Маховое движение - лопасть
Cтраница 1
Маховое движение лопасти, наличие компенсатора взмаха и принудительное циклическое изменение углов установки лопасти в значительной степени усложняют расчет критической скорости флаттера НВ. [1]
 |
Силы, создающие моменты относительно оси ГШ. [2] |
Маховое движение лопасти определяется условием равновесия моментов аэродинамических и инерционных сил относительно оси ГШ. В качестве введения в исследование махового движения рассмотрим простейшую схему: колебание абсолютно жесткой лопасти, когда относа ГШ нет и движение лопасти не ограничено пружиной в шарнире. [3]
Высшие гармоники махового движения лопасти возникают в основном вследствие неравномерности распределения индуктивных скоростей. Здесь был рассмотрен только частный случай - линейное распределение. В общем случае высшие гармоники махового движения имеют значительно большие амплитуды, чем получено выше. Кроме того, для лучшего согласования расчетов высших гармоник с экспериментом нужно учесть изгибные Колебания лопасти. Высшие гармоники махового движения обычно слабо сказываются на аэродинамических характеристиках несущего винта и характеристиках управления, но они играют главную роль в вибрациях вертолета и нагрузках лопасти. [4]
Циклическое изменение угла установки лопастей вызовет циклическое маховое движение лопастей относительно ГШ. Благодаря этому ометаемый диск и сила тяги НВ отклонятся в нужном направлении от своего первоначального положения. [5]
Таким образом, расчет характеристик требует решения уравнения махового движения лопастей. [6]
Продолжим исследование роли инерционных и аэродинамических сил в маховом движении лопасти. Решением этого уравнения является функция 5 Pieces i Pis sin f, где р с и р - произвольные постоянные. Таким образом, в этом случае ориентация несущего винта произвольна, но постоянна, так как в отсутствие аэродинамических сил или при нулевом относе ГШ нельзя создать момент на втулке посредством изменения углов установки лопастей или наклона вала винта. Несущий винт ведет себя как гироскоп, который в отсутствие внешних моментов сохраняет свою ориентацию относительно инерциальной системы отсчета. [7]
Основным для указанной динамической схемы является то, что она стремится поддержать неизменным маховое движение лопастей при любых возмущениях, действующих на лопасть. Маховое движение определяется только моментами, действующими на гироскоп при отклонении ручки управления и в результате появления угловой скорости фюзеляжа. Недостаток схемы - конструктивная сложность и большие трудности, встретившиеся при ее практической отработке. [8]
Размеры упругих элементов, за счет которых совершаются необходимые перемещения лопастей, и, следовательно, масса ВНВ существенно зависят от амплитуд махового движения лопастей. ВНВ, выполненные по классической схеме, т.е. с подшипниковыми узлами в ГШ и ВШ, свободны от этих недостатков. Очевидно, учитывая эти соображения, фирма Боинг-Вертол, разработавшая в свое время для вертолета СН-47С ВНВ со сферическими ЭП, на экспериментальном вертолете Боинг-360 установила ВНВ с ГШ и ВШ. Втулка выполнена из КМ с самосмазывающимися подшипниковыми узлами в шарнирах. На ВШ установлены эластомериые демпферы и механизмы складывания лопастей. Упругая комлевая часть лопасти выполняет функцию ОШ. [9]
Эту главу мы завершаем рассмотрением некоторых исследований, составивших основу для расчета сил и моментов, действующих на несущий винт, а также махового движения лопастей при полете вперед. Рассмотрены главным образом аналитические решения. Расчет характеристик винта изложен ниже, в гл. Подробным численным решениям посвящена гл. [10]
В плоскости взмаха на лопасть действуют: распределенная воздушная ( аэродинамическая) нагрузка; инерционные нагрузки от сил веса лопасти, центробежных сил и маховых движений лопастей. [11]
Качание описывается тем же уравнением, что и колебания системы масса - пружина, возбуждаемые аэродинамическими силами в плоскости диска ( профильным и индуктивным сопротивлениями) и кориолисовой силой, которая обусловлена маховым движением лопасти. Аэродинамические силы демпфируют качание, но значительно менее эффективно, чем движение в плоскости взмаха. [12]
Маховое движение лопастей при v 1 было исследовано в предыдущем разделе. Относ ГШ также вызывает небольшие изменения моментов аэродинамических сил относительно оси ГШ вследствие изменения формы изгиба лопасти. [13]
Лопасти образуют совместно с гироскопом динамическую систему с обратной связью. Из-за обратной стреловидности маховое движение упругих лопастей создает моменты на гироскопе. Последний, прецессируя под их влиянием, меняет углы циклического шага лопастей, что в свою очередь влияет на маховое движение. [14]
Вертолет соосной схемы имеет два противоположно вращающихся несущих винта, которые установлены на соосных валах. Винты разнесены в вертикальном направлении, чтобы обеспечить возможность поперечного махового движения лопастей. Управление по тангажу и крену в такой схеме осуществляется посредством циклического шага, а управление по высоте - с помощью общего шага, как и в одновинтовой схеме. Для путевого управления используется дифференциальный крутящий момент несущих винтов. В соосной схеме усложняются управление несущими винтами и трансмиссия, зато не требуется валов, соединяющих несущие винты, как в других двухвинтовых схемах. Путевое управление с помощью дифференциального крутящего момента является несколько вялым. Эта схема вертолета компактна, несущие винты имеют небольшой диаметр, а рулевой винт отсутствует. [15]
Страницы: 1 2 3