ОПРЕДЕЛЕНИЕ ВЗАИМОВЛИЯНИЯ НЕСУЩИХ ЭЛЕМЕНТОВ ВЕРТОЛЕТА

В формулы (2.1) … (2.7), по которым определяются местная ско­рость VH и углы ан, 0н несущего винта, входят проекции осредненной по площади винта скорости v*, индуцированной около него всеми други­ми несущими элементами вертолета. Например, у одновинтового верто­
лета с крьпом, стабилизатором и килем проекция на связанную ось ОХ суммарной индуктивной скорости у несущего винта

(vKP + уф + vPB + vCT + vK )со$0н — v хн хн хн хн хн

— (vKp + + vpB + vCT + vK )smflH.

*■ :н zh zh zh гн ‘ kh

Здесь v***, vzKHP (фюзеляжа, рулевого винта, стабилизатора, киля) — сос­тавляющие индуцированных скоростей в полусвязанной системе коор­динат.

Аналогично в формулу (2.19) входит осредненная по площади ру­левого винта скорость v*p в. Введение скоростей v*H, v*H, v*H, v*p в и др. в формулы для расчета аэродинамических характеристик несущих элементов вертолета является одним из методов учета их взаимовли­яния.

Более точным является метод, в котором во всех сечениях каждого из элементов индуктивная скорость находится с учетом воздействия вих­рей всех несущих элементов. Такой метод должен использоваться для расчетов наиболее важных режимов полета вертолетов. Однако это очень трудоемкий метод, и он не может применяться при изучении динамики полета, особенно при моделировании в реальном времени. Поэтому ши­роко применяется указанный выше метод с введением скоростей v* В нем каждый /-Й несущий элемент рассматривается как изолированный, но его силы и их направления определяются с учетом Ниже, а также в разд. 2.4 описан такой метод в двух вариантах, отличающихся спосо­бами определения осредненной индуктивной скорости.

В первом варианте осредненная скорость около /-го элемента v{ находится как произведение средней индуктивной скорости изолирован­ного /-го элемента на некоторые коэффициенты, зависящие от взаим­ного расположения и относительных размеров /-го и /-го элементов (они называются коэффициентами индукции и обозначаются буквой к с соот­ветствующими индексами: кпп, ксо и др.)[2, 10х 17]. Этот вариант применим только при больших скоростях полета, V > 0,15 … 0,2, так как при этом коэффициенты индукции не зависят от скорости и углов атаки, и их величины для ряда схем вертолетов известны [2, 10, 17]. Данных о величине коэффициентов индукции вертолетов других схем при полетах с разными углами скольжения при малых V в литературе практически нет. Для режима висения и малых скоростей в дополнение к этому методу используются приближенные методы учета обдувки не­сущим винтом расположенных в его струе элементов планера [ 5 ].

Во втором варианте в ряде точек каждого из несущих элементов оп­ределяются скорости, индуцированные всеми остальными элементами. Затем они осредняются по площади несущих элементов (формулы (2.24), а у несущих винтов, кроме того, находится распределение по радиусу коэффициентов первой гармоники vIC, vu, что позволяет уточнить рас­
четы влияния на несущий винт (разд. 2.2.2). Второй вариант точнее пер­вого, он применим на всех скоростях полета, при скольжении. Но вих­ревые теории даже в упрощенном виде [ 21 ] требуют для решения такой задачи большого времени счета и не пригодны для моделирования дви­жения вертолета в реальном времени на современных вычислительных маішнах. Поэтому используется приближенный метод определения ин­дуктивных скоростей [ 6 ]. Однако он дает большую погрешность, ког­да точка, в которой ищется скорость, расположена перед концами лопас­тей на азимутах 90 … 270°, где индуктивная скорость направлена вверх. Поэтому расчет взаимовлияния по [ 6 ] более точен при определении вли­яния несущего винта на стабилизатор, крыло, на задние винты у много­винтовых вертолетов.