Несущий винт бесшарнирный

Движение шарнирно-подвешенной лопасти состоит в основ-нo 4 из поворотов ее как твердого тела в каждом из шарниров, причем этим поворотам препятствуют центробежные силы, которые создают восстанавливающие моменты, действующие на вращающуюся лопасть. Движение в горизонтальном шарнире (ГШ), ось которого лежит в плоскости диска винта (и перпендикулярна радиальному направлению вдоль лопасти), приводит к отклонению лопасти от плоскости диска. Такое движение называется маховым. Движение в вертикальном шарнире (ВШ) вызывает отклонение лопасти в плоскости диска и называется качанием. У бесшарнирного винта качание и маховое движение определяются основными тонами изгибных колебаний лопасти соответственно в плоскости диска и в перпендикулярной ей плоскости (плоскости взмаха). Так как центробежные силы значительно уменьшают изгибы, эти тоны сходны с колебаниями лопасти как твердого тела в шарнирах. Исключением является корневая часть лопасти, где изгиб наибольший. Кроме махового движения и качания лопасти имеется еще возможность изменения ее угла установки, которая используется для управления несущим винтом. Изменение угла установки позволяет управлять углом атаки лопасти, а следовательно, и аэродинамическими силами несущего винта. Такое изменение угла установки, называемое установочным движением, обычно осуществляют ее поворотом в осевом шарнире (ОШ), У шарнирного винта подшипник ОШ расположен, как правило, дальше от оси вращения, чем ГШ и ВШ у бесшарнирного винта подшипник ОШ может быть расположен дальше от оси вращения или ближе к ней, чем та часть корня лопасти, где изгибы в плоскости диска и в плоскости взмаха максимальны. Существуют также конструкции несущего винта, в которых ОШ, ГШ и ВШ отсутствуют. У таких винтов изменение угла установки происходит за счет скручивания лопасти у ее корня. [c.22]

К указанной приближенной схеме следует относиться с осторожностью, т. е. не слишком полагаться на результаты, пока нет уверенности в том, что исходные предположения выполняются. Но в общем эта схема позволяет правильно определить основные особенности работы бесшарнирного несущего винта, которые зависят главным образом от собственной частоты V махового движения. Если учитывать другие степени свободы лопасти (качание или крутильные колебания), то часто приходится использовать более близкие к реальности схемы движения лопасти, в которых фигурируют точные формы колебаний. [c.227]

Подведем итог сказанному о карданном винте и винте с качающейся втулкой. С точки зрения гармоник махового движения, которые создают результирующий момент на втулке (включая те, которые вызывают наклон ПКЛ), винт работает как шарнирный несущий виНт без относа ГШ (т1 = г, v= 1). Если же рассматривать те гармоники (включая нулевую), которым соответствуют моменты, замыкающиеся на втулке, то винт работает как бесшарнирный несущий винт с очень жесткими на изгиб лопа- [c.230]

ГШ (как обычно и бывает), а геометрические оси ГШ и тяги лопасти не пересекаются, то угол установки лопасти будет изменяться при изменении угла установки ). При фиксированном положении тарелки автомата перекоса маховое движение можно рассматривать как колебания вокруг оси воображаемого шарнира, соединяющей конец поводка лопасти с центром реального ГШ. Поэтому углом бз будет угол между геометрическими осями воображаемого и реального шарниров. Компенсация взмаха возникает также вследствие наличия угла отставания go лопастей, обусловленного аэродинамическим крутящим моментом несущего винта. Если ГШ расположен дальше от оси вращения, чем ВШ, то отставание эквивалентно повороту осей ГШ, т. е. бз = Со- Аналогичные связи возникают и у бесшарнирных винтов. Если у шарнирного винта связь углов установки и взмаха, а также другие связи определены конструкцией втулки, комля лопасти и системы управления, то у бесшарнирного винта нужно еще учитывать жесткостные и инерционные характеристики лопасти. Часто величина угла бз зависит от угла установки лопасти, так как расположение элементов цепи управления изменяется с изменением общего шага. Поэтому в общем случае нужно рас-считывать коэффициент Кр = —дд/д при заданных величинах общего шага, угла конусности и угла отставания лопастей. [c.232]

