Компенсатор взмаха

Параметр Кр в отечественной литературе называют коэффициентом Компенсатора взмаха. — Прим.. перев. [c.232]

Таким образом, компенсатор взмаха позволяет уменьшить амплитуду махового движения относительно вала винта. Заметим, что при отрицательной величине Кр компенсация взмаха столь же эффективна, что и при положительной, так как влияние компенсатора заключается в удалении собственной частоты махового движения от резонансной. Знак обратной связи влияет на фазу вынужденных колебаний. При положительной обратной связи с большими значениями коэффициента усиления ком- [c.234]

В отсутствие управления циклическим шагом условия равновесия действующих на лопасть моментов относительно оси ГШ определяют маховое движение, а не циклический шаг, требуемый для данного режима работы винта. Рулевые винты обычно имеют компенсатор взмаха, который связывает действительный угол установки лопасти относительно плоскости вращения с маховым движением [c.252]

Компенсатор взмаха с коэффициентом Кр создает аэродинамический восстанавливающий момент, в результате чего собственная частота махового движения увеличивается до эффективного значения Маховое движение сильно демпфировано ( жО,5). Это демпфирование создают аэродинамические силы на лопасти, возникающие при изменениях угла атаки в процессе махового движения. На рис. 12.1 показаны корневой годограф и типичные значения корней для шарнирного (/) и бесшарнирного 2 винтов. Заметим, что для шарнирного винта мнимая часть корня меньше частоты вращения винта, а для бесшарнирного (при vp > 1 и малом v)—несколько больше. Расположение корней определяется собственной частотой V з фф (расстояние от начала координат) и действительной частью Re(s) =—y/16 (расстояние от мнимой оси). [c.556]

Рис. 12.1. Корни характеристического уравнения для махового движения на режиме висения (компенсатор взмаха отсутствует).

Ввиду большей простоты и широты анализа дифференциальных уравнений с постоянными коэффициентами желательно иметь стационарную модель динамики несущего винта при полете вперед. Такая модель, естественно, будет приближенной, поскольку периодические системы имеют существенные особенности, однако для некоторых приложений аппроксимация может быть удовлетворительной. Если используются средние значения коэффициентов во вращающейся системе координат, то единственным учитываемым изменением моментов в плоскости взмаха является изменение коэффициента. Me, имеющее порядок Прп отсутствии компенсатора взмаха полет вперед вообще не влияет на собственные значения. Такая аппроксимация неудовлетворительна, кроме случаев очень малых [c.561]

Параметр является мерой воздействия упругого и аэродинамического восстанавливающих моментов на маховое движение. При = 0 диск несущего винта реагирует на приложенный к нему момент с запаздыванием по фазе, равным 90 (собственная частота махового движения лопасти в этом случае равна частоте вращения винта). При (что может быть при vg > 1 или при наличии компенсатора взмаха) реакция махового движения форсируется, и запаздывание становится меньше 90°. Рассмотрим наклон плоскости концов лопастей только от циклического шага [c.574]

Здесь предполагается, что масса несущего винта входит в массу вертолета, так что член Мл вт в выражении для Ст/аа может быть опущен. Заметим, что изменение угла конусности влияет на низкочастотные изменения силы тяги только через компенсатор взмаха. Исключение Ро дает [c.577]

Поскольку здесь нас будет интересовать только устойчивость, управляющие воздействия не учитываются. Правда, имеется кинематическая связь А0 = —угла установки лопасти с углом взмаха (компенсатор взмаха) и углом качания (компенсатор качания), которая создает моменты в плоскостях взмаха и вращения. Эта связь считается положительной, если взмах и отставание лопасти приводят к уменьшению угла уста- [c.599]

Для шарнирного винта собственная частота качания обычно мала, VJ = (0,25 4-0,30) Q. Напомним, что = (3/2) е, где е — относ ВШ. Найдем приближенно границу устойчивости совместных махового движения и качания с целью иллюстрации влияния компенсаторов взмаха и качания. При момент в плоскости взмаха, вызванный углом t, преобладает над небольшими моментами, вызванными скоростью t поэтому последними можно пренебречь. Все аэродинамические моменты в плоскости вращения малы по сравнению с кориолисовыми, поэтому первыми также пренебрегаем. Для упрощения опускаем моменты и Kp Qq, считая, что они входят в демпфирование и [c.602]

