Nghiên c
Tạp chí Nghi
Từ khóa:
bản lề đứng. Các bản lề đáp ứng các bậc tự do của chuyển động LC, hạn chế ứng suất uốn
tại gốc LC. Bản lề dọc cho phép LC xoay,
lề ngang cho phép LC chuyển động l
Bản lề đứng cho phép LC dịch chuyến h
chuy
phép đi
thay đ
nó. Các thanh n
khi có chuy
ngư
đư
hình s
trình chuy
dụng của các lực bao gồm trọng lực, lực ly
thủy lực của bộ giảm chấn. Lời giải các ph
về đáp ứng ĐLH của các LC v
cánh quay (CQ) tr
xoay c
phi tuy
rạc (XRR). Một mô phỏn
10 trang |
Chia sẻ: huong20 | Ngày: 18/01/2022 | Lượt xem: 350 | Lượt tải: 0
Tóm tắt tài liệu Mô hình chuyển động lá cánh cánh quay trực thăng ba khớp xét đến tính chất phi tuyến không dừng khí động học, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
g số đ
chuy
trí c
CQ tr
ển động lắc. Một bộ phận quan t
ợc lại (hiệu ứng b
Hình 1.
Trong hình 1 là c
ợc bố trí vuông góc với nhau, lần l
Mô hình
TÍNH CH
Tóm t
ển động phi tuyến ở điều kiện trạng thái ổn lập, qua đó xác định đáp ứng về vị
ủa các LC.
ều khiển góc lắp chung cũng nh
ổi khoảng cách của đĩa nghi
ẽ đ
ứu khoa học công nghệ
ủa các lá cánh (LC
ến, không dừng, đ
Cánh quay tr
ực thăng (h
ược xây
ển động xoay, vẫy, lắc có ảnh h
ên c
CÁNH QUAY TR
ắt:
ển động vẫy cũng sẽ l
Cấu tạo m
tr
ĐLH chuy
ứu KH&CN
Bài báo trình bày h
ối từ đĩa nghi
ực thăng Mi
MÔ HÌNH CHUY
ẤT PHI TUYẾN
ực thăng
ình 1) g
dựng tr
ực thăng với đầy đủ các chuyển động đặc tr
ù v
oay
ấu tạo moay
Nguy
ẫy). Tại bản lề lắc mỗi LC bố trí một bộ giảm chấn.
ên cơ s
ển động CQ với giả thiết LC cứng tuyệt đối bao gồm các ph
quân s
)
ược lấy ra từ mô h
; Động lực học cánh quay
ồm các LC gắn l
êng t
– ơ cánh quay
-8
ễn Khánh Chính
. Ở đây tính chất khí động học của CQ đ
.
ở phỏng theo CQ trực thăng Mi
à v
ự, Số
ỰC THĂNG BA K
ệ ph
êng so v
ới gốc các LC đ
àm thay đ
–ơ c
ị trí của chúng trong không gian khi CQ l
ược thực hiện để giải các ph
1. Đ
ên xu
r
ủa CQ trực thăng Mi
66, 4
KHÔNG
ương tr
ẶT VẤN ĐỀ
ướng l
ọng của kết cấu trục CQ l
ư s
ượt ở vị trí từ trong ra ngo
ỂN ĐỘNG LÁ CÁNH
ên moay
thay đ
ống so với mặt phẳng quay
ự thay đổi theo chu kỳ của góc lắp LC bằng cách
ới mặt phẳng quay v
ưởng lẫn nhau khi LC quay quanh trục, chịu tác
ương tr
- 20
ình
ình tính toán theo p
;
ên trư
ổi góc lắp LC. LC vẫy l
Hình 2.
tâm, l
20
1*,
Phương
ổi góc lắp, thay đổi đặc tính khí động. Bản
ư
ực coriolis, các lực khí động v
ình
D
Ph
tổng quát mô tả động lực học (ĐLH)
-ơ thông qua các b
ớc hoặc ra sau trong mặt phẳng quay
ợc bố trí ở phía mép tr
ỪNG
ạm Vũ Uy
pháp xoáy r
Các h
ĐLH lá cánh CQ cung c
H
-
ỚP XÉT ĐẾN
KHÍ Đ
ệ tọa độ v
8, các b
2
ời rạc
à cơ c
à thay đ
-8.