На бесшарнирном несущем винте, который также называют жестким, лопасти соединены с втулкой консольно, часто при помощи одного только ОШ ГШ и ВШ отсутствуют. Движения [c.296]

Наиболее распространена схема одновинтового вертолета с рулевым винтом — небольшим вспомогательным винтом, используемым для уравновешивания реактивного крутящего момента несущего винта и для путевого управления. Рулевой винт устанавливается вертикально на хвостовой балке его тяга направлена влево, если несущий винт вращается по часовой стрелке. Плечо силы тяги рулевого винта относительно оси вала несущего винта обычно несколько больше радиуса последнего. Управление по тангажу и крену в этой схеме обеспечивается наклоном вектора силы тяги несущего винта посредством изменения циклического шага управление по высоте — изменением величины тяги несущего винта посредством изменения его общего шага путевое управление — изменением величины тяги рулевого винта посредством изменения его общего шага. Эта схема проста и требует одного механизма управления несущим винтом и одной трансмиссии для его привода. Рулевой винт обеспечивает хорошую путевую управляемость, но требует затраты мощности для уравновешивания аэродинамического крутящего момента, что увеличивает суммарную потребную мощность вертолета на несколько процентов. Недостатком одновинтовой схемы является обычно небольшой диапазон допустимых центровок он увеличивается при использовании бесшарнирного винта. Кроме того, рулевой винт, если он расположен не очень высоко на хвостовой балке, представляет некоторую опасность для наземного персонала в этом случае не исключена также возможность удара рулевого винта о землю при эксплуатации вертолета. Рулевой винт работает как вертикальное и горизонтальное оперение в потоке, возмущенном несущим винтом и фюзеляжем, что снижает его аэродинамическую эффективность и увеличивает нагрузки и вибрации. Одновинтовая схема (с рулевым винтом) наиболее подходит для вертолетов малых и средних размеров ). [c.298]

ПЛОСКОСТИ вращения центр масс несущего винта вращается вокруг оси винта с частотой, превышающей частоту оборотов, в направлении вращения винта при низкочастотном собственном движении центр масс вращается в том же направлении, но с низкой частотой. Для бесшарнирного винта с лопастями большой жесткости низшая собственная частота движения лопасти в плоскости вращения выше частоты оборотов, и центр масс винта вращается в направлении, противоположном вращению винта. [c.339]

Польза разложения движения лопасти по собственным формам определяется тем, насколько малым количеством гармоник можно ограничиться при решении большинства задач динамики винта. Частотный состав сил, действующих на лопасть, хорошо определяет число тонов, подлежащих учету. Во многих случаях основной тон достаточно хорошо представляет движение как шарнирной, так и бесшарнирной лопасти. Задачи определения переменных нагрузок на несущем винте или вибраций вертолета требуют учета 3—5 тонов изгибных колебаний лопасти. [c.361]

Рассмотрим основной тон махового движения лопасти шарнирного или бесшарнирного несущего винта. Уравнение движения т-й лопасти т =, N) во вращающейся системе координат имеет вид [c.362]

Рис. 12.7. Амплитудная и фазовая частотные характеристики наклона ПКЛ при воздействии управления циклическим шагом для бесшарнирного несущего винта на режиме висения (vp - 1,15, V = 6).

