Теоретически исследована аэродинамическая неуравновешенность, создаваемая лопастью воздушного винта. Установлено, что аэродинамические силы, действующие на лопасть воздушного винта могут быть сбалансированы корректировкой масс. Это справедливо и в случае сжимаемого воздуха (газа), при условии, что лопасти обтекаются ламинарным потоком. Это позволяет применять для изучения аэродинамических сил, действующих на лопасть воздушного винта методов балансировки роторов. Повернутая лопасть создает преимущественно моментную аэродинамическую неуравновешенность через подъемную силу. Значительно меньшую статическую составляющую аэродинамической неуравновешенности создает сила лобового сопротивления, действующая на лопасть. Корректирующая масса, расположенная в плоскости винта балансирует как статическую, так и моментную составляющие аэродинамической неуравновешенности в своей плоскости коррекции. Вторая корректирующая масса (например, на хвостовике электродвигателя) балансирует моментную составляющую аэродинамической неуравновешенности в своей плоскости коррекции. Расчеты упрощает предположение, что равнодействующая аэродинамических сил перпендикулярна к хорде лопасти. Для приближенных расчетов можно использовать информацию о приближенном местоположении центра давления. Аэродинамические силы, действующие на лопасть могут быть определены по корректирующим массам для их балансировки. Точность определения аэродинамических сил может быть повышена путем замера подъемной силы. Вычислительный эксперимент подтверждает сформулированные выше теоретические результаты. Эксперимент дополнительно доказывает возможность применения разработанной теории для винтов, чья скорость вращения меняется с изменением углов установки лопастей. Полученные результаты могут быть использованы как для разработки методов балансировки воздушных винтов, так и для разработки методов исследования аэродинамических сил, действующих на лопасть

This paper reports the theoretically investigated aerodynamic imbalance of the propeller blade, as well as correcting masses for balancing it. It has been established that the aerodynamic forces acting on the propeller blade can be balanced by the adjustment of masses. This is also true for the case of compressed air (gas) provided that the blades are streamlined by laminar flow. That makes it possible to use rotor balancing methods to study the aerodynamic forces acting on the propeller blade. The rotating blade mainly generates torque aerodynamic imbalance due to a lift force. A much smaller static component of the aerodynamic imbalance is formed by the drag force acting on the blade. The correcting mass located in the propeller plane balances both static and torque components of the aerodynamic imbalance in its correction plane. A second correcting mass (for example, on the electric motor shank) balances the torque component of aerodynamic imbalance in its correction plane. The calculations are simplified under the assumption that the equilibrium of aerodynamic forces is perpendicular to the chord of the blade. For approximate calculations, one can use information about the approximate location of the pressure center. The aerodynamic forces acting on the blade can be determined on the basis of the correcting masses that balance them. The accuracy in determining the aerodynamic forces could be improved by measuring a lift force. The computational experiment has confirmed the theoretical results formulated above. The experiment further proves the possibility of applying the devised theory for propellers whose rotation speed changes with a change in the angles of blade installation. The findings reported here could be used both for devising methods of propeller balancing and for constructing methods to study the aerodynamic forces acting on the blade.

Теоретично досліджена аеродинамічна незрівноваженість лопаті повітряного гвинта, та коригувальні маси для її балансування. Встановлено, що аеродинамічні сили, що діють на лопать повітряного гвинта можуть бути збалансовані коригуванням мас. Це справедливо і у випадку стисливого повітря (газу), за умови, що лопаті обтикаються ламінарним потоком. Це дозволяє застосовувати для вивчення аеродинамічних сил, що діють на лопать повітряного гвинта методів балансування роторів. Повернута лопать створює переважно моментну аеродинамічну незрівноваженість через підйомну силу. Значно менша статична складова аеродинамічної незрівноваженості створюється силою лобового опору, що діє на лопать. Коригувальна маса, розташована у площині гвинта балансує як статичну, так і моментну складові аеродинамічної незрівноваженості у своєї площині корекції. Друга коригувальна маса (наприклад, на хвостовику електродвигуна) балансує моментну складову аеродинамічної незрівноваженості у своєї площині корекції. Розрахунки спрощує припущення, що рівнодійна аеродинамічних сил перпендикулярна до хорди лопаті. Для наближених розрахунків можна використовувати інформацію про наближене місце розташування центру тиску. Аеродинамічні сили, що діють на лопать можуть бути визначені по коригувальним масам для їх балансування. Точність визначення аеродинамічних сил може бути підвищена шляхом заміру підйомної сили. Обчислювальний експеримент підтверджує сформульовані вище теоретичні результати. Експеримент додатково доводить можливість застосування розробленої теорії для гвинтів, чия швидкість обертання змінюється зі зміною кутів встановлення лопатей. Одержані результати можуть бути застосовані як для розробки методів балансування повітряних гвинтів, так і для розробки методів дослідження аеродинамічних сил, що діють на лопать