1-го короткопериодические

Таблица 45.12. Характеристики некоторых короткопериодических комет [I, 16]

Характеристики устойчивости. Рассмотрим характеристики динамической устойчивости на частном примере короткопериодического возмущенного движения летательного аппарата в горизонтальном направлении. Примем в этом случае угол а , а 0 = 0 (см. рис. 1.2.1,в). Полагая далее = о и учитывая, что А0 = 0, получим из (1.5.1) уравнение возмущенного движения [c.42]

Уравнения (23.10.13) и (23.10.14) определяют зависимость функций а и ср от времени их называют уравнениями в вариациях. Как станет ясно дальше, эти уравнения определяют медленные долгопериодические вариации. Уравнение (23.10.15) называется пертурбационным уравнением- оно определяет короткопериодические вариации. Если бы, например, а и ф были постоянны, то уравнение (23.10.15) имело бы решение [c.484]

Практически можно допустить постоянство амплитуды короткопериодических ошибок по всей шкале лимба и, кроме того, принять равновероятным получение в каждой точке шкалы любого отклонения -в пределах этой амплитуды. [c.328]

Фактор устойчивости также оказывает существенное влияние на формирование системы вихрей. Вихревая нить неустойчива при короткопериодических возмущениях, а спиральный вихрь подвержен и длиннопериодической неустойчивости, связанной с взаимодействием его последовательных витков. Обычно такая неустойчивость не играет особой роли при определении нагрузок, поскольку она заметно проявляется лишь на элементах вихря, достаточно удаленных от его ядра. Однако необходимо отдавать себе отчет в том, что представление о полностью детерминированной форме системы вихрей винта является идеализацией, ибо в действительности вследствие турбулентности и неустойчивости система вихрей заметно меняется с течением времени даже в условиях установившегося полета. [c.672]

Короткопериодическая реакция на продольное управление и порывы ветра составляет (при s oo) [c.730]

Рассмотрим короткопериодическую аппроксимацию динамики продольного движения на висении. Поскольку управляющее воздействие вызывает сначала в основном изменение угла тангажа, для анализа можно пренебречь изменением продольной скорости вертолета. При этом условии хв — 0) передаточная функция для угла тангажа равна [c.731]

В работе [R.30] исследовались характеристики управляемости вертолета и установлена высокая чувствительность поперечного управления на режиме висения (угловая скорость крена при отклонении поперечного управления), которая может вызвать забросы при управлении или даже короткопериодическую раскачку вертолета летчиком. Было обнаружено, что усилия на ручке управления при выполнении маневров в продольном и поперечном направлениях могут оказаться неприемлемыми из-за неустойчивого или нулевого градиента усилий, требуемых для выдерживания углов крена или тангажа, и взаимосвязи продольных и поперечных усилий. Устойчивость по частоте вращения несущего винта обусловливает чувствительность вертолета к порывам ветра и как следствие снос относительно земли на висении. Косвенная природа управления поступательной скоростью создает впечатление запаздывания в управлении, что нежелательно. В работе [R.30] предложено также увеличить демпфирование по крену для уменьшения чув- [c.734]

Короткопериодическая аппроксимация для поперечного движения включает только движение крена [c.736]

При полете вперед угловая скорость тангажа вызывает центробежное вертикальное ускорение йг, возникающее при повороте вектора скорости. Аналогично угловая скорость рыскания вызывает поперечное ускорение. Как и на висении, в короткопериодическом движении вертолет реагирует на продольное управляющее воздействие в основном изменением угловой скорости тангажа. Таким образом, при полете вперед отклонение продольного управления вызывает вертикальное ускорение вертолета, что дает летчику возможность управлять траекторией полета. Рычаг общего шага используется при полете вперед главным образом для установки балансировочного значения силы тяги. Вектор скорости вертолета совпадает по направлению с продольной осью, поэтому при крене не возникает ускорения. Отклонение поперечного управления задает только угловую скорость крена. [c.752]