К нему следует добавить некоторый момент сил в плоскости вращения, вызванных несовпадением вектора силы тяги с осью конуса лопастей. В случае шарнирного несущего винта без относа ГШ моменты на втулке отсутствуют и все моменты относительно центра масс возникают при наклоне вектора силы тяги. На таком вертолете следует избегать режимов полета с низкими перегрузками, когда управление и демпфирование от винта могут исчезнуть, поскольку они пропорциональны силе тяги. Способность шарнирного винта создавать управляющие моменты может быть примерно удвоена путем применения относа ГШ, причем обусловленная им часть момента не зависит от величины силы тяги. В случае бесшарнирного винта момент на втулке в 3—4 раза превышает момент от наклона вектора силы тяги. Таким образом, бесшарнирный винт обеспечивает намного более высокую эффективность управления и демпфирования, чем шарнирный, но одновременно он более чувствителен к порывам ветра (см. также разд. 5.13). [c.579]

Здесь р — угол взмаха, vp — собственная частота махового движения, S — угол качания, vj — собственная частота качания. Собственные частоты могут быть произвольными, однако часто при анализе движения лопасти бесшарнирного несущего винта для определения основных тонов изгиба требуется учет сов- [c.598]

При малых VI результат сводится к полученному в разд. 12.3.2 для шарнирных винтов. Заметим, что знак правой части неравенства меняется при VJ фф > vp фф. Следовательно, для шарнирного несущего винта и бесшарнирного винта с малой жесткостью в плоскости вращения положительный коэффициент компенсатора качания является дестабилизирующим фактором, тогда как для бесшарнирного винта с большой жесткостью в плоскости вращения, не имеющего компенсации взмаха и качания за счет упругости конструкции, дестабилизирующим фактором является отрицательный коэффициент компенсатора качания. [c.608]

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]

Управление несущим винтом осуществляется изменением циклического и общего шагов. Изменение общего шага соответствует изменению среднего угла атаки лопастей и величины силы тяги. Изменение циклического шага представляет собой изменение угла установки лопасти с частотой оборотов, что приводит к наклону плоскости концов лопастей. При этом вместе с плоскостью концов лопастей наклоняется вектор тяги, создавая момент относительно центра масс вертолета, лежащего ниже втулки несущего винта. На бесшарнирном несущем винте и винте с разносом ГШ лопастей одновременно с наклоном плоскости концов лопастей создается момент на втулке. Таким образом, изменение общего и циклического шагов позволяет эффективно управлять величиной и направлением вектора тяги несущего винта. При работе несущего винта с постоянной угловой скоростью для изменения тяги необходим механизм общего шага. Следовательно, введение механизма изменения циклического шага ненамного увеличивает механическую сложность несущего винта. Для изменения шага лопастей с частотой оборотов требуется автомат перекоса той или иной конструкции (см. разд. 5.1). [c.700]

Продольная скорость втулки Хв приводит к возникновению силы Сн в плоскости вращения, противодействующей движению, и соответствующего момента тангажа, определяющего устойчивость вертолета по скорости. Аналогично поперечная сила Су, возникающая вследствие поперечной скорости ув, создает момент крена, подобный моменту крена на самолете вследствие V-образности крыла. Таким же образом несущий винт реагирует на продольные и поперечные порывы ветра. Угловая скорость вертолета приводит к возникновению момента тангажа вследствие отставания плоскости концов лопастей от оси вала, и аналогично угловая скорость крена создает момент крена. Эти моменты демпфируют угловое движение вертолета. При увеличении частоты v > 1 в случае применения разноса ГШ или бесшарнирных лопастей происходит, во-первых, увеличение моментов на втулке (особенно для бесшарнирных лопастей) и, во-вторых, появление взаимосвязи между продольным и поперечным движениями (поскольку 0). [c.712]

Бесшарнирные несущие винты. Рассмотрим несущий винт с относом ГШ или бесшарнирный винт. В обоих случаях собственная частота движения лопасти в плоскости взмаха будет больше частоты вращения винта (v > 1). Основным следствием этого будет момент на втулке, связанный с наклоном плоскости концов лопастей, что сильно увеличивает способность несущего винта создавать моменты относительно центра масс вертолета. При этом также увеличивается взаимосвязь продольного и поперечного движений, но здесь рассматривается только продольное движение. Относ ГШ на шарнирном винте не изменяет коренным образом характер динамики вертолета, хотя с появлением дополнительных моментов на втулке происходит существенное улучшение характеристик управляемости. [c.727]

