17. ФЛАТТЕР НЕСУЩЕГО ВИНТА

Во многих случаях исследование флаттера несущего винта сводится к расчету колебаний изолированной лопасти. Наиболее простым видом флаттера являются колебания с двумя степенями свободы: маховым движением относительно горизонтального шарнира и поворотом в лопасти как абсолютно жесткого тела вследствие деформации проводки управления. Приведенная жесткость проводки управления изолированной лопасти зависит от вида флаттера несущего винта в целом (циклическая и тарелочная формы). Основной особенностью флаттера несущего винта является наличие вызванных вращением центробежных сил, которые определяют жесткость в маховом движении. Кроме того, маховое движение и поворот лопасти относительно осевого шарнира, как правило, связаны кинематически. Уравнение свободных колебаний для определения границ устойчивости лопасти несущего винта имеет вид, аналогичный (38) [25]. Применяя эти уравнения для решения задачи о флаттере лопастн несущего винта, нужно заменять скорость потока V на угловую скорость винта . Вектор обобщенных координат Матрица жесткости будет состоять из двух матриц: матрицы жесткости, определяемой упругими элементами и матрицы жесткости за счет центробежных сил Для определения элементов матриц применяют следующие выражения:

где соответственно массовые моменты инерции лопасти осевые относительно горизонтального и осевого шарнира и центробежный; частота

свободных колебаний вращения лопасти на проводке управления; коэффициент кинематической связи (компенсатор взмаха);

Матрицы определяют по формулам (24), в которых надо положить где радиус винта, и внести под интеграл сомножитель

Определяющими параметрами устойчивости (критической угловой скорости вращения), как и для флаттера крыла (см. п. 6), являются центровка лопасти жесткость проводки управления, положение оси вращения лопасти. Необходимые условия отсутствия флаттера лопасти:

1) для любой центровки

2) для передней центровки лопасти

С ростом скорости поступательного полета V критическая угловая скорость снижается примерно на 5—10% с изменением кинематического параметра до значений