Далин В.Н. Конструкция вертолетов

В.Н. ДАЛИН, С.В. МИХЕЕВ КОНСТРУКЦИЯ ВЕРТОЛЕТОВ Допущено Министерством образования Российской Федерации в качестве учебника для студентов высших учебных заведений, обучающихся по направлению подзотовки бакалавров и мазистрое «Авиа- и ракетостроение» и специальности «Самолето- и вертолетостроение» направления под»ставки дипломированных специалистов «Авиастроение» Москва Издательство МАИ 2001 ББК 27.5.14.4 Д 15 Федеральная целевая программа книгоиздания России Рецензенты: д-р техн. наук, гл. конструктор АООТ «Камова Ю.Г. Соковиковг Казанский государственный технический университет им.

А.Н. Туполева Д 15 Данин В.Н., Михеев С.В. Конструкция вертолетов: Учебник. — Мл Изд-во МАИ, 2001. — 352 сл ил. 1ЯВХ 5-7035-2330-3 Излагаются: состав, назначение, устройство я процесс конструирования основных агрегатов и систем; конструктивно-силовхио к кинематнческне схемы агрегатов, конструкций деталей и уззхсзп агрегатов.

Для студентов, обучающихся по направлению «Авиастроенвхо» специальности «Самолето- и вертолетостроение», а также для схгецналнстов вертолетных ОКБ. Д 2705140400- 438 ББК 27.5.1Ф.4 094 (02) — 01 О В.Н. Далин, С.В. Михеев, 2О01 1ЯВХ 5-7035-2330-3 В ь с Ь К а К п У 6 колея шасси масса лз % = — — относительная масса конструкции же у К Л Ч уг НВ РВ ВПП ЭП КСС ККС ЛА СУ ГТД ТВД ГШ ВШ ОШ ЦТ Цж ЦД ПОС ПЗУ КМ ВТ МСХ Основные обозначении и сокращении хорда лопасти, крыла относительная толгцина лопасти, крыла угол отклонения какого-либо органа управления модуль нормальной упругости материала напрянсенне площадь периметр коаффициент трения вес ускорение силы тяжести удельный вес радиус размах удлинение сужение скорость несущий винт рулевой випт взлетно-посадочная полоса зластомерный подшипник конструктивно-силовал схема конструктнвно-кинематическая схема летательный аппарат силовал установка газотурбинный двигатель турбовинтовой двигатель горизонтальный шарнир вертикальный шарнир осевой шарнир цензр тлжести центр «кесткости центр давления противообледенительная система пылезащитная установка композиционный материал валы трансмиссии муфты свободного хода ПРЕДИСЛОВИЕ Настоящий учебник соответствует программе курса «Конструкция вертолетовэ длл авиационных вузов.

Зта программа предшествует курсу «Проектирование вертолетовэ, повтому в учебнике даны предварительные краткие сведения о содержании этапов создания вертолета и соответствующие общие и частные критерии вффективности летательных аппаратов. Учебник состоит из введепия и семи глав. В книге рассмотрены основные задачи процесса конструирования агрегатов вертолетов и условия нагружения, определяющие прочность вертолета и его основных агрегатов. Общие для всех агрегатов вопросы формирования нх массы вынесены в отдельную главу. Вопросы формирования конструктивно-силовой и конструктивно-кинематической схемы основных агрегатов вертолета имеют свою специфику, повтому оня рассматриваются применительно к агрегату и излагаются в соответствующей главе.

В учебнике сделана попытка обобщить накопленный опыт копструирования агрегатов вертолетов в отечественной и аарубежной практике и сформулировать базу знаний для творчесной конструкторской работы молодых специалистов в области вертолетостроения. Авторы считают своим долгом отметить большой вклад в окончательное формирование рукописи учебника ведущих специалистов в вертолетной промышленности, в частности специалистов-агрегатчиков МВЗ им. М.Л.

Миля и ВНТК им. Н.И. Камова. Авторы выражают также благодарнощь канд. техн. наук, доц. О.А. Завалову ва ценные предложения, сделанные в процессе подготовки рукописи к изданию. При написании учебника были испсльвованы проверенные на практико методы конструирования, силовые и кинематические схемы, расчетные и иллгострационные графики и т, д. основных агрегатов вертолета, Введение и глава 1 написаны С.В. Михеевым, главы 2, 3, 4, 5, 6, 7 — В.Н. Далиным.

Использованные источники информации соответствуют порядково- му померу в списке литературы: Введение — [14], (27], (28), [36], (39], [40), (41), [42), [44). Глава 1 — [5), (13), (17), [26), (27), (28], [32], (36), (37), (39), (40], (42), (46], [47). Глава 2 — (4), (6), (14], (19), (20), [21), [26), (31], (33), [35), (36), (38], (47]. Глава 3 — (6]. (7), [9], [10], (13], (14], [15), [16), (24), (216], (36], [42).