ưng g
hương pháp xoáy r
ương tr
ản lề vẫy, lắc v
ài so v
ỘNG HỌC
; V
ản lề dọc, ngang v
–
ấu đĩa nghi
ổi góc nghi
ên, góc l
à
ồm vẫy, lắc v
ược xét đến l
ẫy;
chuy
ư
các
ới trục quay. Mô
àm vi
ình vi phân
Lắc
ển động vẫy.
ớc LC, do vậy
góc đ
.
ắp giảm v
ấp thông tin
ệc.
êng, cho
êng c
ặc tr
à xoay
à lực cản
199
à
à
ời
ưng
ương
à
–
ủa
,
à
.
200
hóa các phương tr
theo phương pháp ph
CQ theo phương pháp XRR đư
tốc cảm ứng tr
lực khí động phân bố.
2. MÔ HÌNH CHUY
2.1. Bài toán phân tích phân t
2.1.1. Các h
nửa tốc độ của CQ có gốc O đặt tại điểm giao giữa trục quay v
nằm tr
trùng v
chu
cánh. Tr
chi
kia t
vị;
bởi véc t
2.1.2. Ph
động từ mô h
nhiên y
bố trí tr
dọc đi qua bản lề xoay. Khi đó
ph
Trong h
Trong các nghiên c
Để thiết lập các ph
ẩn phải. Hệ tọa độ lá cánh có gốc O
ều h
ạo th
Trên các h
Trong bài toán đư
LC
Tại mỗi b
ần tử lá cánh (PTLC) ho
ên m
ới trục quay, h
ư
– góc xoay;
ếu tố li
đư
ên m
ệ tọa độ LC, điểm tính toán có tọa độ
N. K. Chính, P. V. Uy
ục O
ớng l
ành h
ơ v
ần tử lá cánh
ợc chia th
TÍNH CH
ệ tọa độ v
ặt phẳng quay, c
lZ
ên trên. Tr
ệ tọa độ ta xác định đ
ận tốc dịch chuyển của CQ với trục OX.
ình xoáy r
Hình 3.
ỗi phần t
ư
ên m
l trùng v
ệ tọa độ trực chuẩn phải.
ên quan đ
ớc tính, tọa độ c
ình [1], mô hình khí
ỗi panel của bề mặt LC, qua đó xác định chính xác h
Các ph
ành
ứu tr
ần tử lá cánh [2]. Trong nghi
ỂN ĐỘNG CÁNH QUAY TRỰC THĂNG BA KHỚP XÉT ĐẾN
ẤT PHI TUYẾN KHÔNG DỪNG KHÍ ĐỘNG HỌ
à các góc đ
ương tr
ư
–
ợc xem xét, có tính đến yếu tố độ vặn của LC. Để sử dụng kết quả khí
ử. Gi
ớng l
ới trục dọc LC. Trục O
ục O
góc v
ời rạc, LC đ
ến profil LC l
n
ả thiết rằng
, “
ước đây, th
ùng chi
l
ần tử v
phần tử theo sải, đánh số theo chỉ số
àn toàn xác đ
Mô hình chuy
ợc sử dụng, ch
ố lá cánh
ình chuy
ên trên. Tr
Xl
ẫy;
, các đi
ác đ
ặc tr
ều vect
có chi
ư
à phân tích các l
ỉnh v
ưng c
ợc các góc vị thế đặc tr
– góc l
ược thu về th
à l
,
ểm tính toán tr
ường đ
động đ
ển động, sử dụng hai hệ tọa độ (h
ục OZ tạo th
l
ều h
ực cản ma sát vẫn đ
trục khí động, trục khối l
à đi
ủa lá cánh
ơ chuy
tại giao điểm của trục bản l
ướng tới mép tr
ắc. Ngo
ểm tính toán
ịnh theo tọa độ các đỉnh LC v
ển động
ưa
ược sử dụng th
o phép xác đ
l
x y z
ra gi
ên c
ển động tịnh tiến của trực thăng. Trục OY
Yl có phương theo phương tr
ành t
ực tác dụng tr
, ,l l l
ài ra còn có góc
ùng v
Cơ k
phi tuy
ả thiết về các góc nhỏ để đ
ứu n
ành v
ấm mỏn
C x y z
.
