Управление несущим винтом

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]

Нулевые и первые гармоники (коэффициенты Фурье с индексами О, 1с и is) при расчете аэродинамических характеристик и характеристик управления несущего винта наиболее важны. Угол конусности винта равен Ро, углы Pi и Ри равны углам наклона плоскости концов лопастей вперед и вбок соответственно. Угол 00 представляет собой общий шаг лопастей, а углы 01с и 01 определяют циклический шаг винта. [c.38]

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]

Такой вид управляющего воздействия на циклический шаг лопастей называется полигармоническим управлением. В настоящее время исследуются возможности его применения в так называемых системах активного управления несущим винтом для подавления вибраций вертолета,—Ярил(. перев. [c.571]

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]

При учете моментов, прикладываемых летчиком для управления несущим винтом, полный закон управления для системы (с применением низкочастотной модели гироскопа) имеет вид [c.780]

П ле ознакомления с общими принципами управления несущим винтом рассмотрим системы управления, применяемые в большинстве простейших консТ[ -"ций моделей вертолетов. Такая система показана на рис. 2.25. Легко заметить, что эта система принципиально отличается от рассмотренной выше и состоит из следующих агрегатов и элементов втулки /, подвешенной к валу на карданном шарнире 2, управляющих лопаток 4, жестко закрепленных на стержне 5, который вращается на подшипниках в шарнире 2, поводка 5. лопастей i . ленных к втулке /, тяги 7 автомата перекоса с та закрепленной на валу винта с помощью шарового шарнира позволяет ей наклоняться в произвольную сторону. [c.42]

В настоящее время у большинства вертолетов разных схем управление несущим винтом осуществляется автоматом перекоса, изобретенным русским ученым, академиком Борисом Николаевичем Юрьевым. [c.19]

Жесткость конструкции лопасти. В полете лопасти несущего винта имеют упругие изгибные и крутильные деформации, что предъявляет большие требования к их прочности вообще и особенно к динамической (усталостной) прочности. Эти деформации, кроме того, несколько изменяют аэродинамику лопасти, изменяя ее истинные углы атаки и углы взмаха. Поэтому вполне естественно, что лопасти различной жесткости оказывают различное влияние на условия работы несущего винта. Слишком упругие лопасти не могут обеспечить достаточную жесткость, так как они весьма чувствительны к случайным возмущениям потока и снижают эффективность управления несущим винтом. Чрезмерно жесткие лопасти имеют большой вес, неспособны поглощать неравномерность действия на них аэродинамических и массовых сил и вследствие этого невыгодны с точки зрения вибраций. [c.64]

Прежде чем рассматривать характеристики управляемости, необходимо вкратце рассмотреть физическую картину управления несущим винтом. [c.171]

Непосредственное управление несущим винтом [c.171]

Для того чтобы легче было уяснить принцип управления несущим винтом вертолета, рассмотрим сначала управление упрощенным двухлопастным винтом, шарнирно закрепленным на валу без автомата перекоса (рис. 164). В этом случае имеет место непосредственное управление , т. е. управление наклоном оси несущего винта. [c.171]

Управление несущим винтом посредством автомата перекоса [c.174]

Управление несущим винтом посредством автомата перекоса по своему действию равноценно непосредственному управлению, т. е. наклону вала. В том и другом случае наклон плоскости вращения происходит за счет действия аэродинамических сил. [c.174]

При рассмотрении принципа работы непосредственного управления несущим винтом было установлено, что при висении вертолета наклон фюзеляжа вызывает такой же наклон плоскости вращения. В такой же мере это относится и к несущему винту с автоматом перекоса. Если не действовать ручкой управления, то тяга винта на висении даже при наклонах вертолета в стороны всегда будет проходить через центр тяжести. [c.188]

Управление несущими винтами вертолета соосной схемы [c.176]

Рис. 10.13. Участки системы управления несущим винтом

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]

