Управление одновинтовым вертолетом.

Движение вертолета относительно поверхности Земли будем рассматривать в .

Фюзеляж вертолета можно разглядывать как твердое тело, подвешенное к несущему винту, который, в свою очередь, создает равнодействующую силу Т.

Эта сила прикладывается ко втулке несущего винта и направлена вверх по оси тюльпана (конической поверхности, образованной лопастями при оборотах) несущего винта.

рис. 10.1

рис. 10.2

Изменение равнодействующей силы Т создается цикличным изменением угла наклона лопастей несущего винта. Совершается с помощью автомата перекоса.

рис. 10.3

Усилия, создаваемые винтом должны быть скомпенсированы реактивным моментом.

Управление вертолета в полете осуществляется ограниченным числом органов управления. Физически, для вертолета необходимо составить 4 независимых уравнения:

1) Для вертикального управления описывает изменение положения вертолета в пространстве по вертикали, путем изменения модуля равнодействующей силы T (осуществляется путем изменения наклона углов лопастей винта – шага винта);

2) Путевое управление определяет положение вертолета в пространстве относительно вертикальной оси, позволяющей пилоту направлять нос вертолета в любом желаемом направлении в горизонтальной плоскости;

3) Поперечное управление включает применение как моментов, так и усилий путем отклонения вектора тяги Т;

4) Продольное управление – аналогично поперечному, т.е. момент тангажа возникает одновременно с возникновением продольных сил.

Допущения, которые используют при выведении уравнений движения:

1) Силы и моменты, действующие на вертолет, определяются из гипотезы стационарности;

2) Направление равнодействующей силы тяги совпадает с направлением оси конуса несущего винта;

3) Лопасти винта считают абсолютно жесткими на изгиб и кручение.

Уравнение движения получим аналогично уравнениям движения самолета; так для продольного движения вертолета запишем следующую систему дифуров:

(10.1)

– угловая скорость движения вертолета по вертикальной оси.

, – осеве перегрузки,

– возмущающие усилия,

– продольная сила несущего винта.

(рис. 10.4)

Винтовые схемы вертолетов.

1) Схема с расположением винтов на одной оси при их противоположно направленном вращении. Преимущества: минимальные габаритне размеры, сравнительная простота трансмиссии, малый относительный вес конструкции. Недостатки: Ухудшение коэффициента полезного действия двигательной установки за счет взаимного влияния винтов. Ухудшенная управляемость в путевом отношении (потому предусмотрены и аэродинамические рули).

2) Вертолет с несущими винтами, расположенными по бокам фюзеляжа. Вертолет поперечной схемы. Преимущества: высокий КПД, вследствие отсутствия взаимного влияния винтов. Это наиболее выгодная схема с точки зрения устойчивости и управляемости, благодаря полной аэродинамической симметрии.

3) Продольная схема.

Дата добавления: 2015-07-08