Динамика поперечного движения

ДИНАМИКА ПОПЕРЕЧНОГО ДВИЖЕНИЯ [c.735]

Рассмотрим далее динамику поперечного движения вертолета. на режиме висения, полагая, как и прежде, продольные и поперечные движения несвязанными. Переменными состояния являются поперечная скорость ув и угол крена фа, входными параметрами —поперечное управляющее воздействие 0и и поперечная скорость порыва ветра Vn. Если представить динамику несущего винта в производных устойчивости, то дифференциальные уравнения бокового движения вертолета будут иметь вид [c.735]

К примеру расчета динамики поперечного движения вертолета на режиме висения [c.737]

Скорость фронта возмущения и скорость частиц тела. Рассмотрим динамику продольных движений стержня, которые могут возникнуть, например, в случае приложения к одному из его концов внешней продольной силы, изменяющейся по заданному закону во времени. В результате такого действия поперечные сечения стержня придут в движение в направлении его оси. Составим диф- [c.78]

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]

Сравнение характеристик динамики продольного и поперечного движений вертолета с учетом и без учета взаимосвязи между ними на режиме висения [c.739]

Вертолет с двумя несущими винтами по динамике имеет отличия от одновинтового. Двухвинтовой вертолет соосной схемы ведет себя как одновинтовой, у которого полностью отсутствует взаимосвязь продольного и поперечного движений. В этом случае не рулевой винт, а крутящие моменты несущих винтов создают управляющие и демпфирующие моменты по рысканию (разд. 15.1). Наиболее распространенной схемой двухвинтового вертолета является продольная, в которой несущие винты разнесены в продольном направлении на (1,5 1,8) , что соответствует перекрытию их дисков на 20—50 %. Вертолет продольной схемы на висении симметричен относительно попе- [c.739]

Двухвинтовой вертолет поперечной схемы имеет поперечную симметрию, поэтому его симметричные и антисимметричные движения на висении ив полете вперед полностью изолированы. На режиме висения его динамика в основном такая же, как и у вертолета продольной схемы, если поменять местами продольную и поперечную оси. Симметричные движения (продольное и вертикальное) для этой схемы соответствуют движениям одновинтового вертолета. Поперечное движение вертолета поперечной схемы соответствует продольному движению вертолета продольной схемы движения рыскания у них одинаковы. Перемена осей сильно влияет на характеристики управляемости, поскольку требования управляемости различны для продольного и поперечного движений. [c.740]

Рассмотрим характеристики управляемости вертолета при полете вперед. Вследствие поступательной скорости появляются новые силы, действующие на вертолет центробежные, возникающие при повороте вектора скорости вертолета относительно связанной системы координат аэродинамические, воздействующие на фюзеляж и хвостовое оперение силы на несущем винте, пропорциональные характеристике режима. В результате характеристики управляемости вертолета при полете вперед и на режиме висения существенно различны. При полете вперед вертикальное и продольно-поперечное движения связаны через силы на несущем винте и ускорения фюзеляжа. Тем не менее будем вновь предполагать возможным раздельный анализ продольного движения (продольная скорость, угол тангажа и вертикальная скорость) и бокового движения (поперечная скорость, угол крена и угловая скорость рыскания). Такой подход дает удовлетворительное описание динамики вертолета, хотя на самом деле все шесть степеней свободы взаимозависимы. [c.747]

Так же как и для режима висения, в рассматриваемом случае силы и моменты несущего винта, действующие на вертолет, находятся из низкочастотной модели несущего винта, и, следовательно, несущий винт не добавляет системе степеней свободы. Обычно низкочастотная модель хорошо представляет несущий винт при анализе динамики полета, но в некоторых случаях оиа неудовлетворительна. В разд. 12.1 были получены квазистатические силы и моменты на несущем винте с учетом влияния махового движения. При полете вперед в выражениях для производных устойчивости несущего винта, полученных для режима висения, появляются члены, имеющие величину порядка так что эти производные до = 0,5 меняются не очень сильно. Появляются также производные величиной порядка связывающие вертикальное и продольно-поперечное движения [c.749]

Вертолет на режиме висения статически нейтрален относительно отклонений по углам тангажа или крена, поскольку на нем не возникают моменты, непосредственно препятствующие таким отклонениям (разд 1 3.4.5). На этом режиме вертолет статически устойчив по отношению к отклонениям продольной или поперечной скорости вследствие наличия производных Ми и Lv. Аналогична этому динамика бокового движения самолета, который статически устойчив по поперечной скорости (скольжению на крыло), что обусловлено углом V-образности крыла, но [c.762]

