Расчетные исследования виброперегрузок несущего винта, вызванных пульсацией силы тяги, на базе вихревой теории

Авторы

Анимица В. А.^*, Борисов Е. А.^*, Крицкий Б. С.^**, Миргазов Р. М.^***

Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского (ЦАГИ), ул. Жуковского, 1, Жуковский, Московская область, 140180, Россия

*e-mail: spintest@tsagi.ru
**e-mail: boris.kritsky@tsagi.ru
***e-mail: ruslan.mirgazov@tsagi

Аннотация

Проведены численные исследования переменных нагрузок, обусловленных нестационарным обтеканием лопастей несущего винта, передаваемых на втулку винта при больших относительных скоростях полёта (µ=0,5). Для моделирования процесса обтекания лопастей использовалась схема тонкой несущей поверхности [1,2,3,4,5]. Неравномерные нагрузки, вызванные силой тяги, разложены по лопастной гармонике и обертонам. Выделены наибольшие величины отклонения от средней амплитуды силы тяги. Выполнен анализ переменных нагрузок с традиционной системой управления. Выработаны алгоритмы управления высшими гармониками, которые реализуются при управлении лопастями и позволяют уменьшить пульсации силы тяги при фиксированном среднем значении силы тяги.

Излагаются результаты численного исследования влияния индивидуального управления каждой лопастью по азимуту путём циклического изменения угла их установки с целью уменьшения вибраций, передаваемых на втулку, несущим винтом вертолёта, которые негативно сказывается на его узлах, агрегатах, экипаже и пассажирах. Исследование заключается в создании методики и математической модели по активному управлению лопастями по азимуту при лопастных частотах.

Одним из направлений по улучшению характеристик вертолёта

Ключевые слова

вихревая теория, несущий винт вертолета, переменные нагрузки, виброперегрузки, алгоритмы управления

Библиографический список

1. Крицкий Б.С. Математическая модель аэродинамики винтокрылого летательного аппарата // Труды ЦАГИ. Вып. № 2655. 2002. — С. 50-56.

2. Программа расчёта аэродинамических характеристик скоростных несущих винтов вертолётов различных схем (Gr_Vega_V1.1). Головкин В.А., Крицкий Б.С., Миргазов Р.М. Свидетельство государственной регистрации программы для ЭВМ № 2013661689 от 12 декабря 2013 г.

3. Белоцерковский С.М., Локтев Б.Е., Ништ М.И. Исследование на ЭВМ аэродинамических и аэроупругих характеристик винтов вертолетов. — М.: Машиностроение, 1992. — 218 с.

4. Белоцерковский С.М., Котовский В.Н., Ништ М.И., Федоров Р.М. Математическое моделирование отрывного обтекания тел. — М.: Наука, — 1988. — 231 с.

5. Головкин М.А., Кочиш С.И., Крицкий Б.С. Методика расчета аэродинамических характеристик комбинированной несущей системы летательного аппарата // Труды МАИ, 2012, № 55: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=30023

6. Игнаткин Ю. М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование интерференции между несущим и рулевым винтами вертолета при вертикальном снижении, включая режим «вихревого кольца» несущего винта // Труды МАИ, 2013, № 69: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=43135

7. Игнаткин Ю.М., Макеев П.В., Шомов А.И. Численное моделирование интерференции между несущим и рулевым винтами вертолета на режиме горизонтального полета со скольжением // Труды МАИ, 2013, № 69: http://www.mai.ru/science/trudy/published.php?ID=43132

Скачать статью