Рассмотрим теперь устойчивость совместных махового движения и качания для бесшарнирного винта. Пусть собственные частоты этих движений по отдельности произвольны и равны vp и vj соответственно. В отсутствие компенсаторов взмаха и качания (/Срр = Кр = 0) характеристическое уравнение имеет вид [c.603]

Критерий устойчивости на режиме висения для винта без компенсаторов взмаха и качания имеет вид [c.605]

Поскольку демпфирование только за счет сил сопротивления дает примерно Сг/ст < 0,1, любое приемлемое конструктивное демпфирование достаточно для стабилизации совместного движения. На рис. 12.10 показаны типичные для этого случая границы устойчивости на плоскости собственных частот. Для заданной силы тяги несущего винта, определяемой Ст или 60,75, движение неустойчиво внутри области, близкой к эллипсу с центром в критической точке vp = vj = = 1,15. Это относится к винту без конструктивного угла конусности и без компенсаторов взмаха и качания, если частоты определены по отдельности без колебаний в плоскостях взмаха и вращения. [c.606]

Исследование устойчивости совместных махового движения и качания представляет собой сложную задачу динамики. Если необходимы точные численные результаты, то для ее решения часто требуется более совершенная модель, чем описанная выше. Конструктивная и инерционная взаимосвязи изгибных колебаний лопасти в плоскостях взмаха и вращения —важный фактор устойчивости бесшарнирных винтов. Даже слабое влияние махового движения на качание сильно увеличивает аэродинамическое демпфирование и является стабилизирующим. Обычно в динамике бесшарнирного винта необходимо учитывать и кручение лопасти. Выше показано, что компенсаторы взмаха и качания играют важную роль в динамике лопасти. Для шарнирного винта эти компенсаторы определяются конструкцией втулки и системы управления, а для бесшарнирного они зависят от изгибающих и крутящих нагрузок, действующих на лопасть. Таким образом, для точного анализа аэроупругой устойчивости несущего винта нужна полная модель движения лопасти с учетом изгиба в двух плоскостях и кручения. Вывод общих нелинейных уравнений движения для такой модели все еще является предметом исследований. Выше рассмотрен только режим висе-ния, но особенности аэродинамических нагрузок при полете вперед также сильно влияют на устойчивость совместного движения. [c.608]

Здесь полагается, что связь угла установки с углом взмаха (компенсатор взмаха) отсутствует, что обычно справедливо [c.712]

Полюсы и нули передаточных функций. Рассмотрим случай шарнирного несущего винта без относа ГШ (с частотой махового движения v = 1) и без компенсатора взмаха. Моменты на втулке винта отсутствуют, поэтому продольные моменты на вертолете определяются только силами на втулке в плоскости вращения [c.717]

В работе [А. 15] было сделано заключение, что основная проблема управляемости вертолета продольной схемы связана с неустойчивостью по углу атаки из-за несущих винтов. Для повышения устойчивости было предложено использовать на переднем винте компенсатор взмаха. Исследованный в работе вертолет имел неустойчивость и по скорости. В работе [Т.26] были выполнены теоретические и летные исследования неустойчивости по скорости вертолета продольной схемы при полете вперед. Неустойчивость была вызвана уменьшением индуцируемого передним винтом скоса потока на заднем винте при увеличении скорости полета. Расчеты, в которых для вычисления индуктивной скорости на заднем винте, обусловленной влиянием переднего, было принято в = Уц. позволили получить приближенную оценку неустойчивости по скорости. Было найдено, что продольный встречный наклон автоматов перекоса увеличивает устойчивость по скорости. Вертолет стал слабо устойчивым при угле наклона 4,5°. В работе [В.95] сделано заключение [c.772]

Качание 22, 159, 161 Компенсатор взмаха 556, 599, 60 607 [c.1013]

Выясним теперь влияние компенсатора взмаха на ориентацию плоскости управления относительно плоскости постоянных углов установки. Из соотношения 9пу = 0пв +/(рРпв находим требуемые обш,ий и циклический шаги [c.234]

