Роторная втулка Белла

-exec-, 18.03.2004 06:54:04:

общая тяга, как там написано, регулируется мощностью двигла, ака оборотами ротора.
а вот как происходит управление тангажом-креном аппарата по хиллеру и беллу я из статьи что-то не понял.

 

-exec-, 18.03.2004 12:53:20:

из всей это схемы я неверно понял, что создать разность подъёмной силы в разных сегментах несущего диска нельзя, так как несущие лопасти имеют постоянный шаг. только я не могу понять где я ошибаюсь.

 

Dmitry_A, 18.03.2004 14:39:09 :

И всё равно я не понял, что маленький ротор делает у Белла: например, на 206-м его нет - то есть в белловской конструкции без него можно обойтись.

 

На рис. 3.7 показана конструктивная схема несущего винта типа Белл. Стабилизирующий стержень 10, установленный над лопастями, представляет собой рамку, по обеим концам которой крепятся на штангах два груза. Внутри рамки находятся дифференциальные качалки 11, каждая из которых одним концом (расположенным ближе к валу) крепится к рамке, а вторым к тяге 8 от вращающегося кольца автомата перекоса. Средняя точка качалки соединена тягой 12 с поводком лопасти, причем точка присоединения тяги к повадку не лежит на оси общего ГШ лопастей. Вследствие этого при взмахе лопасти вверх уменьшается угол ее установки, и наоборот (эффект компенсатора взмаха). Рамка стабилизирующего стержня (гироскопа), кроме того, соединена тягами 9 с поводками двух гидравлических демпферов 13, корпусы которых закреплены на валу.
Таким образом, циклический шаг лопасти (помимо величины, зависящей от взмaxa лопасти) определяется суммой двух величин: отклонением кольца автомата перекоса и отклонением гироскопа. Суммирование производится механически на дифференциальной качалке.
Автомат перекоса крепят универсальным шарниром на неподвижном основании. Общим шагом управляют с помощью гидроусилителя 16, который перемещает рычаг 15 и связанный с ним невращающийся ползун общего шага 14.
На ползуне с помощью подшипника крепят вращающуюся каретку общего шага (крутящий момент передается на нее посредством шлицевого соединения с валом несущего винта). На каретке общего шага установлены рычаги 6 со шлиц-шарнирами, связанные с вращающимся кольцом автомата перекоса 4 и с тягами 12 поводков лопастей.
Продольный и поперечный наклон автомата перекоса осуществляется с помощью гидроусилителей 3, соединенных с рычагами его невращающегося кольца.
Оба гидроусилителя одновременно работают как при продольном, так и поперечном управлении. При отклонении ручки управления, например на себя, оба гидроусилителя 3 отклоняются вверх дифференциальным механизмом и автомат перекоса наклоняется назад.
При отклонении ручки, например вправо, правый гидроусилитель отклоняется вниз, а левый вверх, и автомат перекоса наклоняется вправо. Такая схема применена для равномерной нагрузки на гидроусилители. Противовесы 7 служат для необходимой корректировки шарнирных моментов лопастей.
Рассмотрим работу схемы. При отклонении кольца автомата перекоса гироскоп первое время остается неподвижным и летчик непосредственно воздействует на циклический шаг лопастей обычным образом. При появлении угловой скорости фюзеляжа вертолета гироскоп стремится сохранить неизменной в пространстве свою плоскость вращения и вводит циклический шаг, приводящий к дополнительному отклонению вектора равнодействующей сил на несущем винте противоположно вращению фюзеляжа. Таким образом, на фюзеляж вертолета, помимо обычного демпфирующего момента несущего винта, начинает действовать дополнительный демпфирующий момент, обусловленный действием гироскопа.
При уменьшении угловой скорости фюзеляжа до нуля центробежные силы возвращают гироскоп в нейтральное положение, при котором плоскость его вращения перпендикулярна оси вала несущего винта. Если бы это возвращение гироскопа происходило бы только под действием центробежных сил, то гироскоп совершал бы незатухающие гармонические колебания относительно положения равновесия. Демпферы 13 обеспечивают гашение этих колебаний.

