Основой для вывода и использования упрощенных уравнений движения вертолёта является допущение о замене несущего винта с его сложной динамикой – равнодействующей силой. При этом предполагается, что маховое движение лопастей изменяется мгновенно при изменениях параметров движения вертолёта (скорость, угол атаки, угловая скорость) и углов общего и циклического шага лопастей.
Как правило, при таком рассмотрении не учитываются связи между продольным и боковым движениями и эти движения рассматриваются отдельно. При анализе продольного движения рассматриваются следующие уравнения:
; (2.1)
; (2.2)
; (2.3)
В уравнениях (2.1), (2.2), (2.3) учитываются только переменные и
.
Входными величинами являются продольный наклон кольца автомата перекоса æ и величина общего шага φ0.
Соотношение для сил и моментов на несущем винте
Зависимости сил и моментов на несущем винте от параметров движения должны быть известны для определения параметров движения, соответствующих установившемуся режиму полета, балансировочных положений органов управления и для определения коэффициентов уравнений движения вертолета (производных устойчивости).
В практике расчетов устойчивости балансировочные отклонения управления и производные устойчивости определяются на основании данных детального аэродинамического расчета, выполняемого с помощью ЦВМ.
Основу упрощенного метода определения названных величин составляет импульсная теория несущего винта. В импульсной теории рассматривается несущий винт с постоянными углами установки лопастей по азимуту. В то же время для уравновешивания сил и моментов, действующих на вертолет, необходимо определенное введение циклического шага, зависящее от режима полета. Для получения возможности применения выводов импульсной теории к винту с переменным циклическим шагом вводится понятие эквивалентного несущего винта.
Продольная балансировка
Рассмотрим силы и моменты, действующие на вертолет в продольной плоскости (имеем ввиду одновинтовой вертолет).
На рис. 2.1 приведена схема действия упомянутых сил и моментов.
Рис. 2.1. Схема сил и моментов, действующих на вертолет в установившемся режиме полета (продольное движение).
Начало координат лежит в центре масс вертолета. Ось y связной системы координат параллельна оси несущего винта, ось x направлена вперед. Ось yg земной системы координат направлена вертикально. Как обычно, – угол тангажа вертолета;
– угол атаки несущего винта и вертолета;
– угол наклона траектории. Рассмотрим уравнения равновесия вертолета:
(2.4)
где X, Y, Mz – соответственно суммы сил, действующих на вертолет вдоль осей x и y и моментов относительно оси z.
В развернутом виде они равны (без учёта продольной и боковой сил и крутящего момента рулевого винта):
(2.5)
Значение XФ может быть подсчитано по формуле
, (2.6)
где Sвр – площадь эквивалентной вредной пластинки фюзеляжа.
Величиной Yф, если вертолет не имеет крыла, можно пренебречь.
Величину продольного момента фюзеляжа можно подсчитать по формуле:
. (2.7)
Материалы о транспорте:
Расчет параметров датчика
Расчет выходных напряжений датчика обратной связи по выходному звену (ДОС РП) Исходные данные: 1 Параметры резистивного элемента ЭР1-1-1´90 1кОм (см. Технические условия АЖЯР.434215.016 ТУ). - ...
Расчёт магнитной цепи и намагничивающего тока
Значения индукций: Расчётная высота ярма: , т.к. отсутствуют аксиальные вентиляционные каналы Находим магнитное напряжение воздушного зазора: , где - коэффициент воздушного зазора (коэффициент Картер ...
Расчет затрат на запасные части и ремонтные материалы
Затраты на ремонтные материалы и запасные части определяют по нормам затрат на техническое обслуживание и текущий ремонт дорожной техники с учетом инфляции. Затраты на запасные части и материалы для ...