Вертолеты.ру

На простейшей функциональной диаграмме взаимодействия конструкции вертолета с внешней средой для упрощения рассматривается лишь одна часть вертолета, например лопасть несущего винта, а остальным частям соответствует один (обобщенный) блок.

Рассматриваемая часть обладает в общем случае упругими, инерционными и аэродинамическими свойствами, что и отражено на диаграмме. Сочетания этих свойств определяют возникающие при взаимодействии конструкции с воздухом и другими частями вертолета аэродинамические силы и силы реакции, а также силы инерции.

Вследствие податливости конструкции эти силы изменяют ее геометрические характеристики и порождают ее движение (например, вызывают изгибные и крутильные колебания лопасти), что приводит к изменению величины самих сил. Лопасть несущего винта взаимодействует с другими частями вертолета, что также отражено на диаграмме. Наконец, на протекание процессов в системе влияют еще и управляющие воздействия летчика.

Следовательно, в общей постановке надо рассматривать совместно как силы, так и результаты их воздействия на конструкцию, а также весь вертолет в целом без подразделения его на отдельные части. Однако такой подход очень сложен. Поэтому применяются условные упрощающие приемы: рассмотрение каждой части в отдельности, замена одного из элементов функциональной диаграммы заранее определенным воздействием или эффектом, исключение отдельных связей и др.

Так, например, рассматривают движение деформируемого тела — лопасти с возникающими при этом инерционными силами без учета аэродинамических сил и воздействий летчика и других агрегатов, т. е. собственные ее колебания. Это дает возможность выявить важные закономерности. Взаимодействие лопасти и системы управления учитывают при изучении флаттера. При обеспечении прочности лопасти рулевого винта рассматривают действующие на нее инерционные силы, возникающие вследствие реакции лопасти на воздействие аэродинамических сил и т. д.

Допустимость таких упрощений определяется сравнением теоретических и экспериментальных результатов. После того как характеристики процессов, протекающих в рассматриваемой системе, определены, их сравнивают с соответствующими критериями.

Так, рассматривая действие больших однократных нагрузок, полученные в расчете значения действующих сил и моментов в сечениях, например фюзеляжа, или определенных по ним напряжений сравнивают с допустимыми по условиям прочности. При изучении аэроупругой динамической неустойчивости судят о том, являются ли процессы затухающими или расходящимися по времени.

Уровень вибраций сравнивают с допустимым по физиологическому воздействию на экипаж и пассажиров. По величине усталостных напряжений определяют ресурс и оценивают приемлемость его значения и т. д. Соответствующие критерии устанавливают из общих соображений, по результатам эксперимента, на основании накопленного опыта и т. д.