Увеличение частоты махового движения при бесшарнирном несущем винте сильно влияет на динамику вертолета. [c.728]

Вертолет с бесшарнирным несущим винтом имеет большее демпфирование по тангажу и менее неустойчивое колебательное движение, чем вертолет с шарнирным винтом. С учетом более высокой эффективности управления задача пилотирования вертолета упрощается. Однако для обеспечения устойчивости все же требуется замыкание контура управления, которое осуществляет летчик или автоматическая система. Зная полюсы и нули вертолета, можно получить корневые годографы для различных обратных связей. Корневые годографы для вертолета с бесшарнирным винтом или с шарнирным, имеющим относ ГШ, подобны годографам, приведенным в предыдущем разделе, однако количественные различия в корнях существенно влияют на требуемые коэффициенты усиления и постоянные времени форсирования и запаздывания обратных связей. При существенно большем демпфировании обратная связь только по углу тангажа достаточна для обеспечения устойчивости колебательного движения, однако она неудовлетворительна при наличии любого существенного запаздывания. Таким образом, для удовлетворительных характеристик замкнутой системы управления вновь требуется обратная связь по углу и угловой скорости, но с меньшими постоянной времени форсирования и коэффициентом усиления (из-за повышенных демпфирования и эффективности управления), что упрощает задачу пилотирования. Нуль форсирования должен лежать справа от действительного корня [c.729]

V = 8, высота втулки h = 0,3, коэффициент заполнения а = 0,1 и нагрузка на лопасть Ст/а = 0,1. Полагая радиус несущего винта равным Эми окружную скорость лопасти 200 м/с, получаем = 0,0022 и ЛТ =127, при радиусе инерции /гу = 0,1 имеем /у =12,7. Полюсы и нули передаточных функций найдены для шарнирного (v=l) и бесшарнирного (v = = 1,15) несущих винтов. Вертикальное движение этого вертолета имеет один корень s = —0,012 (при С = 0,7). [c.731]

ТОГО, при полете вперед периодически изменяются с периодом 2n/Q. Это создает серьезную проблему для конструкторов необходимо каким-то способом уменьшить изгибающие моменты в комлевых частях и снизить напряжения в лопастях до допустимого уровня. Если лопасти жесткие, как у пропеллера, то все аэродинамические нагрузки воспринимает конструкция. У гибких же лопастей под действием аэродинамических сил возникают значительные изгибные колебания, в результате которых аэродинамические силы могут изменяться так, что нагрузка лопастей существенно снизится. Таким образом, при полете вперед азимутальное изменение подъемной силы лопасти вызывает ее периодическое движение с периодом 2n/Q в плоскости, нормальной к плоскости диска (плоскости взмаха). Это движение называют маховым. С учетом инерционных и аэродинамических сил, обусловленных маховым движением, результирующие нагрузки лопасти в комлевой части и момент крена, передающийся на фюзеляж, существенно уменьшаются. Обычно для снижения нагрузок втулки несущих винтов снабжают горизонтальными шарнирами (ГШ). При маховом движении лопасть поворачивается вокруг оси ГШ как твердое тело (см. рис. 1.4). Так как на оси ГШ момент равен нулю, на фюзеляж он вообще не может передаться (если относ оси ГШ от оси вращения равен нулю), а изгибающие моменты в комлевой части лопасти должны быть малы. Несущий винт, у которого имеются горизонтальные шарниры, называют шарнирным винтом. В последнее время на вертолетах с успехом применяют несущие винты, не имеющие ГШ и называемые беешарнирными. При использовании высококачественных современных материалов комлевую часть лопасти можно сделать прочной и в то же время достаточно гибкой, чтобы обеспечить маховое движение, которое снимает большую часть нагрузок в комле лопасти. Вследствие значительных центробежных сил, действующих на лопасти, маховые движения у шарнирных и бесшарнирных винтов весьма сходны. Естественно, нагрузка комлевой части лопасти у бесшарнирных винтов выше, чем у шарнирных, а увеличение момента, передаваемого на втулку, оказывает значительное влияние на характеристики управляемости вертолета. В целом маховое движение лопастей уменьшает асимметрию в распределении подъемной силы по диску винта при полете вперед. Поэтому учет махового движения имеет принципиальное значение в исследовании аэродинамических характеристик несущего винта при полете вперед. [c.155]

