Летит, палки машут

lx_photos — 05.12.2017 Доделали.

А чтобы не зря постить почти ту же фоточку, расскажу немного интересного про вертолёты.

Итак, они действительно машут.
Наверное, большинство людей думают, что лопасти несущего винта (НВ) вертолёта закреплены жёстко, и неподвижны. Ну, может быть, немного гнутся, да.
Однако в большинстве случаев это не так. И как это не так, я расскажу на примере Ми-8.
Лопасть закреплена ко втулке НВ тремя шарнирами - осевым шарниром (ОШ), горизонтальным (ГШ) и вертикальным (ВШ).
Дело в том, что на лопасть при вращении действуют две основные силы - центробежная от массы, и аэродинамическая от подъёмной силы (ПС).
ПС тянет лопасть вверх, а центробежная - по радиусу от втулки НВ наружу. Масса вертолёта тянет закреплённый ко втулке конец лопасти вниз. Поэтому при вращении НВ лопасть приподнимается от упора, на котором она лежала в неподвижном состоянии, и уравновешивается равнодействующей аэродинамической и центробежной сил на некотором угле к горизонтали. Так что при вращении под нагрузкой от вертолёта лопасть описывает конус.
(про соконусность кратко: https://lx-photos.livejournal.com/72419.html )
Этот конус не будет прямым, так как при полёте вертолёта вперёд воздух попеременно набегает на лопасть спереди неё, а на второй половине круга вращения отстаёт от неё. Так же меняется и подъёмная сила лопасти - на половине круга она больше, чем ПС в неподвижном воздухе, а на второй - меньше. В итоге лопасть каждый оборот винта совершает маховые движения вверх-вниз.
Если переменными нагрузками и сильно гнуть что-то, то оно быстро сломается.
Поэтому лопасти дают поворачиваться в шарнирах для того, чтобы избежать больших изгибающих нагрузок на её корневую часть.



Горизонтальный шарнир расположен горизонтально и позволяет лопасти двигаться вверх от положения на упоре втулки.
При движении лопасти вверх её центр массы тоже двигается вверх и становится ближе к оси вращения.
Когда закреплённая масса движется ближе к оси вращения, сила инерции стремится это вращение ускорить.
Поэтому при подъёме лопасти она стремится вращаться быстрее.
Чтобы не нагружать корень лопасти этим моментом, есть вертикальный шарнир. Его ось расположена вертикально, и позволяет лопасти повернуться на некоторый угол вперёд и назад от среднего положения. При обратном движении лопасти относительно потока воздуха лопасть движется в обратном направлении.
Частота вращения НВ - примерно 190 об/мин., так что каждая лопасть по три раза в секунду машет вверх-вниз и вперёд-назад. Чтобы лопасть совсем не улетала до упоров, это колебательное движение демпфируется демпфером с гидрожидкостью внутри.
Изменение ПС винта производится изменением угла установки лопастей относительно набегающего потока при постоянной частоте вращения НВ. Угол установки лопасти меняется поворотом её вокруг осевого шарнира (ОШ). Для этого к ОШ прикреплён поводок от автомата перекоса.

Автомат перекоса - это подшипник, перекос которого относительно оси вала НВ позволяет переместить тягу управления лопастью вверх или вниз, когда лопасть проходит определённое положение.
Работа автомата перекоса:


Таким образом, управляя лишь углом установки лопастей (а значит, и их ПС), мы получаем завал конуса НВ в любом нужном направлении на нужную величину. То есть, управляем направлением и величиной тяги несущего винта.

Как-то так.
Осваивайте технику, да.



Использованы материалы учебного сайта
http://cnit.ssau.ru/vertolet/mi8/
и
http://avia-simply.ru/avtomat-perekosa-vertoleta/

Оставить комментарий

Популярные посты:

• Ранее
• Архив