Управление моделью вертолета

УПРАВЛЕНИЕ МОДЕЛЬЮ ВЕРТОЛЕТА [c.39]

МОДЕЛИ ВЕРТОЛЕТОВ С ДИСТАНЦИОННЫМ УПРАВЛЕНИЕМ [c.79]

Организация соревнований моделей вертолетов с дистанционным управлением [c.128]

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]

Для управления общим шагом винты должны иметь лопасти, установленные в осевых шарнирах, позволяющих менять угол установки лопасти, т. е. поворачивать лопасть относительно продольной оси. Большинство моделей вертолетов имеет винты без управления общим щагом. [c.49]

При дистанционном управлении моделью большое значение имеет умение регулировать обороты двигателя. Изменять их следует очень плавно и медленно. Известно, что при изменении угловой скорости несущего винта изменяется и крутящий момент. Если это изменение происходит медленно, то начинающий моделист сможет правильно управлять рулевым винтом. Следует также помнить, что даже значительный угол тангажа модели вертолета не означает, что она перевернется или будет лететь в направлении продольной оси фюзеляжа,— наклон фюзеляжа влияет только на уменьшение или увеличение скорости движения модели вперед. В любом случае для модели это не опасно и не должно пугать моделиста. [c.123]

В кн. 2 рассматриваются детальные математические модели аэродинамики, аэроупругости, динамики движения, управления, устойчивости и акустических шумов вертолета. [c.508]

Правильное определение неравномерного поля скоростей, индуцированных вихрями, а также вызванных ими аэродинамических сил и перемеш,ений лопасти необходимо для расчетов действующих на лопасти нагрузок, вибраций вертолета и шума винта, а также суммарных характеристик винта и эффективности циклического управления. Возможно лишь численное решение такой задачи, для чего строят детальные аэродинамические и динамические модели винта. Общая задача аэродинамического расчета винта с учетом аэроупругости лопастей изло- [c.653]

Управляющее воздействие, необходимое для балансировки вертолета на заданном режиме полета, может быть определено путем анализа аэроупругости, как это описано в гл. 14. При проектировании системы управления для того, чтобы убедиться, что вертолет имеет нужные запасы управления, необходимо определить балансировочные положения рычагов управления для всех условий полета, особенно при различных скоростях, полетных весах и центровках. При расчете балансировки итеративно определяются положения рычага общего шага, ручек и педалей управления и углы тангажа и крена вертолета при условии, что сумма всех сил и моментов, действующих на вертолет, равна нулю. Для этого необходимо найти решение уравнений движения лопастей несущего винта по крайней мере для первой гармоники махового движения, а для определения балансировочных отклонений поперечного управления требуется олее точная модель несущего винта. Поэтому полный расчет балансировочных характеристик вертолета крайне сложен. [c.703]

Условия равновесия моментов рыскания относительно центра масс вертолета дают дифференциальное уравнение для движения рыскания. Учитываются только моменты рыскания, создаваемые тягой рулевого винта. Переменной управления является общий шаг рулевого винта 0о, рв, изменения силы тяги которого вследствие угловой скорости рыскания вертолета, его поперечной скорости и поперечных порывов ветра обусловлены осевым демпфированием рулевого винта. Предполагается, однако, что влияние угла ipB на движение крена мало, тогда движение рыскания можно рассматривать изолированно, а ув можно считать еще одним входным сигналом. С использованием низкочастотной модели изменения тяги рулевого винта уравнение движения приобретает вид [c.714]

Для вертолета с бесшарнирным несущим винтом при высокой скорости полета (v = 1,2, у = 5 и = 0,8) с системой обратной связи и без нее были вычислены корни и переходный процесс изменения положения фюзеляжа при ступенчатом отклонении управления. Рассматривались следующие случаи полная система квазистатическая аппроксимация несущего винта аппроксимация первого порядка, в которой опущены члены с ускорениями махового движения, а члены со скоростями оставлены. Полная система содержала периодические коэффициенты, обусловленные аэродинамикой несущего винта при полете вперед. Обнаружено, что для анализа устойчивости несущего винта необходимо принимать во внимание периодические коэффициенты, но аппроксимация с постоянными коэффициентами также дает хорошие результаты для корней и переходного процесса даже при больших i. Квазистатическая модель по результатам этой работы, видимо, адекватно представляет динамику, так как дает почти те же корни и переходный процесс, что и полная модель. [c.776]

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]

В отличие от натурных вертолетов при полетах моделей вертикальное снижение с авторота иеи винта встречается часто Это связано с мень 1ей массой вертолетных моде ей и меньшей надежностью авиамодельных двигателей, чем натурных. Бывает также что причинои остановки двигателя является ошибка самою моде иста Поэтому при проектировании модели вертолета снижение на авторотации несущего винта не следует рассматривать как то ько аварийный режим полета напротив, предполагать его вполне допустимо и естественно. Очевидно, режим авторотации потребует решения определенных аэродинамических, компоновочных и прочностных проблем, не говоря уже о выборе оответств ющей системы управления и привода винта. В любом с учае чтобы обеспечить безопасное приземление модели при вертикапьном снижении на режиме авторотации, следует стремиться к наимены ей возможной скорости снижения. [c.33]

