МАССА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ АЭРОУПРУГИХ ЯВЛЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА
Прочие
МАССА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ АЭРОУПРУГИХ ЯВЛЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА

МАССА, НЕОБХОДИМАЯ ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ АЭРОУПРУГИХ ЯВЛЕНИЙ ВЕРТОЛЕТА

 

Несущий и рулевой винты, а также вспомогательные несущие поверхности (крыло) и оперение должны быть проверены на флаттер. Существуют три типа физических связей, взаимодействующих при флаттере: упругость, аэродинамические и инерционные силы.

Критическая скорость (Укр) зависит от близости частот колебаний, которые соответствуют степеням свободы, образующим данную форму флаттера. Чем ближе к единице отношение собственных форм колебаний, взаимодействующих при флаттере, тем ниже Ут . Типовая зависимость У флаттера от отношения частот собственных колебаний в двух системном (изгибно- крутильном) флаттере показана на  1.2.1. Видно, что существует некое подобие с явлением резонанса, поскольку при равенстве частот или вблизи этой точки У минимальна.

Увеличить У можно за счет изменения одной из собственных частот колебаний, формирующих флаттер, при сохранении постоянной другой частоты, причем изменяемая частота не обязательно должна увеличиваться. На V флаттера существенное влияние оказывают инерционные и аэродинамические связи. Особенно неблагоприятно действует инерционная связь, когда центр тяжести (цт) располагается позади (по скорости потока) центра жесткости (цж).

Перемещение оси ЦТ вперед по отношению к оси ЦЖ существенно повышает V флаттера. На этом эффекте основано действие весовой балансировки (противофлаттерный груз), используемой на крыльях, оперении и лопастях. Примерная зависимость FKp от степени разбалансировки между осями ЦТ и ЦЖ показана

на  1.2.2.

Результат влияния на F полезной инерционной связи (балансировки) зависит от соотношения частот флаттеро образующих форм колебаний. При близости парциальных собственных частот влияние инерционной связи более эффективно, чем при их различии. Указанный эффект иллюстрируется  1.2.3, когда для повышения FK флаттера при близости частот требуется меньший балансировочный груз.

Упругие связи определяются величиной коэффициента анизотропии всей конструкции или конструкционного материала. Эффект упругой анизотропии можно создать применением специального материала, обладающего этими свойствами, или подкрепить обшивку продольным набором под некоторым углом к строительной оси.

Явление флаттера происходит со значительным числом взаимодействующих форм колебаний. Чаще всего удается выделить две основные степени свободы в каждой наблюдаемой форме флаттера; остальные играют вспомогательную роль. Поэтому форму флаттера обычно характеризуют двумя основными степенями свободы, например, «изгиб крыла» — «кручение крыла», «изгиб крыла» — «изгиб фюзеляжа» и т.п. При изгибно-изгибной форме флаттера кручения крыла, приводящее к изменениям углов атаки, происходит за счет изгиба фюзеляжа.

На JIA может возникать несколько форм флаттера. Если за счет некоторых конструктивных мероприятий удается повысить У одной из форм флаттера, у которой эта скорость была наименьшей, то начинает проявляться другая форма флаттера.

Например, на  1.2.4 показано, что с ростом жесткости крыла на кручение изгибно-крутильная форма 1 флаттера может перейти в гибкую форму 2. Это обстоятельство существенно усложняет решение задачи об оптимизации конструкции по условиям флаттера.

 

ФОРМИРОВАНИЕ МАССЫ ЭЛЕМЕНТОВ КОНСТРУКЦИИ ВЕРТОЛЕТА

Узлы и агрегаты техники

.

Лучшее в мире авиации

Ждём в серии!
Сообщение в блоге
Авторские статьи
наверх