Глава 4 — (2), [3), (5], (6), (10), [14), [23), (26), (36), (40], [42). Глава 5 — [10), (13), (22), [36), (47). Глава 6 — [10, (13)„(18), [26), (34), [36], (42]. Глава 7 — [1), (10), [11], [12), [13), [19], [24], [25), (26], (27), (29], (30], [36), (40), (43). ВВКДКВИК Проектирование — это искусство, подобное любому другому из видов творческой деятельности человека. Талант, сдох>соеение, озарение... слова, с которыми мы встречаемся при описании деятельности поэтов, писателей, а также такие понятия, как мастере>нес исполнителя (когда речь идет, к примеру, о музыканте), в равной мере могут быть применимы и к профессии инженера. Великий Леонардо да Винчи считал себя прежде всего инже- нером. Искусство нельзя разделять на более сложные или менее сложные виды, но каждый из видов искусства имеет свои законы мастерства, и любой человек, пожелавший заняться творчеством, обязан их знать.

Много говорят об интуиции. Да, опа существует. Скал<ем прямо, сегодня мы не можем обосновать природу этого явления, но от этого отрицать свойство интуиции или способность предвидения нельзя. Слишком убедительны примеры блестящей инженерной деятельности практически во всех областях техники, Подобно тому, как человека учат искусству танца или игре на скрипке, можно научить и искусству проектирования.

В наших конструкторских бюро есть такое понятие: нонструн>иор от бога. Оно недалеко от истины, и точно знаю — такой человек любит свое дело, свое признание. Итак... Приступая к работе над проектом, конструктор должен знать технологию принятия решения. Постарайтесь сформулировать для себя (и окружающих) ответы на вопросы в такой последовательности: — цели, — задачи, — методы. От четкости сформулированных ответов по целям и задачам прежде всего зависит успех дела и эффективность вашей деятельности. О методах — в конечном счете — и пойдет речь в этой книге.

Понятие «цель работы» возглавляет иерархическую пирамиду последовательности действий. Обозначенная вами цель, безусловно, должна быть сориентирована на конечный результат. Само собой разумеется, что любая работа может содержать последовательпуэо цепь целей, как угодно детализированных, однако зто не меняет общего подхода. Разбиение процесса на последовательные этапы очень важно для начинающих проектировщиков, поскольку это позволяет сосредоточиться на поиске решения и таким образом дисциплинировать свое мышление. Умение расчленять процесс приходит с опытом: здесь нет и не может быть четких рекомендаций.

Вы обязаны верить в то, что цель реально достижима, даже если это научный поиск. Технический и технологический уровень, равно как и затраты, которые вы планируете совершить, помогут вам оценить целесообразность задуманного. Не отчаивайтесь — воистину искусство проектирования есть искусство компромиссов. Авиационное производство в силу своей специфики требует высоких капитальных затрат, однако и онн составляют только 20 — 30'/а общих затрат, которые необходимо предусмотреть, с учетом эксплуатации, поддержания необходимого уровня безопасности полетов, ремонта и т.п., поэтому в обязательном порядке следует определить затраты на поддержание парка ЛА в течение всего жизненного цикла. Современная авиакомпания или крупные потребители, к примеру Военно-воздушные силы страны, в сценарии будущего жизненного цикла стараются учесть все возможные коллизии, которые неизбежно скажутся на затратах: инфляцию, вынужденные простои, утрату части парка ЛА, возможное удорожание запасных частей в многое другое.

Ием точнее и предусмотрительнее будет выполнена эта работа, тем лучше. Где бы пи применялась авиационная техника, в военной или гражданской области, работа, выполненная ею, оценивается в затратах, которые необходимы обществу заплатить. И если общество мирится с необходимостью платить за работы, выполняемые авиацией, то это совершенно не значит, что оно готово платить любузо цену.

Именно условия рынка дают возможпость обществу чнадеть уздечку» на рост цен. Конкурентоспособность — наиглавнейшая задача, которая решается при любом проектировании чего-то нового. В авиации чаще всего критерием выступает стоимость часа эксплуатации летательного аппарата.

Следовательно, чем дешевле ваша конструкция, чем долговечнее она, чем меньше трудоемкость ее обслуживания, чем ниже затраты на обслуживазощий персонал, тем она выгоднее. Работу, выполняемую в течение часа эксплуатации ЛА, принято считать часовой производительностью. Величина абсолютно всех затрат, которые вынужден нести эксплуатант ЛА (эксплуатационные затраты, затраты на топливо, жидкости в газьц аэродромные услуги„затраты на администрацию и персонал, страховки н т.д.), отнесенная к одному часу эксплуатации и поделенная на часовую производительность, дает нам экономическую характеристику проделанной работы. Сравнение этих характеристик у альтернативных вариантов решения одной и той же задачи позволит судить об экономической эффективности.