МАХОВЫЕ ДВИЖЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ

Шарнирное крепление лопасти к втулкам дает им воз­можность под действием аэродинамических и массовых сил совершать маховые движения. ‘В плоскости взмаха на ло­пасть действуют:

— подъемная сила Ул;

— сила тяжести Gn;

— центробежная сила Ецб.

Под действием суммы этих сил (рис. 1.15) лопасть под­нимается над плоскостью вращения, образуя угол взмаха Рпзм — Наибольшее влияние на угол взмаха оказывают аэро­динамический момент лопасти, частота вращения несущих винтов и скорость полета.

В режиме осевого обтекания несущих винтов мгновен­ная тяга лопасти и ее аэродинамический момент относи —

только ГШ не зависят от азимутального положения, т. е. н|>и неизменных шаге и частоте вращения несущих винтов угол взмаха лопасти остается постоянным. Все лопасти образуют с плоскостью вращения постоянный во всех ази­мутах угол ро, который в данном случае называется уг­лом конусности несущего винта.

В режиме косого обтекания мгновенная тяга лопасти и ее аэродинамический момент зависят от угла азимуталь­ного положения. При движении лопасти к азимуту ф = 90° скорость обтекания в плоскости вращения и подъемная си­ла увеличиваются, лопасть получает дополнительную ско­рость взмаха (Увзм) вверх. Это приводит к уменьшению угла атаки и подъемной силы. При движении лопасти к азимуту if=270° скорость обтекания в плоскости вращения н подъемная сила будут минимальными, поэтому лопасть получит дополнительную скорость взмаха вниз. Это при­ведет к увеличению угла атаки и подъемной силы. Ука­занные обстоятельства ограничивают маховые движения лопастей, являясь аэродинамической компенсацией взмаха.

Учитывая, что при взмахе на лопасть действуют инер­ционные силы, максимальный и минимальный углы взма­ха не будут совпадать с максимумом и минимумом подъ­емной силы, т. е. при прохождении азимута if=90° ло­пасть будет иметь максимальную скорость, но не макси­мальный угол взмаха. Аналогично в азимуте if = 270° ло­пасть имеет максимальную скорость взмаха вниз, но нс минимальный угол (рис. 1.16).

Маховые движения лопастей вызывают завалы конусов вращения ВНВ и ННВ, что увеличивает расход органов управления, а также может привести к опасному сближе­нию лопастей верхнего и нижнего несущих винтов. В свя­зи с этим, хотя маховые движения демпфируются за счет аэродинамической компенсации, вводится механический регулятор взмаха (рис. 1.17), который при взмахе лопасти вверх уменьшает ее установочный угол (что приводит к уменьшению подъемной силы и ограничению взмаха вверх), а при взмахе вниз, наоборот, увеличивает его. Сте­пень действия регулятора взмаха определяется его харак­теристикой К, которая равна тангенсу угла регулятора взмаха:

где а — вынос поводка ОШ от оси ГШ;

Ъ — кинематический радиус поводка ОШ.

Величина характеристики регулятора взмаха (гг» = 36°, К=0,726) оказывает непосредственное влияние на сближе­ние лопастей ВНВ и НЫВ в поступательном полете и вы­бирается таким образом, чтобы обеспечить достаточное расстояние при сближении лопастей на всех режимах по­лета.

Продольное и поперечное управление вертолетом осу­ществляется отклонением автоматов перекоса, что вызы­вает циклическое изменение углов установки лопастей и дополнительные маховые движения. Дополнительные ма­ховые движения отстают от циклического изменения угла установки лопастей и регулятора взмаха приблизительно на 90°, а для винтов с регулятором взмаха — приблизи­тельно на 90° — о». Поэтому управление на вертолете де­лается с опережением на угол Д a])yiip=610 и конструктив­но достигается установкой двуплечих промежуточных ка­чалок АВС (рис. 1.18) на ползушках ВНВ и ННВ.

При вращении и взмахе лопасть участвует в двух дви­жениях: вращательном и поступательном. Это вызывает возникновение дополнительной кариолисовой силы, кото­рая увеличивает (при увеличении угла взмаха) или умень-

шает (при уменьшении угла взмаха) скорость движения лопасти в плоскости вращения (рис. 1.19). Описанное яв­ление основывается на законе сохранения энергии.

£ _ т ((оог0)2 т (а>,/-,)2 _ т _ с t

2 2 2

поэтому, если Г4<Г0<[Г2, ТО 0),>100>U)2.

Знакопеременное нагружение лопастей в плоскости вращения вызывает необходимость установки вертикаль­ных шарниров.