Динамическая устойчивость вертолета

В силу отличий в условиях работы несущего винта при осевой обдувке (висение, вертикальный полет) и при косой обдувке (горизонтальный полет или наклонный) динамическую устойчивость вертолета обычно разделяют на динамическую устойчивость при висении , и динамическую устойчивость при поступательном полете . [c.164]

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ВЕРТОЛЕТА [c.193]

Динамическая устойчивость вертолета зависит главным образом от демпфирования несущего винта. Чем больше демпфирование, тем устойчивее вертолет. [c.197]

ДИНАМИЧЕСКАЯ УСТОЙЧИВОСТЬ ВЕРТОЛЕТА НА ВИСЕНИИ [c.198]

Ранее было показано, что вследствие инерции вращательного и махового движений лопастей в действительности происходит некоторое отставание наклона конуса вращения от наклона вала. Этот угол отставания создает демпфирующий момент, противодействующий наклону всего вертолета и, следовательно, уменьшающий колебательные движения и улучшающий динамическую устойчивость вертолета. [c.200]

Здесь уместно отметить, что наклон оси конуса вращения относительно конструктивной оси винта (завал конуса вращения 1 с увеличением скорости), повышающий статическую устойчивость несущего винта по скорости, является причиной ухудшения динамической устойчивости вертолета. [c.200]

До сих пор речь шла о продольной динамической устойчивости вертолета. Надо сказать, что все вышеизложенное можно отнести и к поперечной динамической устойчивости. Однако поперечная устойчивость вертолета имеет свои отличительные особенности. Прежде всего надо указать на то, что момент инерции фюзеляжа относительно продольной оси значительно меньше, нежели его момент инерции относительно поперечной оси. Это является причиной повышенной чувствительности вертолета к управлению в поперечном направлении, а также причиной быстрого возбуждения поперечных колебаний и ухудшения динамической устойчивости. В поперечном направлении вертолет наименее устойчив на режиме висения и в полетах с малой поступательной скоростью. [c.200]

Динамическая устойчивость вертолетов других схем имеет ряд принципиальных особенностей, которые значительно отличают ее от устойчивости одновинтового вертолета и усложняют теоретический и экспериментальный анализ явлений, обусловливающих динамическую устойчивость. [c.201]

В качестве средств, повышающих демпфирование, а следовательно, и динамическую устойчивость вертолета, могут быть использованы [c.201]

Динамический потолок вертолета — это по определению высота, на которой максимальная располагаемая мощность равна потребной мощности, так что на большей высоте устойчивый горизонтальный полет невозможен (рис. 6.5). Динамический потолок определяют также как высоту, на которой скорость набора высоты обращается в нуль. Так как достичь потолка с меньших высот можно только асимптотически, часто более удобно рассматривать практический потолок, определяемый как высота, на которой скорость набора высоты имеет некоторую малую, но конечную величину (обычно 0,5 м/с). Основные факторы, ограничивающие потолок, — это падение мощности двигателя с высотой, увеличение потребной мощности с высотой и полетным весом, а также изменение потребной мощности в зависимости от скорости полета. [c.283]

Устойчивость несущего винта с учетом аэроупругости может быть оценена путем численного решения нелинейных уравнений движения для определения переходного процесса. Недостаток такого подхода заключается в том, что для определения Переходного процесса требуется существенно больший объем вычислений, чем для получения периодического решения (которое, кстати говоря, должно быть определено как исходное состояние для переходного процесса), и в том, что по переходному процессу не так просто получить количественную информацию о полной динамике системы. Альтернативным подходом является расчет устойчивости с учетом аэроупругости при помощи методов теории линейных систем (см. разд. 8.6). Линейные дифференциальные уравнения описывают возмущенное движение несущего винта и вертолета относительно балансировочного положения. Затем устойчивость оценивается непосредственно по собственным значениям. При этом подходе основная трудность заключается в получении уравнений движения, описывающих систему, что является условием применения эффективного аппарата теории линейных систем. В случае рассмотрения всего вертолета при расчете устойчивости с учетом аэроупругости одновременно определяются динамические характеристики вертолета как жесткого тела, что также важно для характеристик устойчивости и управляемости. [c.692]