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]

Конструкция рулевого винта должна гарантировать необходимую скорость его вран1ения, малое сопротивление трения в редукторе, а также управление общим шагом. Главным элементом конструкции является редуктор, который состоит из двух конических шестерен с передаточным числом, обеспечивающим необходимые обороты рулевого винта. Внутри полого выходного вала винта проходит толкатель управления шагом. На выходной вал крепится втулка с двумя зажимами, позволяющими благодаря осевым подшипникам изменять угол установки лопастей. Зажимы лопастей имеют поводки, соединенные тягами со специальной муфтой, закрепленной на конце толкателя. Перемещаясь внутри вала, толкатель вызывает отклонение поводков лопастей и соответствующее изменение их угла установки. Управляющее усилие передается па толкатель с помощью качалки. Поводки лопастей должны быть соединены с тягами шаровыми или другими шарнирами, допускающими повороты в любой плоскости. На рис. 3.12 показана практическая конструкция рулевого винта в.месте с системой управления, применяемая на сборных моделях вертолета Шарк , выпускаемых фирмой Дю-Бро . [c.54]

Модель ЛЬ-75, сконструированная и построенная Л. Ямрозом в 1975 г., является первой любительской моделью вертолета, созданной в Польше. Благодаря систематическому совершенствованию в процессе эксплуатации модель ЛЬ-75 имеет хорошие летные качества и легка в управлении. Кроме того, все узлы и элементы модели могут быть изготовлены в любительских условиях. [c.118]

В некоторых странах эта область моделизма стала настолько популярной, что о вертолетном авиамоделизме можно говорить как о массовом явлении. Несомненно, большое влияние на это оказывает доступность многочисленных моделей, выпускаемых сериино, а также частые пубтикации в соо вет-ствующих журналах. Первые в Польше соревнования (точнее, конкурс моделей вертолетов с дистанционным управлением) состоялись в мае 1981 г Чтобы стимулировать развитие вертолетного моделизма, ФАИ в 1979 г. выработала правила, которые рекомендовала использовать при проведении соревнований моделей вертолетов и с которыми полезно познакомиться [c.126]

Модель вертолета с истанционным управлением это модель ле льного ап парата, у которого подъемную и пропульсивиую си 1Ы создает не ущии винт (винты), вращающийся вокруг оси, более или менее близкой к вертикальной, и которая способна выполнять маневры по команде спортсмена, у равляющего моделью и находящегося на земле. [c.126]

Первые модели вертолетов создавались раньше, чем появилась возмож-ъ реализовать дистанционное правление по радио. Поэтому управлять [елями в полете сначала было не"в.оз.можно. С появлением и развитием юаппаратуры для дистанционного управления авиамоделисты вновь 1тились к натурным вертолетам, чтобы изучить, а затем использовать Шк миниатюрных коне - -— шления. Начало был с а [c.39]

Ппостейшие конствукиии моделей вертолетов имеют только циклическое уоравление. Более сложные конструкции имеют, кроме того, управление общим шагом несущего винта, т. е. одновременным изменением углов установки лопастей на ту или иную величину. Это управление позволяет менять величин силы тяги винта с целью подъема или снижения модели. Применение управления общим шагом позволяет использовать режим авто- [c.41]

На рис. М п К 331 > тройство в 1Г1> Скаемо11 фирмой Гр > нср модели вертолета Твин Джет 212 фирмы Бе.1и з>. В этой модели лвитатель объемом 10 установлен цилиндром вниз, а вал его оасгю ложен горизонтально и выходит с обеих сторон картера. На переднем конце вала установлен центробежный вентилятор в кожухе, повышающем эффективность охлаждения, а на задней части вала -.....- фрикционная центробежная муфта сцепления, шкив стартера ш малая коническая шестерня редуктора. Большая коническая шестерня одноступенчатого редуктора изготовлена из тефлона и закреплена на нижнем конце полого вала несуша о винта. Через вал про-ходит шток управления общим шагом винта. Автомат перекоса расположен над фюзеляжем. Рулевой винт приводится непосредственно от вала двига-, теля с помощью гибкого валика ш латунной трубке, соединенного с редуктором из двух конических шестерен. Горючее находится в баке объемом 415 см расположенном под центром масс модели. Блок радиооборудования помещен вблизи центра тяжести. Управление моделью осуществляется четырьмя исполнительными механизмами. [c.49]

На рис. 3.9 ODKI чт сборной модели вертолета вун Джет 12 выпускаемой фир гот винт имеет управление циклическим [c.52]

Кроме того, была представлена и модель вертолета. Особенностью проекта Кузьмина было наличие в нем прообраза автомата перекоса, который предназначался как для управления общим шагом несущих винтов для регулирования подъемной силы, так и для изменения их циклического шага. Изменять циклический шаг предполага- [c.67]

