Динамическая устойчивость вертолета на режиме раскрутки несущего винта на земле с учетом упругости лопастей

Авторы

Николаев Е. И.^*, Пантюхин К. Н.^**

Казанский национальный исследовательский технический университет имени А.Н. Туполева – КАИ, ул. Карла Маркса, 10, Казань, 420111, Россия

*e-mail: nikolaev_ei@kazanhelicopters.com
**e-mail: Kostyapanty@gmail.com

Аннотация

Приведены результаты исследования динамической неустойчивости вертолёта при раскрутке несущего винта на земле («земного» резонанса) с учётом упругости лопастей несущего винта вертолёта с упругой втулкой (вертолёт АНСАТ ПАО «Казанский вертолётный завод»). Результаты исследования являются новыми по сравнению с результатами, полученными традиционным методом решения задачи, при котором исследуется отдельно каждая степень свободы вертолёта. Для решения задачи «земного» резонанса в предлагаемой постановке выведены дифференциальные уравнения движения вертолёта с учётом шести степеней свободы корпуса и трех степеней свободы лопастей на упругой втулке. Для полученной системы дифференциальных уравнений построена система характеристических алгебраических уравнений, по характеру корней которых определяются зоны неустойчивости движений лопастей и вертолёта в зависимости от угловой скорости вращения несущего винта. Проведён сравнительный анализ положения зон неустойчивости, полученных для винта с жёсткими и упругими лопастями. Представлено сравнение с результатами расчётов по классической схеме Колемана.

Ключевые слова

земной резонанс, лопасть, собственные частоты и формы колебаний

Библиографический список

1. Ильин М.М., Колесников К.С., Саратов Ю.С. Теория колебаний. — М.: Изд- во МГТУ им. Н.Э. Баумана, 2003. — 272 с.

2. Аладьев В.З., Богдявичюс М.А. Maple 6: Решение математических, статистических и инженерно-физических задач. — М.: Лаборатория базовых знаний, 2001. — 824 с.

3. Николаев Е.И., Пантюхин К.Н. Исследование устойчивости вертолета с полозковым шасси на режиме раскрутки несущего винта на земле // Вестник КГТУ им. А.Н. Туполева, 2012. № 4. С. 44 — 54.

4. Миль М.Л., Некрасов А.В., Браверман А.С., Гродко Л.Н., Лейканд М.А. Вертолеты. Расчет и проектирование. Колебания и динамическая прочность. — М.: Машиностроение, 1967. — Т. 2. — 423 с.

5. Павленко Н.С. Выбор параметров и методы обеспечения прочности бесподшипниковых, в том числе жестких, несущих винтов // Вестник Московского авиационного института. 2015. Т. 22. № 2. С. 25 — 35.

6. Сафонов А.И. О влиянии вязкого трения на устойчивость равновесий тела с вибрирующим подвесом // Вестник Московского авиационного института. 2014. Т. 21. № 2. С. 158 — 168.

7. Сидоренко А.С. Динамическое состояние конструкции вертолета при нестационарном движении посадочной площадки // Вестник Московского авиационного института. 2010. Т. 17. № 5. С. 34 — 42.

Скачать статью