В работе [R.30] была исследована динамика продольного движения вертолета без стабилизатора и установлено, что основные проблемы управляемости при полете вперед связаны с неустойчивостью по углу атаки и усилиями на ручке при выполнении маневров. Неустойчивость по углу атаки приводила к неприемлемой реакции по нормальному ускорению при отклонении ручки на себя . Выяснился неустойчивый характер изменения нормального ускорения и зафиксированы нежелательные усилия на ручке при выполнении продольных и поперечных маневров на режиме висения. При полете вперед обнаружилось сильное ухудшение устойчивости длиннопериодических колебаний из-за неустойчивости по углу атаки, которое возрастало с увеличением скорости. Для обеспечения устойчивости по углу атаки при полете вперед было предложено применить стабилизатор. [c.765]

Сила тяги с тележки на кузов передается шкворневым устройством с поперечной свободно-упругой подвижностью 40 мм для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной динамики при движении тепловоза, а также для уменьшения рамных усилий на рельс и обратного воздействия массы тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости. [c.282]

Запишем уравнения магнитной газовой динамики для единичной струйки газа, пренебрегая вязкостью и теплопроводностью жидкости. Будем считать движение жидкости установившимся, магнитное поле — стационарным, а вектор [Е X В], определяющий работу электромагнитной силы (см. (94)),— направленным параллельно вектору скорости W. В этом случае поток вектора [Е X В] направлен по нормали к поперечному сечению струйки. [c.224]

Для получения иных употребительных в газовой динамике форм уравнения Бернулли определим скорость распространения в газе малых механических возмущений. Для этого рассмотрим покоящийся газ, заполняющий цилиндрическую трубу с площадью S поперечного сечения справа от поршня (рис. 11.1). Параметры покоящегося газа обозначим ро и ро. Если поршню сообщить внезапное малое перемещение со скоростью Ui, это приведет к уплотнению газа перед ним, повышению давления на Ар = Pi — Ро и плотности на Др = — ро. Возмущение распространится в газе с некоторой скоростью а и по истечении времени охватит область х, а за время dt распространится еще на расстояние dx = adt. Частицы газа в зоне уплотнения приобретут скорость Ux поршня. Чтобы найти скорость а распространения возмущения, используем законы сохранения массы н изменения количества движения. [c.413]

Расчет ударного пневматического поршневого привода других типов, как правило, оказывается более простым и может быть произведен на основе результатов, полученных для УПЦ. В качестве примера приводим результаты исследования динамики стреляющего пневматического цилиндра (см. рис. 1, б). При расчете допустим, что с начала хода перепускной клапан, соединяющий штоковую и бесштоковую полости, открыт, и давления в этих полостях во время хода равны. Поступление воздуха из магистрали на коротком начальном участке хода не учитывалось. При таких допущениях движение подвижных частей происходит за счет давления на площадь поперечного сечения штока адиабатически расширяющегося сжатого воздуха, который до начала хода заполняет штоковую полость. [c.210]

Из динамики одномерных потоков известна формула для количества движения массы жидкости, равной расходу через поперечное сечение для потока в делом [1-4] [c.24]

Для режима висения разделим динамику несущего винта на вертикальную и продольно-поперечную группы движений. Низкочастотная реакция [c.709]

Рассмотрим далее динамику изолированного бокового движения вертолета при полете вперед с учетом трех степеней свободы поперечной скорости, угла крена и угловой скорости рыскания. Переменными управления являются поперечный циклический шаг несущего винта, общий шаг рулевого винта, учитывается также скорость поперечного порыва ветра. Пренебрегая инерционными и гравитационными силами порядка апв, уравнения движения можно записать в виде [c.766]

В работе [М. 121] проведено сравнение корней продольного движения вертолета, найденных с учетом динамики несущего винта и с использованием низкочастотной модели. Для вертолета на режиме висения учитывались четыре степени свободы продольная скорость хв, угол тангажа 0в, продольный Pi и поперечный Pis наклоны конуса лопастей. Квазистатическая аппроксимация позволила снизить порядок модели до двух степеней свободы, Хв и 0в- В результате сравнения корней продольного движения вертолета с учетом и без учета степеней свободы несущего винта для шарнирного и бесшарнирного винтов, а также сравнения частотных характеристик до частоты (o = 0,14Q был сделан вывод о том, что квазистатическая аппроксимация хорошо описывает несущий винт при анализе динамики полета. [c.775]

