Далин В.Н. Конструкция вертолетов (553618), страница 21
Текст из файла (страница 21)
3.3.5. Буквами А, Б, В, Г и Д обозначены шарниры в проводке управления от АП 1 и ползушки 2 к втулке 8 и лопасти 4 НВ. При изменении общего шага полаушка перемещается вдоль оси его вала и качалка 5 ползушки поворачивается вокруг среднего шарнира Б, меняя таким образом установочный угол лопасти 4. Изменение установочного угла лопасти происходит одновременно на всех лопастях.
При циклическом изменении шага лопастей ползушка остается неподвижной, а наклон АП вызывает поворот качалки относительно неподвижного шарнира Д. Поворот качалки вызывает циклическое изменение шага лопастей при вращении в зависимости от наклона АП. Рис. 3.3.5. Кинемагпическая схема управления «АН вЂ” ползушка — рычаг поворота лопастиь соосного вертолетш 1 — автомат перекоса; 2 — ползушка; 3 — втулка НВ; 4 — лопасть; А, Б, В, Г, Д— шарниры; 5 — качалка Характерным для управления вертолетом соосной схемы является механизм общего и дифференциального шага (МОДШ).
МОДШ предназначен для одновременного изменения шага лопастей верхнего и нижнего НВ (рис. 3.3.4, б, поз. 8). Изменение шага лопастей обоих винтов в одну сторону (увеличение или уменьшение) называется изменением общего шага, а изменение шага лопастей верхнего и нижнего винтов в равные стороны (увеличение на одном и уменьшение на другом) — дифференциальным изменением. Дифференциальное изменение шага винтов производится воздействием педалей на резьбовой стакан с левой и правой трапецеидальной резьбой, расположенных в верхней и нижней его части. При повороте резьбового стакана вправо или влево внутри него происходит сближение или удаление верхнего и нижнего резьбового стаканов. Внутрепние резьбовые стаканы имеют шлицевые венцы, которые фиксируют их от проворачивания. При вертикальном перемещении резьбового механизма меняется общий шаг лопастей винтов.
126 При повороте резьбового стакана вокруг своей оси внутренние резьбовые стаканы, перемещаясь в разные стороны из-за различного направления трапецеидальпой резьбы, меняют дифференциальный шаг лопастей НВ. 3.4. КИНКМАТИЧНСКАЯ СВЯЗЬ КОМАНДНЫХ РЫЧАГОВ С АВТОМАТОМ ПКРККОСА Оценка ложзых качеств вертолета непосредственно связана с величиной и характером изменения отклонений рычагов управления, необходимых для обеспечения равновесия вертолета на установившихся режимах полсга. Неболыпое отклонение рычагов и усилия, необходимые для этого, а также плавпое изменение отклонения рычагов по скорости полета, углу скольжения и при изме- пении общего шага НВ в значительной мере предопределяют положительную оценку пилотажных качеств вертолета. Равновесие сил, действующих на вертолет в продольной плоскости, рассматривается в аэродинамическом расчете.
Равновесие моментов, действузощих относительно центра масс вертолета, совместно с равновесием боковых сил относится к области задач бюзансировки вертолета. Е!о результатам аэродинамического расчета и расчета балансировки вертолета, в частности, определяются отклопепия органов управления вертолета, потребных для стационарных условий полета (рис. 3.4.1) (углы отклонения кольца АП в продольном т и поперечном ц направлении, а также общий шаг лопастей НВ и РВ <р).
При расчете балансировки, наряду с определением положения АП и шага РВ, находятся полоягепия ручки управления и педалей на всех режимах полета. Положение ручки управления определяется не только отклонением АП на углы т, „„„и г) „„„. Оно зависит также от деформации элементов системы управления, а для вертолетов с автопилотом, включенным по дифференциально схеме, — от передаточных чисел автопилота 1, и компенсационного датчика за (здесь )(асма и — углы отклонения АП, соответствующие амплитудам циккомл лического изменения шага в комлевом сечении лопастей).
127 в) б) Рис. 3.4З. Зависимость отклонения АП и угла установки лопастей РВ от перемеи1ения ручки и педалей управления для вертолета Ми-бг а — продольное управление; б — поперечное управление; в — путевое управление В таких системах управления отклонения АП зависит как от положений ручки 1„, так и от полояоения исполнительного механизма автопилота 1„. Яапркмер, для продольного управления Х ломл з х)х+ ь ха )ха ' где 1 — передаточное числу СУ; 1 — передаточное число СУ через автопилот, Обычно исполнительный механизм автопилота на режиме висения летчиком устанавливается в нейтральное положение (центрирование штоков рулевых приводов автопилотов). В СУ вертолета, где поперечное отклонение АП завноит от отклонения ручки циклического шага и ручки «шаг-газ», отклонение ручки поперечного управления определяется по формуле хот от 1 л т' ломл л Здесь 1,, 1 „, — отклонение ручек поперечного управления и управления общим шагом; 1,, 1 — передаточные отношения соответствующих каналов управления.