 

Конструктивная схема несущего винта типа Хиллер показана на рис. 3.8. Две лопасти несущего винта крепят ко втулке осевыми шарнирами. Сама же втулка крепится к валу на универсальном шарнире, центр которого находится несколько выше осей лопастей. Ко втулке перпендикулярно основным лопастям крепят также с помощью только осевых шарниров две серволопасти, образующие стабилизирующий стержень или серворотор 6. Серволопасти представляют собой аэродинамические поверхности («лопатки»), укрепленные на концах стержней, поворачивающихся в осевых шарнирах.
Ручка управления циклическим шагом 1 соединена механической проводкой с невращающимся кольцом автомата перекоса 3.
Центр универсального шарнира автомата перекоса неподвижен относительно фюзеляжа вертолета. Ко вращающемуся кольцу 8 автомата перекоса крепят два рычага шлиц-шарниров 4, верхние концы которых с помощью сферических шарниров связаны с поводками стержней серволопастей. Рычаг общего шага связан со штангой общего шага 9, проходящей внутри полого вала винта и имеющей в верхней части шарниры для подсоединения тяг поводков лопастей. Тяги 11 соединяют штангу общего шага с поводками лопастей 5. Точки соединения тяг поводков с поводками лопастей не лежат на оси, перпендикулярной оси лопастей, в результате чего при взмахе лопасти вверх ее шаг уменьшается (эффект компенсатора взмаха). Углы установки серволопастей по азимуту изменяются наклоном автомата перекоса. Угол взмаха серволопасти не влияет на угол ее установки благодаря наличию шлиц-шарниров.
Углы установки основных лопастей непосредственно не связаны с наклоном автомата перекоса. Однако благодаря превышению центра универсального шарнира втулки над лопастями l₁ и превышению осей шарниров штанги общего шага над втулкой l₂ циклический шаг лопастей связан с углом взмаха серволопасти, а именно — при взмахе какой-либо серволопасти вверх увеличивается угол установки следующей за ней основной лопасти. При взмахе основной лопасти вверх увеличивается угол установки предыдущей серволопасти.
На штанге 9 установлены противовесы 7, предназначенные для уравновешивания постоянной силы от шарнирных моментов лопастей на штанге общего шага. В проводку управления автоматом перекоса включен инерционный демпфер в виде рычага с грузом 2, ослабляющий передачу на ручку управления вибраций от периодических сил на автомате перекоса. Особенность схемы такова, что при отклонении ручки управления от себя кольцо автомата перекоса наклоняется назад, а при отклонении ручки вправо — кольцо наклоняется влево. Летчик, отклоняя ручку от себя, наклоняет кольцо автомата перекоса назад. При этом угол установки серволопасти, находящейся на азимуте 270°, становится максимальным, а серволопасти, находящейся на азимуте 90°, — минимальным. В результате первая серволопасть начинает взмахивать вверх, а вторая — вниз. Вследствие инерции первая серволопасть будет иметь максимальный угол взмаха на азимуте 0°, вторая — соответственно минимальный на азимуте 180°. Взмах первой серволопасти на азимуте 0° приведет к увеличению угла установки лопасти, находящейся в это время на азимуте 270°. Вследствие инерции лопасть достигнет своего максимального взмаха на азимуте 0°, т.е. плоскость концов лопастей наклонится вперед, что соответствует моменту на пикирование. При возникновении угловой скорости кабрирования стержень с серволопастями, обладая инерцией, будет стремиться, как гироскоп, сохранить положение плоскости своего вращения. В результате угол взмаха серволопастей относительно вала будет максимальным на азимуте 0°, что, согласно ранее показанному, соответствует введению дополнительного циклического шага, обусловливающего отклонения равнодействующей противоположно вращению фюзеляжа. Таким образом, и в этой схеме несущий винт создает увеличенное демпфирование.