Способы управления вертолетом

Способ управления несущим и рулевым винтами для получения необходимых управляющих сил и моментов зависит от схемы вертолета. В табл. 15.1 указаны способы управления вертолетами различных схем с механическим приводом винтов. Циклический шаг несущего винта управляет наклоном плоскости концов лопастей, а следовательно, и направлением вектора тяги и создает момент на втулке. Общий шаг несущего винта управляет величиной тяги. Управление высотой для вертолетов всех схем осуществляется изменением тяги несущего винта с помощью общего шага. Продольное и поперечное управления [c.701]

Способы управления вертолетами различных схем [c.702]

Известны следующие способы управления вертолетом [c.18]

Схема вертолета определяется в основном числом и расположением несущих винтов, способами уравновешивания реактивных моментов винтов и осуществления путевого управления, а также формой фюзеляжа. Общий анализ несущего винта применим ко всем типам вертолетов, однако схема вертолета влияет на его динамику, особенно на характеристики устойчивости и управляемости. [c.298]

У большинства вертолетов имеется механический привод несущих винтов, т. е. крутящий момент передается на несущий винт через валы. В таких конструкциях необходимы трансмиссия и средства для уравновешивания крутящих моментов несущих винтов. При другом способе привода несущего винта — реактивном — холодный или горячий воздух выбрасывается из сопел, размещенных на концах или на задней кромке лопастей. Известны конструкции вертолетов с прямоточными воздушно-реактивными двигателями на концах лопастей или с реактивными закрылками, куда подается сжатый воздух, генерируемый в фюзеляже. Поскольку в этом случае крутящий момент несущего винта не передается на фюзеляж вертолета (передается лишь незначительный момент трения в подшипниках вала), то трансмиссия и устройства, уравновешивающие крутящий момент, не нужны, что дает существенную экономию массы. Система реактивного привода несущего винта в принципе легче и проще, хотя аэродинамическая и термодинамическая эффективность вертолета ниже. Вертолет с реактивным приводом нуждается в дополнительном устройстве путевого управления. Возможно использование аэродинамических поверхностей типа руля направления, однако на малых скоростях полета они неэффективны. [c.301]

Реакция несущего винта с учетом аэроупругости может быть определена для заданного положения управления. Однако режим задается такими параметрами, как скорость и полетная масса, а не положением управления. Следовательно, дополнительно к анализу должен быть выполнен расчет балансировочных параметров, включающий итерационные вычисления положения управления для достижения равновесия сил и моментов на несущем винте или на вертолете. Если рассматривается только несущий винт, то три параметра управления, а именно общий шаг и коэффициенты циклического шага (продольный и поперечный) определяют значения балансировочных параметров, например тяги несущего винта и наклона плоскости концов лопастей (или тяги, пропульсивной и поперечной сил). Если рассматривается вертолет в целом, то для уравновешивания шести сил и моментов на вертолете необходимо задать шесть параметров управления общий шаг, продольный и поперечный циклические шаги, положение педалей управления и углы тангажа и крена фюзеляжа. Расчет балансировочных параметров заключается в сравнении текущих значений сил и моментов на вертолете с заданными и таком изменении управляющих параметров, чтобы заданные значения получились при следующем цикле. Эти шаги повторяются до тех пор, пока не будут получены значения сил и моментов в пределах допустимых отклонений от заданных значений. Для определения требуемых приращений параметров управления необходимо знать производные сил на вертолете по параметрам управления. Эти производные могут быть либо получены простым анализом, либо вычислены перед итерацией путем задания приращения параметров управления на определенную величину с последующим определением приращения сил. Последний способ особенно подходит для расчетов предельных режимов полета. Нахождение одного балансировочного параметра, например значения общего шага при [c.691]

Ценность натурных летных испытаний в том, что все явления протекают без искажений, связанных с нарушением подобия, со схематизацией конструкции, способов приложения нагрузки и др. Возможно создание вертолетов — летающих лабораторий для исследования новых конструкций, ранее не изученных явлений. Недостатком является повышенная в ряде случаев опасность испытаний. При проведении летных испытаний измеряют напряжения в лонжероне лопасти НВ, в ее обшивке, моменты кручения и шарнирные моменты лопастей, силы в системах управления, моменты и силы в валах НВ и РВ, напряжения или изгибающие моменты в лопастях РВ, деталях втулок. [c.30]