Вертолет с довольно большим стабилизатором может быть в целом статически устойчив по углу атаки. В этом случае при полете вперед действительные корни движений по тангажу и вертикали переходят в колебательные с коротким периодом и высоким демпфированием, а длиннопериодические корни обычно перемещаются в левую полуплоскость с небольшим увеличением периода и демпфирования. Таким образом, динамика вертолета со стабилизатором при полете вперед характеризуется короткопериодическим колебательным движением, обусловленным демпфированием по вертикали и тангажу, и длиннопериодическим колебательным движением, устойчивость которого обусловлена статической устойчивостью по углу атаки. Стабилизатор, достаточно большой для того, чтобы обеспечить высокий уровень статической устойчивости, не всегда приемлем на практике, особенно при бесшарнирном несущем винте. Его эффективность снижается на малых скоростях вследствие влияния винта и фюзеляжа. Тем не менее он настолько улучшает характеристики управляемости, что большинство одновинтовых вертолетов снабжается стабилизатором. [c.755]

Аппроксимация для короткопериодического движения. Рассмотрим короткопериодическую аппроксимацию динамики продольного движения вертолета. [c.756]

Эти уравнения сохраняют основные для полета вперед взаимосвязи продольного момента с углом атаки и вертикального ускорения с угловой скоростью тангажа. Короткопериодическая аппроксимация представляет собой систему второго порядка для двух степеней свободы 0в и zb член с восстанавливающей гравитационной силой находится в уравнении для продольных сил. [c.756]

На режиме висения движения по тангажу и вертикали не связаны, и решениями характеристического уравнения являются S = Zw и S = Md. Первое соответствует полюсу вертикального движения, а второе — полюсу короткопериодической аппроксимации продольного движения на режиме висения (разд. 15.3.4.5). Корневой годограф для короткопериодических корней при изменении скорости или Mw показан на рис. 15.11. Сравнивая рис. 15.11 с корневым годографом для полной системы [c.757]

Рис. 15.11. Влияние скорости полета на корни короткопериодической аппроксимации продольного движения вертолета.

Начальная реакция равна az/Qis = —Ze- Установившаяся реакция, согласно короткопериодической аппроксимации, равна [c.758]

Для пары комплексных сопряженных короткопериодических корней это условие имеет вид [c.759]

ПОСТОЯННОЙ времени 2 с. Если короткопериодические корни действительные, то указанное условие можно записать как [c.760]

Рис. 15.13. Область допустимого расположения корней короткопериодических движений, удовлетворяющих условию о кривизне (удовлетворяется в незаштрихованной области).

Обратную по отношению к нормальному ускорению реакцию дает продольное перемеш,ение ручки, необходимое для создания единицы нормальной перегрузки. Установившаяся реакция по короткопериодической аппроксимации равна [c.761]

Анализируя условие о кривизне или градиент отклонения ручки по перегрузке, можно заключить, что маневренность вертолета сильно зависит от размеров стабилизатора. Устойчивость по углу атаки, обусловленная стабилизатором, является эффективным средством получения требуемой реакции по перегрузке. Ясно, что вертолет без стабилизатора не будет иметь удовлетворительных характеристик управляемости в короткопериодическом движении. Увеличение демпфирования по тангажу путем использования обратной связи по угловой скорости тангажа или применения бесшарнирного несущего винта улучшает короткопериодическую реакцию за счет уменьшения чувствительности управления, особенно на малых скоростях полета (пока не увеличится производная устойчивости по углу атаки). [c.761]

С поперечной скоростью. Второе слагаемое обусловлено влиянием поперечного ускорения на движение рыскания при полете вперед. Используя ранее примененный прием, построим корневой годограф, принимая за коэффициент усиления характеристику режима JX. Разомкнутая система имеет два нуля — один в начале координат, а другой при s = Lp. Отметим, что s = Lp является полюсом изолированного движения крена, который находится справа от корня, соответствующего ви-сению. На рис. 15.14 показан упомянутый корневой годограф. Путевая устойчивость всегда положительна (Nv > 0). Рулевой виит создает сильную путевую устойчивость, в результате чего коэффициент усиления при полете вперед высок. Поэтому два действительных корня в случае полета вперед находятся близко к нулям разомкнутой системы , которые являются полюсами для изолированного движения крена. Два других комплексных корня устремляются к вертикальной асимптоте, так что инерционная взаимосвязь при полете вперед преобразует длиннопериодические колебания на режиме висения в устойчивые короткопериодические колебания. [c.768]