128 Положение ручки циклического управления с учетом упругой деформации рычага поворота лопасти, наружного кольца АП и других элементов определяется по формуле ~ лс Хр Хкомл упр Мхе )Р )колл С упр где ЛХ,О, М О вЂ” моменты относительно осей поворота АП, создаваемые первыми гармониками шарнирного момента лопасти за один оборот; С вЂ” жесткость проводки управления, слал 2 (л /~1 где з — число лопастей; с„— жесткость СУ при пагружении лопасти моментами, изменяющимися по первой гармонике, приведенная к осевому шарниру; ЛАП вЂ” радиус наружного кольца АП; 1 — плечо рычага поводка лопасти отпооительно осевого шарнира. Из-за упругости проводки управления также имеется различие в положении педалей 1 и и штока управления шагом РВ. Жесткость элементов СУ определяется при летных испытаниях вертолета.
3.5. РЕГУЛЯТОР ВЗМАХА Компексаторохл (реэуляпзорол) взмаха называется кинематяческап связь (рис. 3.5Л), обеспечивающая автоматическое уменьшение угла установки лопасти при взмахе вверх и увеличение его при опускании лопасти. Компенсатор взмаха характеризуется коэффициентом пропорциональности й = тй и 1 в выражении Ь у = — Й Ь )э . Он определяет изменение угла установки лопасти на величину А ор при изменении угла взмаха Ь)». Угол из определяется линией, соединяющей шарнир поводка лопасти с серединой ГШ. Если рассматривать НВ при условии отсутствия управления циклическим шагом (нейтральное положение АП), то коэффициенты махового движения будут зависеть от угла регулятора взмаха. При управлении вертолетом для его балансировки необходимо создавать определенные значения коэффициентов махового движения.
129 Рис. 3.5.1. Схема изменения угла Р установки лопасти при ее взмахе под действием регулятора взмаха: 1 — 17П; 2 — ОШ; 3 — поводок управления шагом лопасти Для несущей системы с соосными винтами наибольшее влияние на сближение лопастей оказывает завал «тюльпана» винта в сторону наступающей лопасти. Необходимо так выбирать угол регулятора взмаха, чтобы получить минимальное значение коэффициентов махового движения при нейтральном положении АП.
3.6. КОНСТРУКТИВНО-КИНЕМАТИЧЕСКИЕ СХЕМЫ АВТОМАТОВ ПЕРЕКОСА АП представляет собой кинематический механизм, состоящий из невращающегося и вращающегося колец, соединенных между собой подшипником (рис. 3.6.1). Вращающееся кольцо присоединяется к рычагам лопасти при помощи тяги и крепится к валу НВ на универсальном шарнире (кардане) или шаровой опоре.
Если, например, при помощи тяг 1 (рис. 3.6.2), идущих от ручки управления, оба кольца (невращающееся и вращающееся) наклонить в плоскости ху, т.е. повернуть нх вокруг оси х, то одновременно наклоним плоскость вращения точек, в которых тяги 4 присоединены к АП. Этот наклон приводит к циклическому изменению угла установки лопастей, т.к. тяга за один оборот НВ будет, в зависимости от азимутального положения, поднимать или опускать конец рычага лопасти и, таким образом,, поворачивать лопасть от- 130 чного Рис. Л.б.1. ККС АП кольцевого типа на кардане: 1 — рьгчаг управления общим шагом; 2 — кольцо кордона; 3 — кронштебп 4 — подшипник; 5 — шпиц-шарнир; б — внешнее вращтощееся кольцо; 7 — тяга управления шагом логшстщ 8 — невращающееся кольцог 9 — ползушка; 10 — опора носительно ее продольной оси (осевого шарнира).
Угол установки лопасти в атом случае прн малом наклоне АП с достаточной степенью точности можно выразить так: 9= 9о+ гу1 созЧ+ гу2 з1вцг 131 Рис. 3.б.2. Схема АП на кардане: 1 — тяга; 2 — невращающееся кольцо АП1 3 — вращающееся кольцо АП; 4 — тяга продольного и поперечного управления; 5 — кольцо кардина АП; 6 — тяга управления общим шагом; 7 — вал НВ; е — угол установки сечения лопаопи; ц~ — азимутальный угол лопасти Здесь гр Π— угол установки сечения лопасти, соответствующий об- щему шагу; гр1,грз — амплитуды циклического изменения угла установки сечения лопасти, пропорциональные наклону АП; азимутальный угол лопасти.
Циклическое изменение угла установки лопастей вызовет циклическое маховое движение лопастей относительно ГШ. Благодаря зтому ометаемый диск и сила тяги НВ отклонятся в нужном направлении от своего первоначального положения. 132 При наличии компенсатора взмаха угол установки лопасти гр= гро+ 9~ совцг+ 9звшцг- й)з, где Й вЂ” коэффициент компенсатора взмаха; )з = ао+ ат сов цг+ Ь1 з)п цг — угол взмаха лопасти; ас — угол конусности; а~,Ь~ — углы наклона продольного и бокового ометаемого диска.