На рис. 3.3.2 приведена кинематическая схема управления НВ также одновинтового вертолета. Характерной особенностью этой схемы является способ установки ГУ 5 основной гидросистемы, а также наличие второй группы вспомогательных ГУ 4, 7, 6, скомпонованных совместно с электрическими рулевыми машинами автопилота. Три ГУ управления НВ работают совместно при управлении общим шагом два — совместно в поперечном управлении, в продольном управлении — один. [c.120]

Посадка по-самолетному (без увеличения общего шага). В этом случае используется кинетическая энергия движения вертолета. Совершается такая посадка на относительно большой скорости, когда Vy уменьшается из-за увеличения тяги несущего винта. Летчик отклоняет ручку управления циклическим шагом на себя. Вследствие увеличения угла атаки несущего винта увеличивается его тяга, траектория движения становится все более пологой, а в момент касания земли — почти горизонтальной. Так как при такой посадке возможны поломка хвостового винта и большой пробег после приземления, этот способ в настояш ее время не применяется. [c.209]

В случае отказа двигателя при наличии достаточной высоты и при возможности выбора подходящего места для посадки вертолета возможно применение комбинированного способа посадки. Он заключается в том, что вывод из планирования осуществляется при этом взятием ручки управления на себя с последующим кратковременным выдерживанием. При уменьшении скорости до того значения, когда вертолет начинает проваливаться, используется увеличение общего шага (рис. 155). [c.156]

Здесь нулевая гармоника 0о — это средний угол установки лопасти, а первые гармоники ряда характеризуют циклическое изменение угла установки с частотой 1. Изменение угла установки лопасти происходит по двум причинам. Во-первых, при работе винта возникают упругие деформации лопасти и элементов цепи управления (динамические степени свободы). Это движение описывают уравнения, которые выводятся из условия равенства нулю суммы моментов, действующих на лопасть относительно ее оси. Во-вторых, угол установки изменяется вследствие действия системы управления. Именно изменением угла установки лопастей летчик управляет вертолетом. Моменты относительно оси лопасти малы, а изменения подъемной силы, вызванные действием управления, значительны, так как происходит непосредственное изменение угла атаки. Поэтому управление углом установки лопастей — весьма эффективный способ управления силами, создаваемыми несущим винтом. Обычно управление охватывает только нулевую и первую гармонику, т. е. задает угол установки 0 = 0о-f 0i os -f 0и sirni без учета деформаций. Среднее значение 0о называют общим шагом винта, а сумму первых гармоник с коэффициентами 0i и 0и — циклическим шагом. Изменение общего шага позволяет управлять в основном средними силами на лопастях, а значит, величиной силы тяги винта, изменение же циклического шага дает возможность управлять ориентацией плоскости концов лопастей (т. е. первыми гармониками махового движения), а значит, наклоном вектора силы тяги. Угол 0i определяет поперечный наклон вектора силы тяги, угол 01S — продольный. [c.163]

В гл. 2. обсуждались основные принципы полета моделей вертолетов, а также некоторые способы управления ими. Теперь познакомимся с конструкциями моделей и их важнейшими узлами. Основным вопросом при проектировании модели является выбор схемы, а затем разработка ее устройства. Это не просто, так как в больишпстве случаев конструктивные решения определяются прежде всу то возможностями изготовления, а также наличием готовых или годных для переделки элементов, таких, как подшипники, валы, шестеренки и т. д. [c.46]

При выборе и сравнении схем вертолетов, помимо определения числа и расположения несущих винтов, отечественные энтузиасты рассматривали и различные способы управления винтокрылым аппаратом. Управление подьемной силой несущих винтов предполагалось обеспечивать преимущественно изменением частоты их вращения. В 1869 г. А.Н. Лодыгин первым в мире предложил использовать для этого изменение общего шага несущего винта. С конца первого десятилетия XX в. этот способ управления получил широкое признание и научное обоснование. Пропульсивную силу предполагалось получать установкой дополнительного пропеллера либо использованием несущего винта, наклоняя при этом вертолет, либо оси его несущих винтов, либо устанавливая на них автомат перекоса. По мнению Б.Н. Юрьева и Г.А. Ботезата, установка дополнительных пропеллеров являлась целесообразной только для достижения большой скорости в ущерб грузоподъемности. Для обеспечения путевого управления предполагалось использовать преимущественно рулевые винты, поверхности в индуктивном потоке и дифференциальный шаг несущих винтов (при нескольких несущих винтах). [c.205]

