
- •Омск 2014
- •Еврокоптер as350 b2
- •Тема 1 аэродинамика несущего винта
- •1.1 Втулка несущего винта (Рис.1)
- •1.4 Принцип образования аэродинамических сил нв
- •1.4.1 Скорости обтекания элемента лопасти
- •1.4.2 Угол атаки элемента лопасти
- •1.4.3 Аэродинамические силы элемента лопасти
- •Р ис.10 Распределение тяг лопастей при осевом обтекании
- •Распределение аэродинамических сил по ометаемой поверхности нв
- •Р ис 12 Распределение тяг лопастей при косом обтекании
- •Втулка несущего винта
- •1.4.5 Движения лопастей в плоскости действия тяги
- •Р ис.13 Схема равновесия лопасти
- •1.4.6 Маховые движения лопастей
- •1.4.7 Изменение углов взмаха по азимуту
- •1.4.8 Конус вращения несущего винта
- •Р ис.17 Конус вращения несущего винта
- •1.4.9 Работа лопастей в плоскости вращения нв
- •Функциональные динамические свойства втулки винта
- •1.4.10 Наземный резонанс
- •Р ис. 19,а Действие амортизаторов шасси
- •1.4.11 Управление несущим винтом
- •1.4.12 Понятие о балансировке еврокоптера
- •1.4.13 Продольная балансировка
- •1.4.14 Особенность горизонтального стабилизатора
- •Тема 2 основы аэродинамики хвостового винта
- •2.1 Назначение и характеристики хв
- •Р ис.24 Механическая трансмиссия
- •2.2 Управление хвостовым винтом
- •2.2.1 Основные характеристики хвостового винта
- •2.2.2 Изменение шага
- •2.3 Особенности аэродинамики хв
- •Р ис. 26 Действие компенсирующего момента хв
- •2.3.1 Влияние интерференции на тягу хв
- •2.3.2 Особенность вертикальных стабилизаторов
- •2.4 Боковая балансировка еврокоптера
- •Ограничения рлэ
- •2.5 Усилия в системе путевого управления
- •П ринцип действия компенсатора
- •2.5.1 Взаимодействие "взмах лопасти - шаг" (соединение k)
- •Р ис.34 Взаимодействие взмаха лопасти и изменения шага хв
- •2.5.2 Действие балансировочных грузов
- •2.6 Неисправности хвостового винта
Распределение аэродинамических сил по ометаемой поверхности нв
Каждая лопасть при своем вращении создает силу тяги Тл (примерно равную подъемной силе), точка приложения которой (центр давления) находится на удалении =0,7RН от оси вращения НВ. Тяга каждой лопасти – это сумма тяг её элементов:
Тл= ТЭЛ.
На режиме осевого обтекания эпюра распределения тяг элементов по длине лопасти для азимутов 90 и 270 0выглядет следующим образом, см рис.10.
Наибольшая величина тяги лопасти действует на относительном радиусе =0,7RН, наименьшие значения –в корневой и концевой частях лопасти. При этом характер изменения тяг по длине лопастей в любом азимуте одинаков.
На режиме косого обтекания скорости обтекания лопастей (эффективные скорости ) изменяются в зависимости от азимута. Тяги наступающих лопастей больше, а тяги отступающих лопастей меньше по сравнению с осевым обтеканием (рис.12 ).
Максимальное значение тяги лопасти имеют в азимуте 90°, минимальное - в азимуте 270°, причем корневые элементы отступающих лопастей имеют отрицательные тяги, находясь в зоне обратного обтекания.
Р ис 12 Распределение тяг лопастей при косом обтекании
Действуя на плече r, тяги каждой из лопастей создают моменты изгиба относительно точек крепления лопастей к втулке. При работе НВ в осевом потоке изгибающие моменты в любом азимуте лопасти одинаковы.
При переходе НВ на режим косого обтекания тяги лопастей и их изгибающие моменты начинают циклически изменяться при изменении азимута лопасти.
Чем больше скорость косой обдувки, тем более неравномерный характер имеет распределение аэродинамических сил и изгибающих моментов по ометаемой площади НВ (Рис.12).
Под действием больших моментов, действующих по длине лопасти, на лопасти и втулку передаются большие знакопеременные нагрузки.
В косом потоке при жестком закреплении лопастей к втулке тяга НВ не совпадает с продольной осью вращения, а смещена в сторону наступающих лопастей. Поэтому на вертолет со стороны НВ действует опрокидывающий момент вправо (Рис.12).
Такой тип НВ имеет ряд существенных недостатков:
-аэродинамические силы распределены по ометаемой площади неравномерно;
-лопасти и втулка НВ воспринимают большие нагрузки в виде изгибающих моментов;
-при увеличении скорости косой обдувки возрастает опрокидывающий момент вправо, уменьшается запас поперечного управления вертолетом.
-повышаются вибрации;
-снижается ресурс работы несущей системы;
-увеличивается масса конструкции;
-уменьшается максимальная скорость.
На еврокоптере ЕС350 В2 используется полужёсткая втулка НВ «Старфлекс» с упругим (бесшарнирным) соединением без подшипников и демпферов качания, без точек смазывания. Это позволяет: уменьшить число деталей, устранить смазывание, увеличить ресурс в 3-10 раз, повысить эффективность управления и маневренность. Роль шарниров выполняют упругие элементы, изготовленные из композиционных материалов. Применение полужесткой втулки значительно снижает отрицательное воздействие выше перечисленных факторов.