Рассмотрим шарнирный несущий винт, ГШ которого не имеют относа, но содержат пружины, создающие восстанавливающий момент на лопасти (рис. 5.28). Такая пружина может быть использована для повышения эффективности управления несущим винтом, так как при наличии пружины маховое движение не только наклоняет вектор силы тяги, но и непосредственно создает момент на втулке. Поскольку у бесшар-нирного винта лопасти имеют упругие элементы в комлевых частях, анализ работы винта с пружинами в ГШ дает представление и о работе бесшарнирного винта. Предположим, что движение лопасти по-прежнему сводится к ее колебаниям как твердого тела вокруг оси ГШ, так что отклонение сечения от плоскости отсчета определяется координатой z = ф. Если пружина очень жесткая, то по ограниченности движения комлевой части шарнирно-подвешенная лопасть близка к консольно-заделанной, что вызывает значительный изгиб лопасти по форме основного тона изгибных колебаний. Однако жесткость пружин. [c.216]

Способность несущего винта создавать моменты намного увеличивается при V > 1. У шарнирного винта, как правило, половина момента обусловлена относом шарниров, а вторая половина — наклоном силы тяги. У бесшарнирного винта момент, непосредственно возникающий на втулке, может в 2-f-4 раза превосходить момент, создаваемый путем наклона силы тяги. Кроме Toroj момент на втулке не зависит от коэффициента перегрузки вертолета. [c.221]

Эта система уравнений не является, однако хорошей моделью изгиба лопасти в двух плоскс > ях. Лишь для лопасти, не имеющей крутки и работающей при нулевом угле установки, не будет существенной жесткостной взаимосвязи между изгибом в плоскости вращения и изгибом в плоскости взмаха. При изменении угла установки оси жесткости поворачиваются, тогда как центробежные силы не меняют своего направления относительно осей, связанных с валом винта. Таким образом, если угол установки лопасти не равен нулю, то направление действия центробежной силы не совпадает с осью жесткости и свободные колебания лопасти уже нельзя рассматривать как происходящие независимо в плоскостях взмаха и вращения, как предполагалось выше. Более совершенная модель может быть получена при использовании одного разложения в ряд, описывающего связанные тоны изгибных колебаний в плоскостях взмаха и вращения. В таком анализе следует учесть н крутильные колебания лопасти, поскольку связь между изгибом и углом установки оказывает наибольшее влияние на динамику, Жесткост-ная взаимосвязь наиболее существенна у комля лопасти, так что эти соображения наиболее существенны применительно к бесшарнирному винту. Для шарнирного несущего винта уравнения движения, приведенные здесь, могут быть удовлетворительными, поскольку часто есть необходимость в более простом [c.372]

Таким образом, погонный момент кручения, характеризующий связь между кручением и изгибом, пропорционален произведению деформаций изгиба и разности между жесткостями лопасти на изгиб в плоскостях взмаха и вращения. Для лопасти, у которой Е1гг = EIxx, СВЯЗЬ кручения с изгибом отсутствует. Это случай лопасти с настройкой по жесткости , соответствующий условию Vp = 1 + для жесткой лопасти. Отметим, что у такой лопасти равны частоты движений относительно ГШ и ВШ (в отсутствие вращения). Как правило, жесткость лопасти в плоскости вращения намного выше, чем в плоскости взмаха. Однако для бесшарнирного несущего винта с нежесткими в плоскости вращения лопастями условие настройки по жесткости может быть выполнено. [c.380]