Вертикальная асимптота корневого годографа дает хорошую оценку демпфирования короткопериодических колебаний, поскольку при большой путевой устойчивости корни лежат близко к асимптоте. Абсцисса асимптоты равна [c.768]

Рис. 11.19. Влияние демпфирования на характер короткопериодического возмущенного движения

Интересно отметить, что длина эквивалентного математического маятника составляет h = x) j(2g), т. е. равна высоте, на которую поднялась бы материальная точка, брошенная вертикально вверх со скоростью Vo. Период колебаний, совершаемых самолетом при возмущении прямолинейного горизонтального полета, велик это — длиннопериодические, или фугоидные, колебания. Если бы мы учли изменяемость угла атаки, то получили бы изложение на эти длиннопериодические колебания другой группы колебаний — короткопериодических. [c.271]

При учете изменения угла атаки было получено для длиннопериодических колебаний X = 65,7 с при времени уменьшения амплитуды вдвое, равном /2 == = 113,5 с на них налагаются быстро затухающие короткопериодические колебания с периодом 4 с амплитуда их уменьшается вдвое за 0,5 с. Таким образом. предполохгение о постоянстве угла атаки приводит по крайней мере к качественно верному представлению о движении, хотя и не позволяет учесть быстрозатухающих и сравнительно высокочастотных колебаний. [c.271]

Погрешности диаметров при этом методе получаются сглаженными , поскольку усредняются не только случайные ошибки из- [ерения и случайные ошибки деления, но и короткопериодические погрешности, которые, естественно, не могут войти в результаты аттестации из-за возможности определения в уравнении (153) лишь. ограниченного числа коэффициентов. При угле 3 между мик-])оскопами, равном 45°, получить четвертый периодический член функции вообще невозможно. [c.287]

При 01пределении интервала поверки гониометров с двусторонним отсчетом мы можем исходить только из периодических погрешностей положения диаметров, имеющих большой период (порядка десятка градусов и более). Короткопериодические и случайные погрешности деления могут входить в расчет только при оценке достаточности количества точек, о чем речь будет идти ниже ввиду того, что получение их максимальных значений равновероятно в любой точке шкалы лимба. [c.324]

При поверке гониометров с двусторо иим отсчетом, имеющих лимбы только с короткопериодическими ошибками деления, угловой интервал поверки (число граней многогранника) не имеет зна- [c.327]

В большинстве случаев процесс изменения параметров движения во времени имеет колебательный характер. Общее возмущенное движение слагается из двух колебаний короткопериодического движения с периодом Т = 10 12 с и длиннопериодического (фугоидного) Тд = 15 -н 20 с. Первое связано главным образом с изменением угла атаки а, а второе с изменением скорости полета V. Допустима неустойчивость длиннопериодического движения, если время удвоения амплитуд соиавляет не менее 60 с. Параметры короткопериодического движения определяют важные характеристики динамикн полета ЛА — его устойчивость и управляемость. Приближенно частоту (Ок и коэффициент затухания короткопериоднческого колебания находят по следующим формулам [31] [c.479]

Характеристические уравнения, описывающие динамику вертикального движения вертолета, не имеют нулей и имеют один полюс, равный s = Zw — —0,01,. .. —0,02. Эта безразмерная величина крайне мала, что подтверждает допустимость использования низкочастотной модели несущего винта. Безразмерная чувствительность управления равна ig/Go = — ZeJZa, = — (4/3) размерная — Zb/Oo = —(4/3) Q/ . Чувствительность управления определяется равновесием аэродинамических сил на винте и не зависит от массовой характеристики лопасти или индуктивных потерь тяги. Однако деформация индуктивного потока из-за вертикальной скорости уменьшает вертикальное демпфирование и повышает эффективность управления общим шагом вертолета примерно наполовину относительно режима висения, поскольку большие массы воздуха, протекающие сквозь диск винта при наборе высоты, уменьшают индуктивную скорость (см. разд. 10.6.4). Напомним также, что в разд. 3.3 было получено выражение А0О = (3/4)Хс Для изменения общего шага, необходимого для обеспечения малой установившейся вертикальной скорости подъема, с учетом малой индуктивной скорости. Этот результат соответствует чувствительности управления, равной 2д/0о = — (4/3), как указано выше. Короткопериодическая реакция описывается выражением [c.713]

