ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПРИНЯТОГО МЕТОДА
В принятом методе определения характеристик несущего винта в каждой точке ометаемого диска находится угол атаки и число М, затем суа и схр последние определяются по характеристикам профилей, полученным по результатам испытаний профилей в аэродинамической трубе. В них вносятся поправки [17]. Например, значения (с^л)тах профилей при стационарном обтекании на 0,3 … 0,2 больше, чем по продувкам моделей крыльев с удлинением 5 при малых числах Re. В процессе расчета в характеристики профилей вносятся поправки для учета влияния неста — ционарности обтекания сечений лопасти и на то, что они обтекаются со скольжением. В настоящее время нет хорошо апробированного метода определения поправок, поэтому не даются формулы для их вычисления. Ряд данных по этому вопросу имеется в литературе [ 8 ].
Форма распределения индуктивных скоростей по площади несущего винта считается заданной. Она определяется в зависимости от величины характеристики режима полета /а. Следовательно, расчеты делаются без привлечения вихревой теории для определения индуктивных скоростей. Для расчета интегральных характеристик несущего винта это допустимо, так как вносимая при этом ошибка не превышает 2 … 5 %, а время расчетов сокращается на 1 — 2 порядка. Метод определения индуктивных скоростей описан ниже, в разд. 1.2.1.
Угол взмаха лопасти относительно горизонтального шарнира находится в процессе расчета винта численным интегрированием уравнения махового движения. Угол поворота лопасти вокруг вертикального шарнира (угол качания) считается постоянным на данном режиме полета. Это допустимо, так как переменная часть угла качания не превышает 1—2°. Учет среднего угла качания лопасти с0 не требует изменения формул для определения элементарных сил лопасти, так как положение лопасти относительно вектора скорости несущего винта определяется углом фл (рис. 1.2) . Угол с0 учитывается при определении кинематических характеристик втулки и автомата перекоса винта, так как их положение относительно вектора скорости несущего винта, следовательно, продольной оси вертолета определяется суммой фп + с0. Угол с0 входит также в выражение для моментов несущего винта, так как он определяет положение точки А приложения сил лопасти к втулке (рис. 1.3). Точка А является точкой пересечения оси горизонтального шарнира с осью лопасти. Эффек-
Рис. 1.2. Определение положения лопасти, втулки и продольной оси вертолета относительно вектора скорости Кн: 1 — ось попасти; 2 — продольная ось вертолета; 3 — прямая, проходящая через ось в. ш; 4 — эффективный 1Г при с0 = О |
Рис. U. Положение точки А. Полусвязанная система координат несущего винта и связанная система координат лопасти тивная величина выноса горизонтальных шарниров определяется расстоянием /г, показанным на рис. 1.2. Отметим, что горизонтальный шарнир конструктивно располагается в точке А нормально к оси, отклоненной относительно вертикального шарнира лопасти, причем угол с0 соответствует крейсерской скорости; это обеспечивает уменьшение нагружения подшипников или элементов, их заменяющих.
Расчеты делаются, как правило, без учета изгибных деформаций лопасти, так как они на интегральные, осредненные по времени силы и моменты несущего винта влияют слабо.
Если лопасти сочленяются с втулкой не шарнирно, а посредством упругого элемента, то находится положение фиктивного горизонтального шарнира, при маховом движении вокруг которого перемещения эффективных сечений лопасти (г > 0,3) и моменты Мхи, М2Н такие же, как у винта с упругим элементом (практически /г = 0,05 … 0,1 в зависимости от жесткости упругого элемента и лопасти).
Крутильная деформация приводит к изменению крутки лопасти Афг. Ее нужно хотя бы приближенно учитывать. Что же касается осредненных по лопасти составляющих крутки по нулевой и первой гармоникам и0, Пі с, Vis, то они могут при расчете аэродинамических характеристик винта не рассматриваться, а их влияние учитывается, как указано в разд. 1.5.4. Переменные по радиусу лопасти углы ір1сг = vlcr — vlc и др. при расчетах динамики полета обычно не учитываются.