Особенности, рассмотренные в этом разделе, важны главным образом для бесшарнирного винта, для точного анализа которого требуется более полная модель динамики изгиба и кручения. Можно заключить, что если деформации изгиба в плоскостях взмаха и вращения в основном происходят во внешней относительно ОШ части лопасти, то они создают существенные моменты на кручение. Возникающая в результате связь угла установки лоласти с углами качания и взмаха является важным фактором в динамике бесшарнирного несущего винта. [c.380]

В настоящей главе уже был приведен ряд замечаний, касающихся потребности в более совершенном анализе соответствующие указания будут даны и ниже. В частности, необходимо дальнейшее развитие анализа в направлении учета полностью взаимосвязанного движения изгиба в двух плоскостях, установочного движенмя и кручения лопасти. Имеются и другие степени свободы, учет которых может потребоваться, например поворот двухлопастного винта в общем ГШ и изменение частоты вращения винта. Во многих случаях необходим учет детальных геометрических, инерционных и упругих характеристик несущего винта, например упругости участка лопасти, внутреннего относительно ОШ, или стреловидности части лопасти, внешней относительно ОШ. Наиболее часто потребность в более совершенном анализе динамики появляется при проектировании бесшарнирных несущих винтов. [c.407]

Традиционно под термином флаттер понимают аэроупру-гую неустойчивость, возникающую при совместных изгибно-крутильных колебаниях крыла. Применительно к вертолету флаттер относится к совместным маховому движению и крутильным колебаниям лопасти несущего винта. Часто этот термин распространяют на все случаи аэроупрУгой неустойчивости несущего винта, но в данном разделе будут рассмотрены только маховые и крутильные колебания. Классическая постановка задачи включает две степени свободы — взмах и поворот в ОШ жесткой лопасти шарнирного винта. Поскольку в системе управления лопастью наименьшую жесткость при кручении имеет проводка управления, указанная модель лопасти хорошо представляет ее динамику. Будем учитывать только основной тон махового движения с собственной частотой vp. Подробный анализ флаттера бесшарнирного винта обычно требует дополнительного учета движения лопасти в плоскости вращения. Вращение вызывает ряд явлений, которые делают флаттер лопасти сильно отличающимся от флаттера крыла. Центробежные силы связывают движение взмаха и кручение, если центр масс сечения не совпадает с осью ОШ. Повторное влияние вихревой системы винта на аэродинамические силы лопасти и их периодичность при полете вперед также имеет важное значение. [c.585]

Хьюбер [Н.176] рассмотрел совместные маховое движение и качание лопасти для бесшарнирного несущего винта с малой жесткостью в плоскости вращения, в частности влияние эффективных значений коэффициентов компенсации взмаха и качания упругой на кручение лопасти с упругостью за ОШ. Ука- [c.611]

Земным резонансом называют динамическую неустойчивость, проистекающую из-за взаимосвязи качания лопасти с движением втулки в плоскости вращения. Эта неустойчивость характеризуется совпадением собственной частоты качания лопасти (точнее, низшей частоты качания в невращающейся системе координат) с собственной частотой колебаний упругой опоры несущего винта. Поскольку собственная частота качания зависит от частоты вращения несущего винта, такому резонансу соответствует некоторый критический диапазон оборотов несущего винта. Неустойчивость возможна, если собственная частота качания лопасти во вращающейся системе коорди-. нат VJ ниже Q, как это имеет место для шарнирных и бес-шарнирных несущих винтов с малой жесткостью в плоскости вращения. У вертолета с шарнирным несущим винтом земной резонанс возникает обычно, когда шасси касается земли (откуда и название этого явления). Иногда такая неустойчивость может появиться и в воздухе, особенно у бесшарнирного винта в этом случае ее называют воздушным резонансом. [c.612]

