ВИШ? Это ж как машина без коробки передач!
РАзница в весе у них не столь значительна ,( если брать современные винты).
И потом диаметр получается маловат для Яка. Двигатель М14 - 1м в диаметре, плюс капот, а винт- только 2. Чего он нагребет-то если только 40-50см лопасти работают? Я конечно помню про Орлика, но тот был двухместный и формы у него совсем другие.
Хороший ВФШ вполне можетоказаться лучше плохого ВИШ. В-530 - откровенно плохой. Прежде всего это связано с формой его лопасти. Веслообразная лопасть, причем только с исключительно тонким профилем на конце, годится для винта, работающего при очень больших V/ND, когда касательная скорость конца лопасти сопоставима со скоростью полета, а также винт работает на посотянных или мало меняющихся оборотах, а изменение снимаемой с вала двигателя мощности осуществляется шагом. В таких условиях, например, работают винты самолета C-130 Hercules на ТВД Allison, где подобные лопасти применениы с успехом. Но это относится к скоростям полета 500-600км/ч. И даже для этого диапазона скоростей не единственное и не самое лучшее решение.
Для Яка такая лопасть неоптимальна по причине повышеноной загрузки концевых сечений. Из-за этого увеличивается диапазон перестановки угла атаки лопастей в зависимости от режима работы двигателя и скорости полета. Если такой винт застрянет на каком-либо значении шага, он будет приемлемо работать только на одном значении V/ND, при меньших значениях тяга будет падать, при больших- начнется выраженая раскрутка оборотов.
У грамотной эллиптической лопасти эти явления будут протекать плавнее, максимум КПД будет более плавным, а само значение максимального КПД-выше. Поэтому разница в располагаемой мощности между ВФШ и ВИШ по диапазону скоростей будет менее выражена, особенно, в диапазоне скоростей Як-12. Уточняю, ВИШ с грамотной аэродинамической компоновкой лопастей будет значительно лучше и чем В-530, и чем грамотный эллиптический ВФШ, Но грамотный эллиптический ВФШ может получиться не хуже, а тои несколько лучше, чем В-530.
Теперь о диаметре. Первые 30-35% диаметра винта практически не создают тягу, а в основном сопротивляются. Если за диском винта поместить плоскую пластинку такого диаметра, то КПД винта на всех скоростях повысится на несколько процентов. Для винта диаметром 2м это 700мм. Какого диаметра входное отверстие капота Яка? В то же время, наличие у лопастей выраженного(и толстого) аэродинамического профиля и достаточной хорды, начиная от самого корня, выгодно как для изолированного винта, так и работающего совместно с капотом.
Это позволяет создать хоть какую-то циркуляцию в центре диска винта и противодействовать корневым потерям.
Таким образом, двухметровый эллиптический винт нагребет в этом случае достаточно. Его эффективный диаметр на скорости набора высоты Яка может оказаться даже больше, чем у В-530. Дальнейшее увеличение его диаметра вплоть до родного, приведет к медленному и постепенному повышению КПД на малых скоростях, возможно, на единицы процентов.
В данном случае можно ожидать, что в этом диапазоне скоростей уже двухметрвый эллиптическийвинт будет иметь не меньшую тягу, чем родной.
Вопрос о применимости ВФШ на АИ-14 и М-14П связан прежде всего с обеспечением крейсерских режмов. Если шаг и диаметр винта, обеспечивающие согласование с двигателем на расчетной скорости приведут к заданным значениям оборотов и наддува на крейсерских скоростях, то овчинка стоит выделки, поскольку вес такого 2-метрового ВФШ окажется впределах 6-8кг. еще несколько килограмм будет весить новый фланец. Экономия массы силовой установки может превысить 30кг, а это уже масса топлива на час полета. Это вариант следует рассматривать именно в сочетании с мотором М-14П, с котрого такой винт, вероятно сможет снять 260л.с на режимах взлета и набора высоты, т.е. столько же, сколько и АИ-14 на взлетном режиме с В-530.
Такая силовая установка будет создавать также значительно меньший реактивный момент.