Продольная и поперечная скорости вертолета на режиме висе-ния изменяются путем создания моментов по тангажу и крену относительно центра масс вертолета, что представляет собой более трудную задачу. Летчик, воздействуя на рычаги управления, непосредственно изменяет углы тангажа или крена, в результате чего возникают продольная или поперечная сила, а затем и желаемое изменение скорости вертолета. Между силами и моментами, порождаемыми управляющими воздействиями, обычно имеется существенная взаимосвязь, так что любое управляющее воздействие для создания нужного момента требует некоторых компенсирующих воздействий по другим осям. Вертолет без системы автоматического повышения устойчивости не обладает ни статической, ни динамической устойчивостью, особенно на режиме висения. Поэтому сам летчик должен осуществлять управляющие обратные связи для стабилизации вертолета, что требует от него постоянного внимания. Использование автоматических систем для улучшения характеристик устойчивости и управляемости вертолета всегда желательно, а для ряда его применений — существенно важно, но такие системы увеличивают стоимость и усложняют конструкцию вертолета. [c.700]

Рассмотрим далее такие пилотажные качества вертолета, как динамическая устойчивость и реакция его как твердого тела на отклонение управления. При анализе динамики полета учитываются шесть степеней свободы твердого тела. Поскольку несущий винт является важным объектом анализа, необходимо рассматривать также и его степени свободы, в частности маховое [c.705]

Второе слагаемое для шарнирного несущего винта равно нулю, и критерий сводится к условию Ми <. О, которое не выполняется, т. е. движение неустойчиво. Таким образом, устойчивость по скорости является фактором, определяющим динамику вертолета на висении. Ввиду противоречивости требований статической и динамической устойчивости движение вертолета будет неустойчивым независимо от знака или величины Ми (рис. 15.2). [c.721]

Статическая устойчивость. Статическая устойчивость может быть определена как тенденция системы возвращаться в положение равновесия после воздействия возмущений, что предполагает наличие сил или моментов, препятствующих статическому отклонению от положения равновесия. Граница статической устойчивости соответствует нахождению одного полюса системы в начале координат таким образом, апериодическая неустойчивость имеет место, если последний член характеристического уравнения системы положителен. Динамическая же устойчивость означает, что все отклонения от установившегося состояния стремятся к нулю, чему соответствует расположение всех полюсов системы в левой полуплоскости. Статическую устойчивость можно также связать с установившейся реакцией системы на управляющее воздействие. Наличие силы или момента, препятствующего отклонению от равновесия (т. е. статическая устойчивость), предполагает, что для отклонения вертолета от равновесного положения к нему необходимо приложить силы или момент путем отклонения управления. Величина требуемого отклонения управления (градиент управления) связана с возмущающими силой или моментом и, следовательно, является мерой статической устойчивости. Знак отклонения управления определяет статическую устойчивость или неустойчивость системы. Для систем низшего порядка определение статической устойчивости имеет элементарную интерпретацию. Для систем высокого порядка определение и интерпретация статической устойчивости более сложны. Для вертолета, являющегося сложной системой, даже статическую устойчивость определяют несколько производных устойчивости, и поэтому связать между собой градиент перемещения ручки, статическую и динамическую устойчивость затруднительно. [c.762]

Необходимо указать на то, что разделение устойчивости летательного аппарата на статическую и динамическую, вообще говоря, чисто условно и призвано лишь для облегчения анализа вопросов устойчивости. Рассматривая реальные условия полета вертолета, не всегда можно определить границу между статической и динамической устойчивостью. [c.163]

В одной из своих работ по вертолетам академик Б. Н. Юрьев говорит Для вертолета почти невозможно отделить статическую устойчивость от динамической о статической устойчивости вертолета можно говорить лишь условно, проводя известную аналогию со статической устойчивостью самолета . [c.164]

Демпфирование тесно связано с управляемостью вертолета, а также с его динамической устойчивостью и в значительной степени определяет эти характеристики. [c.181]

Основой статической и динамической устойчивости несущего винта с шарнирными лопастями и всего вертолета в целом является закономерность изменения наклонов плоскости вращения [c.185]

Динамическая устойчивость определяет движение вертолета после воздействия возмущения. [c.193]

Для того чтобы можно было дать объективную сравнительную оценку динамической устойчивости различных вертолетов, необходимо сравнивать их при одинаковых условиях. Этими условиями могут быть [c.193]

Рассмотрение динамической устойчивости обычно начинают с устойчивости при условии фиксированной ручки управления и анализируют свободное движение вертолета после воздействия возмущения. Это движение может быть апериодическим или колебательным. [c.193]

Динамически устойчивый режим полета вертолета будет при отрицательном значении декремента затухания. [c.197]