Итак, при заданной силе тяги и Кр > О обш,ий шаг, определяемый управлением, должен быть увеличен, чтобы противодействовать влиянию угла конусности через компенсатор взмаха, т. е. чтобы величина общего шага в комле лопасти действительно была равна (6о)пв. Аналогичным образом из этих соотношений определяется требуемый циклический шаг. Особым является случай винта без циклического управления углом установки, примером которого является рулевой винт. В этом случае режим полета определяет ориентацию ПУ, а не ПКЛ. Если циклический шаг относительно ПУ отсутствует, то из соотношения 0пу = = 0пв + Л р0пв получаем [c.234]

В предельном случае очень жесткой системы управления (Кв оо) угол установки лопасти близок к углу, задаваемому системой управления б бупр. Кинематическая связь между углами установки и взмаха лопасти (компенсатор взмаха) выражается зависимостью Абупр = —Кр . С ее учетом уравнение движения принимает вид [c.377]

Возмущение угла установки складывается из управляющего воздействия и кинематической связи — компенсатора взмаха. Возмущение юрмальной скорости складывается из во31мущения скорости протекания, скорости взмаха и нормальной [c.515]

Помимо аэродинамических сил, вызываемых маховым движением, учитываются также силы, вызванные управлением циклическим шагом и вертикальным порывом ветра ввиду наличия компенсатора взмаха с коэффициентом Кр. Полагая % = г и пренебрегая обратным обтеканием и концевыми потерями, имее.м аэродинамические коэффициенты в виде [c.555]

Сила тяги винта зависит в основном от возмущений общего шага и вертикальной скорости. Компенсатор взмаха уменьшает реакцию силы тяги в отношении вследствие уменьше- [c.577]

Левая часть этого неравенства является произведением восстанавливающих моментов относительно ГШ и ОШ, а правая — моментов, связывающих маховое движение и качание (в основном момента М(, относительно ГШ, вызванного качанием, и центробежного момента Гх относительно ОШ, вызванного взмахом). Восстанавливающие моменты относительно ГШ и ОШ,, естественно, положительны. Отрицательный коэффициент компенсатора взмаха Кр < 0) или расположение центра давления впереди оси ОШ ха < 0) будут создавать отрицательные восстанавливающие моменты, но эти составляющие меньше даже одних центробежных моментов. Для апериодической устойчивости, таким образом, требуется, чтобы величина + р ] — —ут ут былг малой или отрицательной. Это соответствует передней центровке лопасти. Для апериодической устойчивости необходима также большая жесткость управлени.я (большая величина сое)- [c.588]

Таким образом, для шарнирного несущего винта, не имеющего, пружины в ГШ, относа ГШ и компенсатора взмаха (vpзфф = 1 и /Сз = 0), аэродинамический и кориолисов моменты в плоскости взмаха, вызванные скоростью качания, почти уравновешиваются, и уравнения оказываются несвязанными. В этом случае маховое движение и качание устойчивы. Качание, вызванное кориолисовыми силами вследствие взмаха, влияет на вибрации и нагрузки на лопасть, но не на устойчивость. Заметим, что при наличии пружины в ГШ (относ ГШ и компенсатор взмаха отсутствуют) 1 +/С з ( бзфф > ) Если при этом конструктивный угол конусности равен идеальному Рид = Y то [c.601]

Влияние компенсатора взмаха на устойчивость заключается главным образом в том, что собственная частота махового движения vp заменяется эффективной частотой урзфф = [c.607]

Блейк, Бзркем и Лоуи [В.91] расширили анализ Чжоу для шарнирного винта, включив в него все аэродинамические члены (с коэффициентами М , Q , Qg и Qj) уравнения решались с помощью аналоговой вычислительной машины. Было установлено, что критерий Чжоу дает некоторый запас устойчивости (вероятно, из-за пренебрежения аэродинамическим демпфированием, выраженным членом с коэффициентом Q ), за исключением некоторых случаев больших значений коэффициента компенсатора взмаха. Отмечено, что для точного расчета устойчивости совместного движения необходимо учитывать аэродинамическое демпфирование качания и относ шарниров. [c.609]

