Привет студент. Несущий и рулевой винты Какая конструкция втулок несущего винта моделей вертолетов

Схема втулки - пятилопастная, с разнесенными и повернутыми горизонтальными шарнирами, с разнесенными вертикальными шарнирами, с осевыми шарнирами.

Конструкция втулки выполнена таким образом, что при взмахе лопасти относительно горизонтального шарнира на угол Y происходит уменьшение истинного угла установки лопасти на величину Z = KY . Коэффициент пропорциональности K называется коэффициентом компенсатора взмаха.

С целью уменьшения свеса лопастей и создания необходимых зазоров между лопастями и хвостовой балкой при малой частоте вращения несущего винта в конструкцию втулки введены центробежные ограничители свеса лопастей.

Рис. 3.4. Схема втулки несущего винта

Схема втулки представлена на рис.3.4. На рисунке обозначены:

1 Вал редуктора; 2 Нижнее кольцо; 3 Корпус втулки; 4 Верхнее кольцо; 5 Гайка; 6 Шлицы; 7 Палец вертикального шарнира; 8 Корпус осевого шарнира; 9 Цапфа осевого шарнира; 10 Тяга разворота лопасти; 11 Палец горизонтального шарнира; 12 Проушина; 13 Скоба; 14 Демпфер вертикального шарнира; 15 Кронштейн крепления демпфера; 16 Рычаг поворота лопасти.

lгш – Разнос горизонтальных шарниров;

lвш – Разнос вертикальных шарниров;

А – Точка крепления тяги автомата перекоса к поводку осевого шарнира;

Q – Аэродинамическая сила;

R – Равнодействующая сила;

Fцб – Центробежная сила.

Основные технические данные втулки:

§ разнос вертикальных шарниров 507мм;

§ смещение середины проушины горизонтального шарнира 45мм;

§ величина коэффициента компенсатора взмаха 0,5;

§ угол взмаха вверх от плоскости, перпендикулярной оси вращения относительно ГШ 24,5-25,5 0 ;

§ угол свеса вниз от плоскости, перпендикулярной оси вращения относительно ГШ:

При упоре на скобу 3 0 40¢-4 0 10¢;

При упоре на собачку ЦОС 1 0 40¢-2 0 .

§ угол поворота относительно вертикального шарнира:

По вращению 12 0 15¢-13 0 15 ¢ ;

Против вращения 10 0 50¢-11 0 10 ¢ .

§ частота вращения НВ, при которой срабатывает центробежный ограничитель свеса (ЦОС):

При разгоне 105-111 об / мин (52-55%);

При торможении 92-98 об / мин (45,5-48,5%).

§ угол наклона оси НВ (вперед) 4 0 20¢-4 0 30¢;

§ диаметр втулки НВ 1744мм;

§ масса втулки НВ 610кг.

Основными узлами втулки несущего винта являются:

1. Корпус втулки, имеющий пять проушин, лежащих в одной плоскости под углом 72 0 друг к другу.

2. Пять скоб, проушины которых в соединении с проушинами корпуса втулки с помощью пальцев и игольчатых подшипников образуют горизонтальные шарниры.

3. Пять цапф осевых шарниров, которые в соединении с проушинами скоб образуют вертикальные шарниры.

4. Пять корпусов осевых шарниров, смонтированных на цапфах осевых шарниров с помощью подшипников.

5. Рычаги поворота лопастей, смонтированные на корпусах осевых шарниров.

6. Центробежные ограничители свеса лопастей, смонтированные в проушинах скоб.

7. Гидродемпферы, служащие для гашения колебаний лопастей относительно вертикальных шарниров и подпитываемые гидросмесью из компенсационного бачка, уровень жидкости, в котором должен находиться между верхней риской и нижней кромкой колпака.

Примечание: Втулки несущего винта вертолетов типа Ми-171 оборудуются осевыми шарнирами с магнитной пробкой и смотровым стаканчиком. Масло в шарнире должно быть прозрачным (видна противоположная стенка стаканчика).

Рис.3.5. Шарниры втулки несущего винта

1 – Заправочное отверстие осевого шарнира; 2 – Заправочное отверстие горизонтального шарнира; 3 – Заправочное отверстие вертикального шарнира.

Уровень масла в шарнирах втулки (от кромки заливных отверстий):

v в горизонтальных шарнирах 30-40мм;

v в вертикальных шарнирах 25-35мм;

v в осевых шарнирах 15-20мм.

В течение летного дня допускается снижение уровня масла в шарнирах:

v в горизонтальных шарнирах на 20мм;

v в вертикальных шарнирах на 20мм;

v в осевых шарнирах на 15мм.

Основные детали втулки несущего винта

А. Корпус

Корпус втулки сочленяется с валом главного редуктора шлицами 6 и закрепляется на нем гайкой 5 . Затяжку гайки производят специальным тарировочным ключом. Корпус имеет пять проушин 12 , лежащих в одной плоскости под углом 72° друг к другу.

Б. Горизонтальные шарниры

Пять скоб втулки 13 (рис.4.6) в соединении с проушинами корпуса 12 с помощью пальцев 11 и игольчатых подшипников образуют горизонтальные шарниры. Смещение проушин горизонтальных шарниров а, выбрано таким образом, чтобы на основных режимах полета равнодействующая R аэродинамических Q и центробежных сил F цб лопасти была направлена примерно по середине горизонтального шарнира. Такая конструкция обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между игольчатыми подшипниками ГШ и существенно повышает их долговечность. Принципиальное устройство горизонтального шарнира представлено на рис.4.7.

Рис.4.7. Горизонтальный шарнир втулки несущего винта

1 – Проушина корпуса втулки;

2 – Палец горизонтального шарнира;
3, 7 – Резиновые уплотнительные кольца;

4 – Игольчатые подшипники;
5 – Проушины скобы;

6 – Распорные кольца

В. Вертикальные шарниры

Пять цапф осевых шарниров 9 (рис.4.6) в соединении с проушинами скоб 13 с помощьюпальцев образуют вертикальные шарниры.

Г. Осевые шарниры

На втулке имеются пять корпусов осевых шарниров 8 (рис.4.6), смонтированных на цапфах 9 .

Конструкция осевого шарнира показана на рис.4.8.

Рис.4.8. Осевой шарнир втулки несущего винта

1 – Цапфа осевого шарнира; 2 – Резиновое уплотнительное кольцо;
3, 9 – Упорные гайки; 4, 8 – Шариковые подшипники; 5 – Заливная пробка; 6 – Корпус шарнира; 7 – Роликовый подшипник; 10 – Гребенка;
11, 12, 15 – Распорные втулки; 13 – Сливная пробка; 14 – Резиновая манжета; 16 – Смотровой стаканчик; 17 – Компенсатор давления в шарнире; 18 - Заглушка

Корпус осевого шарнира 6 имеет возможность проворачиваться относительно цапфы 1 на трех подшипниках. Два шариковых подшипника 4 и 8 воспринимают изгибающие моменты от лопасти, а роликовый 7 – центробежные силы.

На днище стакана осевого шарнира имеется "гребенка" 10 с проушинами для крепления лопасти. Шарнир оборудуется сливной магнитной пробкой 13 со смотровым стаканчиком 16 . Масло в шарнире должно быть прозрачным (видна противоположная стенка стаканчика).

На заливную пробку 5 устанавливается компенсатор давления 17 , за счет прогиба мембраны увеличивающий свой объем при повышении давления в шарнире.

В настоящее время, в соответствии с конструктивной доработкой, при изготовлении втулки в пустотелую цапфу ОШ устанавливается гофрированный резиновый «чулок», выполняющий функцию компенсатора давления (рис. 4.8а, поз. 17). Компенсатор давления в шарнире (поз.17, рис. 4.8) при этом демонтируется.

Рис.4.8а. Осевой шарнир модифицированной втулки несущего винта

17 – Резиновый чулок

Д. Рычаги поворота лопастей

Рычаги поворота лопастей смонтированы на корпусах осевых шарниров и крепятся к тягам 6 (рис.4.1) тарелки автомата перекоса.

Примечание: При выполнении целевых периодических осмотров рычагов поворота лопастей ИТС применять лупу семикратного увеличения.

Конструкция вертолета МИ-171

Конспект лекций для переучивания иностранных военнослужащих

инженерно-технического состава специалистов по вертолёту

и двигателю и бортовых техников

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВЕРТОЛЕТА

Общие сведения о вертолете

Вертолет Ми-171 предназначен для перевозки людей и различных грузов в грузовой кабине, а также для транспортировки крупногабаритных грузов на внешней подвеске.

Вертолет спроектирован по одновинтовой схеме с пятилопастным несущим и трехлопастным рулевым винтами. На вертолете установлены два турбовальных двигателя ТВ3‑117ВМ, оборудованных пылезащитными устройствами.

Грузовая кабина вертолета снабжена десантными сиденьями на 24 человека и может быть переоборудована в санитарную на двенадцать стандартных носилок.

Экипаж вертолета состоит из двух летчиков и бортового техника.

Основные технические данные вертолета

§ Нормальная взлетная масса 11000кг;

§ Максимальная взлетная масса 13000кг;

§ Максимальная масса перевозимого груза

при полной заправке топливных баков 4000кг;

§ Максимальная масса груза, перевозимого на

внешней подвеске 3000кг;

§ Масса пустого вертолета: 7580кг,

§ Мощность силовой установки 2x2000л.с.;

§ Длина вертолета:

без несущего и рулевого винтов 18,3м;

с несущим и рулевым винтами 25,32м.

§ Высота вертолета:

без рулевого винта 4,76м;

с рулевым винтом 5,55м.

§ Колея шасси 4510мм;

§ База шасси 4280мм;

§ Клиренс вертолета (по шп.№14) 0,445мм;

§ Стояночный угол вертолета 4 0 10’;

§ Расстояние от конца лопасти до хвостовой балки на стоянке 0,45м.

ФЮЗЕЛЯЖ ВЕРТОЛЕТА

Общая характеристика фюзеляжа

Фюзеляж является основным силовым корпусом вертолета и представляет собой цельнометаллический полумонокок переменного сечения с гладкой работающей обшивкой.

На рис.1.2 представлены конструктивные разъемы планера вертолета Ми-171

1.Передняя нога шасси;

2. Носовая часть фюзеляжа;

3. Сдвижной блистер;

4. Крышка люка для выхода к двигателям

5. Главная нога шасси;

6. Капот обогревателя КО-50;

7. Правый подвесной топливный бак;

9. Редукторная рама;

10. Центральная часть фюзеляжа;

11. Крышка люка в правой грузовой створке;

12. Правая грузовая створка;

13. Хвостовая балка;

14. Стабилизатор;

15. Концевая балка;

16. Обтекатель;

17. Хвостовая опора;

19. Левая грузовая створка;

21. Главная нога шасси;

22. Левый подвесной топливный бак;

23. Сдвижная дверь;

24. Сдвижной блистер;

25. Люк-окно;

26. Обтекатель пылезащитного устройства.

Фюзеляж имеет три конструктивных разъема и включает в себя:

Ø носовую часть;

Ø центральную часть;

Ø хвостовую балку;

Ø концевую балку с обтекателем.

Стыковка основных частей фюзеляжа осуществлена по шпангоутам 1 и 23 центральной части и по шпангоуту 17 хвостовой балки.

Носовая часть фюзеляжа

Носовая часть фюзеляжа представляет собой самостоятельный отсек, в котором размещены кабина экипажа, органы управления вертолетом и двигателями, приборное и другое оборудование.

Кабина экипажа занимает отсек между шпангоутами 1 Н и 5Н и отделена от грузовой кабины шпангоутом 5Н с дверью.

В кабине экипажа размещены сиденья левого и правого летчиков, борттехника, органы управления вертолетом, приборные доски, два короба под аккумуляторы и этажерки с радио- и электроаппаратурой. Кабина может оснащаться стрелковой установкой.

На правом и левом бортах имеются сдвижные блистеры размером 750х750 мм.

Остекление кабины состоит из органического и силикатного (триплекс) стекла. Силикатными являются передние стекла левого и правого летчиков. Они имеют электрический обогрев и стеклоочистители. Остальное остекление выполнено из выпуклых органических стекол, обдуваемых теплым воздухом из системы отопления. Допускаются трещины стекол длиной до 100мм с последующей засверловкой ее концов.

На левом борту между шпангоутами ЗН и 5Н установлены штепсельные разъемы ШРАП-400-ЗФ и ШРАП-500К для подключения источников переменного и постоянного тока.

Сиденья летчиков регулируются по высоте и по расположению их вдоль продольной оси кабины. Предусмотрена регулировка угла наклона спинок сидений летчиков. Сиденье борттехника - откидное.

На правом борту между шпангоутами 4Н и 5Н установлены выпрямительные устройства ВУ-6А, которые охлаждаются наружным воздухом, поступающим через жалюзи съемной панели.

