маховое движение лопастей

Маховое движение лопастей.

ма́ховое движе́ние лопасте́й — колебательное движение лопастей несущего винта (НВ) около его горизонтального шарнира (ГШ), возникающее вследствие переменности аэродинамических сил и моментов, действующих на лопасть в полёте с горизонтальной скоростью или по наклонной траектории. Переменность аэродинамических сил обусловлена тем, что скорость обтекающего сечение лопасти потока за один её оборот изменяется от максимальной, равной сумме окружной скорости ωR и скорости полёта V, до минимальной, равной их разности (см. рис.). Угол взмаха лопасти отсчитывают от плоскости вращения до оси лопасти. При жёстком (без шарниров) креплении лопастей возникают большие переменные изгибающие моменты на лопасти и большой момент крена на втулке НВ. Для устранения отрицательных влияний этих моментов лопасть крепится к втулке с помощью ГШ, момент на котором равен нулю. Маховое движение лопасть совершает под действием подъёмной силы, переменной в плоскости, проходящей через ось вращения НВ (плоскость тяги винта перпендикулярна плоскости вращения). При наличии ГШ на режиме висения угол взмаха лопасти постоянен и совпадает с углом конусности a₀. Нарастание скорости потока, обтекающего лопасть при её вращении от заднего по полёту положения к переднему, вызывает подъём лопасти вверх, а при дальнейшем её повороте и уменьшении скорости обтекания — опускание лопасти вниз. В результате ометаемая поверхность оказывается отклонённой от плоскости вращения назад (по отношению к направлению полёта) на угол a₁. Наличие М. д. л. вызывает увеличение углов атаки сечений лопасти в передней по полёту части диска винта и уменьшение — в задней. Такое изменение углов атаки приводит к наклону сметаемой поверхности вбок, в сторону лопасти, идущей вперёд, на угол b₁. В случае жёсткого крепления лопастей к втулке (так называемый жёсткий несущий винт) маховое движение всей лопасти отсутствует, а её конец совершает колебания относительно плоскости вращения за счёт изгибных деформаций. В случае крепления лопастей посредством упругих элементов (так называемый бесшарнирный винт с упругим креплением) М. д. л. ограничивается жёсткостью упругого элемента и совершается за счёт его изгибных деформаций. Такие НВ получили широкое распространение, особенно для вертолётов с небольшой массой (до 5000—6000 кг) вследствие значительной конструктивной простоты втулки и удобства технического обслуживания и эксплуатации.

Литература:
Гессоу А., Мейерс Г., Аэродинамика вертолёта, пер. с англ., М., 1954;
Вертолёты. Расчет и проектирование, т. 1 — Аэродинамика, М., 1966;
Теория несущего винта, М., 1973;
Акимов А. И., Аэродинамика и летные характеристики вертолётов, М., 1988.

Е. С. Вождаев.