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]

Особого внимания в динамике короткопериодического продольного движения заслуживает реакция вертолета по нормальному ускорению. Напомним, что в связанных осях абсолютное вертикальное ускорение равно az = —Zb -f М бв- Угловая скорость тангажа в основном определяет перегрузку при полете вперед. Зависимость az = —sis-f М бв от отклонения продольного управления, как это следует из короткопериодиче- [c.757]

Для исследования приведенного условия о кривизне рассмотрим переходный процесс после отклонения управления, используя короткопериодическую аппроксимацию. Вторая производная ускорения и ступенчатый вход задаются выражениями Lz = s az и 01s = 0isS- соответственно. При этом имеем [c.759]

Времена затухания вдвое ti/2 — 0,7 и 2,7 с, а колебательное движение имеет период Г = 22 с и время удвоения амплитуды ta = = 3,2 с. В случае вертолета с шарнирным винтом и стабилизатором короткопериодическое движение имеет параметры Г = 5,8 с и ti/o = 1,4 с, а короткопериодическое — 7 = 40 с и tij2 = 21 с. Таким образом, вертолет со стабилизатором при полете вперед имеет хорошо демпфированное короткопериодическое движение и слабо устойчивое длиннопериодическое. Заметим, что короткопериодическое движение представляет собой в основном связанные движения по 0в и is при незначительной продольной скорости, как это предполагалось в анализе короткопериодического движения. Для вертолета с бесшарнирным несущим винтом корни продольного движения при полете вперед изменяются аналогичным образом, хотя в этом случае для компенсации более сильной неустойчивости по углу атаки от несущего винта требуется стабилизатор больших размеров. [c.764]

Короткопериодическую аппроксимацию для динамики бокового движения можно получить, если пренебречь поперечной скоростью, поскольку она развивается медленнее, чем движение крена или рыскания. Далее, поскольку в полученной модели крен и рыскание оказываются несвязанными, уравнения движения для короткопериодической аппроксимации сводятся к изолированному движению крена (s — 1р)фв = LeQi - Это хорошее приближение для динамики движения крена при полете вперед, поскольку путевая устойчивость способствует уменьшению влияния поперечной скорости на движение крена. Итак, поперечное отклонение управления задает угловую скорость крена с небольшим инерционным запаздыванием первого порядка. Установившаяся реакция для короткопериодической аппроксимации равна фв/ви = —L jLp и обычно достаточно велика ввиду низкого демпфирования по крену. В случае бесшарнир-ного винта чувствительность управления уменьшается, потому что демпфирование увеличивается в большей степени, чем управляющий момент. [c.769]

Если внимательно присмотреться к возмущенному движению самолета, созданному нарушением равновесия, то можно заметить, что не все его элементы одинаково быстро изменяются во времени. Это и понятно повороты самолета вокруг центра тяжести могут совершаться в течение немногих секунд и даже долей секунд, в то время как для значительного изменения скорости или направления Полета требуются десятки или даже сотни секунд. Поэтому всякое возмущенное движение можно разделить на два типа короткопериодическое, связанное с вращениями вокруг центра тяжести и незначительными перемещениями самолета вверх, вниз, вправо, влево, и длиннопериодическое, связанное с изменениями величины и направления скорости. Практически за счет демпфирования короткопериодическое движение успевает уже затухнуть, прежде чем заметно разовьется длиннопериодическое движение. Но надо иметь в виду, что лётчик не может предоставить самолет самому себе а многие десятки секунд, он все время подправляет его движение даже чисто машинально. Поэтому длинно-периодические возмущенные движения на практике обычно не на блюдаются и если они даже носят неустойчивый характер, летчик может этого не заметить. Наиболее ощутимы быстрые, короткопериодические движения. Короткопериодическое движение самолета упрощенно без учета смещений центра тяжести можно моделиро-вать движением балансира I (рис. 11.18), который вращается вокруг оси 2, как самолет вокруг своего ЦТ. Пружины 3 действуют на балансир так же, как стабилизирующий момент на самолет, а [c.289]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...