ỹ thuật & Kỹ thuật c
ày, mô hình khí
ịnh sát thực h
ư
ư
ới trọng tâm của phần tử.
ến không dừng khí động học.
ường l
à m
ới hai trục kia hệ tọa độ trực
ớc LC, vuông góc với hai trục
ưng c
g
ợc xét đến.
, ,
–
ên ph
i . Các đi
ượng của LC tr
à các mô hình tính toán
ặt phẳng qu
ủa LC:
mặt mang (h
trong h
ề lắc với trục dọc lá
là góc t
ần tử LC
ơn thành ph
ơn các thành ph
ình 2). H
ểm tính toán đ
ệ tọa độ CQ của
à đ
ơ khí đ
động tính toán
C
ục bản lề lắc,
–
ộ vặn của nó.
ay. Tr
góc phương
ấn CQ, hợp
ình 3). Tuy
.
ùng v
ộng lực
ơn gi
ần vận
ệ tọa độ
ục OX
ư
ới trục
”
ản
ần
ợc
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020 201
Ma trận chuyển tọa độ của một điểm trong hệ tọa độ LC sang hệ tọa độ CQ:
cos( ) sin( )sin( ) sin( )cos( ) 0
0 cos( ) sin( ) 0
sin( ) sin( )cos( ) cos( )cos( ) 0
0 sin( ) cos( ) a 1
nT
b b
(1)
Ma trận chuyển tọa độ của một điểm trong hệ tọa độ CQ sang hệ tọa độ LC:
0 0 0 0
sin( )sin( ) cos( ) sin( )cos( ) 0
sin( )cos( ) sin( ) cos( )cos( ) 0
cos sin sin cos cos 1
tT
a b a a b
(2)
Trên mỗi phần tử, các lực tác dụng tập trung tại điểm tính toán, bao gồm trọng lực, lực
li tâm, lực coriolis và các lực khí động.
- Trọng lực gF
có phương và chiều hướng tâm trái đất, với giả thiết CQ khi chuyển
động có trục quay luôn thẳng đứng, trọng lực có chiều ngược chiều OY:
.gF g m (3)
Trong đó:
m – Khối lượng tập trung của phần tử;
g – Gia tốc trọng trường.
- Lực ly tâm của chuyển động quay quanh trục chính có phương, chiều theo véc tơ
,0,AC x z
(hình 3) và có độ lớn:
2. .cF m m r (4)
Trong đó:
– Gia tốc ly tâm chuyển động quay quanh trục của PTLC;
– Vận tốc quay của CQ;
2 2r x z .
- Lực coriolis tác dụng lên các PTLC xuất hiện do các chuyển động vẫy, lắc của làm
thay đổi khoảng cách của các điểm tính toán so với trục quay:
2cor f l lF m V V
(5)
Trong đó:
fV
, lV
– Các véc tơ vận tốc dịch chuyển do vẫy và lắc;
l
– Véc tơ vận tốc quay trong hệ tọa độ LC.
