Математическое моделирование динамики и нагружения несущего винта транспортного вертолета

Abstract

Показано развитие направления, ориентированного на создание и опережающее функционирование математических моделей (ММ) объектов – их математических дублеров на примере расчета динамических характеристик несущего винта транспортного вертолета и нагружения его наиболее нагруженной части – лопасти в условиях горизонтального полета. Отмечена актуальность такого подхода в силу трудоемкости и ограниченных возможностей наземных экспериментальных установок и летного эксперимента. На примере транспортного вертолета приведены результаты ММ и численного расчета на ЭВМ динамики и нагружения несущего винта при заданных исходных условиях для предварительной оценки прочности вертолета. Отмечено, что метод расчетного анализа позволяет проанализировать закономерности и особенности динамики несущего винта. Условием применения этого метода являются сформированные математические модели функционирования ЛА и наличие информации о вертолете – массово-инерционных, жесткостных и аэродинамических характеристик.

Показано розвиток напрямку, орієнтованого на створення і випереджальне функціонування математичних моделей (ММ) об'єктів – їх математичних дублерів на прикладі розрахунку динамічних характеристик несучого гвинта транспортного вертольота і навантаження його найбільш навантаженої частини - лопаті в умовах горизонтального польоту. Відзначено актуальність такого підходу в силу трудомісткості і обмежених можливостей наземних експериментальних установок і льотного експерименту. На прикладі транспортного вертольота наводяться результати ММ і чисельного розрахунку на ЕОМ динаміки і навантаження несучого гвинта при заданих вихідних умовах з метою попередньої оцінки міцності вертольота. Відзначається, що метод розрахункового аналізу дозволяє проаналізувати закономірності та особливості динаміки несучого гвинта. Умовою застосування цього методу є сформовані математичні моделі функціонування ЛА і наявність інформації щодо вертольота – масово-інерційних, жорсткістних і аеродинамічних характеристик.

The development of a direction oriented to creating and anticipating the functioning of mathematical models (MM) of objects - their mathematical doubles is shown on the example of calculating the dynamic characteristics of the main rotor of a transport helicopter and loading its most loaded part - the blade in a horizontal flight. The relevance of such an approach is noted due to the laboriousness and limited capabilities of ground-based experimental installations and flight experiments. Using the example of a transport helicopter, the results of MM and numerical computer calculations of the dynamics and loading of the main rotor are given under the given initial conditions with the purpose of preliminary evaluation of the helicopter's strength. It is noted that the method of calculation analysis allows us to analyze the patterns and features of the rotor dynamics. The condition for the application of this method is the mathematical models for the functioning of aircraft and the availability of information on the helicopter – mass-inertial, stiffness and aerodynamic characteristics.