Управление одновинтовым вертолетом.

Движение вертолета относительно земной поверхности будем рассматривать в СК .

Фюзеляж вертолета можно рассматривать как твердое тело, подвешенное к винту-носителю, который в свою очередь создает равнодействующую силу T.

Эта сила прикладывается к втулке несущего винта и направленная вверх по оси тюльпана несущего винта (тюльпаном несущего винта называется коническая поверхность, которая образуется лопастями при вращении).

рис. 10.1

рис. 10.2

Изменение равнодействующей силы T создается циклическим изменением углов наклона лопасти несущего винта. Осуществляется с помощью автомата перекоса.

рис. 10.3

Усилия, которые создаются винтом, должны быть скомпенсованы реактивным моментом.

Управление вертолетом в полете осуществляется ограниченным количеством органов управления.

Физически, для вертолета необходимо создать четыре независимых уравнения:

1) для вертикального управления – описывает изменение положения вертолета в пространстве по вертикали, путем изменения модуля равнодействующей силы T (наклон лопасти винта – шаг винта);

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

3) поперечное управление – включает пременение как моментов, так и усилий путем отклонения вектора тяги T (в результате наклона возникает составляющая вектора тяги T, которая начинает действовать в направлении крена);

4) продольное управление – аналогично поперечному (моменты тангажа возникают одновременно с возникновением силы проколов).

Предположения, которые используют при выведении уравнений движения:

· сила и моменты, действующие на вертолет, определяются из гипотезы стационарности;

· направление равнодействующей силы тяги совпадает с направлением оси конуса несущего винта;

· лопасти винта считаются абсолютно жесткими на изгиб и на кручение.

Уравнение движения вертолета получим аналогично уравнениям движения самолета. Так для продольного движения вертолету запишем следующую систему:

(10.1)

– угловая скорость вокруг вертикальной оси;

, – возмущ. внешние усилия;

– возмущенный момент по оси Z;

– продольная сила несущего винта.

Система дополнена четвертым уравнением характеризующим вращательное движение вокруг вертикальной оси связанной СК

рис. 10.4

Дата добавления: 2015-08-02