Вертолеты.ру

Переменная по азимуту аэродинамическая нагрузка, действующая на лопасть несущего винта вертолета, а также инерционные силы, возникающие при колебаниях лопасти, вызывают соответствующие динамические реакции на втулке.

Силы и моменты, действующие на втулку от каждой лопасти, складываются в соответствии с правилами здравого смысла. Суммарные силы передаются на фюзеляж вертолета и вызывают его колебания. Такие вибрации типичны для всех вертолетов, так как порождаются силами и моментами, возникающими при нормальной работе винта в обычных условиях.

Они называются нормально обусловленными вибрациями. Сила, параллельная оси винта, вызывает изгибные колебания фюзеляжа в вертикальной плоскости. Сила, вращающаяся в плоскости вращения винта, вызывает изгибные колебания фюзеляжа в вертикальной плоскости и изгибно-крутильные поперечные колебания, при которых фюзеляж вертолета изгибается в горизонтальной плоскости и закручивается относительно своей продольной оси.

В соответствии с правилами суммирования, силы, действующие на фюзеляж, содержат только гармоники, кратные числу лопастей. Обычно практическое значение имеет только гармоника с наименьшей частотой. Таким образом, круговая частота колебаний фюзеляжа вертолета, например, с пятилопастным винтом будет равна 2 оборота в секунду, частота вибраций фюзеляжа будет 10 Гц.

Важнейшими факторами, определяющими величину вибраций, являются число лопастей винта и соотношение частоты возбуждающей силы с частотами собственных колебаний фюзеляжа. С увеличением числа лопастей в соответствии с правилами суммирования возрастают номера проходных гармоник. В общем случае их величина уменьшается с ростом номера.

Поэтому при прочих равных условиях амплитуды вибраций меньше на вертолете с большим числом лопастей винта. Если частота возбуждающей силы близка к одной из собственных частот (т. е. имеется близость к резонансу), то даже небольшие силы вызывают значительные колебания. Уровень вибраций на таком вертолете будет чрезмерно высоким.