ОПРЕДЕЛЕНИЕ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК НЕСУЩЕГО ВИНТА ПРИ 0Н = 0. УЧЕТ КРУЧЕНИЯ ЛОПАСТЕЙ

При использовании теории эквивалентного винта необходимо знать составляющие угла установки лопастей <р0, <plc, ipls. Некоторые из состав­ляющих определены в разд. 1.1 … 1.4. Теперь получим полные выраже­ния. На рис. 1.33 показаны лопасти при азимутальных положениях фл = 0 и фл = 90°, кинематические схемы автоматов перекоса, положительные направления углов и моментов. Положительные направления углов Дфап и 0К зависят от направления вращения несущего винта: когда оси пово­рота автомата перекоса и оси полусвязанной системы координат несу­щего винта ОнХн, 0HZH отстают от связанных осей вертолета OX, OZ (повернуты в сторону, противоположную направлению вращения винта), то Д фа п > 0 и Рн > О. Поэтому схемы показаны и для левого, и для правого винтов. На схемах показан угол

х = 90° — (о„ — Афап — со) — 0„, (1.144)

определяющий зависимости углов установки лопастей от углов 5В, 6К и нагрузок на автомат перекоса. Например:

біс = С + + 5Bcos х)Лал1//л;

sin де = (£>i cos0H — D2 ап0„)/л//галі; cos де = ф2 cos/3H + І), sin MW^a. n — Перейдем К ВЫВОДУ формул ДЛЯ УГЛОВ ро, ‘Pic, Pis <А> = богу — ка0 + *>о + Р0.шІсо. иі > (1.146)

«Ріс = 5icry + Kfli + vic + МшісІспх>

1Pis ~ 6jjry * і ^шіs! cnz’ (1.147)

Слагаемые v0, vlc, uls в прямолинейном полете на V"^ 200 км/ч равны 1 … 2° (по абсолютной величине). При криволинейном движении они из­меняются, причем если bT < Ьр или Ьж < Ьр, то кручение лопасти увеличивает демпфирование вертолета [17] (Ьж — расстояние до оси жесткости).

Последние слагаемые выражают деформацию системы управления. Она пропорциональна шарнирному моменту лопасти при соответствую­щем азимутальном положении и обратно пропорциональна жесткости; слх, сл2 — приведенные к осевому шарниру лопасти жесткости продоль­ного и поперечного канала системы управления при нагружении лопастей моментами, изменяющимися по первой гармонике. Поскольку основным податливым элементом системы управления является автомат перекоса,

то жесткости отличаются мало: спх = спг = сп. Подставляя в (1.147)

выражения а! = а1э + <ри, Ъ i =bi3-iplc, после преобразований получим:

^ісО + к2) = (51с + K8ls)ry + к(в1э + кЬі3) +

+ (Мш1С +кMmis)jcn+ (ylc + kvis) t

<^is(1 + К?) = (5is — + k(Z>13 — ка1э) +

+ Шшт — кМшії)/сл+ (Уч~ KVic)

Углы 81егу, 5игу — это углы установки лопастей при отклонении орга­нов управления (рис. 1.33). Они равны:

^ісгу ( +8К Гу cos(ія + 6В ry sin/?H) +

+ ^2(бв-гу cos/3H ± бк гуяп/Зн);

(1.149)

bигу ( bв. гу ^ ® к. гу 0н)

— ^2 (± «к. гу cos/JH — 5В гу sinJSH).

Напомним, что все величины, входящие в формулы (1.146) … (1.148) (как и материал всей гл. 1), относятся к полу связанной системе коорди­нат несущего винта. Положительные направления оси 0HZH и углов пово­рота этой системы совпадают с направлением вращения винта. Углы же 8В , 8В гу, 6К, 6К гу относятся к правой связанной системе координат. Поэтому формулы (1.145) и последующие содержат два знака; верхний относится к вертолету с несущим винтом левого вращения, а нижний — правого.

Первые гармоники шарнирных моментов лопастей связаны с момен­тами автомата перекоса относительно полусвязанных осей выраже­ниями

МШ1С — — 2(^іЛ/*а. п ~ DiMzz n)lkn (/?а. п/0 • 150)

is — 2(i? i Л/гап — D-x (/?а, п//л)

Используя выражения (1.146) … (1.150), получим окончательные формулы:

Ро = ^огу ~ Kfl0 ■*" ^оупр>

Pic = — Dl{±bK rycosfiH — 5B. rysin0H) + D2(SB. ry cos0H T T5K. ry sin(3H) + к(в1э + к61э)/(1 + к2) + <plcynp;

‘Pis ^і(^в. гу T ®к. гу ^ ^(^^к. гу cos^h +

"*■ 5B rySin0H) + К(Ь— Kfll3)/(1 + К ) + <Pisynpt

^Оупр ^"ош/^ош ^ »0,

^ісупр — + ^i^zan )/с> + (vic + к ^ is) / (1 + К2);

^нупр — (^l^za п ~ п)/сф + i^is ~ KJJi с)/0 + К2);

(1.152)

^ = сл*л(^ + ОІ)/2 = слкп(Ялп/1п)2/2,

С0 Ш ~ Cn/ljl •

Зависимости v’oynp* ^ісупр» ‘/’lsynp от ^хн > [ун> ^о>^лн. согн стро­ятся на графиках, аналогичных рис. 1.17, 1.18, 1 25 и др.

Если учитывать только упругость системы управления, то выраже­ния (1.151), (1.152) сведутся к выражениям (1 141), и учет упругости упрощается.

Усилия, действующие на гидроусилители, определяются моментами относительно фактических осей автомата перекоса:

Р» гу — l^za. n/*B — (М2а „ COS /5Н + Мха п Sin/JH)//B,

(1.154)

РК гу ~ + (Мха п cos — а п sin 0Н )/ г к ■