Прочность конструкции вертолета

Для исполнения обеспечения безопасности и боевого задания полетов конструкция вертолета должна быть достаточно прочной и твёрдой. Под прочностью имеют ввиду свойство конструкции принимать, не разрушаясь, заданные внешние нагрузки, видящиеся в ходе эксплуатации. Под жесткостью знают свойство конструкции сопротивляться деформированию под нагрузкой.

В ходе эксплуатации вертолет подвергается разным па величине и характеру нагрузкам: статическим (постоянным либо медлительно изменяющимся по времени), динамическим (ударным и вибрационным). В зависимости от вида нагружения конструкция либо отдельная ее часть обязана владеть соответствующим видом прочности.

Сочетание нужных значений разных видов прочности, снабжающее обычную работу конструкции в пределах установленных сроков и ограничений, именуют эксплуатационной прочностью.

В ходе эксплуатации прочность конструкции не остается неизменной. Громадные нагрузки, родные к предельным, смогут приводить к остаточным деформациям в ее элементах. Маленькие, но многократно повторяющиеся нагрузки приводят к развитию усталостных трещин, ослабляющих конструкцию. Происходят износ

трущихся подробностей, абразивный износ лопастей НВ, лопаток газотурбинных двигателей под действием пыли, песка. Помимо этого, при техобслуживании вносятся повреждения в виде вмятин, царапин, рисок, забоин и т. д. Все это ведет к постепенному понижению прочности конструкции и вынуждает ограничивать ресурс (налет в часах) вертолета.

В ходе эксплуатации на конструкцию всегда действуют перепады температур, осадки , пыль, солнечная радиация и т. д. Действие этих факторов приводит к коррозии элементов конструкции, растрескивание остекления и других неметаллических подробностей, повреждение защитных покрытий. В следствии приходится ограничивать календарное время эксплуатации техники (срок работы).

Так, все вышеуказанные внешние факторы, снижающие прочность и ухудшающие эксплуатационные качества конструкции, ограничивают ее долговечность. Долговечностью летательного аппарата именуют свойство сохранять работоспособность с учетом ремонта и обслуживания до некоего предельного состояния, при котором нарушаются требования безопасности полетов, понижается эффективность эксплуатации. Показателями долговечности помогают срок и ресурс работы.

Одной из главных задач технической эксплуатации авиационной техники есть поддержание нужной прочности в течение всего срока работы в условиях настоящей эксплуатации.

Неспециализированные правила расчета вертолета на прочность

В Нормах прочности предусматривается кроме этого: воздействие отрицательной перегрузки = —0,5 при вводе в планирование, энергичные развороты вертолета на висении, действие вертикальных и боковых порывов воздуха и др. Любой из расчетных случаев есть определяющим для прочности той либо другой части либо агрегата вертолета.

Посадочные расчетные случаи разглядывают разные варианты посадки: на все опоры, лишь на главные, посадка с боковым ударом и т. д.

Наземные расчетные случаи разглядывают действие ветра, буксировку вертолета по неподготовленной площадке и др.

Особенная сложность расчета вертолета на прочность пребывает в том, что главные его нагрузки, к примеру, силы от лопастей НВ, имеют переменный по направлению и величине темперамент, что приводит к самих конструкции и лопастей вертолета в целом. Такое нагружение именуется динамическим. При долгом действии многократно повторяющихся нагрузок разрушение конструкции происходит при напряжениях, намного меньших, чем при постоянной, статической нагрузке.

Это разъясняется явлением усталости материала.

В Нормах прочности приводятся кроме этого все нужные эти для расчета жесткости конструкции, ее ресурса срока и динамической (прочности работы).

Понятие о расчете статической прочности

В случае если нагрузка конструкции постоянна либо изменяется медлительно, то напряжения и деформации в ней будут кроме этого постоянны либо изменяться неспешно, пропорционально нагрузке, без колебательных процессов. Такое нагружение именуется статическим.

Для вертолета статическими нагрузками можно считать: тягу несущего и рулевого винтов; центробежные силы лопастей; аэродинамические силы крыла и оперения.

Расчет на статическую прочность включает:

— определение в соответствии с Нормами характера распределения и прочности величины расчетных нагрузок;
— построение эпюр поперечной Q и продольной N сил, изгибающего и крутящего моментов для разглядываемой части конструкции вертолета;
— обнаружение самый нагруженных участков конструкции, в которых вероятны громаднейшие напряжения;
— определение напряжений в элементах конструкции и сравнение их с разрушающими.

Статическая прочность конструкции обеспечивается, в случае если напряжения в ее элементах не превышают разрушающих значений.

Но обеспечение статической прочности еще не гарантирует надёжной эксплуатации вертолета, потому, что под действием переменных нагрузок в его конструкции появляются соответствующие переменные напряжения. Эти напряжения, накладываясь на постоянные, увеличивают суммарные напряжения, а также будут привести к усталостному разрушению конструкции.

Источники переменных нагрузок вертолета

Главные нагрузки вертолета переменен , они всегда изменяются по направлению и величине с определенными частотами.

Главными источниками переменных нагрузок являются несущий и рулевой винты. Обстоятельством периодического трансформации сил, действующих на лопасти НВ, есть направления и непрерывное изменение скорости набегающего на них потока в разных азимутах и в разных сечениях при поступательном полете вертолета. В то время, когда лопасть при собственном вращении движется навстречу набегающему на вертолет потоку, суммарная скорость ее обтекания возрастает, а при перемещении назад, наоборот, значительно уменьшается.

Потому, что аэродинамические силы пропорциональны квадрату скорости обтекания, подъемная сила Ул и лобовое сопротивление Хл лопасти кроме этого всегда изменяются. Это приводит к маховому движению лопастей в вертикальной плоскости и колебания в плоскости вращения.

При маховом перемещении центры весов лопастей иногда приближаются и удаляются от оси винта, что приводит к появлению переменных кориолисовых сил, действующих в плоскости вращения. Эти силы кроме этого приводят к лопастей в плоскости вращения.

Все эти переменные силы передаются на втулку НВ и потом через редуктор и вал винта на фюзеляж вертолета, вызывая его колебания в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Амплитуды переменных сил, передаваемых с лопастей, смогут составлять тысячи ньютон, а для тяжелых вертолетов — десятки тысяч. Частоты этих сил кратны произведению частоты вращения винта на число лопастей.

Дополнительными источниками переменных сил смогут явиться нехорошая балансировка и несоконусность лопастей. Нехорошая балансировка содержится в неодинаковых статических моментах лопастей, что приводит к неуравновешенности их центробежных сил. Несоконусность проявляется в разных амплитудах махового перемещения лопастей благодаря отличий их внешних форм, жесткости на кручение либо неточной регулировки установочных углов.

По тем же обстоятельствам появляются переменные силы рулевого винта.

Якут сдает конструкцию вертолета Ми-8

Увлекательные записи:

Похожие статьи, которые вам, наверника будут интересны: