ФОРМИРОВАНИЕ УПРУГО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОПАСТИ  НВ
Прочие
ФОРМИРОВАНИЕ УПРУГО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОПАСТИ НВ

ФОРМИРОВАНИЕ УПРУГО-МАССОВЫХ ХАРАКТЕРИСТИК ЛОПАСТИ  НВ

 

 

При конструировании агрегатов вертолета следует стремиться к максимально возможному снижению их массы. Это требование особую важность представляет для лопасти НВ, поскольку от ее массы зависит действующая на нее центробежная сила и, как следствие, масса втулки. Однако при этом имеют место ограничения, определяемые минимально осуществимой конструктивно- технологической массой лопасти.

Уровень действующих в лопасти переменных напряжений и имеющиеся запасы при некоторых видах потери устойчивости (поворотно-маховый, хордовый и срывной флаттер, дивергенция и др.) зависят от массовой характеристики лопасти у0:

Это объясняется как стремлением к снижению действующих в лонжероне лопасти переменных напряжений, падающих с уменьшением 70, так и тем, что более действенным оказывается другое

ограничение — конструктивно-технологическое. Это ограничение связано с минимально допустимыми толщинами стенок деталей лопасти. Толщины стенок лонжерона нельзя уменьшать ниже определенных пределов, исходя из технологических ограничений, допустимых деформаций на кручение, изгиба поясов лонжерона под действием аэродинамических сил, а также для исключения потери устойчивости нижнего пояса лонжерона при ударе лопасти об ограничитель при остановке винта. По эксплуатационным, технологическим и прочностным соображениям не удается снизить и толщину деталей каркаса. Эти и ряд других ограничений конструктивно-технологического характера приводят к относительному увеличению массы малых лопастей. Поэтому значение к оказывается обычно большим для малых лопастей (R= 4 м, /сл> 12, у0 = 4,5) и

меньшим для больших (R> 16 м, /сл= 5,5, у0 = 7). В связи с этим удобно ввести понятия о конструктивно-технологической массе лопасти и о массе, требуемой для обеспечения нормальной работы НВ.

Совершенствование конструирования и технологии изготовления лопасти, появление новых, более прочных материалов и упрочняющих процессов обработки позволяют снижать ее конструктивно-технологическую массу, обеспечивая необходимую прочность при больших переменных напряжениях, возникающих, в частности, при увеличении массовой характеристики у0. Однако этому снижению массы препятствуют трудности обеспечения нормальной работы НВ. Опыт создания лопастей показывает, что большая часть явлений, препятствующих нормальной работе НВ, достаточно легко устраняется при относительно тяжелых лопастях, когда массовая характеристика лопасти не более чем у0=4—5, и существенно труднее при относительно более легких лопастях, когда у0 = 6—7. С другой стороны, снижение конструктивно-технологической массы оказывается более успешным для лопастей больших размеров и легко приводит к созданию лопастей с большими массовыми характеристиками, но не позволяет получать такие же результаты для малых лопастей.

Вследствие этого для снижения массы лопастей малого диаметра требуется решение главным образом конструктивно-технологических проблем, а снижение массы лопастей большого диаметра связано с решением проблемы обеспечения нормальной работы НВ с лопастями, имеющими массовую характеристику у0> 7.

Для разных размеров НВ оптимальными с точки зрения минимально осуществимой массы, определяемой технологическими возможностями и требованиями статической прочности, могут оказаться различные типы конструкции лопастей.

Применение новых технических решений позволит снизить минимально осуществимую массу в некоторых современных конструкциях лопастей или расширить область применения той или иной конструкции. Необходимость соблюдения других условий может заметно повлиять на данные выводы, хотя выход из положения не обязательно должен быть сопряжен с большими затратами массы.

Среди многих условий, диктуемых прочностью лопасти, обязательны для выполнения два весьма важных требования статической прочности:

Участок комлевого утяжеления лопасти может появиться у лопастей НВ особо больших диаметров и у лопастей с необычно большими удлинениями. С увеличением поперечных размеров сечения лонжерона (при сохранении толщин его стенок неизменными) критические напряжения потери устойчивости при его изгибе в направлении действия сил собственного веса лопасти значительно падают. Масса наконечника у существующих серийных лопастей НВ составляет обычно от 10 до 17% массьь лопасти.

 

Название
.

Лучшее в мире авиации

наверх