Рис. 28. Силы и моменты, действующие на вертолет в полете

Рис. 28. Силы и моменты, действующие на вертолет в полете

В дальнейшем под , будем понимать тягу несущего винта. Изменения положения конуса НВ вызывает изменение направления вектора тяги.

Помимо  на вертолет одновинтовой схемы в полете действуют результирующие силы фюзеляжа , рулевого винта , стабилизатора .

Рассматривая проекции этих сил на оси систем координат, описанных ранее, выделим наиболее существенные величины, которые будем учитывать в последующих рассуждениях.

 – тяга рулевого винта, приложена к центру втулки и направлена по оси вала рулевого винта. Продольной и боковой составляющей  пренебрегаем.

 – сила вредного сопротивления фюзеляжа и не несущих частей вертолета (шасси, внешние подвески, дополнительные топливные баки и т. д. ). Приложена в центре давления фюзеляжа, который обычно расположен несколько впереди и выше центра масс вертолета. В дальнейшем в большинстве случаев будем считать, что вектор  приложен в центре масс вертолета и направлен по отрицательному направлению оси ОХ (в сторону, противоположную вектору скорости).

 – подъемная сила стабилизатора. Приложена в аэродинамическом фокусе стабилизатора (центре давления) и направлена перпендикулярно вектору скорости. В моторном полете направлена вниз, на режиме самовращения несущего винта – вверх.

 – сила тяжести. Приложена в центре масс вертолета и независимо от его пространственного положения всегда направлена вертикально вниз.

Аэродинамические силы, линия действия которых не проходит через центр масс вертолета, создают моменты, вращающие его относительно центра масс. К таким силам относятся:

- тяга несущего и рулевого винтов;

- подъемная сила стабилизатора.

Кроме моментов указанных сил на фюзеляж вертолета действуют реактивные моменты несущего и рулевого винтов, направленные в сторону, противоположную вращению НВ и РВ.

Из-за наличия горизонтальных шарниров на втулке НВ действует момент от центробежных сил лопастей при отклонении оси конуса несущего винта от оси вала – М_гш. Он стремится совместить ось вала с осью конуса НВ.

Силы и моменты, действующие на вертолет в полете, определяют его пространственное положение, которое характеризуется: скоростью(V) и высотой полета(H), углом наклона траектории, курсом (Ψ ), наличием углов атаки и скольжения, тангажа  и крена.

В зависимости от того, постоянные ли эти параметры во время полета или изменяются по времени, различают установившиеся и неустановившиеся режимы полета.

Установившийся режим полета – это полет с постоянной по величине и направлению скоростью.

Неустановившийся режим полета – полет с переменной по величине или направлению скоростью.

Переход с одного установившегося режима полета на другой всегда проходит через неустановившийся режим. Для анализа того или иного режима полета вертолета используют схему сил и моментов, действующих на интересующем режиме и уравнения движения.

1. 4. 1 Методика построения схемы сил и моментов, действующих на вертолет

Построение схемы сил и моментов, действующих на вертолет на различных режимах полета выполняется при следующих допущениях:

- ввиду малости углов крена и скольжения их величинами можно пренебречь и считать γ = 0; β = 0;

- сила тяги НВ в общем случае имеет пространственное положение, но ввиду малости углов d_х и d_z (характеризующих пространственное положение вектора тяги НВ) можно считать, что Т_нв при виде сбоку и сзади изображается в плоскости чертежа.

Для анализа режима полета необходимо рассмотреть две проекции вертолета – вид сбоку и вид сзади.

Рассмотрим методику построения схемы сил и моментов при установившемся наборе высоты по наклонной траектории:

а) на виде сбоку:

- обозначить центр масс вертолета (точка «0») и показать направление вектора скорости с учетом выбранного режима полета;

⇐ Предыдущая891011121314151617Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: