НАГРУЗКИ НА СРЫВНЫХ РЕЖИМАХ
Характерной особенностью кривых ш (Рис — 1-25) является резкое возрастание на срывных режимах силы, стремящейся опустить ползун автомата перекоса (Р0 ш < 0). Это приводит к уменьшению угла установки винта за счет упругих деформаций. Так, при а’н “ а’н ср +5° и при постоянном положении рычага управления общим шагом (60 г„ = = const) угол установки лопасти уменьшается на Рош /сощ =* 2°. У некоторых гидроусилителей конструкция такова, что при Рола / i0 ш > > Рry тах происходит просадка силового штока (Д60гу < 0), так что угол установки лопастей <^0 уменьшается на большую величину, чем упру — кая деформация лопасти и системы управления.
При входе вертолета в маневр с пу > 1 одновременно с а’н увеличивается и ш2И, так что а’нср возрастает. Поэтому, а также из-за уменьшения 50 в результате упругой деформации увеличение |Рош| происходит не столь интенсивно, как показано на рис. 1.25 при 60 = const и coZH = const; при выходе из маневра уменьшаются и а’н, и ojzh, поэтому снижение |Р0 ш| происходит также менее интенсивно, причем
Рис. 1.25. ЗависимостьР0.ш ота’н, б’0, cjzh: ихн — 0; —- u>zh = 0;——- coZH = 0,02; — • — сЗгн = — 0,02 |
начало снижения может не совпадать с началом уменьшения пу (так как влияют и tH, и wZH).
Знак изменения усилий на ползуне при маневрах вертолета таков, что усилия не препятствуют перемещению гидроусилителя в сторону прекращения маневра. Действительно, если для прекращения маневра с пу > 1 летчик решит изменить угол установки винта, то он будет его уменьшать, следовательно, направление перемещения силового штока совпадет с направлением действия усилия. Поэтому заклинивания органов управления летчиками не отмечается.
Af^a. n по расчету мал, на срывных режимах он увеличивается неинтенсивно, но возрастают высшие гармоники Мш , из-за чего увеличивается переменная часть Мхл п, динамически нагружающая автомат перекоса.
Продольный момент автомата перекоса (рис. 1.26) на срывном участке становится положительным, большим по величине. Это существенная неблагоприятная особенность нагружения гидроусилителей вертолета при маневрах с большими вертикальными перегрузками, так как возросшие усилия препятствуют отклонению летчиком ручки управления для выхода из маневра: нужно отклонить автомат перекоса вперед, а на гидроусилитель действует большая сила, препятствующая перемещению его штока (подробнее см. в разд. 3.1). Кроме того, деформация системы управления вертолетом эквивалентна дополнительному отклонению автомата перекоса назад, что также препятствует выводу вертолета из маневра.
Увеличение на срывных режимах несущего винта момента М2яп и усилия на ползун, действующего вниз, объясняется тем, что при закри — тических углах атаки сечений лопасти увеличивается пикирующий момент аэродинамических сил (центр давления лопасти перемещается назад). Поэтому увеличиваются пикирующие моменты лопастей на всех азиму-
Рис. 1.26. Зависимость mzan ота’н, бcjzh: шхн = 0; —— =0;————— cjzh = 0,02; — • — toZH — —0,02 |
тах, кроме прилегающих к фл = 90°, где из-за интенсивного увеличения на срывных режимах угол аг уменьшается, а Мт увеличивается. Такое изменение шарнирных моментов приводит к увеличению направленной вниз силы PQ ш и момента Л/2ап на кабрирование.
Влияние угловой скорости сохн на нагрузки на автомат перекоса показано на рис. 1.27, 1.28. На досрывных режимах оно незначительно, а на срывных — увеличивается. Влияние нелинейно: у винта левого вращения при крене влево нагрузки уменьшаются в меньшей степени. При крене влево возрастает момент Мха п, направленный вправо, так что деформация системы управления увеличивает демпфирующий момент несущего винта. Кабрирующий момент Mza п при крене влево уменьшается, и изменение деформации системы управления дает момент несущего винта, направленный на пикирование. При крене влево сила Р0 ш, направленная вниз, практически не изменяется, .а при крене вправо — увеличивается.
Из графиков нагрузок на автомат перекоса, построенных в зависимости от Т (см. рис. 2.18), видно, что при меньшем угле б0 при выводе вертолета на заданную перегрузку (fH = const, причем tH > Гнср) нагрузки уменьшаются, поэтому рекомендуется при маневрировании уменьшать 50 на 2 … 3° ; при большем уменьшении 60 возможна недопустимая раскрутка винта (см. разд. 3.2).
При выполнении маневров одним из факторов, ограничивающих располагаемую вертикальную перегрузку, является превышение максималь-
Рис. 1.27. Зависимость теха п ота’н, s’0, шгн = 0; — а>хн =0;—— «Чти = 0,02; — • — = _ о,02 |
Рис. 1.28. Зависимость тга п ота’н, 6’ф, cjXh: с°гн = 0; —- шХц = 0;——— <Чсн = 0,02; — ■ — йхи = — 0,02 |
ной силы гидроусилителя, что приводит к его заклиниванию (см. разд. 3.1). Пусть у рассматриваемого вертолета это случается при I Ро. ш! = 0,0225 и І тхл. ці = I ^га. п! = 0,012. Из рис. 1.25 видно, что, например, при со2 н = 0, 5q ~ 16 гидроусилитель в управлении общим шагом выходит на предел при а’н = — 13°, а гидроусилитель продольного управления (см. рис. 1.26) — при = 1°. Таким образом, максималь — но допустимая вертикальная перегрузка должна соответствовать лн = — 13°, а при этом гидроусилитель продольного управления недогружен. Целесообразно изменить параметры лопасти так, чтобы один или все гидроусилители нагружались предельным усилием при наибольшем из возможных угле атаки, так как при этом увеличатся допустимые перегрузка и угол тангажа вертолета при маневрах. Если возможно изменить только тго профиля (отгибом пластины, установленной на задней кромке лопастей), то по формулам (1.133) можно определить, что нужно создать Amz0 = 0,012; при этом допустимый угол атаки по обоим каналам будет равен а’н = — 8°, т. е. он увеличивается на 5°. Если возможно изменение и т20, и других параметров лопасти, то можно подобрать варіант с а’н = = — 7°. Если нагрузки изменяются линейно при варьировании параметров лопасти, то оптимальный вариант находится симплекс-методом линейного программирования.