Динамическая устойчивость оперения с рулем в потоке

• Автор: Стариков, Александр Валентинович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 135 c. : ил

ГЛАВА I. ПОВЕДЕНИЕ КОНСТРУКЦИИ ОПЕРЕНИЯ С РУЛЕМ В ШТОКЕ С УЧЁТОМ ДЕФОРМИРОВАНИЯ РУЛЕВОЙ ПОВЕРХНОСТИ В СРЕДИННОЙ ПЛОСКОСТИ
1.1. Уравнения движения оперения с непрерывной навеской руля в потоке
1.2. Методы определения критических параглет-

1.3. Расчётные исследования изгибно-рулево-го флаттера на модели оперения с не-прерывной навеской руля
Глава II. УРАВНЕНИЯ УПРУГИХ КОЛЕБАНИЙ МНОГОШАРНИР-Н010 ОПЕРЕНИЯ С РУЛЁМ НА ОСНОВЕ ПРОСТРАНСТВЕННОЙ СХЕМЫ ДЕФОРМИРОВАНИЯ
2.1. Уравнения движения оперения с рулём при разложении деформации по формам собственных колебаний
2.2. Определение динамических характеристик оперения с рулём
2.3. Аэродинамическое воздействие при колебаниях на оперение с рулём
Глава III. ИССЛЕДОВАНИЕ ИЗГИЕНО-РУЛЕВОГО ФЛАТТЕРА ОПЕРЕНИЯ НА-ОСНОВЕ УТОЧНЕННОЙ МОДЕЛИ-ДЕФОРМИРОВАНИЯ
3.1. Расчётные исследования параметров флаттера оперения с рулём ,
3.2. Об одном способе активного подавления . флаттера оперения с рулём
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
ПРИЛОЖЕНИЕ I. РАСЧЁТНО-ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ СВОБОДНЫХ КОЛЕБАНИЙ СОСТАВНЫХ КОНСТРУКЦИЙ

ПРИЛОЖЕНИЕ П. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛОБОВОЙ ЖЁСТКОСТИ РУЛЯ НА КРИТИЧЕСКУЮ СКОРОСТЬ ИЗГИБН0-Ш1ЕВ0Г0 ФЛАТТЕРА ОПЕРЕНИЯ
ПРИЛОЖЕНИЕ Ш. АНАЛИЗ ВЛИЯНИЯ ВЕЛИЧИНЫ ЛЮФТОВ В УЗЛАХ СТЫКОВКИ НА ПАРАМЕТРЫ ИЗГИБНО-РУ-ЛЕВОГО ФЛАТТЕРА
ЛИТЕРАТУРА

Предлагаемая работа представляет собой исследование вопросов динамической устойчивости оперения с рулём на базе пространственной модели деформирования. Необходимость проведения подобных исследований вызвана сложным взаимодействием такой конструкции с потоком. В настоящее время ведутся интенсивные поиски путей совершенствования летательных аппаратов с целью улучшения таких лётно-эксплуатационных характеристик как энерговооружённость, весовая отдача, экономичность и т.д. Широко внедряются новые материалы, которые обладают высокой удельной прочностью и позволяют значительно облегчить конструкцию ЛА. Но в тоже время эти материалы обладают и большой степенью деформа-тивности. Всё это приводит к тому, что агрегаты ЛА становятся более гибкими. Надёжность работы и ресурс таких конструкций во многом будет определяться аэроупрутами явлениями.
При решении задач аэроупругости весьма важными являются математические модели для описания упругих, массовых и аэродинамических сил, действующих на ЛА в полёте. Поэтому точность решения и соответствие получаемых результатов физической картине явления существенным образом зависит от качества этих математических моделей.
Первые исследования по аэроупругости, как отмечено в работах [16 ДП] , проведены Ланчестером, Бэрстоу и Фиджем в 1916 году в связи с антисимметричным (кручение фюзеляжа - отклонение рулей) флаттером хвостового оперения на бомбардировщике Хейдли-Пейдж 0/400. В качестве мероприятий по борьбе с этим явлением ими было предложено соединить обе половины руля одной осью, что исключало возможность рулей колебаться со сдвигом фаз в 180°.

2.2.2. Свободные колебания оперения с рулём на основе уточнённой модели деформирования
Для получения уравнений свободных колебаний воспользуемся принципом Лагранжа (2.4), полагая, что обобщённые силы в пустоте равны нулю.
Представим деформации стабилизатора в виде:
Уа,г) = Е(2.Ю)
где £• (2) можно назвать функциями "сечений" [ill] и определить по правилу
с /_ч 0 если
11 если ? = 2i , i' ~ 2 ^ 3 7
Аналогично задаются и деформации руля
> (2.12)
и;а,г)=цUid)'f(i) .
В связи с заданием деформаций в виде (2.10 и 2.12) распределённые массы конструкции представим в виде сосредоточенных *
масс Hli и tH'L в выбранных сечениях стабилизатора и руля. Номерация узлов навески и расчётных сечений показана на рис.2.2. Таким образом, выражение кинетической энергии (2.2) преобразуется следующим образом:
К=2 (2.13)
В качестве обобщённых координат, однозначно определяющих положение оперения при колебаниях, выберем следующие:
1) Прогибы стабилизатора Vj,кроме сечения заделки, где Улс, =0;
2) Прогибы руля 0* и U , кроме сечений узлов стыковки;
3) Угол поворота руля