Предлагаемая вниманию читателей монография известного американского специалиста по вертолетам представляет собой наиболее полное на сегодняшний день изложение теории вертолета, включающее целую иерархию математических моделей аэродинамики, динамики, аэроупругости, управляемости и устойчивости движения вертолета. При изложении аэродинамики несущего винта много места отведено классическим схемам импульсной теории винта. Рассмотрены модели вихревой теории, которые допускают аналитическое решение, хотя бы приближенное. Впервые так полно излагаются теория обтекания лопасти нестационарным потоком с учетом повторного влияния вихревого следа и методы расчета шума, создаваемого вертолетом. Вопросы динамики лопастей несущего винта рассмотрены в книге весьма подробно вгОють до использования наиболее сложного представления движения дифференциальными уравнениями с периодическими коэффициентами. При исследовании динамики несущего винта и вертолета в целом автор, отступая от традиционной формы изложения, широко пользуется весьма уместным здесь математическим аппаратом теории автоматического управления. [c.5]

Традиционно под термином флаттер понимают аэроупру-гую неустойчивость, возникающую при совместных изгибно-крутильных колебаниях крыла. Применительно к вертолету флаттер относится к совместным маховому движению и крутильным колебаниям лопасти несущего винта. Часто этот термин распространяют на все случаи аэроупрУгой неустойчивости несущего винта, но в данном разделе будут рассмотрены только маховые и крутильные колебания. Классическая постановка задачи включает две степени свободы — взмах и поворот в ОШ жесткой лопасти шарнирного винта. Поскольку в системе управления лопастью наименьшую жесткость при кручении имеет проводка управления, указанная модель лопасти хорошо представляет ее динамику. Будем учитывать только основной тон махового движения с собственной частотой vp. Подробный анализ флаттера бесшарнирного винта обычно требует дополнительного учета движения лопасти в плоскости вращения. Вращение вызывает ряд явлений, которые делают флаттер лопасти сильно отличающимся от флаттера крыла. Центробежные силы связывают движение взмаха и кручение, если центр масс сечения не совпадает с осью ОШ. Повторное влияние вихревой системы винта на аэродинамические силы лопасти и их периодичность при полете вперед также имеет важное значение. [c.585]

Полагая движения вертолета медленными, будем считать достаточно приемлемой низкочастотную или квазистатическую модель несущего винта. Эта модель, включающая влияние махового движения лопастей, была получена в разд. 12.1, где приведены выражения для сил на втулке вследствие движений вала винта, отклонений управления и воздействия аэродинамических возмущений. Низкочастотная модель основана на решении уравнений установивщегося движения (алгебраических, не дифференциальных) и не вносит в систему дополнительных степеней свободы. [c.709]

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]

Резюмируя, можно отметить, что динамика продольного движения вертолета характеризуется тремя корнями действительным отрицательным (устойчивое апериодическое движение), который обусловлен в основном демпфированием по тангажу, создаваемым несущим винтом, и двумя комплексными корнями в правой полуплоскости (медленно нарастающие колебания), обусловленными связью отклонения по углу тангажа с поступательным движением посредством производной устойчивости по скорости Ми. Для шарнирногв несущего винта типичное значение действительного корня соответствует времени двойного уменьшения амплитуды ti/2 = 1 -г- 2 с. Комплексным корням соответствует длиннопериодическое движение с частотой 0,05ч-0,1 Гц (период Г =10- 20 с) и временем удвоения амплитуды /г = 3 -f- 4 с. Модули всех трех корней малы по сравнению с частотой оборотов несущего винта, что подтверждает справедливость использования низкочастотной модели. По величине действительный корень близок к корню вертикального движения. Неустойчивость не является большим недостатком, поскольку период и время удвоения амплитуды достаточно велики, что дает летчику возможность управлять этим движением. Однако характеристики управляемости вертолета таковы, что для эффективной стабилизации продольного движения летчик должен реализовать достаточно сложный алгоритм управления. [c.722]

Приведенный здесь анализ динамики полета вертолета основан на использовании низкочастотной модели несущего винта. При такой аппроксимации получается система с шестью степенями свободы твердого тела, причем влияние несущего винта проявляется в форме производных устойчивости. Для анализа, а часто и для численных решений удобнее система более низкого порядка. Низкочастотная модель несущего винта в целом достаточно хороша для анализа динамики полета. Она согласуется с очень низкими частотами движения вертолета как твердого тела, что было показано численными примерами для корней, приведенными в предыдущих разделах. Оправданием для использования низкочастотной модели служит быстрая перестройка махового движения лопастей (см. разд. 12.1.3). Небольшое запаздывание объясняется мощным демпфированием махового движения лопасти. В разд. 12.1 низкочастотная модель была получена непосредственно из дифференциальных уравнений махового движения. В невращающейся системе координат были опущены все производные по времени от угла взмаха, так что уравнения свелись к квазистатической реакции махового движения на отклонения управления, перемещения вала и порывы ветра. [c.774]

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]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...