Ои вывел общие уравнения равновесия для пространственной изогнутой кривой стержня в предположении больших прогибов. Он доказал далее, что если силы приложены только по концам стержня, то эти уравнения оказываются тождественными с уравнениями движения твердого тела относительно неподвижной точки. Благодаря этому стало возможным уже известные решения динамики твердого тела применить непосредственно к определению деформации тонкого стержня. Этот прием получил известность под наименованием динамической аналогии Кирхгоффа. В качестве простого примера применения этой аналогии сопоставим поперечное выпучивание сжатого стержня АВ (рис. 131, а) с колебанием математического маятника (рис. 131,6). Оба эти явления описываются одним и тем же дифференциальным уравнением, существующая же между ними связь сводится к следующему если точка М движется но кривой АВ с постоянной скоростью, так что дугу АВ она проходит за время, равное полупериоду маятника, и если М начинает удаляться от в тот момент, когда маятник находится в крайнем положении п касательная к кривой в А образует с вертикалью угол, равный тому, которым определяется крайнее положение маятника, то и при всяком [c.307]

Диагностирование ходовых качеств автомобиля. Ходовые качества автомобиля, а вместе с ними интенсивность изнашивания шин, расход топлива и управляемость автомобиля в большой степени зависят от параметров установки управляемых колес схождения, развала, продольного и поперечного наклонов шкворня и соотношения углов поворота, состояния колес, амортизаторов и др. Измерение перечисленных параметров связано со значительными трудовыми и материальными затратами. Кроме того, оно проводится в статике, т. е. вне фактической связи параметров между собой в процессе движения автомобиля. Поэтому до проведения диагностирования ходовой части автомобиля необходимо выполнить общее диагностирование переднего моста автомобиля в динамике по интегральному параметру.. [c.149]

Динамика волнового пакета, моделирующего фотоэлектрон в течение времени между его образованием и рассеянием на атомном остове, исследована в ряде работ (см., например, [7.67]). Сопоставление результатов расчетов и экспериментальных данных показывает, что с хорошей точностью можно полагать, что пакет является гауссовым, и его поперечный размер (по отношению к направлению движения классического фотоэлектрона) увеличивается со временем по закону [c.196]

Таким образом, динамика поперечного движения вертолета описывается действительным отрицательным корнем, определяемым демпфированием по крену Lp, и неустойчивыми комплексными корнями, определяемыми устойчивостью по скорости Для шарнирного винта апериодическое движение имеет время затухания вдвое ti/2 = 0,4. .. 0,8 с, период поперечных колебаний Т = 715 с и время удвоения амплитуды t2=4- 8 с. В случае бесшарнирного винта демпфирование по крену намного выше, и колебательное движение имеет большее время удвоения амплитуды и несколько большлй период, чем для шарнирного винта. Поперечное демпфирование выше, чем продольное, вследствие меньшего момента инерции. Поперечное колебательное движение имеет более высокую частоту, чем продольное, и, следовательно, его неустойчивость более.неприятна. [c.736]

Дрейфовая Т. п. представляет собой хаос из дрейфовых волн конечной амплитуды, т. е, таких возмущений, в к-рых плазма ведёт себя как двухжидкостная среда с разным движением электронов и ионов в достаточно сильном магн. поле (см. Дрейфовые неустойчивости). В этом случае смещение частиц поперёк магн. поля на расстояния, большие соответствующих ларморовских радиусов, вызывается дрейфом их ларморовских орбит под действием элек-трич. поля и сил газокинетич. давления плазмы. Дрейфовую Т. п. обычно описывают не полной системой ур-ний двухжидкостной гидродинамики плазмы, а её более простыми следствиями, основанными на регпении ур-ний поперечного движения электронов в дрейфовом приближении. В простейшем модельном описании дрейфовой Т. п. используется приближённое решение ур-ния продольного (вдоль сильного магн. поля) движении электронов в виде их больцмановского распределения в продольном элек-трич. поле плазмы. В этом случае динамика дрейфовой Т. п. полностью определяется поведением электрич. потенциала плазмы ф и описывается ур-нием [c.184]