На потолочной панели кабины экипажа расположен люк с крышкой для выхода к двигателям.

В кабине экипажа установлены дополнительные противобликовые козырьки на пульты, щитки и приборы.

Внутренняя поверхность кабины экипажа, приборные доски, лицевые поверхности пультов и щитков окрашены черной матовой эмалью.

Центральная часть фюзеляжа

На левом борту между шпангоутами 1 и 4 увеличена ширина проема и сдвижной двери (размер проема 1405х1250мм).

На правом борту между шпангоутами 2 и 4 вместо аварийного люка выполнен проем со сдвижной дверью (1405х825мм).

В грузовом полу между шпангоутами 7 и 10 увеличены размеры проема выхода троса внешней подвески (размер 496х950мм). Изменена конструкция крышки люка, которая выполнена из сотовой панели. Крышка фиксируется в проеме двумя неподвижными штырями слева и двумя подвижными штырями с двумя ручками справа. Открывается крышка только из грузовой кабины.

Сзади между шпангоутами 13 и 21 вместо грузовых створок установлена аппарель, закрывающая проем грузовой кабины. Для обеспечения герметичности закрытого положения по периметру фюзеляжного проема закреплены резиновые профили.

Аппарель - коробчато-клепаной конструкции, имеет лонжероны, балки, стрингеры и обшивку. В зоне прилегания выпущенной аппарели к грунту приклепан лист из нержавеющей стали.

Аппарель шарнирно подвешена на двух кронштейнах–петлях к нижней части шпангоута 13.

Убранное положение аппарели фиксируется двумя замками, которые при выпуске аппарели открываются от гидроцилиндров (гидроцилиндра), смонтированных (смонтированного) на стенке балки проема грузовой кабины.

Выпуск и уборка аппарели осуществляется от автономной бортовой гидравлической системы с помощью двух силовых гидроцилиндров, смонтированных по бортам проема грузовой кабины.

Аппарель может быть установлена в линию пола грузовой кабины и удерживается в этом положении двумя тросами.

Хвостовая балка

Хвостовая балка - клепаной конструкции, балочно-стрингерного типа, имеет форму усеченного конуса длиной 5440мм, состоит из каркаса и гладкой работающей обшивки.

Снизу в коробе установлена аппаратура ДИСС.

Снаружи балки выполнены лючки для осмотра и смазки хвостового вала.

Внутри балки расположены опоры хвостового вала трансмиссии и колодки с роликами под тросы управления рулевым винтом.

К хвостовой балке крепится стабилизатор и амортизатор хвостовой опоры.

Концевая балка

Концевая балка предназначена для выноса оси вращения: рулевого винта в плоскость вращения несущего винта.

Балка - клепаной конструкции, состоит из килевой балки и обтекателя.

Ось килевой балки отклонена вверх на угол 43 0 10" по отношению к оси хвостовой балки.

С правой стороны между шпангоутами 2 и 3 в средней части выполнен закрывающийся крышкой лючок для проверки уровня масла в промежуточном редукторе по масломерному стеклу. Еще два лючка используются для обдува промежуточного редуктора набегающим потоком воздуха и обслуживания редуктора.

Обтекатель образует задний обвод концевой балки и является фиксированным аэродинамическим рулем.

Стабилизатор

Стабилизатор служит для обеспечения необходимой продольной устойчивости вертолета. Он установлен с фиксированным углом –6 0 относительно хвостовой балки. На земле установочный угол стабилизатора может меняться в зависимости от варианта применения вертолета в диапазоне от +9 0 до -9 0 .

Стабилизатор имеет симметричный профиль и состоит из правой и левой половин трапециевидной формы в плане.

Носовая часть стабилизатора обшита дюралюминиевыми листами Д16Т толщиной 0,8 мм, а хвостовая часть может быть обшита полотном АМ100-ОП или стеклопластиком По желанию заказчика она может быть выполнена металлической. Площадь стабилизатора - 2 м 2 .

Капот

Капот включает в себя:

Ø капот двигательного отсека;

Ø туннель подвода воздуха к вентилятору;

Ø капот вентиляторного отсека;

Ø шпангоут 1К;

Ø капот редукторного отсека;

Ø шпангоут 2К;

Ø отсек капота концевой;

Ø продольную противопожарную перегородку.

Крышки капотов в открытом положении удерживаются цилиндрами, которые являются воздушными демпферами и предохраняют их от ударов о фюзеляж при открывании.

Несущий винт

Б. Лопасть несущего винта

Основным силовым элементом лопасти является прессованный из алюминиевого сплава АВТ-1 лонжерон, к полкам и задней стенке которого приклеиваются хвостовые отсеки с сотовым заполнителем.

Сотовый заполнитель склеен из алюминиевой фольги толщиной 0,04мм, сфрезерован по теоретическому контуру отсека и после растяжки образует шестигранные соты со стороной 5мм. Обшивка отсеков выполнена их авиаля толщиной 0,3мм.

Каждая лопасть имеет 21 отсек, которые вместе с лонжероном образуют контур лопасти.

Лопасть имеет геометрическую крутку +5 0 в сечениях 1-4 и далее изменяющуюся по линейному закону до 0 0 на конце лопасти (сечение 22). На отсеках 16 и 17 имеются триммерные пластины (закрылки) шириной 40мм, служащие для изменения моментных характеристик лопасти при устранении несоконусности несущего винта.

Типовой отсек лопасти несущего винта

1 – Хвостовой стрингер; 2 – Обшивка; 3 – Нервюра; 4 – Лонжерон; 5 – Противовес; 6 – Противообледенитель; 7 – Лапка нервюры; 8 – Сотовый заполнитель; 9 – Межотсечный вкладыш.

Лопасти оборудованы пневматической системой сигнализации повреждения лонжерона.

Сигнализатор повреждения лонжерона

1 – Плексиглазовый колпачок; 2 – Цилиндрик; 3 – Герметик; 4 – Прокладка;
5 – Направляющее кольцо; 6 – Направляющая; 7 – Корпус; 8 – Анероидный чувствительный элемент; 9 – Заглушка.

Каждая лопасть оборудована электрической противообледенительной системой. Для защиты от абразивного износа к внешней электроизоляции приклеена металлическая оковка, а на нее - резиновая лента толщиной 0,5мм или слой полиуретана толщиной 0,8-1мм.

Масса лопасти несущего винта - 135кг.

Г. Втулка несущего винта

Рис.3.5. Шарниры втулки несущего винта

1 – Заправочное отверстие осевого шарнира; 2 – Заправочное отверстие горизонтального шарнира; 3 – Заправочное отверстие вертикального шарнира.

Уровень масла в шарнирах втулки (от кромки заливных отверстий):

v в горизонтальных шарнирах 30-40мм;

v в вертикальных шарнирах 25-35мм;

v в осевых шарнирах 15-20мм.

В течение летного дня допускается снижение уровня масла в шарнирах:

v в горизонтальных шарнирах на 20мм;

v в вертикальных шарнирах на 20мм;

v в осевых шарнирах на 15мм.

А. Корпус

Корпус втулки сочленяется с валом главного редуктора шлицами 6 и закрепляется на нем гайкой 5 . Затяжку гайки производят специальным тарировочным ключом. Корпус имеет пять проушин 12 , лежащих в одной плоскости под углом 72° друг к другу.

Б. Горизонтальные шарниры

Пять скоб втулки 13 (рис.4.6) в соединении с проушинами корпуса 12 с помощью пальцев 11 и игольчатых подшипников образуют горизонтальные шарниры. Смещение проушин горизонтальных шарниров а, выбрано таким образом, чтобы на основных режимах полета равнодействующая R аэродинамических Q и центробежных сил F цб лопасти была направлена примерно по середине горизонтального шарнира. Такая конструкция обеспечивает более равномерное распределение нагрузки между игольчатыми подшипниками ГШ и существенно повышает их долговечность. Принципиальное устройство горизонтального шарнира представлено на рис.4.7.

Рис.4.7. Горизонтальный шарнир втулки несущего винта

1 – Проушина корпуса втулки;

2 – Палец горизонтального шарнира;
3, 7 – Резиновые уплотнительные кольца;

4 – Игольчатые подшипники;
5 – Проушины скобы;

6 – Распорные кольца

В. Вертикальные шарниры

Пять цапф осевых шарниров 9 (рис.4.6) в соединении с проушинами скоб 13 с помощьюпальцев образуют вертикальные шарниры.

Г. Осевые шарниры

На втулке имеются пять корпусов осевых шарниров 8 (рис.4.6), смонтированных на цапфах 9 .

Конструкция осевого шарнира показана на рис.4.8.

Рис.4.8. Осевой шарнир втулки несущего винта

1 – Цапфа осевого шарнира; 2 – Резиновое уплотнительное кольцо;
3, 9 – Упорные гайки; 4, 8 – Шариковые подшипники; 5 – Заливная пробка; 6 – Корпус шарнира; 7 – Роликовый подшипник; 10 – Гребенка;
11, 12, 15 – Распорные втулки; 13 – Сливная пробка; 14 – Резиновая манжета; 16 – Смотровой стаканчик; 17 – Компенсатор давления в шарнире; 18 - Заглушка

Корпус осевого шарнира 6 имеет возможность проворачиваться относительно цапфы 1 на трех подшипниках. Два шариковых подшипника 4 и 8 воспринимают изгибающие моменты от лопасти, а роликовый 7 – центробежные силы.

На днище стакана осевого шарнира имеется "гребенка" 10 с проушинами для крепления лопасти. Шарнир оборудуется сливной магнитной пробкой 13 со смотровым стаканчиком 16 . Масло в шарнире должно быть прозрачным (видна противоположная стенка стаканчика).

На заливную пробку 5 устанавливается компенсатор давления 17 , за счет прогиба мембраны увеличивающий свой объем при повышении давления в шарнире.

В настоящее время, в соответствии с конструктивной доработкой, при изготовлении втулки в пустотелую цапфу ОШ устанавливается гофрированный резиновый «чулок», выполняющий функцию компенсатора давления (рис. 4.8а, поз. 17). Компенсатор давления в шарнире (поз.17, рис. 4.8) при этом демонтируется.

Рис.4.8а. Осевой шарнир модифицированной втулки несущего винта

17 – Резиновый чулок

Д. Рычаги поворота лопастей

Рычаги поворота лопастей смонтированы на корпусах осевых шарниров и крепятся к тягам 6 (рис.4.1) тарелки автомата перекоса.

Примечание: При выполнении целевых периодических осмотров рычагов поворота лопастей ИТС применять лупу семикратного увеличения.

Ж. Гидродемпферы

Гидродемпферы служат для гашения колебаний лопастей относительно вертикальных шарниров.

Гидродемпферы крепятся к корпусам вертикальных шарниров (см. рис.4.6) и каждый их них состоит из (рис.4.10, 4.12) корпуса 4 , в котором размещается поршень со штоком 5 . В поршне установлены восемь пружинных клапанов 6 , четыре из которых открываются в одну сторону, и четыре – в другую. Для защиты от пыли и грязи шток с одной стороны закрыт дюралюминиевым стаканом 9 , а с другой – резиновым гофрированным чехлом 3 . Для смягчения удара о задний ограничитель вертикального шарнира в момент страгивания лопасти при раскрутке несущего винта на штоке закреплен упор 1 с резиновым амортизатором 2 .

При небольшой частоте и амплитуде колебаний лопасти жидкость (АМГ-10) перетекает из одной полости гидродемпфера в другую через отверстия 11 в клапанах. С увеличением частоты и амплитуды колебаний лопасти давление жидкости возрастает, и клапаны 10 открываются.

Таким образом, гидродемпфер преобразует энергию, стремящуюся отклонить лопасть, в работу на проталкивание жидкости через отверстия и заставляет лопасть колебаться вблизи нейтрального положения.

Принципиальный вид характеристики гидродемпфера (зависимость усилия на штоке демпфера Р от угловой скорости вращения лопасти относительно вертикального шарнира x ) представлен на рис.4.11.

Для отвода пузырьков вспенившейся жидкости, компенсации температурных расширений и пополнения утечек, на втулке несущего винта установлен компенсационный бачок (один на все демпферы), трубопроводами соединенный с гидродемпферами. Уровень АМГ-10 в бачке контролируется через прозрачный колпак из органического стекла и должен быть не выше риски, нанесенной на колпаке, и не ниже нижней кромки колпака. Суфлирование бачка осуществляется через отверстие диаметром около 3мм в верхней части колпака.

Чтобы жидкость из полостей цилиндра при работе гидродемпфера не перетекала в бачок, в крышке 7 демпфера установлен компенсационный клапан 8 , состоящий из двух больших шариков 14 и 12 и одного малого 13 (рис.4.12). При работе демпфера большой шарик 14 прижимается давлением жидкости к седлу, разобщая полость высокого давления с бачком, и через малый шарик 13 отжимает от седла большой шарик 12 , сообщая полость низкого давления с бачком. Такая конструкция обеспечивает проход пузырьков в бачок и отстой жидкости в нем.

