Рассмотрена задача идентификации упруго-массовых характеристик вертолета, в частности, несущего винта. В качестве математической модели упругих колебаний использовано дифференциальное уравнение свободных колебаний лопасти в поле центробежных сил. Решение задачи осуществлено на основе согласования экспериментальных и расчетных собственных форм упругих колебаний.

Рассмотрены вопросы конструкции вертолетов, методы расчетов на прочность их узлов и элементов. Изложены особенности расчета на прочность фюзеляжа, несущих винтов и взлетно-посадочных устройств вертолета. Приведены результаты научных исследований, касающихся вибрации вертолета при малом и большом дисбалансе несущих винтов. Исследованы силы, действующие на вертолет при различных режимах взлета, полета и посадки.

Освещены экологические проблемы стран СНГ, связанные с большим количеством экологически опасных производств и объектов, требующих постоянного контроля для принятия своевременных мер безопасности. Применение в этих целях пилотируемых аппаратов не всегда безопасно для экипажей, особенно в зонах крупных катастроф, сопровождающихся радиоактивным, химическим и биологическим заражением, поэтому рассмотрен вопрос создания беспилотных вертолетов - авиационных роботов, которые могут проникнуть в районы повышенной опасности.

Рассмотрена задача идентификации упруго-массовых характеристик вертолета, в частности, несущего винта. В качестве математической модели упругих колебаний используется дифференциальное управление сборных колебаний лопасти в поле центробежных сил. Решение задачи осуществляется на основе согласования экспериментальных и расчетных собственных форм упругих колебаний.

Изложены общие вопросы проектирования и устройства вертолетов, обоснован выбор их параметров по уравнению существования и критерию минимума взлетной массы. Приведен числовой пример выбора параметров вертолета одновинтовой схемы средней массовой категории. Рассмотрены ограничения на параметры проектируемых вертолетов, а также особенности двухвинтовых машин. Представлены статистические материалы, используемые при проектировании данных машин.

Кризовий стан технічних систем розглянуто на прикладі гелікоптеробудування й обчислювальної техніки. Вихід із становища, що склалося, запропоновано шукати у вирішенні методологічних проблем проектування.

Розглянуто підходи до побудови алгоритмів автоматичного управління вертикальним маневруванням гелікоптера з розподілом управління між поздовжнім каналом автомату перекосу та каналом загального кроку несного гвинт.

Розглянуто питання побудови контурів автоматизованого управління гелікоптером за принципом систем активного управління з компенсацією перехресного впливу окремих каналів управління.

Показана необходимость автоматизации маловысотного полета вертолета. Приведен краткий анализ инструментальных средств обеспечения информацией о геометрических параметрах положения вертолета относительно земной поверхности. Предложено применение емкостного метода измерения дистанции приближения к впереди лежащему препятствию. Дан анализ результатов математического моделирования емкостного преобразователя. Рассмотрена структурная схема четырехканального устройства измерения дистанции до препятствия.

Розглянуто питання побудови контурів автоматизованого управління гелікоптером на принципах систем активного управління з компенсацією перехресного впливу окремих каналів управління.

Синтезовано оптимальну систему стабілізації кута тангажу вертольота на базі нового підходу до створення високоточних конкурентоспроможних систем стабілізації.

Розглянуто основні особливості проектування та виготовлення багатокомпонентної системи вимірювання аеродинамічних навантажень стрижневого типу. Проведено попереднє оцінювання метрологічних характеристик одержаної системи.

За допомогою підходів вихрової лопатевої теорії гвинта та теорії елемента лопаті досліджено аеродинамічні характеристики модифікованого рульового гвинта вертольота з нерегулярним розташуванням лопатей в площинах обертання, що знаходиться в комбінації з кілем вертольота, на режимі осьового обтікання рульового гвинта. Встановлено тенденцію зменшення кілем вертольота сумарного коефіцієнта корисної дії комбінації: рульовий гвинт - кіль. Встановлено, що в порівнянні зі зміною аеродинамічного навантаження на несучих поверхнях трилопатевого рульового гвинта, що знаходиться в комбінації з кілем, за повний оберт модифікованого гвинта спостерігається не три, а два характерних сплески навантаження.