Sử dụng các ma trận chuyển tọa độ, ta xác định được các thành phần của trọng lực, lực
ly tâm và lực coriolis trong hệ tọa độ LC:
, ,
, ,
, ,
g gx gy gz
c cx cy cz
cor corx cory corz
F F F F
F F F F
F F F F
(6)
- Mô men cản của bộ giảm chấn, chống lại chuyển động lắc của LC:
.eM k
(7)
k – Hệ số mô men cản theo vận tốc góc lắc.
202
dừng
rời rạc. Khi đó
là t
toán, có đ
góc v
trong h
2.2. Các phương tr
2.2.1. Phương tr
cánh t
- Các l
ổng hợp các th
- L
Trong đó:
xc
dS
aV
a lV r U g g z
U
g g g
Sử dụng các ma tr
Chuy
Trong đó:
0
1A
cork
[3]. V
ực cản ma sát
–
–
–
–
–
2 3 4, ,
ị thế lá cánh (
ệ tọa độ lá cánh:
ại các góc ph
–
, B
cat
–
N. K. Chính, P. V. Uy
ực khí động tr
ộ lớn đ
Hệ
Mật
Di
Vận
Vận
ển động xoay lá cánh l
Góc
1 –
– Góc
H
ới các PTLC đ
số cản ma sát
đ
ện
tốc tuyệt đối của điểm kiểm tra
.cos(g ) cos .cos .
tốc dịch
–
lắp (sải) chung của các lá cánh
Các góc nghiêng c
ệ s
, các thành ph
ư
ộ không khí
tích ph
là các góc hình h
ình chuy
đón đi
ố điều chỉnh góc lắp do LC chuyển động vẫy.
ành ph
ợc xác định nh
2 4 2
Hình 4.
ình chuy
ương v
F
ần tử
chuy
, ,
ận chuyển tọa độ, ta xác định đ
ều khiển
ên LC xác đ
ần lực khí động tác dụng l
f , có cùng phương và ngư
;
) và v
ển động xoay
ị khác nhau đ
r o cat cat cor
, “
ược chia tr
ần lực khí động tác dụng tại điểm tính toán của mỗi phần tử sẽ
;
;
ển
Xác đ
ển động lá cánh
Mô hình chuy
của CQ
ị trí điểm tính toán (h
ịnh vận tốc tuyệt đối của điểm tính toán
à chuy
A B k
ủa đĩa nghi
;
a ax ay azF F F F
ư sau:
F
ọc xác định đ
f fx fy fzF F F F
1 1cos( ) sin( ) .
ịnh theo mô h
ùng kh
f
;
x ac V dS
ển động c
ược đặt v
, ,
2
2
;
, ,
;
êng theo kênh ngang và kênh d
ển động
ớp với các dải đ
ên các phân t
;
ược qua khoảng cách trục các bản lề, các
ư
ào b
ình XRR cánh quay phi tuy
ợc chiều với vận tốc d
ình 4).
ược các th
ỡng bức.
ởi c
Cơ k
phi tuy
ơ c
ỹ thuật & Kỹ thuật c
ấu đĩa nghi
ến không dừng khí động học.
ược chia trong mô h
ành ph
Góc xoay c
ố trong dải:
.
ần của lực cản ma sát
êng.
ài t
ủa mặt cắt gốc lá
ọc;
ơ khí đ
ến, không
ại điểm tính
ộng lực
ình xoáy
(10)
”
(8)
(9)
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020 203
Do LC có độ vặn, góc xoay tại các mặt cắt i khác nhau được xác định:
1 1
1 .
cos( ) sin( ) .o don don cor
i
A B k
n
(11)
Trong đó:
– Góc vặn LC
2.2.2. Phương trình chuyển động lắc
Xem xét chuyển động lắc trong hệ tọa độ lá cánh (hình 3). Véc tơ cánh tay đòn của các
lực đối với giao điểm của trục bản lề lắc và trục dọc lá cánh cho bởi:
0,0,lag l lr O C z
;
Véc tơ chỉ phương của trục lắc: 0,1,0lagt
.
