Вертолеты.ру

Эффект воздействия внешних сил на лопасть в значительной мере определяется соотношением частот действующей нагрузки (гармоник аэродинамической силы) и собственных ее частот.

Лопасть совершает изгибные колебания как балка, однако дополнительно на нее воздействует центробежная сила, которая по своему характеру является восстанавливающей — растягивая лопасть, она стремится вернуть ее в неизогнутое состояние. Поэтому ее эффект равносилен увеличению жесткости тела, т. е. сводится к повышению собственных частот изгибных колебаний.

Для наглядного представления строят резонансные диаграммы. На них наносят значения собственных частот в зависимости от частоты вращения винта. С увеличением частоты вращения винта частоты собственных изгибных колебаний возрастают. На график наносят также прямые частоты гармоник внешней нагрузки. Точки пересечения кривых соответствуют совпадению одной из собственных частот с частотой одной из гармоник, т. е. резонансу.

Такие точки при частоте вращения, значительно меньшей, чем эксплуатационная, практического значения не имеют, поскольку при таких частотах винт работает лишь кратковременно — при раскрутке и торможении. Иное дело точки резонанса при эксплуатационной частоте вращения или вблизи от нее. Наличие их означает, что соответствующая гармоника будет вызывать большие колебания и напряжения в лонжероне даже при малой нагрузке.

В такой лопасти неизбежно возникновение больших колебаний с частотами 4 и 6 раз за оборот винта. Эта лопасть имеет очень малый ресурс. При хорошо спроектированной лопасти массовые и жесткостные характеристики подобраны так, чтобы в зоне эксплуатационных частот вращения резонансов, а следовательно, чрезмерного усиления колебаний не было.