Численное моделирование процесса посадки и нагружения вертолета с полозковым шасси с учетом аэродинамических сил и моментов на втулке несущего винта

• Автор: Алимов, Сергей Александрович
• Шифр специальности: 05.07.03
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2012
• Место защиты: Казань
• Количество страниц: 129 с. : ил.

Содержание

Введение

Г лава 1 Исследования особенностей посадки вертолета с полозковым

типом шасси

1.1 Сущность режима авторотации

1.1.1 Силы, действующие на элемент лопасти

1.1.2 Самовращение для элемента лопасти

1.1.3 Режим авторотации для несущего винта

1.2 Летный эксперимент

1.3 Численное моделирование посадки вертолета с применением метода конечных элементов
1.4 Моделирование посадки вертолета с применением
специализированной численной модели полозкового шасси,
основанной на теории больших перемещений стержней
1.5 Выводы по результатам анализа ранее выполненных
исследований в области моделирования процесса посадки вертолета с полозковым шасси
Г лава 2 Выбор оптимальной математической модели полозкового
шасси для условий моделирования натурной авторотационной 39 посадки
2.1 Математические модели рессоры и полозкового шасси с точки
зрения метода конечных элементов
2.1.1 Основные типы конечных элементов
2.1.2 Границы применимости конечных элементов
2.1.3 Конечно-элементная модель изолированной рессоры
2.1.4 Конечно-элементная модель полозкового шасси
2.2 Специализированная математическая модель полозкового шасси
на основе теории больших перемещений
2.3 Анализ результатов численного моделирования копровых

испытаний
2.3.1 Копровые испытания изолированной рессоры полозкового шасси
2.3.2 Копровые испытания полозкового шасси в сборе
2.4 Определение несущей способности рессор полозкового шасси
Г лава 3 Численное моделирование условий натурной авторотационной
посадки вертолета с полозковым шасси
3.1 Классификация теорий несущего винта
3.1.1 Классическая теория несущего винта
3.1.2 Вихревая теория несущего винта
3.1.3 Импульсная теория несущего винта
3.1.4 Выбор методики расчета аэродинамических сил на несущем винте при исследовании посадки вертолета на авторотации
3.2 Расчет динамических характеристик посадки вертолета на режиме авторотации
3.3 Методика аэродинамического расчета сил на втулке несущего винта
3.4 Моделирование условий авторотационной посадки вертолета АНСАТ и сравнение полученных результатов с экспериментом
3.5 Математическая модель посадки вертолета с учетом сил и моментов, создаваемых бесшарнирным несущим винтом
Глава 4 Исследование устойчивости вертолета АНСАТ в процессе 97 посадки на режиме авторотации несущего винта
4.1 Сила трения
4.2 Определение диапазона безопасных условий посадки
4.3 Анализ влияния некоторых параметров на процесс посадки
4.3.1 Влияние на процесс посадки различных законов изменения 105 силы тяги и продольной силы несущего винта
4.3.2 Влияние на процесс посадки угла наклона тарелки автомата 107 перекоса в продольном направлении

4.3.3 Влияние на процесс посадки геометрических параметров
сечения трубы задней рессоры
4.4 Посадка вертолета с учетом бокового препятствия
Заключение
Список литературы

где Х"к и Х"к+ - п-ое и (и+7)-ое приближения вектора Xк ;
ф(А)=
Ф'(ХК)
А (*к)
/А*к)_
~Ж1к) ШАЛ
(1.15)

тхк) шхк)

(1.16)
ША , дх]К
/ХХ К’Х2К’-
.,х]К + Ах;>.
>хЦК А) /,(ХК’Х2
’Х/К’ ’ХЫК’Р)

при Аху —> 0.
Условие сходимости:

(1.17)
|хг'-х;.|<£,
где є - наперед заданное малое число.
По изложенной выше численной модели полозкового шасси вертолета Коротковым Л.В. было выполнено моделирование процесса динамического нагружения конструкции полозкового шасси в процессе копровых испытаний. В качестве предмета исследования выбраны сертификационные копровые испытания полозкового шасси вертолета АНСАТ.
На рис. 1.17 приведены графики нагружения рессор (нагрузка на правую консоль) шасси по результатам расчета. В расчете прослеживается процесс отскока шасси от посадочной поверхности и последующего касания ее только задней рессорой. Данный факт был выявлен Коротковым Л.В. по результатам расчета (см. работу [18]) и получил свое подтверждение путем сравнения с результатами экспериментальных данных копровых испытаний.