Mô men do các lực tác dụng trên LC đối với bản lề lắc xác định như sau:
Mô men gây bởi lực khí động: _
1 1
. .z
n n
a lag a lag lag ax l
i i
M F r t F
;
Mô men gây bởi lực cản ma: _
1 1
. .z
n n
f lag f lag lag fx l
i i
M F r t F
;
Mô men gây bởi lực ly tâm: _
1 1
. .z
n n
c lag c lag lag cx l
i i
M F r t F
;
Mô men gây bởi trọng lực: _
1 1
. F z
n n
g lag g lag lag gx l
i i
M F r t
;
Mô men gây bởi lực Coriolis: _
1 1
. F z
n n
cor lag cor lag lag corx l
i i
M F r t
;
Mô men cản của bộ giảm chấn, ngược chiều chuyển động lắc của lá cánh:
.eM k
Cân bằng các mô men lực quanh bản lề lắc, ta có phương trình vi phân chuyển động lắc
của lá cánh:
_ _ _ _ _
1
.
n
lag ax lag f lag cx lag gx lag cor lag e
i
J M M M M M M
(12)
Trong đó:
lagJ – Mô men quán tính của phần tử đối với bản lề lắc:
2.zlag lJ m .
Trong một bước tính toán, giá trị các góc , và vận tốc góc , lấy từ bước tính
trước đó. Với các giá trị đầu: 0 0 ; 0 0
; 0 0 ; 0 0
.
Vận tốc chuyển động lắc và góc lắc bước tính tiếp theo được xác định:
1 .
(13)
2
1 . .
(14)
2.2.3. Phương trình chuyển động vẫy
Xem xét chuyển động vẫy trong hệ tọa độ LC (hình 3). Véc tơ cánh tay đòn của các lực
đối với giao điểm của trục bản lề vẫy và trục dọc LC khi không lắc là:
Cơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực
N. K. Chính, P. V. Uy, “Mô hình chuyển động phi tuyến không dừng khí động học.” 204
sin ,0, cosflap lr BC b z b
Véc tơ chỉ phương của trục vẫy: cos ,0, sinflapt
.
Mô men do các lực tác dụng trên LC đối với bản lề vẫy xác định như sau:
Mô men gây bởi lực khí động: _
1 1
. cos
n n
a flap a flap flap ay l
i i
M F r t F z b
;
Mô men gây bởi lực cản ma sát: _
1 1
. cos
n n
f flap f flap flap fy l
i i
M F r t F z b
;
Mô men gây bởi lực ly tâm: _
1 1
. cos
n n
c flap c flap flap cy l
i i
M F r t F z b
;
Mô men gây bởi trọng lực: _
1 1
. cos
n n
g flap g flap flap gy l
i i
M F r t F z b
;
Mô men gây bởi lực Coriolis: _
1 1
. cos
n n
cor flap cor flap flap cory l
i i
M F r t F z b
.
Cân bằng các mô men lực quanh bản lề vẫy, ta có phương trình vi phân chuyển động
vẫy của lá cánh:
_ _ _ _ _
1
.
n
l a flap f flap c flap g flap cor flap
i
J M M M M M
(15)
Với:
flafj – Mô men quán tính của phần tử với bản lề vẫy:
2
. cosflap lj m b z .
Vận tốc chuyển động vẫy và góc vẫy bước tính tiếp theo được xác định:
1 .
(16)
2
1 . .