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. Близок к вертолету соосной схемы синхроп-тер, т. е. двухвинтовой вертолет с перекрещивающимися винтами конструктивно он несколько проще, поскольку валы винтов не соосны, а разнесены на небольшое расстояние в поперечном направлении. [c.300]

Система управления несущим винтом связывает установочные колебания различных лопастей. Каждому тону установочного движения невращающейся лопасти соответствует своя нагрузка на невращающуюся проводку управления и, следовательно, своя эффективная жесткость. Указанную связь можно учесть введением различных собственных частот для каждой степени свободы в невращающейся системе координат. Рассмотрим уравнение установочного движения т-й лопасти во вращающейся системе координат [c.388]

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]

Жесткая проводка управления, представляющая собой систему шарнирно соединенных тяг, применяется для продольного и поперечного управления несущим винтом на вертолетах различных схем. Продольное и поперечное управление достигается путем циклического изменения угла установки лопастей несущего винта по азимуту при помощи автомата перекоса, чем обеспечивается необходимый наклон тяги несущего винта. Жесткая проводка управления на вертолетах (фиг. 3.29) применяется также для управления рулевым винтом и стабилизатором. Такая проводка выполняется из дуралю-миниевых труб, смонтированных на качалках. Шарнирное сочленение тяг осуществляется при помощи шарикоподшипников или скользящих подшипников. [c.303]

В конструкциях многих вертолетов, выполненных по одновинтовой схем кроме рулевого винта применяется оперение. Киль часто служит так>к консолью для кретения рулевого винта. Горизонтальное оперение стаби. лизирует вертолет во всех фазах его полета. Особенно это важно д 55 горизонтального полета, когда появляется горизонтальная составляю а вектора тяги и возникает некоторый пикирующий момент, наклоняющи вертолет вперед. Горизонтальное оперение должно создавать обратный (каб рирующий) момент, чтобы удержать вертолет в горизонтальном положении Обычно горизонтальное оперение находится под действием завихренно потока, что значительно повышает его эффективность . Иногда юриз ц-тальное оперение выполняют в виде руля высоты, угол установки которо пи от может менять В некоторых конструкциях угол установки руля высоты связан с управлением несущим винтом при помощи соответствующ соединения стабилизатора с системой рычагов управления. [c.22]

Конструкция модели и ее системы управления, как и у натурного вертолета, должна обеспечивать в )зможность управления по всем осям и направлениям. Можно сказать, что управление моделью вертолета сводится к управлению несущим винтом, рулевым винтом и двигателем. [c.39]

Главным элеметом систс йз1 управления несущим винтом является т к называемый автомат перекоса, тарелка которого закреплена на валу вин а с помощью щариира (чаще всего шарового) Благодаря этому шарниру тарелка имеет возможность наклоняться во всех направлениях. [c.40]

Другая система управления несущим винтом показана на рис. 2.26. Этс система обеспечивает как циклическое управление, так и управление общим шагом. Из рисунка видно, что попасти прикреплены к коромыслу / с помощью зажимов 5 и валиков 6 в шарикоподшипниках, так что они могут поворачиваться. Коромысло лопастей подвешено свободно на витке 2, которой заканчивается вал винта. В витке над коромыслом 1 под углом 90 к нему свободно подвешено коромысло 3 стабилизирующего стержня 7 с грузиками 8 на обоих концах С коромыслом 3 связаны две тяги 11, соединенные с поводками лопастей, а также две тяги 9, соединенные с тарелкой автомата перекоса. Стабили-зирующии стержень с тужит для создания относительной плоскости управ ления, а также для стабилизации виита при случайных отклонениях под действием внешних сил, например резкого порыва ветра. [c.43]