Д. Маятниковый гаситель вибрации

Втулки несущего винта вертолетов Ми-171оборудуются маятниковыми гасителями вибрации (виброгасителями), устанавливаемыми с целью уменьшения уровня вибраций ряда систем и агрегатов, повышения эксплуатационной надежности и эффективности авиационного и радиоэлектронного оборудования и систем вооружения, а также для улучшения условий работы экипажа.

Виброгаситель состоит из кронштейна 15 , ступицы 3 и пяти маятников 7 .

Кронштейн 15 выполнен в виде конусного диска, в нижней части которого выполнены расточка для центрирования относительно корпуса втулки несущего винта и пять приливов с отверстиями под пальцы крепления виброгасителя. К верхнему фланцу кронштейна с помощью шпилек крепится ступица 3 виброгасителя. С наружной стороны кронштейна 15 выполнена кольцевая полость, которая совместно с закрепленным к ней колпаком из оргстекла образует компенсационный бачок 14 для питания гидродемпферов.

При установке виброгасителя на втулку вертолета штатный компенсационный бачок снимается.

Ступица 3 имеет пять рукавов с отверстиями по концам для монтажа на бифилярных подвесках пяти маятников 7 (бифилярная - [би…+ лат. Filum - нить]).

Каждая бифилярная подвеска представляет собой две роликовые связи, свободно посаженные в отверстия маятника и рукава ступицы. Для этого в отверстия маятников и рукавов ступицы запрессованы втулки 9 и 13 .

Позиции рисунка
«Устройство маятникового гасителя вибрации»

1 – Колпачок; 2 – Металлический зонт; 3 – Ступица;
4 – Болт; 5 – Ролик; 6 – Ограничители; 7 – Маятники;
8 – Обтекатель; 9 – Втулка; 10 – Ролик; 11 – Ролик;
12 – Шайбы; 13 – Втулка; 14 – Компенсационный бачок; 15 – Кронштейн; 16 – Пробка; 17 – Заливная горловина; 18 – Палец; 19 – Втулка несущего винта; 20 – Переходник; 21 – Болт.

Сочленение маятника со ступицей выполнено посредством двух одинаковых наборов, каждый из которых состоит из болта 4 , трех роликов 5 , 10 и 11 и двух специальных шайб 12 . Снаружи подвеска с маятником закрывается обтекателем 8 . Для предотвращения повреждения обтекателя при работе маятника внутри обтекателя установлены ограничители 6 .

Виброгаситель к втулке несущего винта 19 крепят специальными полыми пальцами 18 , ввернутыми в отверстия корпуса втулки. На пальцы насажены заливные горловины 17 с пробками 16 для заправки маслом горизонтальных шарниров. Для защиты токосъемника противообледенительного устройства несущего винта на верхней части диска ступицы 3 закреплен металлический зонт 2 с колпачком 1 . Центрирование кронштейна 15 производится переходником 20 , прикрепленным к втулке болтами 21 .

Принцип работы виброгасителя заключается в следующем.

При вращении несущего винта происходит плавная раскачка маятников. Возникающие при этом инерционные силы масс маятников оказывают сопротивление переменным нагрузкам в плоскости вращения, действующим на втулку несущего винта со стороны лопастей.

Подбор массы маятников и угла их установки (36 0 ± 30 ¢) по отношению к оси рукавов втулки несущего винта приводит к тому, что внешние переменные по величине и направлению силы в основном уравновешиваются за счет динамической реакции маятников виброгасителя.

РУЛЕВОЙ ВИНТ

Б. Втулка рулевого винта

Втулка рулевого винта состоит из:

Ø Ступицы;

Ø Корпуса втулки;

Ø Кардана, обеспечивающего наклон корпуса втулки от плоскости вращения на угол 11º в любом направлении;

Ø Осевых шарниров, уровень масла в контрольных стаканах которых должен быть между буртиками при положении лопасти вертикально вниз;

Ø Поводка с ползуном и тягами, обеспечивающего установку лопастей на требуемый угол.

В. Лопасть рулевого винта

Лопасть рулевого винта - смешанной конструкции. Основным ее силовым элементом является лонжерон, изготовленный из алюминиевого сплава АВТ-1 методом прессования.

К задней стенке лонжерона приклеена хвостовая часть лопасти, которая состоит из сотового заполнителя (такого же, как в лопастях несущего винта), стеклопластиковой обшивки толщиной 0,4мм и пластины вклеенной в обшивку по всей длине задней кромки лопасти.

В концевой части лопасти смонтирован обтекатель. На носовую часть лонжерона на 20% по хорде по всей длине наклеены две секции нагревательного элемента противообледенительной системы электротеплового действия. От механических повреждений нагревательная накладка сверху защищена слоем резины с оковкой из нержавеющей стали.

ТРАНСМИССИЯ ВЕРТОЛЕТА

Промежуточный редуктор

Промежуточный редуктор предназначен для изменения направления оси хвостового вала трансмиссии на угол 45 0 в соответствии с направлением концевой балки.

Изменение направления оси хвостового вала достигается применением в редукторе пары конических зубчатых колес с одинаковым количеством зубьев без изменения частоты вращения ведущего и ведомого валов редуктора.

Смазка промежуточного редуктора - барботажная. Избыточное давление воздуха из картера стравливается через суфлер, расположенный в его верхней части (слева). В картере имеется отверстие для магнитной пробки. Масло в редуктор заливается через штуцер масломерного щупа.

Для смазки редуктора применяется масло для гипоидных передач. В зимнее время масло разжижается гидросмесью АМГ-10 в соотношении 1:3 по объему. Контроль заправки редуктора маслом - по масломерному стеклу с рисками «В» и «Н» и с помощью щупа.

Рис. 4.1. Промежуточный редуктор

1 – Ведущая шестерня;

2 – Ведомая шестерня;

3 – Картер;
4 – Стакан ведущей шестерни;

5 – Стакан ведомой шестерни;
6 – Суфлер;

7 – Масломерное стекло;
8 – Приемник температуры масла П-1;
9 – Магнитная пробка (пробка-сигнализатор стружки ПС-1).

Основные технические данные редуктора:

Передаточное число 1;

Направление вращения, если смотреть со

стороны фланца ведущей шестерни левое;

Номинальная частота вращения валов 2594 об / мин;

Сухая масса редуктора 23,9-24,9кг;

Количество заливаемого масла 1,3л;

Хвостовой редуктор

Хвостовой редуктор предназначен для передачи вращения от хвостового вала к рулевому винту с заданной частотой вращения.

Передача мощности на рулевой винт осуществляется парой конических колес со спиральными зубьями, угол между осями вращения которых равен 90 0 .

Внутри картера редуктора, кроме конических колес, размещен узел механизма управления переменным шагом рулевого винта. Внутри ведомого вала размещается шток, с помощью которого производится изменение шага рулевого винта. Поступательное движение штока осуществляется за счет червячного механизма, получающего вращение от звездочки с винтовой внутренней нарезкой.

Смазка редуктора - барботажная.

Рис. 4.2. Хвостовой редуктор

1 – Фланец; 2 – Подшипник; 3 – Ведомое зубчатое колесо;
4 – Суфлер; 5 – Втулка со звездочкой; 6 – Ходовой винт; 7 – Картер; 8 – Ведущий вал; 9 – Втулка; 10, 11 – Подшипники;
12 – Ведущее зубчатое колесо; 13 – Подшипник; 14 – Шток управления рулевым винтом; 15 – Ведомый вал.

В редуктор заливается масло для гипоидных передач, в зимнее время разжиженное гидросмесью АМГ-10 в соотношении 1:3 по объему.

Контроль заправки редуктора маслом - по масломерному стеклу с рисками «В» и «Н» и с помощью щупа.

В картере редуктора имеются два отверстия под установку магнитных пробок.

Наличие двух магнитных пробок и двух масломерных стекол обеспечивает применение хвостового редуктора на вертолете Ми-8Т (с толкающим рулевым винтом).

Сверху в картер ввернут суфлер.

Основные технические данные редуктора:

Номинальная частота вращения:

o ведущего вала 2594 об / мин;

o вала рулевого винта 1120 об / мин;

Передаточное число 0,4318;

Направление вращения ведущего вала левое, если смотреть со стороны привода;

Направление вращения ведомого вала правое, если смотреть со стороны рулевого винта;

Сухая масса 57,9-59,2кг;

Количество заливаемого масла 1,7л;

Полный ход штока рулевого винта 67,75-69,15мм;

Температура масла на всех режимах не более 110 0 С.

Подогрев редукторов (промежуточного и хвостового) необходимо производить:

На неразжиженном масле - при понижении температуры наружного воздуха ниже +5 0 С до температуры агрегатов не менее +10 0 С;

На разжиженном масле - при понижении температуры наружного воздуха ниже -30 0 С до температуры агрегатов не менее -15 0 С.

4.4. Хвостовой вал трансмиссии

Хвостовой вал трансмиссии предназначен для передачи крутящего момента от главного редуктора через промежуточный и хвостовой редукторы к рулевому винту.

Хвостовой вал расположен на семи опорах, роль которых выполняют шариковые подшипники, и состоит из четырех шарнирных и двух жестких частей (передней и задней).

Соединение частей вала осуществляется с помощью шлицевых муфт и фланцев. Шлицевые муфты заполняются гипоидным маслом.

Средняя и концевая шарнирные части имеют подвижные шлицевые соединения, предназначенные для компенсации отклонений в линейных размерах фюзеляжа, хвостовой балки и хвостового вала, а также для обеспечения возможности изменения длины вала при изгибе балки в полете и удобства монтажа (демонтажа) упомянутых агрегатов.

Масса вала - 56-58кг.

Излом вала в шлицевых муфтах не должен превышать 1,2мм по индикатору измерителя.

Биение в любом пролете должно быть не более 0,45мм.

Тормоз несущего винта

Тормоз несущего винта предназначен для сокращения времени останова несущего винта после выключения двигателей, а также для стопорения трансмиссии при стоянке вертолета.

Тормоз - колодочного типа с механическим управлением. Его корпус установлен на корпусе главного редуктора, а тормозной барабан - на приводе рулевого винта механизма главного редуктора.

Управление тормозом будет рассмотрено в главе «УПРАВЛЕНИЕ ВЕРТОЛЕТОМ».

ГЛАВНЫЕ СТОЙКИ ШАССИ

А. Основные элементы стойки

В комплект каждой стойки входят:

Двухкамерный амортизатор;

Подкос-полуось;

задний подкос;

Б. Амортизатор

Амортизатор предназначен для поглощения кинетической энергии, выделяемой при ударе вертолета о землю во время посадки, а также для гашения поперечных колебаний типа «земной резонанс» путем проталкивания жидкости через специальные калиброванные отверстия.

Двухкамерный жидкостно-газовый амортизатор состоит из камер низкого и высокого давлений.

Камера низкого давления расположена в верхней части амортизатора, а камера высокого давления - в нижней.

Во время посадки вертолета первой срабатывает камера низкого давления, а после полного обжатия ее штока вступает в работу камера высокого давления.

Обратный ход в камере высокого давления совершается за счет аккумулированной азотом энергии после прекращения действия перегрузок.

Камера низкого давления на обратном ходе работает аналогично, но обратный ход штока может происходить лишь при поперечных колебаниях вертолета на своем шасси или при взлете, когда амортизаторы освобождаются от нагрузки.

Выход штоков камер высокого давления у незагруженного вертолета должен быть в пределах 240мм, при массе вертолета 11100-12000кг - 80-120мм. Штоки камер низкого давления при этом должны быть полностью обжаты.

В верхней части каждой амортизационной стойки на переходнике штока камеры низкого давления установлена разъемная каретка, в которой размещается микровыключатель АМ-800К, предназначенный для автоматического включения гидроупора в системе продольного управления при посадке и рулении, а также включения магнитофона МС-61 и РИ-65 в полете.

Г. Колеса главных стоек

Каждое из колес главных стоек состоит из барабана, пневматика и тормозного устройства.

Барабан колеса за одно целое с ободом, ступицей и одной ребордой (вторая - съемная) отлит из магниевого сплава. На обод барабана монтируется пневматик, состоящий из камеры и покрышки. При правильной зарядке пневматиков колес обжатие их у незагруженного вертолета не должно превышать 35-55мм, при массе вертолета 11100-11200кг - 60-80мм.

Тормозное устройство - колодочного типа. Имеет два воздушных цилиндра и две тормозные колодки. При торможении колес воздух из воздушной системы вертолета поступает в воздушные тормозные цилиндры.

