Маховое движение - лопасть
Cтраница 2
Статическая устойчивость по скорости характеризуется стремлением вертолета без вмешательства летчика к сохранению скорости исходного режима полета. Если по какой-то причине увеличилась скорость полета, то это приводит к изменению маховых движений лопастей. Возникающие при этом силы способствуют уменьшению скорости. Вертолет статически устойчив по скорости в большей части диапазона скоростей. Небольшая неустойчивость по скорости может наблюдаться при полете с малой скоростью. [16]
Несущий винт с качающейся втулкой ( винт типа качалки) имеет две лопасти, прикрепленные к втулке без ГШ и ОШ и образующие единую конструкцию. Втулка соединена с валом винта одним горизонтальным шарниром. Маховое движение лопастей напоминает движение качалки. Его преимущество состоит в очень простой конструкции втулки. Как у карданного винта, нулевая гармоника махового движения лопастей не создает момента относительно оси шарнира, а лопасти закреплены по существу консольно. Чтобы определить установившееся движение винта с качающейся втулкой в общем случае, нужно рассмотреть условие равновесия моментов, действующих на винт в целом. [17]
Если пружины нет, то v 1, как у шарнирного винта без относа ГШ. Кроме того, продольное и поперечное движения могут быть ограничены пружинами разной жесткости. Нулевая, вторая и высшие гармоники махового движения лопасти карданного винта здесь такие же, как у бесшарнирного винта. Поэтому решение снова можно получить, рассматривая эквивалентную лопасть и принимая собственную частоту, соответствующую консольно закрепленной лопасти. [18]
На рис. 2.4.5, г приведена КСС втулки с F-образным торсиоиом, заменяющим ГШ и ОШ. Аэродинамические и инерционные силы и моменты с лопасти передаются через две ветви торсиона на корпус ВНВ. Торсион воспринимает центробежную силу, изгибающий момент при маховом движении лопасти в плоскости тяги, закручивается при повороте лопасти и нагружается в плоскости вращения силой, либо силой и моментом в зависимости от наличия или отсутствия ВШ. Торсион состоит из пакета тонких пластин. Поверхность пластин упрочняется и защищается от фрикционной коррозии. [19]
У бесшарнирного винта, не имеющего ГШ и ВШ, лопасти консольно прикрепляются к втулке. Преимущество такого винта заключается в простоте конструкции его втулки и в лучших характеристиках управляемости. Основной тон изгибных колебаний лопасти бесшарнирного винта относительно плоскости диска весьма сходен с маховым движением абсолютно жесткой лопасти шарнирного винта, так как восстанавливающее действие центробежных сил преобладает над действием упругости конструкции. Собственная частота основного тона изгибных колебаний в плоскости взмаха ненамного превышает 1, хотя она все же значительно больше собственной частоты махового движения лопасти шарнирного винта с относом ГШ. [20]
 |
График зависимости ам-плитуд колебаний в кабине верто-лета от скорости полета ( а и rpa - фики переносимости человеком ко-лебаний с различной частотой г и амплитудой X ( б. [21] |
Характер изменения амплитуд основных колебаний в зависимости от режимов полета показан на рис. 1.45, а. Наименьшие амплитуды колебаний наблюдаются на висении, когда несущий винт работает в режиме осевого обтекания, и маховые движения лопастей возникают в результате только отклонения автомата перекоса или воздействия ветра. [22]
Несущий винт на кардане ( карданный винт) обычно имеет три или более лопастей, соединенных с втулкой при помощи одного ОШ ( ГШ и ВШ отсутствуют), втулка же соединяется с валом посредством универсального ( карданного) шарнира. По существу, винт на кардане является многолопастным аналогом винта-качалки и как таковой имеет преимущество, заключающееся в простоте конструкции втулки сравнительно с шарнирными несущими винтами. У винта-качалки и винта на кардане ось ГШ совмещена с осью вала, вследствие чего собственная частота махового движения лопастей - совпадает с частотой оборотов винта. В этом случае улучшение характеристик управляемости, связанное с относом ГШ, не может быть реализовано. Невозможен, например, полет с перегрузкой, меньшей единицы или нулевой, поскольку эффективность управления и демпфирование несущего винта прямо пропорциональны его силе тяги. Движение лопастей в плоскости вращения у винта-качалки и винта на кардане обычно соответствует движению жесткого тела с собственной частотой выше частоты оборотов винта. [23]