Рычаг управления мощностью двигателей обычно связан с вращающейся рукояткой рычага общего шага. Педалями управляют так же, как и на самолете. Важным требованием является выдерживание заданного значения частоты вращения несущего винта. Поскольку потребная мощность несущегр винта изменяется в зависимости от величины тяги и поступательной скорости, необходимо координировать мощность двигателя с перемещением ручки циклического шага и рычага общего. шага. Регулятор частоты вращения, автоматически изменяющий мощность двигателя, желателен, поскольку он существенно облегчает работу летчика. На режиме висения с помощью ручки циклического шага производится управление в основном продольными и боковыми перемещениями, однако вертолет характеризуется значительной взаимосвязью между каналами управления. Способ, которым ручка циклического шага и рычаг общего шага соединяются с циклическим и общим шагами несущего винта, зависит ат схемы вертолета. Рычаги управления могут соединяться с органами управления несущим винтом посредством прямой механической связи (на небольших вертолетах) в цепях управления могут также использоваться электро-гидравлические приводы, обеспечивающие отработку органами управления команд, задаваемых рычагами управления. [c.701]

Приведены расчеты амортизации для различных типов двигателей, в частности для двигательных установок с трехсвязными колебаниями. Способы устранения ударными демпферами колебаний, приводящих к усталостным разрушениям, рассмотрены на примере трансмиссии управления рулевым винтом вертолета. [c.4]

Пилотам натурных вертолетов доступен еще один способ уменьшения скорости вертика. ьного снижения на режиме авторотации Этот способ основан на уве ичении общего шага лопастей и называется подрывом Естественно, уело ием выполнения подрыва является возможность управления общим шагом Следует, однако, отметить, что это с особ эффективен только в том спучае, ко а углы атаки сечении опастеи не превышают критических значении при которых коэффициенты С г подъемной силь сечений лопастей достигают максимальных значении. Иначе неизбежно произойдет срыв потока на лопастях, и в результате модель начнет раскачиваться, а скорость вертикального снижения резко увеличится [c.35]

Напомним, что любой летательный аппарат стоит на трех кнтах способе создания подъемной силы, способе создания горизонтальной тяги, способе балансировки н управления. Отсутствие любого из этих компонентов делает перемещение в воздушном пространстве невозможным. Очень часто одни и те же устройства в летательном аппарате выполняют несколько функций. Например, у вертолета несущий винт используется и для создания подъемной силы, и для получения горизонтальной тяги, и для обеспечения балансировки и управления. Рассмотрим каждый из трех компонентов подробнее. [c.114]

Схема вертолета характеризуется числом, pa i жением аэродинамических (иногда и газодинамичес средств, служащих для балансировки и управления вертел относительно трех осей на всех характерных режимах пс (вертикальные взлет и посадка, висение, полет с поступа ной скоростью, посадка на авторотации), и способами и равления [10]. К несущему винту от двигателей через т] миссию передается крутящий момент. Следовательно, по нам механики будет возникать реактивный крутящий moi приложенный к фюзеляжу вертолета и вращающий его i правлении, обратном вращению несущего винта. Для норл ного полета вертолета необходимо создать момент, комп рующий (уравновешивающий) реактивный крутящий мо Можно выделить следующие группы вертолетов. [c.14]

Электролет должен был состоять из длинного цилиндра, огражденного спереди конусом, а сзади полушаром. Остов снаряда строится из продольных и поперечных деревянных брусьев определенных размеров, скрепленных медными скобками, и снаружи обшивается кровельным железом. К этому снаряду, к стороне, огражденной полушаром, приспособляется горизонтальный лапчатый винт. Подъемный винт помещается сверху снаряда... . Путевое управление предполагалось осуществлять, отклоняя влево или вправо ось толкающего пропеллера. Вес вертолета ожидался не более 500 пудов . В качестве силовой установки А.Н. Лодыгин рассматривал электродвигатель мощностью 300 л.с. типа Фромана. Такой двигатель не позволял регулировать частоту оборотов, и поэтому изобретатель первым в мире предложил управлять подъемной силой несущего винта с помощью изменения сущего шага его лопастей. Удобообтекаемые формы фюзеляжа, его полумонококовая конструкция были прогрессивным решением. Однако допущенные Лодыгиным в проекте ошибки (например, он даже не рассмотрел способа балансировки реактивного момента несущего винта), краткое описание, неясные неполные и небрежно сделанные чертежи послужили причиной принятого Комиссией решения, гласящего, что предложение г. Лодыгина по сути совершенно не применимо к делу . Вместе с тем в решении Комиссии утверждалось, что проект Лодыгина не представляет ничего нового . Это не соответствовало истине. Лодыгин настаивал на повторном рассмотрении, которое несколько раз откладывалось, но завершилось в конце концов тем же выводом. [c.16]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...