Вертолеты.ру

Рассмотрим лопасть рулевого винта, совершающую маховое движение относительно оси. При этом масса некоторого ее элемента попеременно то приближается к оси вращения винта, то отдаляется от нее.

Скорость массы при маховом движении, есть производная по времени угла взмаха. Проекцию этой скорости в плоскость винта, т. е. скорость приближения (отдаления) к оси вращения можно записать по аналогии выражения для ускорения Кориолиса и соответствующей силы инерции.

Когда угол взмаха увеличивается по абсолютной величине, масса приближается к оси вращения и стремится обогнать лопасть, т. е. изгибает ее вперед по вращению. При уменьшении угла сила Кориолиса направлена назад. Угол взмаха лопасти состоит в основном из постоянной части и первой гармоники, т. е. составляющей, изменяющейся по времени по закону синуса. Другие составляющие гармоники с более высокими частотами малы.

Ускорение, а значит, и сила Кориолиса содержат две гармоники: первую — с частотой и вторую — с удвоенной частотой. Постоянная составляющая угла взмаха для рулевого винта обычно невелика. Поэтому амплитуда второй гармоники кориолисовой силы, пропорциональная квадрату амплитуды махового движения, заметно больше амплитуды первой, пропорциональной произведению других характеристик.

Таким образом, маховое движение лопасти в плоскости взмаха, происходящее в основном по первой гармонике, порождает кориолисову силу, изгибающую лопасть в плоскости вращения, причем наибольшую величину имеет вторая ее гармоника. Наиболее нагруженными будут те режимы, на которых маховое движение относительно горизонтального шарнира – возрастает.