Уравнения махового движения и качания лопасти

УРАВНЕНИЯ МАХОВОГО ДВИЖЕНИЯ И КАЧАНИЯ ЛОПАСТИ [c.598]

В разд. 9.3.1 были выведены уравнения махового движения и качания лопасти по нулевым тонам. В предположении что движение происходит строго в плоскостях взмаха и вращения, уравнения имеют вид [c.598]

Дифференциальные уравнения махового движения и качания лопасти в матричном виде записываются следующим образом [c.600]

Рассмотрим теперь случай нулевой тяги, когда все аэродинамические коэффициенты, за исключением Mg, и Mj, равны или близки к нулю. Пусть также равен нулю конструктивный угол конусности, так что Ро = 0. Тогда единственную связь между уравнениями махового движения и качания создает момент в плоскости взмаха, вызванный углом если = О- Качание не зависит от махового движения, что означает устойчивость системы. Отсюда следует, что если возникает неустойчивость совместных махового движения и качания лопасти, то она должна быть связана с большими значениями силы тяги или угла [c.601]

Качание описывается тем же уравнением, что и колебания системы масса — пружина, возбуждаемые аэродинамическими силами в плоскости диска (профильным и индуктивным сопротивлениями) и кориолисовой силой, которая обусловлена маховым движением лопасти. Аэродинамические силы демпфируют качание, но значительно менее эффективно, чем движение в плоскости взмаха. Однако шарнирные винты имеют механические [c.242]

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]

Кориолисова сила-является величиной второго порядка малости, но она оказывается важным фактором в качании лопасти, так как все силы, действующие на лопасть в плоскости диска, малы. Именно нагрузки лопасти, создаваемые кориолисовыми силами при маховом движении, вызывают необходимость введения ВШ в конструкцию шарнирных винтов. При исследованиях качания на переходных режимах (включая аэроупругую устойчивость) кориолисов член в уравнении качания линеаризируют, считая отклонения махового движения от балансировочных значений малыми, т. е. РР Рбалбр-f Рбалбр. На висении или при полете вперед, когда используются только средние балансировочные значения, это выражение принимает вид Робр. Таким образом, кориолисова сила обусловлена в основном радиальной составляющей скорости лопасти при взмахе на балансировочный угол Ро. На установившемся режиме полета кориолисова сила является вынуждающей силой, и ее влияние можно оценить по амплитудам нулевой и первой гармоник махового [c.243]

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]

Мордухов и Хинчи [М. 148] вывели уравнения совместных махового движения и качания жесткой лопасти шарнирного винта на режиме висения и исследовали устойчивость такого движе- [c.608]

Чжоу [С.63] исследовал неустойчивость качания лопасти шарнирного несущего винта, вызванную связью этого движения с маховым, наблюдающуюся в испытаниях несущего винта при большом общем шаге и малой частоте вращения. Отмечались качания с амплитудой около 30° и частотой 0,32Q, причем маховое движение имело ту же частоту. При замерах параметров системы управления было обнаружено регулирование качания с положительным коэффициентом. Рассматривая демпфирование качания кориолисовыми силами, которые создает маховое движение вследствие регулирования качания (разд. 12.3.2), Чжоу получил критерий устойчивости. Он вывел также критерий устойчивости с помощью определителей Рауса из уравнений, приведенных в разд. 12.3.2, и показал, что для шарнирных винтов точный критерий эквивалентен приближенному. [c.609]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...