Здесь верхние индексы обозначают гармоники разложений в ряд Фурье аэродинамических коэффициентов для полета вперед. При числе лопастей более трех появляются дополнительные степени свободы и уравнения, но динамика винта в невращающейся системе координат в основном определяется общим и циклическим шагами. Здесь не учитываются также силы, вызванные качанием лопасти. Для режима висения в матрицах остаются только средние значения, и уравнения сводятся к полученным выше. Наиболее важной особенностью динамики винта при полете вперед является связь вертикального и продольно-поперечного движений. [c.538]

Для стабилизации поперечного движения требуется обратная связь угла и угловой скорости крена с поперечным управлением циклическим шагом. Хотя динамика несущего винта на режиме висения осесимметрична, имеются два фактора, за-трудняюш,ие управление поперечным движением по сравнению с продольным. Во-первых, малый момент инерции обусловливает меньший период и меньшее демпфирование колебательного движения. Во-вторых, восприятие угла крена и осуществление управляющих воздействий в случае поперечного движения для летчика более затруднительная задача, чем аналогичная для продольного движения. Поэтому в поперечном движении особенно легко возникает раскачка вертолета летчиком. [c.736]

В табл. 15.4 приведено сравнение корней, полученных без учета и с учетом взаимосвязи для примера, рассмотренного в разд. J5.3.4.6 и 15.3.5. Взаимосвязь в этих случаях влияет в направлении стабилизации поперечных и дестабилизации.продольных колебаний, а также несколько изменяет их частоту. Действительные корни продольного и поперечного движений достаточно точно определяются без учета вза имосвязи, особенно для бесшарпирного несущего винта. Вообще говоря, уравнения движения, не учитывающие взаимосвязь, дают вполне приемлемое качественное описание динамики системы, а для большинства ее параметров и достаточно точную количественную оценку. Однако, судя по собственным векторам, вследствие взаимосвязи появляются существенные составляющие от поперечного движения в продольном и от продольного в поперечном. [c.739]

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]

Численные расчёты для малых кластеров подтвердили описанную картину движения дырки в квантовом антиферромагнетике. Неожиданным оказалось лишь хорошее количеств. совпадение результатов с картиной квазиосциллятора в изинговском пределе, как если бы поперечные компоненты спинов были эффективно выключены из динамики дырки. Объяснение этому парадоксу даёт рассмотрение t—/-модели, описывающей квантовый антиферромагнетик в пределе бесконечной размерности rf=x, когда вклады в динамику дырки от поперечных компонент исчезают. При учёте поправок I jd получается результат теории Бринкмана — Райса [II], использовавших приближение, в к-ром учитывались только траектории дырки, возвращающие её в исходную точку, т. е. состоящие из путей, проходимых дыркой туда и обратно. Все др. траектории (напр., типа замкнутых петель) дают вклад более высокого порядка, чем jd. Результаты численных расчётов, проведённых на двумерных кластерах, совпадают с результатами теории с большой размерностью пространства, учитывающей поправки jd. [c.394]

Важнейший результат исследований 1970-х гг.— открытие эффекта отклонения траектории поступат. движения ЦМД от направления градиента внеш. поля смещения. Отклонение ЦМД вызывается поперечной гироскопич. силой, действующей на движущийся участок стенки, характеризующийся разворотом вектора намагниченности по азимутальному углу ф, независимо от того, локализовано ли изменение ф в блоховской линии или распределено непрерывным образом вдоль стенки домена, как в ЦМД с 5= I (рис. 4) (см. также Доменной стенки динамика). Шроско-пич. сила действующая на ЦМД, зависит от суммарного разворота угла ср вдоль стенки домена (т. е. от ср. индекса S) [c.436]

Примеры параметрически возбуждаемых колебаний в машиностроении. Параметрические колебания часто встречаются в задачах динамики механизмов и машин. Вал, сечение которого имеет неодинаковые главные жесткости при изгибе, может испытывать незатухающие поперечные колебания даже в том случае, когда он полностью уравновешен. Причиной поперечных колебаний является периодическое (при постоянной угловой скорости) изменение изгибных жесткостей относительно неподвижных осей. В неподвижной системе координат поперечные колебания вала описываются дифференциальными уравнениями с периодическими коэффициентами. Если использовать координатную систему, которая вращается вместе с валом, то придем к дифференциальным уравнениям с постоянными коэффициентами. Поэтому в данном примере изгибные колебания можно трактовать и как параметрически возбуждаемые колебания, и как автоколебания. Для вала, который может совершать поперечные колебания только в одной плоскости, причиной поперечных колебаний является периодическое изменение изгибной жесткости вала в этой плоскости. Примером системы с периодически изменяющейся приведенной массой служит шатунно-кривошипный механизм. Параметрическое возбуждение колебаний возможно во многих системах, где движение передается через упруго деформируемые звенья, например, в спарниковой передаче в локомотивах. [c.116]