Управление НВ вертолета соосной схемы имеет свои кинематические и конструктивные особенности. На колонке НВ ( рис. 3.3.4, а ] устанавливаются нижний 11 и верхний 4 АН. Оба АП соединяются между собой тремя шарнирными тягами, обеспечивающими плоскости их вращения параллельно друг другу, чтобы не создавать дополнительного махового движения лопастей. [24]
Общие затраты мощности на рулевой винт не зависят от сопротивления рулевого винта, которое лишь устанавливает распределение общих затрат мощности между несущим и рулевым винтами. В результате такого пренебрежения слегка изменится наклон диска несущего винта, найденный из условия равновесия сил в продольной плоскости, но зато не будет необходимости рассматривать маховое движение лопастей рулевого винта при расчете ориентации плоскости их концов. [25]
Сначала будет рассмотрен простейший случай несущего винта со всеми шарнирами без относа ГШ и без пружин в них, а также без связи угла установки с углом взмаха; лопасти абсолютно жесткие и совершают только маховое движение; система управления недеформируемая, а влияние зоны обратного обтекания, эффекты неоперенной части лопасти и концевые потери пренебрежимо малы. Прежде всего будут выведены аэродинамические соотношения для лопасти при полете вперед и получены формулы для сил, создаваемых несущим винтом. Затем будет исследовано маховое движение лопасти. Остальные разделы этой главы будут посвящены некоторым факторам, влияние которых простейшая схема винта не учитывает. [26]
Видно, что влияние относа ГШ на Ст весьма мало. Напомним, что выражение для мощности несущего винта было выведено без ограничений на форму изгиба. Основное влияние относ ГШ оказывает на маховое движение лопасти. [27]
Усовершенствование оценки индуктивной мощности заключается главным образом в учете неравномерного распределения индуктивных скоростей, хотя имеет значение и точное распределение нагрузки. Оценку профильной мощности улучшают, рассматривая реальные распределения углов атаки и чисел Маха сечений лопасти. Заметим, что для расчета распределения углов атаки нужно найти неравномерное распределение индуктивных скоростей и решить уравнения движения лопасти. На экстремальных режимах полета нельзя ограничиться рассмотрением махового движения лопасти как твердого тела, необходимо учитывать и другие степени свободы лопасти. [28]
В этом распределении АО обозначает среднюю безразмерную индуктивную скорость. Коэффициенты kx и ky являются функциями ( г, так как они должны обращаться в нуль на режиме висе-ния. При больших скоростях полета kx 1, а коэффициент ky несколько меньше по абсолютной величине и отрицателен. Члены низшего порядка в этом разложении существенны для аэродинамических характеристик винта и махового движения лопастей, а члены высшего порядка ( которые могут быть велики на некоторых режимах полета) - для нагрузок и вибраций лопасти. [29]
Указанные величины параметров весьма характерны, за исключением величины нагрузки на лопасть. Последняя значительно больше тех величин, при которых обычно работают лопасти несущих винтов при полете вперед. Такая нагрузка на лопасть взята с целью продемонстрировать распределение углов атаки сечений по диску вблизи срыва. По формулам, выведенным в предыдущих разделах, рассчитаны нагрузки несущего винта и маховое движение лопастей. Все результаты получены при равномерном распределении скоростей протекания ( неравномерные распределения рассмотрены в разд. [30]
Страницы: 1 2 3