В классическом анализе земного резонанса учитываются четыре степени свободы продольное и поперечное перемещения втулки несущего винта в плоскости вращения и две степени свободы циклического качания лопасти. Фактические колебания вертолета на шасси сопровождаются также наклоном вала винта, однако перемещение втулки в плоскости вращения является в данном случае доминирующим фактором. Аэродинамические силы несущего винта слабо влияют на земной резонанс по сравнению с упругими и инерционными силами по этой причине в анализе их не учитывают. Такая модель дает удовлетворительное описание основных характеристик земного резонанса и даже хорошие численные результаты, особенно для шарнирных несущих винтов. В некоторых случаях, в частности для бесшарнирных винтов, требуется более сложная модель, учитывающая аэродинамику несущего винта и маховое движение лопастей и более точно описывающая динамику опоры. Основы анализа земного резонанса заложены работой Коулмена и Фейнголда [С.77]. [c.613]

Рис. 12.13. Диаграмма Коулмена земного резонанса для бесшарнирного несущего винта с большой жесткостью лопастей в плоскости вращения.

Иногда применяются методы пассивной изоляции вибраций, включая такие, как нежесткое крепление несущего винта и редуктора к фюзеляжу. Однако для шарнирных и нежестких в плоскости вращения бесшарнирных винтов необходимость устранить земной резонанс диктует жесткое крепление. Можно использовать и динамическую изоляцию вибраций во вращающейся или в невращающейся системе координат путем размещения между лопастями и фюзеляжем системы из массы и пружины. Подобный изолятор настраивается таким образом, что вибрации на какой-либо одной частоте, обычно NQ., значительно ослабляются. При этом энергия нагрузок у комля лопасти на соответствующей частоте передается на изолятор и не преобразуется в движение фюзеляжа. Возможно использовать саму лопасть в качестве виброизолятора такого типа, хотя проще спроектировать для этого специальное устройство. Например, для лопасти с низкой жесткостью на кручение можно связать первый тон изгиба в плоскости взмаха с крутильными колебаниями для снижения вибрационных нагрузок у комля. Часто для снижения вибраций используют крепление несущего винта к фюзеляжу в узлах (точках, где отсутствуют перемещения) основных тонов последнего. [c.639]

Нагрузки лопастей, втулки и проводки управления, создаваемые аэродинамическими и инерционными силами несущего винта, необходимо знать для проектирования элементов конструкции в соответствии с существующими нормами статической и усталостной прочности. Для проектирования лопасти требуется знание напряжений в элементах ее конструкции, а теория упругой балки оперирует только с изгибающими и крутящими моментами в сечении лопасти. Для шарнирной лопасти критическим обычно является изгибающий момент в плоскости взмаха в сечении, находящемся вблизи середины лопасти. Для бесшарнирного винта критический изгибающий момент имеет место в комлевом сечении. Суммарные реакции в комлевом сечении определяют нагрз зки на втулку. Установочные моменты лопастей обусловливают нагрузки в проводке управления, которые часто являются фактором, ограничивающим предельные. режимы полета вертолета. Конструктора обычно интересуют периодические или близкие к ним нагрузки на установившихся режимах полета и при маневрах. Ввиду того что периодические изменения аэродинамических параметров вызывают большие периодические нагрузки на лопастях, втулке и проводке управления, анализ усталостной прочности является важнейшим элементом проектирования несущего винта. Усталостная прочность конструкции сильно зависит от локальных факторов распределения напряжений, поэтому она обычно должна подтверждаться натурными испытаниями. Это относится в первую очередь к несущим винтам вертолетов, многие элементы конструкции которых имеют ограниченный ресурс ввиду высокого уровня переменных нагрузок. [c.640]

Таким образом, при полете вперед изменение угла атаки, равное 2в/ 1, соответствующее снижению вертолета, приводит к появлению на вертолете кабрирующего момента, который в случае бесшарнирного винта еще больше за счет появления дополнительного момента на втулке. Момент стремится увеличить угол атаки, следовательно, несущий винт вызывает неустойчивость вертолета по углу атаки. [c.750]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...