Д. Обтекатель

Обтекатель придает необходимую аэродинамическую форму нижней части главных стоек шасси между полуосью и подкосом. Он изготовлен из листов дюралюминия, угловых профилей и вкладышей из пенопласта.

ПЕРЕДНЯЯ СТОЙКА ШАССИ

А. Основные элементы

Передняя стойка шасси - балочно-подкосного типа, имеет самоориентирующуюся рычажную подвеску колес, обеспечивающую лучшие условия работы амортизатора при рулении по неровной поверхности, и состоит из:

Рычажной амортизационной стойки;

Вильчатого подкоса;

Двух нетормозных колес;

Кулачкового механизма разворота колес.

Б. Амортизатор

При посадке вертолета усилие, действующее на колеса, передается через рычаг подвески колес и шатун на шток амортизатора, который совершает прямой ход. Жидкость из нижней полости штока плунжером вытесняется в верхнюю полость цилиндра амортизатора, сжимая азот.

При обратном ходе сжатый во время прямого хода азот выталкивает жидкость из верхней полости амортизатора через отверстия в поршне плунжера в нижнюю полость штока.

Обжатие штока амортизатора по шкале указателя у незагруженного вертолета должно быть в пределах 55-75мм, при массе вертолета 11100-11200 кг - 120-140 мм.

В. Механизм разворота колес

Механизм разворота колес предназначен для разворота передних колес в линию полета при разгруженной передней амортстойке.

Когда на передние колеса действует нагрузка, шток амортизатора перемещен вверх, и кулачки механизма разворота разобщены между собой.

Когда передние колеса разгружаются, то под давлением газа шток амортизатора перемещается вниз, и верхний кулачок входит в соприкосновение с нижним кулачком механизма, разворачивая тем самым передние колеса в линию полета.

Г. Колеса передней стойки

Передние колеса отличаются от колес главных стоек размерами и отсутствием тормозного устройства, а в остальном выполнены аналогично.

Обжатие пневматических устройств передних колес у незагруженного вертолета должно быть в пределах 20-40мм, при массе вертолета 11100-11200кг - 35-55мм.

Хвостовая опора

Хвостовая опора предназначена для предохранения лопастей рулевого винта от повреждений при посадке вертолета с большим углом кабрирования.

В комплект хвостовой опоры входят амортизатор, два подкоса и пята.

Амортизатор состоит из цилиндра и штока.

При ударе хвостовой опоры о землю цилиндр амортизатора движется вверх, и шток вытесняет жидкость из полости цилиндра в кольцевую полость, образованную цилиндром и штоком.

При обратном ходе цилиндр амортизатора возвращается в исходное положение под давлением азота.

Подкосы хвостовой опоры выполнены из дюралюминиевых труб.

Пята отштампована из алюминиевого сплава.

На вертолете МИ-8МТВ5 хвостовая опора усилена (трубы, из которых выполнены подкосы и амортизатор имеют больший диаметр).

УПРАВЛЕНИЕ ВЕРТОЛЕТОМ

Состав системы управления

Управление вертолетом относительно трех осей осуществляется путем изменения величины и направления силы тяги несущего винта и изменения силы тяги рулевого винта.

В состав системы управления вертолетом входят:

Ø двойное продольно-поперечное управление, в котором две ручки кинематически связаны между собой и с автоматом перекоса;

Ø двойное путевое управление, в котором педали кинематически связаны между собой и с механизмом изменения шага РВ;

Общие положения.

Несущий винт вертолета (НВ) предназначен для создания подъемной силы, движущей (пропульсивной) силы и управляющих моментов.

Несущий винт состоит из втулки, лопастей, которые крепятся к втулке с помощью шарниров или упругих элементов.

Лопасти несущего винта, благодаря наличию на втулке трех шарниров (горизонтального, вертикального и осевого), совершают в полете сложное движение: - вращаются вокруг оси НВ, перемещаются вместе с вертолетом в пространстве, изменяют свое угловое положение, поворачиваясь в указанных шарнирах, поэтому аэродинамика лопасти несущего винта сложнее аэродинамики крыла самолета.

Характер обтекания НВ зависит от режимов полета.

Основные геометрические параметры несущего винта (НВ).

Основными параметрами НВ являются диаметр, ометаемая площадь, число лопастей, коэффициент заполнения, разнос горизонтального и вертикального шарниров, удельная нагрузка на ометаемую площадь.

Диаметр D – диаметр окружности по которой движутся концы лопастей при работе НВ на месте. У современных вертолетов диаметр составляет 14-35 м.

Ометаемая площадь Fом – площадь круга, который описывают концы лопастей НВ при его работе на месте.

Коэффициент заполнения σ.равен:

σ = (Z л F л) / F ом (12.1);

где Z л – количество лопастей;

F л – площадь лопасти;

F ом – ометаемая площадь НВ.

Характеризует степень заполнения лопастями ометаемой площади, изменяется в пределах s=0,04¸0,12.

При увеличении коэффициента заполнения тяга НВ растет до определенного значения, в связи с увеличением реальной площади несущих поверхностей, затем падает. Падение тяги происходит из-за влияния скоса потока и вихревого следа от идущей впереди лопасти. При увеличении s, необходимо увеличить и мощность, подводимую к НВ из-за увеличения лобового сопротивления лопастей. При увеличении s уменьшается шаг, необходимый для получения заданной тяги, что отдаляет НВ от срывных режимов. Характеристика срывных режимов и причины их возникновения будут рассмотрены далее.

Разнос горизонтального l г и вертикального l в шарниров – расстояние от оси шарнира до оси вращения НВ. Может рассматриваться в относительных величинах (12.2.)

Находится в пределах . Наличие разноса шарниров улучшает эффективность продольно-поперечного управления.

определяется как отношение веса вертолета к площади ометаемого НВ.

(12.3.)

Основные кинематические параметры НВ.

К основным кинематическим параметрам НВ относятся частота или угловая скорость вращения, угол атаки НВ, углы общего или циклического шага.

Частота вращения n с - число оборотов НВ в секунду; угловая скорость вращения НВ - определяет его окружную скорость w R .

Величина w R на современных вертолетах равна 180¸220 м/сек.

Угол атаки НВ (А) измеряется между вектором скорости набегающего потока и с
Рис. 12.1 Углы атаки несущего винта и режимы его работы.

плоскостью вращения НВ (рис.12.1). Угол А считается положительным, если воздушный поток набегает на НВ с низу. На режимах горизонтального полёта и набора высоты А -отрицательный, на снижении А- положительный.. Различают два режима работы НВ – режим осевого обтекания, когда А=±90 0 (висение, вертикальный набор или снижение) и режим косой обдувки, когда А¹±90 0 .

Угол общего шага – угол установки всех лопастей НВ в сечении на радиусе 0,7R.

Угол циклического шага НВ зависит от режима работы НВ, подробно этот вопрос рассматривается при анализе косой обдувки НВ.

Основные параметры лопасти НВ.

К основным геометрическим параметрам лопасти относятся радиус, хорда, угол установки, форма профиля сечений, геометрическая крутка и форма лопасти в плане.

Текущий радиус сечения лопасти r определяет его расстояние от оси вращения НВ. Относительный радиус определяется

(12.4);

Хорда профиля – прямая соединяющая наиболее удаленные точки профиля сечения, обозначается b (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Параметры профиля лопасти. Угол установки лопасти j - угол между хордой сечения лопасти и плоскостью вращения НВ.

Угол установки j на `r=0,7 при нейтральном положении органов управления и отсутствии махового движения считается углом установки всей лопасти и общим шагом НВ.

Профиль сечения лопасти представляет собой форму сечения плоскостью, перпендикулярной к продольной оси лопасти, характеризуется максимальной толщиной с max , относительной толщиной вогнутостью f и кривизной . На несущих винтах применяют, как правило, двояковыпуклые, несимметричные профили с небольшой кривизной.

Геометрическая крутка производится уменьшением углов установки сечений от комля до конца лопасти и служит для улучшения аэродинамических характеристик лопасти.. Лопасти вертолетов имеют прямоугольную форму в плане, которая в аэродинамическом смысле не оптимальна, но проще с точки зрения технологии.

Кинематические параметры лопасти определяются углами азимутального положения, взмаха, качания и углом атаки.

Угол азимутального положения y определяется по направлению вращения НВ между продольной осью лопасти в данный момент времени и продольной осью нулевого положения лопасти. Линия нулевого положения в горизонтальном полете практически совпадает с продольной осью хвостовой балки вертолета.

Угол взмаха b определяет угловое перемещение лопасти в горизонтальном шарнире относительно плоскости вращения. Считается положительным при отклонении лопасти вверх.

Угол качания x характеризует угловое перемещение лопасти в вертикальном шарнире в плоскости вращения (рис.12.). Считается положительным при отклонении лопасти против направления вращения.

Угол атаки элемента лопасти a определяется углом между хордой элемента и набегающим потоком.

Лобовое сопротивление лопасти.

Лобовым сопротивлением лопасти называется аэродинамическая сила, действующая в плоскости вращения втулки и направленная против вращения НВ.

Лобовое сопротивление лопасти состоит из профильного, индуктивного и волнового сопротивлений.

Профильное сопротивление, вызывается двумя причинами: разностью давления перед лопастью и за ней (сопротивление давления) и трением частиц в пограничном слое (сопротивление трения).

Сопротивление давления зависит от формы профиля лопасти т.е. от относительной толщины () и относительной кривизны () профиля. Чем больше и тем больше сопротивление. Сопротивление давления не зависит от угла атаки на эксплуатационных режимах, но возрастает на критических a.

Сопротивление трения зависит от частоты вращения НВ и состояния поверхности лопастей. Индуктивное сопротивление – это сопротивление, вызванное наклоном истинной подъемной силы вследствие скоса потока. Индуктивное сопротивление лопасти зависит от угла атаки α и возрастает с его увеличением. Волновое сопротивление возникает на наступающей лопасти при превышении скорости полёта выше расчетной и появлении на лопасти скачков уплотнения.

Лобовое сопротивление, как и сила тяги, зависит от плотности воздуха.

Импульсная теория создания тяги несущего винта.

Физическая сущность импульсной теории заключается в следующем. Работающий идеальный винт отбрасывает воздух, предавая его частицам определенную скорость. Перед винтом образуется зона подсасывания, за винтом – зона отбрасывания и устанавливается воздушный поток через винт. Основные параметры этого воздушного потока: индуктивная скорость и прирост давления воздуха в плоскости вращения винта.

На режиме осевого обтекания воздух подходит к НВ со всех сторон, а за винтом образуется сужающая воздушная струя. На рис. 12.4. изображена достаточно большая сфера с центром на втулке НВ с тремя характерными сечениями: сечение 0, расположенное далеко перед винтом, в плоскости вращения винта сечение 1 со скоростью потока V 1 (скорость подсасывания) и сечение 2 со скоростью потока V 2 (скорость отбрасывания).

Поток воздуха отбрасывается НВ с силой Т, но и воздух давит на винт с этой же силой. Эта сила и будет силой тяги несущего винта. Сила равна произведению массы тела на
Рис. 12.3. К объяснению импульсной теории создания тяги.

ускорение, которое тело получило под действием этой силы. Следовательно, тяга НВ будет равна

(12.5.)

где m s – секундная масса воздуха, проходящая через площадь НВ равная

(12.6.)

где - плотность воздуха;

F - площадь, отметаемая винтом;

V 1 - индуктивная скорость потока (скорость подсасывания);

а – ускорение в потоке.

Формулу (12.5.) можно представить в другом виде

(12.7.)

так как по теории идеального винта скорость отбрасывания воздуха V винтом в два раза больше скорости подсасывания V 1 в плоскости вращения НВ.

(12.8.)

Практически удвоение индуктивной скорости происходит на расстоянии равном радиусу НВ. Скорость подсасывания V 1 у вертолетов Ми-8 равна 12м/с, у Ми-2 – 10м/с.

Вывод: Сила тяги несущего винта пропорциональна плотности воздуха, ометаемой площади НВ и индуктивной скорости (частоте вращения НВ).

Перепад давления в сечении 1-2 по отношению к атмосферному давлению в невозмущенной воздушной среде равен трем скоростным напорам индуктивной скорости

(12.9.)

что вызывает увеличение сопротивления элементов конструкции вертолета, находящимися за НВ.

Теория элемента лопасти.

Сущность теории элемента лопасти заключается в следующем. Рассматривается обтекание каждого малого участка элемента лопасти, и определяются элементарные аэродинамические силы dу э и dх э действующие на лопасть. Подъемная сила лопасти У л и сопротивление лопасти Х л определяются в результате сложения таких элементарных сил, действующих по всей длине лопасти от ее комлевого сечения (r к) до концевого (R):

Аэродинамические силы действующие на несущий винт определяются как сумма сил действующих на все лопасти.

Для определения тяги несущего винта пользуются формулой аналогичной формуле подъемной силы крыла.