Следующим этапом является освоение полета вперед Для этого выполняют взлет и висение на высоте, указанной ранее, а затем очень осторожно и плавно наклоняют вперед ручку управления несущим винтом. При этом ручка в передатчике не должна двигаться по диагонали. Перемещение ручки вперед должно быть очень малым. Модель начинает двигаться вперед, а моделист следует за ней, сохраняя дистанцию и наблюдая за носовой частью модели. На этом этапе обучения надо сохранять направление полета модели на ветер, парируя возможные отклонения. Не доходя до конца взлетной полосы, нужно прекратить поступательное движение модели, перевести ее на режим висения и затем посадить. Не следует разворачивать летящую модель, чтобы вернуть ее на место старта, а также пытаться выполнить полет по кругу. После посадки двигатель нужно выключить и перенести модель на место старта. Описанные маневры следует вьп олнять до полного овладения ими. [c.124]

Другая система управления несущим винтом показана на рис. 2.26. Эта система обеспечивает как циклическое управление, так и управление обп1и.эд шагом. Из рисунка видно, что лопасти прикреплены к коромыслу / с помощью зажимов 5 и валиков 6 в шарикоподшипниках, так что они могут поворачиваться. Коромысло лопастей подвешено свободно на вилке 2, которой заканчивается вал винта. В вилке над коромыслом / под углом 90° к нему свободно подвешено коромысло 3 стабилизирующего стержня 7 с грузиками 8 на обоих концах. С коромыслом 5 связан // г ПАпыноииис г ппппш/амы гг гтя -- [c.43]

Интересным примером, когда момент инерции системы остается постоянным, а изменяются моменты импульсов отдельыы.х частей системы, служит вертолет, (рис. 47). Когда двигатель приводит во вращение несущий винт, корпус вертолета должен вращаться в противоположную сторону, с тем чтобы момент импульса системы винт — корпус оставался равным нулю. Чтобы избежать этого вращения корпуса, в хвостовой части вертолета устанавливают рулевой винт, который кроме функций управления предназначен также и для того, чтобы создавать тяговое усилие, направленное в сторону, противоположную той, куда несущий винт разворачивает корпус. [c.66]

В исключительно короткий срок (6 месяцев) коллектив М. Л. Миля спроектировал и передал в производство вертолет Ми-4, рассчитанный на перевозку 12 пассажиров или 1,2—1,7 т груза, снабженный четырехлопастным несущим винтом диаметром 21 м, двигателем АШ-82В мощностью 1700. г. с., оборудованием для слепых и ночных полетов, противообледенительноп системой и системой гидравлического управления. К середине 1952 г. первые вертолеты Ми-4 серийного выпуска, вдвое превосходившие по полетному весу, мощности двигателей и полезной нагрузке лучшие для тех лет американские вертолеты Сикорского S-55, были введены в эксплуатацию. С этого времени — на протяжении 15-летнего периода — они в десятках модификаций широко применяются в самых различных областях народного хозяйства и в различных климатических районах — от Северного полюса (1954 г.) до Антарктики (1955 г.). В 1956—1960 гг. на них было установлено несколько мировых рекордов грузоподъемности и скорости полета. [c.384]

Автоматическое управление [выбором выгружаемых изделий из устройств для хранения В 65 G 1/137 выключающими устройствами в копировально-множительных машинах для делопроизводства В 41 L 39/14 мощностью в устройствах нагрева электрическими зарядами Н 05 В 7/148-7/156 положением лопастей несущих винтов В 64 С 27/64, 27/68 процессом шлифования В 24 В 51/00 пуском насосных установок резервуаров Е 03 В 11/16 ременными, канатными, цепными и т. п. передачами F 16 Н 61/00 тормозами транспортных средств В 60 Т IjXl-lIll тракторами А 01 В 69/04 транспортными средствами В 60 К 31/00 тяговыми электродвигателями В 60 L 15/10-15/30, 15/38 фрикционными передачами F 16 Н 59/06] [c.43]

Пневматические клапаны в автоматических регулирующих устройствах 26/00 разделители изделий, уложенных в стопки (1/16, 3/08-3/14 регулирование подачи воздуха к ним 7/16) сигнальные устройства пряженаматывающих машин 63/032) В 65 Н конвейеры на транспортных средствах В 60 Р 1/60-1/62 муфты (выключаемые 25/00-25/12 циркуляционные 33/00-33/16) F 16 D подъемные краны В 66 С 23/00 сервоусилители (в приводах регулируемых лопастей несущих винтов 27/64 в системах управления летательными аппаратами 13/40-13/48) В 64 С системы <Р 15 В (испытание [c.137]

