Системы координат
Системы координат необходимы для анализа динамики движения вертолета в пространстве.
Связанная система координат – OXУZ - движется вместе с вертолетом и жестко связана с его конструкцией. Начало координат расположено в центре масс вертолета, продольная ось –OX - направлена вперед параллельно строительной горизонтали фюзеляжа, нормальная ось – OУ - вверх, поперечная ось – OZ - в сторону правого борта вертолета.
Скоростная система координат – OXaУaZa – начало координат в центре масс вертолета. Ось OXa – скоростная ось (ось сопротивления) направлена вперед, параллельна скорости полета, скорости набегающего потока. Ось OУa - ось подъемной силы перпендикулярна оси OXa. Ось OZa - боковая ось перпендикулярна оси OУa и направлена вправо.
Земная (нормальная) система координат – OХgУgZg фиксирована по отношению к Земле. Начало координат располагают в точке взлета. Ось OXg - по линии заданного курса полета. В этом случае изменение координаты Xg характеризует путь, пройденный по маршруту, координаты Yg - изменение высоты полета, координаты Zg - боковое уклонение от линии заданного пути.
Подвижная система координат – OXoУоZo движется вместе с вертолетом. Начало координат в центре масс, ось ОУо направлена вверх по вертикали, оси ОХо и OZo лежат в местной горизонтальной плоскости, относительно которой определяют угловое положение вертолета в пространстве. При этом ось ОХо может быть ориентирована параллельно оси OXg или в направлении полета.
Режимы работы несущего винта
Углом атаки несущего винта называется угол, заключенный между вектором скорости набегающего потока и плоскостью вращения несущего винта. Обозначается буквой “А”. Возможны два режима обтекания: осевого обтекания, где А равно плюс-минус 90о, косого обтекания, где А не равно плюс-минус 90о. Частный случай А = Оо – плоское обтекание.
Азимутальное положение лопасти
Лопасти и ее элементы при поступательном полете имеют различную картину обтекания. Для анализа отличия обтекания лопастей в плоском и косом режиме вводится понятие азимута.
На вертолетах Российского производства
направление вращение несущего винта
одинаково, поэтому для азимута
=
Оо принято положение лопасти над
хвостовой балкой. В азимуте
=
90о поток складывается с набегающим
потоком, и эффективный поток максимальный.
В азимуте
= 270о лопасть находится в отступающем
потоке, и эффективный поток минимальный.
Зона обратного обтекания
В поступательном полете в азимуте 90о лопасть обдувается набегающим потоком. Результирующая скорость складывается из окружной скорости и скорости набегающего потока. В азимутах 180о и 0о влияние набегающего потока незначительно, и условно возьмем его за нулевое значение. В азимуте 270о лопасть отступает от набегающего потока, и результирующая скорость будет состоять из разницы окружной скорости и скорости набегающего потока. С увеличением скорости полета комлевая часть лопасти начинает обдуваться сзади, не участвует в создании подъемной силы. Чем больше скорость полета, тем большая часть лопасти не создает подъемную силу. Образуется зона обратного обтекания.