(12.10.)

Согласно теории элемента лопасти, сила тяги развиваемая несущим винтом, пропорциональна коэффициенту тяги, ометаемой площади НВ, плотности воздуха и квадрату окружной скорости конца лопастей.

Выводы сделанные по импульсной теории и по теории элемента лопасти взаимно дополняют друг друга.

На основании этих выводов следует, что сила тяги НВ в режиме осевого обтекания зависит от плотности воздуха (температуры), установочного угла лопастей (шага НВ) и частоты вращения несущего винта.

Режимы работы НВ.

Режим работы несущего винта определяется положением НВ в потоке воздуха.(рис.12.1) В зависимости от этого определяют два основных режима работы: режим осевого и косого обтекания. Режим осевого обтекания характеризуется тем, что набегающий невозмущённый поток двигается параллельно оси втулки НВ (перпендикулярно плоскости вращения втулки НВ). В этом режиме несущий винт работает на вертикальных режимах полёта: висение, вертикальный набор высоты и снижение вертолёта. Основной особенностью этого режима является то, что положение лопасти относительно потока, набегающего на винт, не меняется, следовательно, не меняются аэродинамические силы при движении лопасти по азимуту. Режим косого обтекания характеризуется тем, что воздушный поток набегает на НВ под углом к его оси (рис12.4.). Воздух подходит к винту со скоростью V и отклоняется вниз за счет индуктивной скорости подсасывания Vi. Результирующая скорость потока через НВ будет равна векторной сумме скоростей невозмущенного потока и индуктивной скорости

V1 = V + Vi (12.11.)

В результате этого увеличивается секундный расход воздуха протекающий через НВ, а следовательно, и тяга несущего винта, которая увеличивается с ростом скорости полета. Практически рост тяги НВ наблюдается при скорости свыше 40 км/ч.

Рис. 12.4. Работа несущего винта на режиме косой обдувки.

Косая обдувка. Эффективная скорость обтекания элемента лопасти в плоскости вращения НВ и ее изменение по ометаемой поверхности НВ.

На режиме осевого обтекания каждый элемент лопасти находится в потоке, скорость которого равна окружной скорости элемента , где радиус данного элемента лопасти (Рис.12.6).

На режиме косого обтекания при угле атаки НВ не равном нулю (А=0) результирующая скорость W, с которой поток обтекает элемент лопасти, зависит от окружной скорости элемента u, скорости полета V1 и угла азимута .

W = u +V1 sinψ (12.12.)

т.е. при неизменной скорости полета и постоянной частоте вращения НВ (ωr = const.) эффективная скорость обтекания лопасти будет меняться в зависимости от угла азимута.

Рис.12.5. Изменение скорости обтекания лопасти в плоскости вращения ВВ.

Изменение эффективной скорости обтекания по ометаемой поверхности НВ.

На рис. 12.6. показаны векторы скоростей потока, который набегает на элемент лопасти в результате сложения окружной скорости и скорости полета. На схеме видно, что эффективная скорость обтекания изменяется как вдоль лопасти, так и по азимуту. Окружная скорость растёт от нуля у оси втулки винта до максимальной на концах лопастей. В азимуте 90 о скорость элементов лопасти равна , на азимуте 270 о результирующая скорость равна , у комля лопасти в зоне с диаметром d поток набегает со стороны ребра обтекания, т.е. образуется зона обратного обтекания, зона, которая не участвует в создании тяги.

Диаметр зоны обратного обтекания тем больше, чем больше радиус НВ и чем больше скорость полета при неизменной частоте вращения НВ.

На азимутах y=0 и y=180 0 результирующая скорость элементов лопасти равна .

Рис.12.6. Изменение эффективной скорости обтекания по ометаемой поверхности ВВ.

Косая обдувка. Аэродинамические силы элемента лопасти.

При нахождении элемента лопасти в потоке возникает полная аэродинамическая сила элемента лопасти , которая может быть разложена в скоростной системе координат на подъемную силу и силу лобового сопротивления .

Величина элементарной аэродинамической силы определяется по формуле:

Rr = CR(ρW²r/2)Sr (12.13.)

Просуммировав элементарные силы тяги и силы сопротивления вращению, можно определить величину силы тяги и сопротивления вращению всей лопасти.

Точка приложения аэродинамических сил лопасти является центром давления, который находится на пересечении полной аэродинамической силы с хордой лопасти.

Величина аэродинамической силы определяется углом атаки элемента лопасти , который представляет собой угол между хордой элемента лопасти и набегающим потоком (Рис.12.7).

Угол установки элемента лопасти φ есть угол между конструктивной плоскостью несущего винта (КПВ) и хордой элемента лопасти.

Угол притекания есть угол между скоростями и .(Рис.12.7.)

Рис.12.7.Аэродинамические силы элемента лопасти при косой обдувке.

Возникновение опрокидывающего момента при жестком креплении лопастей. Силы тяги создаются всеми элементами лопасти, но наибольшие элементарные силы Т л будут у элементов, расположенных на ¾ радиуса лопасти, величина равнодействующей Т л на режиме косого обтекания тяги лопасти зависит от азимута. На ψ = 90 она максимальна, на ψ = 270 минимальна. Такое распределение элементарных сил тяги и расположение равнодействующей силы приводит к образованию большого переменного изгибающего момента у корня лопасти M изг.

Этот момент создает большую нагрузку в месте крепления лопасти, что может привести к её разрушению. В результате неравенства тяг Т л1 и Т л2 возникает опрокидывающий момент вертолета,

М х =Т л1 r 1 -T л2 r 2, (12.14.)

который возрастает с увеличением скорости полета вертолета.

Винт с жестким креплением лопастей имеет следующие недостатки (Рис 12.8):

Наличие опрокидывающего момента на режиме косого обтекания;

Наличие большого изгибающего момента в месте крепления лопасти;

Изменение момента тяги лопасти по азимуту.

Эти недостатки устраняются путем крепления лопасти к втулке с помощью горизонтальных шарниров.

Рис.12.8 Возникновение опрокидывающего момента при жестком креплении лопастей.

Выравнивание момента силы тяги в различных азимутальных положениях лопасти.

При наличии горизонтального шарнира тяга лопасти образует относительно этого шарнира момент, который поворачивает лопасть (рис.12. 9). Момент тяги Т л1 (Т л2) вызывает поворот лопасти относительного этого шарнира

или (12.15.)

поэтому момент не передается на втулку, т.е. устраняется опрокидывающий момент вертолета. Изгибающий момент Muзг. у корня лопасти становится равным нулю, разгружается ее корневая часть, уменьшается изгиб лопасти, за счет этого уменьшаются усталостные напряжения. Вибрации, вызванные изменением тяги по азимуту, уменьшаются. Таким образом, горизонтальный шарнир (ГШ) выполняет следующие функции:

Устраняет опрокидывающий момент на режиме косой обдувки;

Разгружает корневую часть лопасти от M изг;

Упрощают управление несущим винтом;

Улучшают статическую устойчивость вертолета;

Уменьшают величину изменения тяги лопасти по азимуту.

Уменьшает усталостные напряжения в лопасти, и уменьшают ее вибрацию, из-за изменения силы тяги по азимуту;

Изменение углов атаки элемента лопасти за счет взмаха.

При движении лопасти в режиме косой обдувки в азимуте ψ от 0 до 90 о скорость обтекания лопасти постоянно увеличивается за счет составляющей скорости горизонтального полета (при малых углах атаки НВ ) (рис.12. 10.)

т.е. . (12.16.)

Соответственно увеличивается сила тяги лопасти, которая пропорциональная квадрату скорости набегающего потока и момент тяги этой лопасти относительно горизонтального шарнира. Лопасть взмахивает вверх,
Рис12.9 Выравнивания момента силы тяги в различных азимутальных положениях лопасти.

сечение лопасти дополнительно обдуваются сверху (рис. 12.10), а это вызывает уменьшение истинных углов атаки и уменьшение подъёмной силы лопасти, что приводит к аэродинамической компенсации взмаха. При движении от ψ 90 до ψ 180 скорость обтекания лопастей уменьшается, углы атаки увеличиваются. На азимуте ψ = 180 о и на ψ = 0 о скорости обтекания лопасти одинаковы и равны ωr.

К азимуту ψ = 270 о лопасть начинает опускаться в связи с уменьшением скорости обтекания и уменьшением Т л, при этом лопасти дополнительно обдуваются снизу, что вызывает увеличение углов атаки элемента лопасти, а значит и некоторый прирост подъёмной силы.

На ψ = 270 скорость обтекания лопасти минимальна, мах Vy лопасти вниз максимальный, углы атаки на концах лопастей близки к критическим. Вследствие различия скорости обтекания лопасти на различных азимутах, углы атаки на ψ = 270 о возрастают в несколько раз больше, чем уменьшаются при ψ = 90 о. Поэтому при увеличении скорости полета вертолета, в районе азимута ψ = 270 о углы атаки могут превышать критические значения, что вызывает срыв потока с элементов лопасти.

Косое обтекание приводит к тому, что углы взмаха лопастей в передней части диска НВ в районе азимута 180 0 значительно больше, чем в задней части диска в районе азимута 0 0 . Этот наклон диска называется завалом конуса НВ. Изменение углов взмаха лопасти по азимуту на свободном НВ, когда отсутствует регулятор взмаха, изменяются следующим образом:

азимут от 0 до 90 0:

Результирующая скорость обтекания лопасти растет, подъемная сила и ее момент увеличиваются;

Угол взмаха b и вертикальная скорость V у увеличиваются;

азимут 90 0:

Скорость взмаха вверх V у максимальная;

азимут 90 0 – 180 0:

Подъемная сила лопасти уменьшается за счет уменьшения результирующей скорости обтекания;

Скорость взмаха V у вверх уменьшается, но угол взмаха лопасти продолжает увеличиваться.

азимут 200 0 – 210 0:

Вертикальная скорость взмаха равна нулю V у = 0, угол взмаха лопасти b - максимальный, лопасть, в результате уменьшения подъёмной силы, идёт вниз;

азимут 270 0:

Скорость обтекания лопасти минимальная, подъемная сила и ее момент уменьшаются;

Скорость маха вниз V у – максимальная;

Угол взмаха b уменьшается.

азимут 20 0 – 30 0:

Скорость обтекания лопасти начинает увеличиваться;

V у = 0, угол взмаха вниз – максимальный.

Таким образом, у свободного НВ правого вращения при косой обдувке конус заваливается назад влево. С ростом скорости полёта завал конуса увеличивается.

Рис.12.10.Изменение углов атаки элемента лопасти за счет взмаха.

Регулятор взмаха (РВ). Маховое движение приводит к росту динамических нагрузок на конструкцию лопасти и неблагоприятному изменению углов атаки лопастей по диску несущего винта. Уменьшение амплитуды взмаха и изменение естественного наклона конуса НВ с левого на правое производится регулятором взмаха. Регулятором взмаха (рис.12.11.) является кинематическая связь между осевым шарниром и вращающимся кольцом автомата перекоса, обеспечивающая уменьшение углов установки лопастей j при уменьшении угла взмаха b и наоборот, увеличение угла установки лопастей при увеличении угла взмаха. Эта связь заключается в смещении точки крепления тяги от автомата перекоса к поводку осевого шарнира (точка А) (рис.12.12) с оси горизонтального шарнира. На вертолетах типа Ми регулятор взмаха заваливает конус НВ назад и вправо. В этом случае боковая составляющая по оси Z от результирующей силы НВ направлена вправо против направления тяги рулевого винта, что улучшает условия боковой балансировки вертолета.

Рис.12.11 Регулятор взмаха, Кинематическая схема. . . Равновесие лопасти относительно горизонтального шарнира.

При маховом движении лопасти (рис.12.12.) в плоскости силы тяги на нее действуют следующие силы и моменты:

Тяга Т л, приложена на ¾ длины лопасти, образует момент М т =Т·а, поворачивающий лопасть на увеличение взмаха;

Центробежная сила F цб действующая перпендикулярно конструктивного оси вращения НВ во внешнюю сторону. Сила инерции от взмаха лопасти, направленная перпендикулярно оси лопасти и противоположна ускорению взмаха;

Сила тяжести G л приложена к центру тяжести лопасти и образует момент М G =G·в поворачивающий лопасть на уменьшение взмаха.

Лопасть занимает положение в пространстве вдоль результирующей силы Rл. Условия равновесия лопасти относительно горизонтального шарнира определяется выражением

(12.17.)

Рис.12.12. Силы и моменты, действующие на лопасть в плоскости взмаха.

Лопасти НВ движутся по образующей конуса, вершина которого расположена в центре втулки, а ось перпендикулярна к плоскости концов лопастей.

Каждая лопасть занимает на определенном азимуте Ψ одинаковые угловые положения β л относительно плоскости вращения НВ.