(17)
3. CHƯƠNG TRÌNH TÍNH TOÁN VÀ MỘT SỐ KẾT QUẢ VỀ
ĐÁP ỨNG VỊ THẾ LÁ CÁNH VÀ ĐẶC TÍNH CÁNH QUAY
3.1. Đối tượng ứng dụng mô hình và sơ đồ thuật giải
Chương trình tính toán mô hình động lực học CQ được xây dựng trên cơ sở phát triển
tiếp chương trình tính toán khí động học CQ [3]. Đối tượng được tính toán là CQ trực
thăng Mi-8 với các dữ liệu về CQ như sau:
Bán kính CQ: 10.614R m ;
Số lượng lá cánh: 5bladek ;
Khối lượng 1 lá cánh: 140bladem kg ;
Profile lá cánh NACA 1102 có hệ số cản ma sát: 0.0084xc ;
Khoảng cách từ trục quay đến trục bản lề lắc: 0.9a m ;
Khoảng cách giữa hai trục bản lề vẫy và lắc: 0.6b m ;
Nghiên cứu khoa học công nghệ
Tạp chí Nghiên cứu KH&CN quân sự, Số 66, 4 - 2020 205
Khoảng cách giữa trục bản lề vẫy tới mặt cắt gốc lá cánh: 0.5c m ;
Góc xoắn lá cánh: 5o ;
Vận tốc quay: 20,096 /rad s ;
Góc đón điều khiển: 21ocat ;
Hệ số bù vẫy: 0,5cork ;
Quá trình tính toán được thực hiện theo sơ đồ thuật giải (hình 5).
Hình 5. Sơ đồ giải thuật.
206
3.2. Các k
3.2.1. Đánh giá s
đư
các k
liệu về các góc vị thế LC v
chúng v
(hình 9) có s
các LC (hình 6)
tụ c
một quá tr
ch
CQ hi
hội tụ của ch
để đảm bảo thời gian tính toán, các số liệu khảo sát sau n
tính là
3.2.2. Kh
dọc trục
các giá tr
liệu thu đ
các hình v
Trong sơ đ
ợc lựa chọn khi chạy thử ch
Kh
Từ các đặc tính
ủa mô h
Chuy
uyển động vẫy
Hình
Qua các đ
Th
ết quả đ
ảo sát CQ ở chế độ chảy bao dọc trục (CBDT) với góc lắp LC
ới góc ph
ện đại đều cần có các giảm chấn đ
Hình
S
ực hiện tính toán cho CQ ở chế độ
N. K. Chính, P. V. Uy
ết quả v
ển động lắc của LC không thấy có sự ổn lập về một giá trị góc lắc cố định m
ình dao
(ch
8.
(ch
t
ảo sát các đặc tính nâng, cản của hệ thống cánh quay ba khớp ở chế độ chảy bao
ị có trong thực tế, đ
ược, xây dựng các đặc tính nâng, cản cảm ứng v
ẽ d
ồ giải thuật tr
ư
ự hội tụ, thể hiện sự ổn lập dần của các hệ số khí động. Đáp ứng góc vẫy của
ình tính toán th
6. Đáp
ế độ CBDT,
Đ
ế độ CBDT,
ặc tính hội tụ của hệ số nâng, hệ số cản v
ương tr
108
ư
ự hội tụ của ch
ợc đ
ổn định về một giá trị xác định. Sự hội tụ của các giá trị khẳng định tính hội
ồ thị hội tụ hệ số lực nâng
.
ới đây.
à th
ưa ra
ương v
th
đ
– phù h
ứng góc vẫy lá cánh
ình tính toán
ảo luận
ấy rằng
ộng (h
ở d
ị ta thu đ
ể hiện đúng bản chất về mặt định tính động lực học CQ ba khớp.
ợp với kết luận của các tác giả khác [7]. Do vậy
, “
ên, t
ưới:
à các h
,
ình 7) v
11
11
Mô hình chuy
ương tr
ổng số b
ương tr
ở chế độ CBDT các hệ số lực nâng (h
o
o )
ược điều khiển bởi phi công của trực thăng Mi
tS
ệ số khí động quan trọng, xây dựng đồ thị quan hệ của
ược các đặc tính:
).
.