Хохенемзер и Хитон [Н.132] теоретически исследовали устойчивость совместных махового движения и качания лопасти несущего винта на режимах висения и полета вперед. Они рассматривали жесткую лопасть без относа шарниров и без компенсаторов взмаха и качания, но с пружинами в шарнирах для получения произвольных собственных частот. Показано, что на режиме висения эти движения связаны моментом, пропорциональным 1) (рззд. 12.3.1), откуда был сделан вывод о том, что устойчивость уменьшается с увеличением угла конусности, но шарнирный винт всегда устойчив. При vp > 1 угол конусности 0 и следовательно, кориолисовы силы уменьшаются, а несбалансированный момент в плоскости взмаха, вызванный скоростью качания, может привести к неустойчивости. При иде- [c.609]

Ормистон и Ходжес [0.19] теоретически исследовали устойчивость совместных махового движения и качания лопасти на висении. С помощью определителей Рауса они получили границу устойчивости для случая нулевого конструктивного угла конусности и отсутствия компенсаторов взмаха и качания, как упоминалось в разд. 12.3.3, и показали, что в случае Vp = vj = [c.610]

Бэркем и Майо [В. 165] выполнили экспериментально-теоретическое исследование устойчивости совместных махового движения и качания бесщарнирной лопасти с малой жесткостью в плоскости вращения. Они обнаружили, что положительный коэффициент компенсатора взмаха, отрицательный коэффициент компенсатора качания, упругая связь махового движения с качанием и конструктивный угол конусности являются стабилизирующими факторами. Даже небольшое демпфирование качания способно устранить неустойчивость. Авторы также отметили важность относительного расположения упругости и ОШ. Для испытанного ими бесшарнирного винта с упругостью за ОШ угол конусности, отличный от конструктивного, приводил к появлению компенсаторов взмаха и качания (см. разд. 9.4.2), существенно влияющего на устойчивость. [c.611]

Плечо рулевого винта /рв обычно несколько больше радиуса несущего винта, так что угловая скорость рыскания, задаваемая путевым управлением, имеет тенденцию к уменьшению с увеличением размеров вертолета. Изменение общего шага рулевого винта обеспечивает, с небольшим запаздыванием первого порядка, высокую угловую скорость даже на больших вертолетах. Постоянная времени Тг увеличивается при наличии компенсатора взмаха на рулевом винте в Vэфф/ Y p/Sv ) раз. Увеличение постоянной времени связано с уменьшением реакции на короткопериодические возмущения. В частности, при большом коэффициенте компенсатора взмаха реакция на поперечные порывы ветра уменьшается на 30—50%, причем наличие компенсатора не снижает чувствительности управления. Как и в случае вертикального движения, искажения поля индуктивных скоростей рулевого винта из-за осевой скорости уменьшают демпфирование по рысканию и увеличивают эффективность управления. Боковая скорость вертолета вызывает изменение тяги рулевого винта и, следовательно, угла рыскания вертолета. Реакция на скорость ув в установившемся состоянии равна ii)fl/z/B = —Nv/Nr=l/lpB. Таким образом, поперечное движение вертолета на режиме висения связано с движением рыскания. Поперечная скорость возникает при отклонении поперечного управления, однако для поддержания заданного угла курса требуется также и отклонение педалей. Отклонение управления рулевым винтом, требуемое для сохранения курса при поперечных перемещениях вертолета, составляет 0о, рв/ув = [c.715]

Маховое двия ение лопасти, наличие компенсатора взмаха и прииудительрюе циклическое изменение углов установки лопасти в значительной степени усложняют расчет критической скорости флаттера Н В. [c.53]

Улучшение флаттерных характеристик лопасти НВ достигается перемещением к передней кромке ее центра тяжести и уменьшением компенсатора взмаха. При этом положение фокуса должно быть возможно более задним. [c.54]

Отстройка от резонанса совместных изгибных колебаний и ко-риолисовых сил решается соответствующим выбором кинематической схемы втулки, жесткостных и массовых характеристик лопасти. Изменение жесткости лопасти (в основном в комлевой ее части) в плоскости вращения в сторону увеличения или уменьшения дает возможность устранять резонанс. Одним из эффективных способов снижения нагрузок является применение компенсатора взмаха. [c.103]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...