Маховое движение лопастей является циклическим, строго повторяющимся с периодом равным времени одного оборота НВ.

Момент горизонтальных шарниров втулки НВ (М гш).

На режиме осевого обтекания НВ равнодействующая сил лопастей R н направлена вдоль оси НВ и приложена в центре втулки. На режиме косой обдувки сила R н отклоняется в сторону завала конуса. Из-за разноса горизонтальных шарниров аэродинамическая сила R н не проходит через центр втулки и между вектором силы R н и центром втулки образуется плечо. Возникает момент М гш, называемый инерционным моментом горизонтальных шарниров втулки НВ. Он зависит от разноса l r горизонтальных шарниров. Момент горизонтальных шарниров втулки НВ М гш увеличивается с увеличением расстояния l r и направлен в сторону завала конуса НВ.

Наличие разноса горизонтальных шарниров улучшает демпфирующее свойство НВ, т.е. улучшает динамическую устойчивость вертолета.

Равновесие лопасти относительно вертикального шарнира (ВШ).

Во время вращения НВ лопасть отклоняется на угол x. Угол качания x измеряется между радиальной линией и продольной осью лопасти в плоскости вращения НВ и будет положительным, если лопасть поворачивается относительно радиальной линии назад (отстает) (рис. 12.13.).

В среднем угол качания равен 5-10 о, а на режиме самовращения он отрицателен и равен 8-12 о в плоскости вращения НВ. На лопасть действуют следующие силы:

Сила лобового сопротивления Х л, приложена в центре давления;

Центробежная сила, направленная по прямой соединяющей центр массы лопасти и ось вращения НВ;

Инерционная сила F ин, направленная перпендикулярно оси лопасти и противоположно ускорению, приложена в центре масс лопасти;

Знакопеременные силы Кориолиса F к, приложенные в центре масс лопасти.

Возникновение силы Кориолиса объясняется законом сохранения энергии.

Энергия вращения зависит от радиуса,если радиус уменьшился, то часть энергии используется на увеличение угловой скорости вращения.

Поэтому, когда происходит взмах лопасти вверх, уменьшаются радиус r ц2 центра масс лопасти и окружная скорость, появляется кориолисово ускорение, стремящиеся ускорить вращение, а значит и сила - сила Кориолиса, которая поворачивает лопасть вперёд относительно вертикального шарнира. При уменьшении угла взмаха кориолисово ускорение,а значит,и сила будет направлена против вращения. Сила Кориолиса прямо пропорциональна весу лопасти, частоте вращения НВ, угловой скорости взмаха и углу взмаха

Выше перечисленные силы образуют моменты, которые на каждом азимуте похождения лопасти должны быть уравновешены

. (12.15.)

Рис.12.13.. Равновесие лопасти относительно вертикального шарнира (ВШ).

Возникновение моментов на НВ.

При работе НВ возникают следующие моменты:

Крутящий момент М к, создается силами аэродинамического сопротивления лопастей, определяется параметрами НВ;

Реактивный момент М р, приложен к главному редуктору и через раму редуктора на фюзеляже.;

Крутящий момент двигателей, передаваемый через главный редуктор на вал НВ, определяется крутящим моментом двигателей.

Крутящий момент двигателей направлен по вращению НВ, а реактивный и крутящий момент НВ – против вращения. Крутящий момент двигателя определяется расходом топлива, программой автоматического регулирования, внешними атмосферными условиями.

На установившихся режимах полета М к = М р = - М дв.

Крутящий момент НВ иногда отождествляют с реактивным моментом НВ или с крутящим моментом двигателей, но как видно из выше приведенного физическая сущность этих моментов различна.

Критические зоны обтекания НВ.

При косой обдувке на НВ, образуются следующие критические зоны (рис. 12.14.):

Зона обратного обтекания;

Зона срыва потока;

Зона волнового кризиса;

Зона обратного обтекания . В районе азимута 270 0 в горизонтальном полете образуется зона, в которой комлевые сечения лопастей обтекаются не с передней, а с задней кромки лопасти. Участок лопасти находящийся в этой зоне в создании подъемной силы лопасти не участвует. Эта зона зависит от скорости полёта, чем больше скорость полета, тем больше зона обратного обтекания.

Зона срыва потока. В полете на азимуте 270 0 – 300 0 на концах лопастей за счет маха лопасти вниз увеличиваются углы атаки сечения лопасти. Этот эффект усиливается при увеличении скорости полета вертолета, т.к. при этом возрастают скорость и амплитуда махового движения лопастей. При значительном увеличении шага НВ или увеличении скорости полета, в этой зоне происходит срыв потока (рис. 12.14.) за счёт выхода лопастей на закритические углы атаки, что приводит к уменьшению подъёмной силы и увеличению лобового сопротивления лопастей, находящихся в этой зоне. Тяга несущего винта в этом секторе падает и при большом превышении скорости полёта на НВ появляется значительный кренящий момент.

Зона волнового кризиса. Волновое сопротивление на лопасти возникает в районе азимута 90 0 на большой скорости полета, когда скорость обтекания лопасти достигает местной скорости звука, и образуются местные скачки уплотнения, что вызывает резкое увеличение коэффициента С хо за счет возникновения волнового сопротивления

С хо =С хтр +С хв. (12.18.)

Волновое сопротивление может в несколько раз превосходить сопротивление трения, а т.к. скачки уплотнения на каждой лопасти появляются циклически и на небольшой промежуток времени, то это вызывает вибрацию лопасти, которая увеличивается с ростом скорости полета. Критические зоны обтекания несущего винта уменьшают эффективную площадь несущего винта, а значит и тягу НВ, ухудшают аэродинамические и эксплутационные характеристики вертолёта в целом, поэтому ограничения полётов вертолётов по скорости связаны с рассмотренными явлениями.

.«Вихревое кольцо».

Режим вихревого кольца возникает при малой горизонтальной скорости и большой вертикальной скорости снижения вертолета при работающих двигателях вертолета.

При снижении вертолёта в таком режиме, на некотором расстоянии под НВ образуется поверхность а-а, где индуктивная скорость отбрасывания становится равной скорости снижения V y (рис.12.15). Достигая этой поверхности, индуктивный поток поворачивается навстречу НВ, частично им захватывается и снова отбрасывается вниз. При увеличении V y , поверхность а-а приближается к НВ, и при некоторой критической скорости снижения почти весь отбрасываемый воздух снова подсасывается несущим винтом, образуя вокруг винта вихревой тор. Наступает режим вихревого кольца.

Рис12.14. Критические зоны обтекания НВ.

В этом случае общая тяга НВ уменьшается, вертикальная скорость снижения V y возрастает. Поверхность раздела а-а периодически разрывается, вихри тора резко изменяют распределение аэродинамической нагрузки и характер махового движения лопастей. В результате тяга НВ становится пульсирующей, возникает тряска и броски вертолета, ухудшается эффективность управления, указатель скорости и вариометр дают неустойчивые показания.

Чем меньше установочный угол лопастей и скорость горизонтального полета, больше вертикальная скорость снижения тем интенсивнее проявляется режим вихревого кольца. снижения на скоростях полета от 40 км/час и менее.

Для предотвращения попадание вертолета в режим «вихревого кольца» необходимо выполнять требования РЛЭ по ограничению вертикальной скорости

Втулка несущего винта

Основной агрегат несущего винта; предназначается для крепления лопастей, передачи крутящего момента от вала главного редуктора к лопастям, а также для восприятия и передачи на фюзеляж аэродинамических сил, возникающих на лопастях несущего винта. Различают следующие типы В. н. в.: шарнирные, упругие и жёсткие.
В конструкции шарнирной втулки крепление лопастей к корпусу втулки осуществляется посредством горизонтальных, вертикальных и осевых шарниров. Горизонтальные шарниры обеспечивают возможность махового движения лопастей. Вертикальные шарниры позволяют лопастям совершать колебания в плоскости вращения (эти колебания возникают под действием переменных сил лобового сопротивления и сил Кориолиса, появляющихся при колебаниях лопасти относительно горизонтального шарнира). Благодаря шарнирному сочленению лопастей с корпусом втулки значительно снижаются переменные напряжения в элементах несущего винта и уменьшаются передающиеся от винта на фюзеляж вертолёта моменты аэродинамических сил. Осевые шарниры В. н. в. предназначены для изменения углов установки лопастей. В целях уменьшения свеса (изгиба) лопастей и создания необходимых зазоров между лопастями и хвостовой балкой вертолёта при невращающемся несущем винте и при малой частоте вращения несущего винта в конструкцию В. н. в. введены центробежные ограничители свеса.
Во всех шарнирах, в которых используются подшипники качения, предусматриваются системы смазки и уплотнений. В осевых шарнирах в качестве элементов, воспринимающих центробежные силы лопастей, применяются пластинчатые и проволочные торсионы, изготовленные из высокопрочной нержавеющей стали. Имеются так называемые эластомерные В. н. в., в шарнирах которых применяются цилиндрические, конические или сферические эластомерные подшипники. Эти подшипники выполнены из слоев стали и привулканизированных к ним слоев эластомера. Отсутствие трущихся металлических деталей уменьшает износ узлов. Конструкция В. н. в. упрощается, устраняется необходимость применения торсионов, сокращается время на техническое обслуживание, увеличивается надёжность конструкции. В конструкциях шарнирных В. н. в. с целью предотвращения явления «земного резонанса» колебания лопастей относительно вертикальных шарниров гасятся с помощью демпферов. которые в зависимости от используемого рабочего элемента подразделяются на фрикционные, гидравлические, пружинно-гидравлические и эластомерные. Шарнирные В. н. в. в зависимости от схемы могут быть трёх типов: с разнесёнными горизонтальными шарнирами (оси горизонтальных шарниров находятся на некотором расстоянии от оси несущего винта), с совмещёнными горизонтальными шарнирами (оси горизонтальных шарниров пересекаются на оси несущего винта), с совмещёнными горизонтальными и вертикальными шарнирами (оси обоих шарниров пересекаются в одной точке, отнесённой на некоторое расстояние от оси несущего винта).
Упругая втулка может быть выполнена с упругим элементом только в одном вертикальном или горизонтальном шарнире либо сразу в обоих шарнирах. Корпус упругой В. н. в. изготовляется, как правило, из композиционных материалов. За осевым шарниром, который может быть выполнен по схеме с подшипниками качения и торсионом или с эластомерными подшипниками, расположена внешняя упругая часть втулки, обеспечивающая маховые движения лопасти. На несущем винте с такой втулкой может быть значительно повышена эффективность управления по сравнению с шарнирной В. н. в., что способствует увеличению манёвренности вертолёта.
Жёсткая втулка имеет прочный центр, корпус (обычно из титанового сплава), прикреплённый к жёсткому приводному валу, и осевые шарниры, к корпусам которых через гребёнки прикреплены лопасти из композиционных материалов. В несущем винте с такой втулкой лопасть совершает колебательные движение в плоскости тяги и вращения не путём поворота в шарнирах, а благодаря большим деформациям лопасти или её более тонкого комлевого участка. Эти деформации оказываются допустимым и вследствие высокой прочности композиционных материалов. Такой винт с жесткой втулкой может рассматриваться подобным винту с шарнирной втулкой, имеющей большой разнос горизонтальных шарниров (10-35% от радиуса винта). Вертолёт с жёсткой В. н. в. обладает хорошими характеристиками управляемости. Важным преимуществом жёсткой В. н. в. является её простота (отсутствие высоконагруженных подшипников в шарнирах, демпферов и центробежных ограничителей свеса лопастей), облегчающая и удешевляющая изготовление винта и обслуживание его в эксплуатации.

• - пустотелый цилиндр, служит для опоры вращающихся валов или устанавливается в колесах, холостых шкивах и в таких случаях вращается сама. Изготовляется из материала более мягкого, чем вал или ось. В. бывают...

  Сельскохозяйственный словарь-справочник

• - Обитый войлоком или сукном деревянный щит, закрывавший окно изнутри по всей его площади...

  Архитектурный словарь

• - отношение площади лопастей несущего винта в плане к сметаемой площади. Определяется приближённо по формуле = zb/R), где R - радиус винта, z - число лопастей, b - хорда лопасти на радиусе 0,7R...

  Энциклопедия техники

• - площадь поверхности, описываемой лопастями несущего винта при их вращении. О. п. вычисляется как площадь круга с радиусом, равным радиусу несущего винта...

  Энциклопедия техники

• - вид привода несущего винта вертолёта, при котором крутящий момент создается силой реакции газов, вытекающих из установленных на концах лопастей реактивных двигателей или реактивных сопел...

  Энциклопедия техники

• - острый угол в плоскости симметрии вертолёта между осью вала несущего винта и перпендикуляром к строительной горизонтали аппарата...

  Энциклопедия техники

• - цилиндрич. или конич. деталь машины с осевым отверстием, о к-рое входит сопрягаемая деталь...