đạt đ
162
ới chu kỳ lớn h
ư
ình tính toán và tính
ư
ình tính toán
;
ược bố trí để triệt ti
ợc ở sau khoảng ba v
CBDT
ớc tính
ển động
S
10
Hình
với các góc lắp khác nhau
t và bư
đ
o tương
ơn nhi
Hình
Cơ k
phi tuy
ể khảo sát tính hội tụ của nó. Trong
(ch
9.
(ch
à góc v
ỹ thuật & Kỹ thuật c
ớc thay đổi góc ph
ứng 4,5 v
ều so với tần số dao động của
êu chuy
7.
ế độ CBDT,
Đồ thị hội tụ hệ số mô men cản
ế độ CBDT,
ày s
à đ
ến không dừng khí động học.
đúng đ
Đáp
ẫy của
òng quay (
ẽ đ
ặc tính cực của CQ nh
ứng góc lắc
ư
ắn của mô h
ình 8) và mô men c
ển động lắc của LC.
LC
ợc lấy với tổng số b
òng quay c
11
, trên các h
nhận thấy rằng
tS
ơ khí đ
ương v
o , thu đư
lá cánh
11
11o
108
-8. T
ình
ủa CQ.
o ).
).
). Do v
0,...,14
ộng lực
ệ thống
ừ các dữ
ư trong
ị
ợc dữ
à là
,
ư
o
”
ản
sự
ậy,
ớc
là
Nghiên c
Tạp chí Nghi
Hình 1
giả khác [4, 5].
hệ số nâng v
của hệ số cản trong khi mức tăng của hệ số nâng giảm đi khi tiếp tục tăng góc lắp lá cánh.
toán CQ khi khóa c
xây d
khi có và không có các
cả về định tính v
với một góc lắp lá cánh xác định, cả khả năng tạo nâng của CQ v
đi. Tuy nhiên m
giảm của lực nâng theo sự tăng l
các tham s
Các đ
Để so
Hình 13
Các đ
So v
Bài báo đ
ựng đ
ới CQ lá cánh gắn cứng, khi các lá CQ có khớp thực hiện các chuyển động đặc th
ứu khoa học công nghệ
0.
ặc tính thu đ
sánh, đánh giá đ
ư
.
ặc tính khí động của CQ khi khóa các chuyển động đặc th
ố khí động học đ
ên c
Đặc tính nâng CBDT cánh quay
à c
ợc các đặc tính.
Các đ
ở chế độ CBDT
ã
ứu KH&CN
Th
ản của CQ tăng l
à đ
ức giảm của mô men cản l
đưa ra mô h
ba kh
ể hiện đúng bản chất vật lý của đối t
ứng các khớp. Qua đó thu đ
ặc tính nâng cánh quay
ịnh l
Hình 12
ược có sự t
ớp
chuy
ượng với các kết
quân s
.
.
ịnh l
ển động đặc th
ình tính toán
ược tính toán bằng mô h
Đặc tính cực CBDT cánh quay ba khớp
ương đ
ư
.
ên c
ự, Số
ên. Đ
ợng các hệ số khí động của CQ ba khớp, thực hiện tính
ủa góc lắp.
4. K
66, 4
ồng tốt về mặt định tính với các kết quả của các tác
ặc tính cực cho thấy xu h
qu
động lực học CQ ba khớp của trực thăng, trong đó
ù
ả của công tr
ên h
ẾT LUẬN
- 20
ư
khi
20
Hình 1
ợc các số liệu về CQ có các
Hình 14
có và không có các chuy
ệ thống động lực n
ình xoáy r
1
ư
ình [4].
. Đ
ợng, khi góc lắp
. Các đ
ặc tính cản CBDT cánh quay
ở chế độ CBDT
ời rạc phi tuyến không dừng.
ba kh
ư
ặc tính cản cánh quay
ớng tiếp tục tăng nhanh
ù có s
à mô men c
hanh hơn so v
ớp
.
LC
ển động đặc th
ự t
LC
.