При увеличении поступательной скорости полета увеличивается демпфирование колебательных движений вертолета главным образом за счет демпфирования несущего и рулевого винтов, а следовательно, улучшается поперечная динамическая устойчивость. [c.200]

Выше рассматривалась физическая картина явлений, характеризующих динамическую устойчивость одновинтового вертолета. [c.201]

Аэроупругое поведение несущего винта или вертолета во многих случаях описывается линейными дифференциальными уравнениями с периодическими коэффициентами. Периодичность коэффициентов обусловлена воздействием аэродинамических сил при полете вперед, а также асимметрией, органически присущей несущему винту. Следовательно, необходимо иметь возможность оценить динамические характеристики периодических систем, в частности их собственные значения, определяющие устойчивость. [c.340]

При летных испытаниях проверяются все летные данные, характеристики устойчивости и управляемости вертолета, а также статическая и динамическая прочности. Здесь же замеряются напряжения и динамические нагрузки в силовых элементах основных частей агрегатов вертолета (лопастей несущего и рулевого винтов, их втулок, автоматов перекоса, проводки управления, узлов крепления двигателей, редукторов и т. д.). Одновременно измеряются параметры колебаний конструкции вертолета. [c.119]

Рис. 15.15. Требования стандарта MIL-H-8501A к динамической устойчивости вертолета (длиннопериодическое движение) при полете вперед.

Как уже говорилось раньше, демпфирование есть действие восстанавливающих сил и моментов, возникающих при угловом движении вертолета и противодействующих этому движению. Демпфирование хотя и снижает эффективность управления, но оказывается весьма полезным с точки зрения динамической устойчивости вертолета и является главным средством улучшения этой устойчивости. [c.198]

Военный стандарт США MIL-H-8501A определяет характеристики управляемости в полете и на земле для военных вертолетов. Этот стандарт является хотя и несколько устаревшим, но все же наиболее полным собранием норм летных характеристик. В отношении статической устойчивости стандарт определяет минимальное и максимальное значения начального градиента усилий на ручке в продольном и поперечном направлениях и требует, чтобы он был всегда положителен. В продольном управлении градиенты усилия и отклонения ручки по скорости полета должны соответствовать устойчивости умеренная степень неустойчивости допускается только для ПВП в диапазоне малых скоростей полета, хотя вообще она нежелательна. При полете вперед требуются устойчивые градиенты отклонения поперечного управления и педалей по углу скольжения, путевая устойчивость и устойчивость по поперечной скорости. Для ППП путевое и поперечное управления должны иметь устойчивые градиенты по усилиям и по отклонениям. Оговорены также усилия на рычагах управления на переходных режимах, паразитные перекрестные связи по этим усилиям, запасы управления и другие факторы. Характеристики динамической устойчивости при полете вперед оговорены в стандарте MIL-H-8501A в терминах периода и демпфирования длиннопериодического движения. На рис. 15.15 суммированы требования для эксплуатации по ПВП и ППП. [c.785]

Маховое движение лопасти несущего винта играет главную роль почти в любом аспекте динамики вертолета. Гл. 5 в основном была посвящена установившемуся маховому движению при полете вперед. Здесь мы будем рассматривать динамические ха-рактеристки махового движения, т. е. собственные значения во вращающейся и невращающейся системах координат, а также изменение махового движения под действием управления, порывов ветра и движения вала винта. Кроме того, будут подвергнуты анализу реакции втулки при движении вала с учетом динамики махового движения. Полученные уравнения затем будут использованы в гл. 15 при исследовании устойчивости и управляемости вертолета. Принимая вал неподвижным, можно рассматривать одну лопасть с одной степенью свободы во вращающейся системе координат. Если исследуется движение несущего винта в целом, то принимаются во внимание N степеней свободы, по одной для каждой лопасти. [c.554]

Запас устойчивости винта на упругом основании может быть повышен как увеличением степени демпфирования колебаний лопасти, так и увеличением демпфирования колебаний фюзеляжа, т.е. повышением демпфирующей способности шасси. Одиако возможности увеличения этих видов демпфирования весьма ограничены, т.к. демпфер лопасти и шасси выполняет ряд других функций, пе связанных с земным резонансом. Демпфер лопасти работает при поступательном полете вертолета и нагружает комлевую часть лопасти гсеременным изгибающим моментом, тем большим, чем больше степень его демпфирования. Причем прочность комлевой части лопасти и втулки определяется главным образом именно наличием демпфера. Чрезмерное увеличение степени демпфирования шасси без применения специальных устройств приводит к повышению динамических нагрузок при посадке вертолета. [c.99]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...