Флаттер крыла в воздушном потоке

Примером такой системы являются автоколебания крыла самолета в воздушном потоке. Длинная гибкая опора позволяет крылу перемещаться вверх и вниз как жесткому целому (таким же образом движется и стержень полукруглого сечения) это движение соответствует первой степени свободы. Движение, соответствующее второй степени свободы, - это поворот крыла вокруг своей оси, сопровождающийся деформацией тонкой листовой пружинки при таких колебаниях изменяется наклон крыла относительно набегающего потока. Система имеет и другие степени свободы (так, крыло может перемещаться параллельно потоку), но они не играют существенной роли. При достаточно высокой скорости потока крыло совершает вертикальные колебания, и одновременно происходят изменения угла наклона крыла относительно набегающего потока (угла атаки). Это пример классического флаттера-движения, происходящего с двумя степенями свободы. [c.170]

Флаттер крыла в воздушном потоке [c.177]

Наиболее важный пример взаимодействия аэродинамических, упругих и иперциопных сил называется флаттером. Кратко опишу здесь простейший случай. Рассмотрим крыло, с установленной шарнирно закрепленной поверхностью управления, и предположим, что крыло выполняет нзгибпое колебание в воздушном потоке. Частота этого колебания в основном равна упругой частоте крыла па нее отчасти влияет скорость полета, но это воздействие невелико. Для простоты предположим, что поверхность управления полностью свободна. Поскольку ее омывает воздушный ноток, то она становится эффективно жесткой, также как флюгер она имеет явную упругость. Эта явная упругость определяет частоту колебания поверхности управления ее частота, несомненно, увеличивается со скоростью воздушного потока. Если ее частота совпадает с частотой изгибпых колебаний крыла, то можно наблюдать большое увеличение амплитуды колебаний. [c.163]

Будучи упругим, крыло всегда слегка колеблется, так что шарнир поверхпости управления периодически двигается, даже если это пе видно невооруженным глазом. Это движение не является нежелательным, за исключением случая, когда частота новерхности управления становится равной частоте крыла. В этом случае возникает резонанс и как крыло, так и поверхность управления развивают значительные амплитуды колебаний. Читателю может быть интересно, что является источником относительно большой кинетической энергии этого сильного колебания. Это правда, что относительный воздушный ноток стремится ослабить изгибные колебания крыла, но колебания поверхности управления берут энергию из воздушного потока и возбуждают колебания крыла вместо того, чтобы гасить их. Этот пример отчасти унрош,еп, по он хорошо служит для демонстрации того, как прн определенной скорости или определенном диапазоне скоростей могут сугцествовать самовозбуждающиеся колебания. Реальные явления флаттера намного сложнее папример, резонансы возможны между любыми сочетаниями изгибпых и крутильных колебаний крыла и многими видами колебаний поверхпости управления. Флаттер является важной и трудной проблемой аэроупругости многие авиационные инженеры специализируются по ней. В каждой крупной авиакомпании есть подразделение, специально запимаюгцееся проблемой флаттера. [c.164]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...