ương đ
tăng lên các
g
ản đều giảm
ắn cứng,
ồng tốt
ới mức
207
ù
ù,
,
Cơ kỹ thuật & Kỹ thuật cơ khí động lực
N. K. Chính, P. V. Uy, “Mô hình chuyển động phi tuyến không dừng khí động học.” 208
Chương trình tính toán xây dựng trên cơ sở mô hình có tính hội tụ. Bước đầu, chương
trình đã được sử dụng để khảo sát các đặc tính khí động của CQ ở chế độ CBDT. Kết quả là
các đặc tính thu được có sự tương đồng tốt với kết quả của các tác giả khác về mặt định tính.
Về định lượng, các đặc tính khí động thu được khi khóa các chuyển động đặc thù là
tương đồng với kết quả của các tác giả khác khi xây dựng mô hình tính toán cho CQ có
các LC gắn cứng. Khi có các khớp quay, khả năng tạo nâng và mô men cản trên trục của
CQ giảm đi so với khi gắn cứng các LC. Tuy nhiên mức giảm của khả năng tạo nâng chậm
hơn so với mức giảm của mô men cản. Như vậy, có thể nhận xét là kết cấu CQ có khớp
không chỉ có lợi ích trong việc giảm mô men uốn, tải trọng động gây phá hủy tại gốc LC
mà còn có ý nghĩa trong việc nâng cao chất lượng khí động của CQ, làm dịu mức độ biến
thiên của mô men cản tác dụng lên hệ thống động lực của trực thăng khi thay đổi chế độ
bay (góc lắp).
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1]. A.R.S. Bramwell, George Done, David Balmford, “Bramwell’s Helicopter
Dynamics”, Oxford Auckland Boston Johannesburg Melbourne New Delhi, 2001.
[2]. Jyoti Ranjan Majhi, Ranjan Ganguli, “Modeling Helicopter Rotor Blade Flapping
Motion Considering Nonlinear Aerodynamics”, Tech Science Press, CMES, vol.27,
no.1, pp.25-36, 2008.
[3]. Nguyen Khanh Chinh, Pham Vu Uy, “Constructing computational program to
determine induced torque components on helicopter main rotor rotation axis”,
ICFMAS2018, NXB Bách Khoa, pp.204-209, 2018.
[4]. С.М. Белоцерковский, Б.Е. Лотев, М.И. Ништ, “Исследование на ЭВМ
аэродинамических иаэроупругих характеристик винтов ветолетов”,
Машиностроение, Москва, 1992.
[5]. В.Б. Зозуля, Ю. П. Иванов, “Практическая аэродинамическа вертолета Ми-8”,
Машиностроение, Москва, 1977.
[6]. А.М. Володко, “Основы летной эксплуатации вертолетоа, аэродинамика”,
Транспорт, Москва, 1984.
ABSTRACT
DYNAMIC MODEL OF THREE JOINTS HELICOPTER ROTOR
WITH CONSIDERING NONLINEAR UNSTEADY AERODYNAMICS
This paper presents the general equations describes helicopter rotor dynamics
with a full range of typical motions including flapping, lagging and rotating. Here, the
aerodynamic properties of the rotor are considered to be nonlinear, unsteady, taken
from the model calculated by the discrete vortex method. A numerical simulation was
performed to solve the differential equations of these nonlinear motions at steady-
state conditions, thereby determining the position responses of the blades.
Keywords: Helicopter main rotor; Helicopter rotor dynamics; Vortex model; Flapping; Lagging.
Nhận bài ngày 16 tháng 08 năm 2019
Hoàn thiện ngày 06 tháng 11 năm 2019
Chấp nhận đăng ngày 10 tháng 04 năm 2020
Địa chỉ: 1Viện Tên lửa, Viện KHCNQS;
2Học viện KTQS.
*Email: Chinhnk301279@gmail.com.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- mo_hinh_chuyen_dong_la_canh_canh_quay_truc_thang_ba_khop_xet.pdf