Привод(ы) (F 02 [(генераторов электрической энергии в системах зажигания D 1/06 В 61/00-67/00 нагнетателей В 39/(02-12) распределителей и прерывателей в системах зажигания Р 7/10) ДВС роторов газотурбинных установок С 7/(268-277)] В 66 (грейферов С 3/06-3/10, 3/12 грузоподъемных элементов автопогрузчиков F 9/20-9/24 домкратов (F 3/02, 3/24-3/42 передвижных F 5/02-5/04) канатных, тросовых и ценных лебедок D 1/02-1/24 подъемников в жилых зданиях и сооружениях В 11 /(04-08) рудничных подъемных устройств В 15/08 для талей, полиспастов и т. п. D 3/12-3/16) грохотов и сит В 07 В 1/42-1/44 В 66 (лебедок D 3/20-3/22 подвесных тележек подъемных кранов С 11/(16-24)) В 61 <ж.-д. стрелок, путевых тормозных башмаков и сигнальных устройств L 5/00-7/10, 11/(00-08), 19/(00-16) в канатных дорогах В 12/10 шлагбаумов L 29/(08-22)) клапанов (аэростатов и дирижаблей В 64 В 1/64 F 16 (в водоотводчиках, конденсационных горшках и т. п. Т 1/40-1/42 вообще К) силовых машин или двигателей с изменяемым распределением потока рабочею тела F 01 L 15/00-35/00) для ковочных молотов В 21 J 7/20-7/46 колосниковых решеток F 23 Н 11/20 машин для резки, перфорирования, пробивки, вырубки и т. п. разделения материалов В 26 D 5/00-5/42 В 23 (металлообрабатывающих станков G 5/00-5/58 ножниц для резки металла D 15/(12-14)) F 04 В (насосов (гидравлические 9/08-9/10 механические 9/02-9/06 паровые и пневматические 9/12) органов распределения в компрессорах объемного вытеснения 39/08) (несущих винтов вертолетов 27/(12-18) новерхноетей управления (предкрылков, закрылков, тормозных щитков и интерцепторов) самолетов 13/(00-50) гпасси самолетов и т.п. 25/(18-30)) В 64 С для отстойников В 01 D 21/20 переносных инструментов ударного действия В 25 D 9/06-9/12 пневматические F 15 В 15/00 В 24 В (полировальных 47/(00-28) шлифовальных 47/(00-28)) устройств поршневых смазочных насосов F 16 N 13/(06-18)J Привод(ы) F 01 [распределительных клапанов (L 1/02-1/10, 1/26, 9/00-9/04, 31/(00-24) пемеханические L 9/00-9/04) ручных инструментов, использование машин и двигагелей специального назначения для этой цели С 13/02] регулируемых лопастей [(воздушных винтов 11/(32-44) несущих винтов [c.150]

Расход, регулирование в шиберных за1 ворах F 16 К 3/32 Расширение тепловое, исследование G 01 N 25/16 Расширители труб В 21 D 39/(08-20) Рафинирование металлов или сплавов, общие способы С 22 В 9/00-9/14 чугуна С 21 С 1/00-1/10) Рашпили [восстановление насечки травлением С 23 F 1/06 по дереву В 27 G 17/06 В 23 D изготовление 73/(04-14) по мспшллу 71/(00-10)) обработка абразивом В 24 С 1/02] Реактивные [гидротурбины F 03 В 3/00-3/18 Двигатели <на летательных аппаратах В 64 (D 27/(16-20) несущие винты с приводными реактивными двигателями С 27/18) плазменные F 03 Н 1/00 применение для управления самолетами В 64 С 15/(02-14) размещение и монтаж на транспортных [c.160]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...