  Большой энциклопедический политехнический словарь

• - Bushing - .Направляющая деталь или вкладыш подшипника...

  Словарь металлургических терминов

• - центральная часть всякого колеса с цилиндрическим отверстием, предназначенная для насаживания колеса на ось или вал. ...

  Морской словарь

• - сменяемая деталь механизма, через к-рую проходят вал, стержень или поршень, имеющие вращательное или прямолинейное поступательно-возвратное движение, вследствие чего изнашивается В., а не крупная деталь...

  Технический железнодорожный словарь

• - ".....

  Официальная терминология

• - имеет несколько различных значений, из которых главное представляет трубку, помещаемую внутри вращающегося предмета для предохранения от истирания...

  Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

• - деталь машины, механизма, прибора цилиндрической или конической формы, имеющая осевое отверстие, в которое входит другая деталь...

  Большая Советская энциклопедия

• - деталь машины или устройства в виде полого цилиндра, в отверстие которого входит сопрягаемая деталь. Втулки бывают сплошные и разрезные...

  Большой энциклопедический словарь

• - Искон. Суф. производное от втулить «заткнуть», преф. образования от тулить «закрывать» . См. притулиться...

  Этимологический словарь русского языка

• - ВТУ́ЛКА, -и, жен. 1. Цилиндрическая или конической формы деталь машины с продольным отверстием для вставляемой другой детали. 2. Затычка, пробка...

  Толковый словарь Ожегова

"Втулка несущего винта" в книгах

Все от винта!

Из книги Как по лезвию автора Башлачев Александр Николаевич

Все от винта! Рука на плече. Печать на крыле. В казарме проблем - банный день. Промокла тетрадь. Я знаю, зачем иду по земле, Мне будет легко улетать. Без трех минут - бал восковых фигур. Без четверти - смерть. С семи драных шкур - шерсти клок. Как хочется жить. Не меньше, чем

От винта!

Из книги От винта! автора Маркуша Анатолий Маркович

От винта!

Теория воздушного винта

Из книги Жуковский автора Арлазоров Михаил Саулович

Теория воздушного винта Когда погас фейерверк юбилея, снова возвратились будни. Как и прежде, Жуковский ездит на занятия, читает лекции в Техническом училище и университете, отдает много сил своему любимому детищу - воздухоплавательному кружку.Еще не получив диплома об

Система узловых аэропортов («втулка и спицы»)

Из книги Продажа товаров и услуг по методу бережливого производства автора Вумек Джеймс

Система узловых аэропортов («втулка и спицы») Большинство из нас вынуждено пользоваться услугами традиционных авиакомпаний, использующих систему узловых аэропортов: American, United, Northwest, Delta, Continental, US Airways в США и British Airways – в Европе.Идея, лежащая в основе системы узловых

От винта

Из книги Знаковые бренды автора Соловьев Александр

От винта В 1916 году в северном пригороде Мюнхена Обервизенфельде объединились две небольшие фирмы, выпускавшие авиамоторы. Событие могло остаться незамеченным, если бы одну из этих фирм не возглавлял сын знаменитого конструктора Николауса Августа Отто, которому

История Прометея - ещё один путь мужчины, несущего свет

Из книги Дорога Домой автора

История Прометея - ещё один путь мужчины, несущего свет Вместе все двенадцать подвигов Геракла - это двенадцать ступеней, которые должен пройти человек, когда становится на путь служения. Это двенадцать Сил, которыми должен овладеть каждый герой, ЧТОБЫ СТАТЬ БОГОМ и

Высверливание винта рычага

Из книги Руководство слесаря по замкам автора Филипс Билл

Высверливание винта рычага Когда вы не в состоянии переместить кулачок привода, например когда есть сломанные или потерянные детали, может потребоваться высверлить винт рычага. Высверлив винт рычага, можно щупом попытаться переместить засов в открытое

Втулка

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Втулка Втулка – цилиндрической (преимущественно) формы изделие, выполненное из различных марок стали, чугуна, сплавов и пластмасс высокой прочности; широко применяется в различных механизмах и приборах. Например, в приборе Роквелла устанавливается специальная

Втулка

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ВТ) автора БСЭ

2. Срыв или износ резьбы винта щеки или винта средника.

Из книги Руководство по ремонту револьвера Наган 1895 автора Автор неизвестен

2. Срыв или износ резьбы винта щеки или винта средника. (I) Заменить

Конец эры винта

Из книги Me 262 последняя надежда Люфтваффе Часть 1 автора Иванов С. В.

Конец эры винта Когда в 1939 г. вспыхнула II мировая война, самолет уже был весьма важным фактором в бою. Со времен братьев Райт авиастроение прошло большой путь. Постепенно усовершенствовалась конструкция, появились новые технические решения, разработана оптимальная

Совершенствование воздушного винта

Из книги Британские асы пилоты «Спитфайров» Часть 1 автора Иванов С. В.

Совершенствование воздушного винта Первые «Спитфайры» имели двухлопастные деревянные воздушные винты; начиная с 78-го самолета на истребители стали ставить металлические трехлопастные винты фирмы де Хэвиленд, которые имели два положения установки шага лопастей.

Без винта

Из книги Продать и предать [Новейшая история российской армии] автора Воронов Владимир

Без винта Новейший ударный вертолет обещали армии пару десятилетий - то «Черную акулу» Ка-50, то «Ночной охотник» Ми-28Н, то «Аллигатор» Ка-52, а то и сразу все вместе. «Скоро… испытания завершены… не имеющий аналогов…» - твердили сменяющие друг друга главкомы ВВС,

История Прометея – ещё один путь мужчины, несущего свет

Из книги Древняя мудрость Руси. Сказки. Летописи. Былины автора Жикаренцев Владимир Васильевич

История Прометея – ещё один путь мужчины, несущего свет Геракл освободил Прометея, после того как совершил десять подвигов и стал Силой Жертвы.Прометей – про-мета. Мета - так называется цель, которая ставится всем существом и сердцем (см. ), а про - это приставка.

Устройство несущего основания

Из книги автора

Устройство несущего основания Небольшие размеры плиток мягкой черепицы обеспечивают легкий и практически безотходный монтаж. Легкость черепицы не требует усиленной конструкции стропильной системы, что позволяет не усиливать несущую конструкцию даже тогда, когда речь

Введение….4
1 Анализ конструкций втулок несущих винтов вертолетов….…5
1.1 Актуальность проблем, связанных с обслуживанием трехшарнирной втулки несущего винта вертолета…5
1.2 Типы втулок несущего винта вертолета…7
1.3 Особенности использования эластомерных подшипников….…11
1.4 Сравнение втулки с эластомерным подшипником со втулкой с шарнирным креплением лопастей….14
2 Расчет втулки НВ с металлофторопластовым подшипником и бесшарнирной втулки НВ….20
2.1 Физическая картина нагружения несущего винта….20
2.2 Эксплуатационные и расчетные нагрузки….23
2.3 Выбор и расчет втулки несущего винта ….…26
3 Разработка технологических карт обслуживания бесшарнирной втулки несущего винта вертолета Ми-8….49
3.1 Стратегии технического обслуживания и ремонта авиационной техники.49
3.2 Обслуживание шарнирной втулки несущего винта вертолета Ми-8….….55
3.3 Разработка технологии обслуживания бесшарнирной втулки несущего винта на основе анализа эксплуатации втулки несущего винта вертолета BK-117….75
4 Безопасность полетов в сложных географических и температурных условиях…80
4.1 Безопасность полетов вертолетов….….80
4.2 Влияние на безопасность полетов эксплуатации в условиях высоких и низких температур наружного воздуха….…81
4.3 Анализ характерных авиационных происшествий, связанных с ошибками и нарушениями экипажа при заходе на посадку в сложных метеорологических условиях…84
5 Расчет и сравнение экономических затрат от внедрения бесшарнирной втулки несущего винта…89
5.3 Расчет эксплуатационных затрат на обслуживание шарнирной втулки несущего винта вертолета Ми-8….…90
5.4 Расчет эксплуатационных затрат на обслуживание бесшарнирной втулки несущего винта вертолета Ми-8 и сравнение полученных затрат с затратами на обслуживание шарнирной втулки несущего винта ….….93
6 Обеспечение безопасности при замене втулки несущего винта на вертолете Ми-8….….…95
6.1 Введение….….….….95
6.2 Работы по замене втулки несущего винта….….…96
6.3 Анализ и оценка безопасности при замене втулки несущего винта на вертолете Ми-8….….98
6.4 Разработка необходимых мероприятий для обеспечения безопасности при замене втулки несущего винта на вертолете Ми-8….….101
Заключение….….105
Список литературы….….106

Дипломная работа:
АНАЛИЗ И РАЗРАБОТКА МЕРОПРИЯТИЙ ПО ПОВЫШЕНИЮ ЭФФЕКТИВНОСТИ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕДПРИЯТИЯ ЭЛЕКТРОСВЯЗИ

Дипломная работа:
Технико-экономическое обоснование мероприятий по повышению эффективности деятельности транспортного хозяйства

Введение (выдержка)

Один из самых нагруженных элементов конструкции вертолета в процессе эксплуатации – несущая система вертолета, основным агрегатом которой является втулка несущего винта. Втулка несущего винта с шарнирным креплением лопастей за годы эксплуатации зарекомендовала себя как весьма надежный элемент конструкции несущей системы вертолета. Однако, из-за обилия деталей, мест смазки и объектов осмотра, обслуживание такой втулки весьма трудоемко и осуществляется по наработке, то есть через определенное количество часов налета. Такая стратегия эксплуатации не всегда оправдана, так как замена элемента зачастую осуществляется до достижения им предотказного состояния.
Мировой опыт вертолетостроения показал, что при использовании других технологических решений по исполнению втулки несущего винта, таких как бесшарнирная втулка и втулка с металлофторопластовым подшипником и торсионом, эксплуатация может осуществляться более эффективно.
Рассмотренные в ВКР варианты реализации бесшарнирной втулки несущего винта и втулки несущего винта с металлофторопластовым подшипником на вертолете Ми-8 позволят оценить возможность повышения эффективности технической эксплуатации втулки несущего винта.

Основная часть (выдержка)