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]

V > 1, т. е. при наличии связи угла установки с углом взмаха. Эта связь, как было найдено в разд. 12.1.3, уменьшает величину реакции плоскости концов лопастей на (1-f и создает фазовый сдвиг Aij) = ar tgjV. Отклонение продольного управления 0и, продольная скорость втулки (Лв — Шв- -и ) и скорость кренения вала фв создают на втулке поперечный аэродинамический момент. Максимум амплитуды махового движения достигается спустя 90° после возбуждения (в общем случае 90° — ar tg Л/ ) и проявляется в наклоне плоскости концов лопастей. Наклон происходит до тех пор, пока не наступит равновесие аэродинамических моментов. Поскольку новое положение равновесия достигается быстро, статическая реакция достаточна для описания низкочастотной динамики несущего винта. Переходные процессы, происходящие до достижения равнове- [c.710]

С другой стороны, специфика влияния поверхности на динамику движения дислокаций проявляется также в связи с тем обстоятельством, что, как показано в работах [27-29, 129, 211, 212, 373, 499, 500, 522], движение дислокаций очень часто происходит смешанным путем, т.е. сочетанием консервативного движения с неконсервативным. Например, в [211, 212] с помощью стереоскопического изучения электронно-микроскопических снимков дислокационной структуры кремния было убедительно показано, что дислокации не лежат в одной плоскости скольжения и это обусловлено их переползанием и поперечным скольжением. Пршюм последний процесс наблюдается на самых ранних стадиях деформации и приводит к образованию порогов на дислокациях, термозящее действие которых рассматривается в [211, 212] как один из возможных вариантов механизма деформационного упрочнения на 1 стадии. [c.162]

Покажем, что уравнение динамики для волн произвольной формы распадается на два волновых уравнения одно для продольных, другое для поперечных волн. Для этого в уравнении движения выразим постоянные х и X через скорости i и Сх. = к = с] — 2с ). Тогд [c.407]

В работах А. Г. Горшкова и М. И. Мартиросова [29], М. И. Мартиросова [51-53] проведен численный анализ динамического поведения упругих сферических оболочек, связанных с твердым телом, при несимметричном входе в полупространство, занятое идеальной несжимаемой жидкостью. Гидродинамические нагрузки, действующие на оболочку со стороны жидкости, определяются как суперпозиция нагрузок от вертикального проникания оболочки и горизонтального движения изменяющейся во времени ее погруженной части. Для исследования напряженно-деформированного состояния тонкой упругой оболочки используется один из вариантов геометрически нелинейных уравнений движения, учитывающих инерцию вращения и деформацию поперечного сдвига. К ним добавляются уравнения движения всей конструкции как твердого тела. Задача решается методом конечных разностей с применением явной схемы типа крест . Анализируется влияние на динамическое поведение конструкции начальной скорости и угла входа, начальной угловой скорости вращения, сжимаемости жидкости, подъема ее свободной поверхности (эффект Г. Вагнера), толщины оболочки, массы твердого тела и ряда других факторов. Исследуется также влияние гидроупругого взаимодействия между оболочкой и жидкостью на динамику входа. Показано, что при углах тангажа ч ) 60° задачу о наклонном входе конструкции в жидкость можно заменить задачей о вертикальном входе с начальной скоростью, равной вертикальной составляющей при несимметричном погружении. Кроме того, установлено, что до скоростей Уо 100 м/с сжимаемость жидкости (воды) практически не влияет на напряженно-деформированное состояние сферической оболочки. [c.402]

Полученные результаты исследования динамики конкретных механических систем имеют, на наш взгляд, самостоятельный прикладной интерес. В задаче о движении системы жёсткое колесо — деформируемый рельс (заметка 21) обнаружено некое псевдоскольжение (на пройденном пути действительное число оборотов колеса меньше, чем геометрическое число оборотов). В отличие от известного классического крипа reep) [136], обусловленного продольными деформациями основания и (или) периферии колеса, причиной псевдоскольжения является поперечная деформация изгиба. В динамике колеса с деформируемым ободом (заметка 22) наблюдается эффект диссипации, являющийся причиной сопротивления качению. Свойства деформируемого стержня изучаются в заметках 23-25. Рассматривается схема перспективного волнового редуктора. [c.14]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...