Запропоновано практичну методику аналізу навантаження і роботи болтового з'єднання з попереднім натягом вузла кріплення підредукторної рами вертольота для проведення міцнісних і ресурсних випробувань під час вирішення питань продовження призначених показників.

Рассмотрена задача стабилизации вертолета в режиме висения при воздействии на него внешних атмосферных возмущений с учетом влияния динамики исполнительных приводов и включения акселерометров в измерительный блок системы управления. Подавление внешних возмущений осуществлено статической обратной связью по выходным переменным, которая синтезируется с помощью метода линейных матричных неравенств. Результаты синтеза оценены как аналитически, так и с помощью моделирования.

Одержано прогноз щодо значень основних ТТХ транспортних вертольотів, що визначають узагальнені показники якості за призначенням. Подальше поліпшення методики прогнозування визначальних показників ТТХ передбачається у визначенні комплексів ТТХ вертольотів певного призначення для формування факторного простору у процесі побудови моделей.

Наведено результати досліджень, спрямованих на удосконалення процесів обробки результатів частотних випробувань гелікоптера й автоматизації проектування елементів конструкції з урахуванням їх пружності на базі розробки та впровадження алгоритмічного та програмного забезпечення підсистеми параметричної та непараметричної ідентифікації, системи автоматизованого проектування лопаті несучого гвинта. На підставі проведеного аналізу та систематизації можливих шляхів підвищення ефективності проведення частотних випробувань і обробки їх даних розроблено алгоритми параметричної та непараметричної ідентифікації, що забезпечують підвищення точності визначення динамічних характеристик елементів конструкції гелікоптера. Наголошено на необхідності врахування пружності конструкції гелікоптера під час розв'язання задач аналізу та синтезу систем керування, автоматизованого проектування елементів конструкції. Представлено математичні моделі пружних коливань несучого гвинта та фюзеляжа. Обгрунтовано необхідність більш повного використання результатів частотних випробувань для розв'язання задач параметричної та непараметричної ідентифікації. Запропоновано нові методи непараметричної ідентифікації: взаємно спектральної щільності, амплітудно-фазочастотної характеристики на основі використання періодограмного методу. Розв'язано задачу ідентифікації пружно-масових характеристик несучого гвинта за результатами частотних випробувань. Наведено алгоритм розрахунку частотних характеристик функції чутливості, які використовуються для вибору оптимального

Приведены сведения о летных характеристиках самолетов и вертолетов. Изложены требования к конструкции, условия нагружения, работы и конструктивного исполнения элементов: обшивок, нервюр, лонжеронов, стрингеров, шпангоутов. Рассмотрены конструктивно-силовые схемы агрегатов: крыла, оперения, фюзеляжа, шасси, управления. Изложены рекомендации по выбору конструктивно-силовой схемы. Освещены вопросы конструирования элементов и сборных конструкций летательных аппаратов с учетом неизбежных технологических допусков на размеры элементов, механических свойств конструкционных материалов, изменчивости эксплуатационных нагрузок, несовершенств аэродинамических контуров. Описаны методы конструирования элементов минимальной массы, заданной надежности. Проанализированы методы вероятносно-статистической оптимизации, позволяющие снизить массу, повысить надежность, учесть случайные факторы.

Рассмотрены основы проектирования тяжелых вертолетов одновинтовой схемы с хвостовой балкой и рулевым винтом, а также расчетные схемы и методики проектирования их основных силовых элементов и агрегатов с учетом требований весового совершенства, аэродинамики, прочности, экономичности и технологичности производства. Уделено внимание выбору праметров газотурбинных двигателей, разработке компоновки и расчету центровки вертолета, методам проектирования и конструирования несущего и рулевого винтов, вопросам определения параметров лопастей несущего винта в контексте его влияния на планер вертолета. Описаны новаторские конструктивно-технологические решения и специфические подходы, реализованные в тяжелых одновинтовых вертолетах при проектировании и производстве.

  Скачати повний текст