1 Анализ конструкций втулок несущих винтов вертолетов
1.1 Актуальность проблем, связанных с обслуживанием трехшарнирной втулки несущего винта вертолета
Из опыта эксплуатации вертолетов с классической схемой втулки несущего винта известно, что данный тип втулок имеет ряд недостатков. Основным видом регламентных работ по несущему винту с классической схемой является регулярное пополнение и периодическая замена смазки в шарнирных сочленениях его втулки. Подшипники шарниров втулки работают постоянно под действием переменных и значительных по своей величине нагрузок. Для обеспечения смазки трущихся поверхностей этих шарниров (горизонтального, вертикального и осевого) применяются специальные масла.
Масло в определенном количестве заливается в полости указанных шарниров через воронку или специальным штоковым шприцем.
По мере наработки несущим винтом определенного числа часов масло загрязняется, и его смазывающие качества ухудшаются. Поэтому регламентом технического обслуживания предусматривается периодическая замена масла.
Несоблюдение сроков замены масла приводит к преждевременному износу опорных поверхностей подшипников и выходу их из строя. К таким же последствиям приводит и применение сортов масла, не предусмотренных для смазки подшипников.
Практика показывает, что игольчатые подшипники наиболее долговечно работают при смазке их специальным гипоидным маслом, а шариковые подшипники - при смазке моторным маслом .
Общую тенденцию процесса развития разработки и конструирования втулок несущих винтов вертолетов не так просто последовательно проследить, поскольку каждая конкретная вертолетная фирма, как правило, применяет втулки определенной конструкции.
Однако, можно отметить возрастающую сложность конструкции втулокнесущих винтов с шарнирным креплением лопастей при одновременном улучшении их весовых характеристик, надежности и усталостной прочности, что достигается более тщательной проработкой, деталей конструкции с учетом более глубокого понимания условий работы несущего винта.
В последнее время большой интерес проявляется к упрощенной конструкции втулки несущего винта, в которой шарниры заменяются упругими элементами. Существует несколько путей достижения этой цели, отличающиеся своими принципиальными и конструктивными особенностями у различных авиационных фирм. Вряд ли при переходе к бесшарнирному креплению лопастей можно рассчитывать на существенное снижение веса втулки. Достигаемое усовершенствование конструкции нацелено на повышение эффективности за счет снижения себестоимости и эксплуатационных расходов и на улучшение характеристик управляемости ввиду значительного увеличения мощности управления. Эти улучшения достигался ценой преодоления значительных трудностей вследствие усложнения процессов, расчета.
Весовое совершенство втулки, характеризующееся коэффициентом:
, (1.1)
где mвт –масса втулки;
z - число лопастей;
Р - центробежная сила;
К - коэффициент.
Весовое совершенство втулки существенно повышается за счет: замены стали на титановые сплавы; применения проволочных торсионов в конструкции осевого шарнира (ОШ) и самосмазывающихся подшипников в рычагах поворота лопасти; модернизации центробежных ограничителей свеса; использования пружинно-гидравлических демпферов, снижающих действующие в полете переменные нагрузки в плоскости вращения; некоторого повышения напряженности конструкции с учетом современных конструктивно технологических мероприятий, (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Весовое совершенство втулок несущего винта различных типов
Стремление максимально облегчить конструкцию, снизить ее стоимость и упростить техническое обслуживание в эксплуатации привело к созданию втулокиз композиционных материалов без обычных горизонтальных шарниров (ГШ), такие втулки называют бесшарнирными .
1.2 Типы втулок несущего винта вертолета
В настоящее время практически применяется восемь основных схем втулок несущих винтов, кинематические схемы которых приведены в рисунке 1.2. Рассмотрим наиболее широко применяющиеся конструкции втулок и определим преимущества и недостатки каждой схемы.
Классическая схема втулки несущего винта с шарнирным креплением лопастей: допасти крепятся посредством горизонтальных, вертикальных и осевых шарниров. В этом случае существенную роль играет величина разноса (расстояния от оси втулки) горизонтальных и вертикальных шарниров, которая определяет конструкцию втулки.
Несущий винт с совмещенными горизонтальными шарнирами и вертикальными шарнирами достаточно приемлем в конструктивном отношении, допускает использование простой методики при определении напряжений.
.
а - классическая трехшарнирная; б - с совмещенными ГШ и ВШ; в - с вынесенным ВШ; г - с вынесенным ГШ и ВШ; д - на кардане; е - с эластомерным общим шарниром; ж - полужесткие винты; з - жесткие винты
Рисунок 1.2 - Кинематические схемы втулок несущего винта
Однако, вертолет с таким несущим винтом неустойчив, имеет неудовлетворительные характеристики управляемости, подвержен опасности возникновения самовозбуждающихся колебаний на земле и в воздухе. Втулка такого несущего винта тяжела и сложна, должна также включать демпферы колебания лопасти относительно вертикальных шарниров и упора-ограничителя, ограничивающего перемещение лопастей в шарнирах.
Несущий винт с вертикальными и горизонтальными шарнирами, имеющими небольшой разнос, обладает значительно лучшими характеристиками устойчивости к управляемости, но ему присущи, в определенной степени, все остальные недостатки схемы с совмещенными вертикальными и горизонтальными шарнирами.
Несущий винт с большим разносом горизонтальных и вертикальных шарниров имеет превосходные характеристики устойчивости и управляемости, подбором увеличенного разноса вертикальных шарниров и соответствующих характеристик демпфировании устраняются самовозбуждающиеся колебания вертолета. Однако втулка и комлевые части лопастей получаются неизбежно тяжелее и сложнее, чем у несущего винта с совмещенными шарнирами. Большой разнос шарниров привлекает внимание конструкторов также в связи с проблемой уменьшения срыва потока на отступающей лопасти.
Схемы втулок несущих винтов с шарнирным креплением лопастей помимо того, что они отличатся взаиморасположением шарниров и величиной их разноса, могут иметь и другие отличия, например, проушины горизонтального шарнира могут быть смещены так, что ось вертикального шарнира не совпадает с радиальным положением продольной оси лопасти.
Втулка несущего винта с эластомерным подшипником обладает всеми преимуществами системы с шарнирным креплением лопастей при значительно упрощенной конструкции втулки. Эластомерный подшипник состоит из чередующихся сферических слоев эластомера (резины) и металла. Под действием центробежной силы лопасти эластомерный подшипник сжимается, а перемещения лопастей в плоскости взмаха и в плоскости вращения, а также изменение угла установки лопасти - приводят к сдвигу эластомера.
Втулка несущего винта на кардане не имеет сложных элементов, свойственных схеме с шарнирной подвеской лопастей и является, по-видимому, самой простой в конструктивном выполнении. В ней отсутствуют вертикальные шарниры и демпферы для демпфирования колебаний лопастей относительно вертикальных шарниров. Недостатком этой схемы является неприменимость ее для больших вертолетов вследствие ограничений, связанных с постоянным углом конусности лопастей несущего винта. Кроме того, несущему винту на кардане свойственен особый вид неустойчивости типа аэродинамического флаттера, получивший название "волнение" несущего винта (от волнообразной траектории, прочерчиваемой в пространстве концами лопастей).
Жесткий несущий винт не имеет ни горизонтальных, ни вертикальных шарниров. Однако, при отсутствии шарниров, лопасти могут крепиться к втулке несущего винта жестко или посредством упругих элементов - торсионов, поэтому точнее следует называть такие несущие винты винтами с бесшарнирным креплением лопастей. Жесткое крепление лопастей может быть применено на небольших вертолетах, чтобы избежать чрезмерной величины переменного изгибающего момента, действующего в комле лопасти. Отклонение лопастей в плоскости взмаха и в плоскости вращения несущего винта, в этом случае, осуществляется благодаря упругой деформации самих лопастей, которые, следовательно, должны бить выполнены достаточно упругими.
При креплении лопастей к втулке посредством упругих элементов-торсионов, последние воспринимают действующие на лопасти центробежные силы и позволяют лопастям отклоняться в плоскости взмаха и в плоскости вращения несущего винта. Жесткий несущий винт обладает рядом преимуществ: допускает значительное смещение центровки вертолета, быстро реагирует на управление и обеспечивает хорошие характеристики устойчивости вертолета.
Экспериментально было определено, что мощность управления жесткого несущего винта вдвое превышает мощность управления несущего винта на кардановом подвесе, причем, теоретические расчеты показали, что жесткий винт имеет в 14 раз большую потенциальную возможность управления в сравнении с винтом на кардане. У вертолета с жестким несущим винтом может быть обеспечена хорошая продольная управляемость без хвостового оперения.
Применение жесткого несущего винта допускает использование наклоняющегося пилона, обеспечивающего возможность изменения угла атаки несущего винта и благодаря этому возможность установки в полете фюзеляжа в положение, соответствующее минимальному сопротивлению вертолета, что особенно существенно для скоростных вертолетов. Кроме того, жесткое крепление лопастей несущего винта позволяет перераспределять аэродинамическую нагрузку на ометаемую площадь несущего винта (путем бокового смещения центра тяжести вертолета) таким обрезом, что это может быть использовано для отдаления срывного режима на отступающей лопасти, уменьшения вибраций и увеличения максимальной скорости полета вертолета.
1.3 Особенности использования эластомерных подшипников
У втулки несущего винта с эластомерными подшипниками маховое движение, перемещение в плоскости вращения и изменение угла установки каждой лопасти обеспечивается одним эластомерным подшипником (рисунок 1.3). Для сохранения постоянного положения геометрического центра эластомерного подшипника применяется дополнительный самосмазывающийся подшипник, воспринимающий только небольшие поперечные нагрузки, перпендикулярные продольной оси лопасти.

1-вал несущего винта, 2- лопасть, 3- эластомерный подшипник.
Рисунок 1.3 - Схема втулки несущего винта с эластомерным подшипником
Эластомерный подшипник должен выполнять следующие четыре функции:
- воспринимать полную центробежную силу лопасти;
- обеспечивать изменение угла установки лопасти;
- обеспечивать маховое движение лопасти;
- обеспечивать перемещение лопасти в плоскости вращения.
Одновременное выполнение всех этих четырех функций одним подшипником возможно прежде всего лишь в том случае, если подшипник имеет сферическую форму. Сферический эластомерный подшипник состоит из чередующихся слоев стали и резины склеенных друг с другом Центробежная сила сжимает весь подшипник, который имеет очень высокую степень упругости при сжатии, более высокую, чем предполагалось при расчетных исследованиях, что является большим преимуществом данной конструкции, так как дает при сжатии незначительное смещение относительно оси несущего винта как центра подшипника, так и комля лопасти.
Изменение угла установки лопасти и перемещения ее в плоскости взмаха и в плоскости вращения вызывает относительное смещение металлических пластин подшипника, ограничиваемое силами, возникающими в слоях резины при их сдвиге.
По сравнению с обычными шарнирами эластомерный подшипник, в котором угловые перемещения лопастей осуществляются за счет сдвига упругих (эластомерных) элементов, имеет следующие преимущества:
- уменьшается количество деталей;
- упрощается техническое обслуживание;
- отсутствует истирание, износ или проскальзывание вращающихся элементов;
-устранено загрязнение рабочих деталей (шарнирных подшипников) присутствующими в окружающей среде грязью, пылью, водой.
В качестве эластомерного (упругого) элемента в эластомерном подшипнике выбирают натуральный каучук, обладающий рядом преимуществ, важных для выполнения намечаемых функций, в то время как недостатки его не вызывают серьезных конструктивных проблем.
Преимуществами выбранного материала в данном случае являются превосходные прочностные характеристики. Недостатками являются: ограниченный диапазон рабочих температур; чувствительность к воздействию света, озона, загрязнению маслом; старение.
Кратко рассмотрим возможное влияние недостатков натурального каучука, при использовании его в эластомерном подшипнике, на рабочие характеристики изделия. Диапазон рабочих температур втулки несущего винта изменяется, примерно, от -54°С до +71°С. Путем определенных добавок к натуральному каучуку получены сорта резины эффективный диапазон температур которых изменяется от -54°С до +82°С, что перекрывает диапазон рабочих температур втулки.
Для выяснения влияния повышенных температур на усталостную прочность эластомерного подшипника были проведены 500 часовые динамические испытания подшипника при температуре 93°С, На рисунке 1.4 показана зависимость деформации подшипника от нагрузки до и после 500 часовых испытаний на усталостную прочность. Как следует из графиков рисунка 1.4, после 500 часовых испытаний при температуре 93°С степень упругости испытываемого образца оставалась в пределах производственных допусков.

1-до динамических испытаний 2 – после 500-часовых динамических испытаний на усталость при температуре 93º
Рисунок 1.4 - Графики зависимости деформации эластомерного подшипника от нагрузки
При предельной отрицательной температуре (-54°С) резко увеличивается жесткость резины. Характеристика хрупкости при этом не достигает критической точки, которая наступает при температуре (-62°С) Динамические испытания, проведенные при температуре (-64°С), показали, что несмотря на увеличение жесткости в 22 раза по сравнению с жесткостью при комнатной температуре, подшипник продолжает нормально работать без разрушения.
Одним из основных преимуществ втулки с эластомерным подшипником является отсутствие смазки, так что опасность загрязнения эластомерного подшипника маслом практически исключается. Однако, в демпфере лопасти (при ее перемещении в плоскости вращения несущего винта) применяется гидравлическая жидкость. Для защиты от возможного загрязнения эластомерного подшипника гидравлической падкостью и от воздействия солнечного света и озона может быть применено защитное покрытие подшипника.
Для резины характерно изменение ее физических свойств с течением времени, т.е. старение. Процесс старения усиливается от воздействия таких факторов, как солнечный свет, кислород, озон, тепло, дождь и другие неблагоприятные влияния окружающей среды при эксплуатации вертолета. За процессом старения эластомерного подшипника должен быть установлен строгий контроль с регулированием условий хранения для ограничения его старения с момента вулканизации подшипника и до постановки втулки с этим подшипником на вертолет.

Заключение (выдержка)

В выпускной квалификационной работе произведен анализ существующих типов втулок несущих винтов вертолетов, а также произведены расчеты на прочность бесшарнирной втулки несущего винта и втулки несущего винта с металлофторопластовым подшипником и торсионом. Результаты анализа доказали возможность установки на вертолет Ми-8 втулок данных типов. Повышение эффективности эксплуатации втулки несущего винта вертолета Ми-8 достигается значительным сокращением работ по осмотру креплений и смазке втулки, эти факты рассмотрены в специальной части выпускной квалификационной работы. Кроме того, срок эксплуатации бесшарнирной втулки напрямую зависит от условий ее эксплуатации и результатов дефектоскопии, в то время как втулка несущего винта вертолета Ми-8 имеет ресурс 20000 часов после чего подлежит замене. Экономическое обоснование замены.
Раздел безопасность полетов связан обеспечением безопасности полетов в сложных метеорологических условиях. Это весьма сложная задача, требующая комплексного подхода и тщательного контроля за исполнением требуемых предписаний, анализа и проработки свершающихся происшествий. Безопасности полетов при посадке в особых метеорологических условиях можно добиться соблюдая все требования и наставления по эксплуатации вертолета, а также проводя дополнительные предпосадочные подготовки, способствующие совершенствованию навыков экипажа.
Экономическое обоснование замены втулки, рассмотренное в пятой части работы доказывает целесообразность замены трехшарнирной втулки несущего винта вертолета Ми-8 на бесшарнирную втулку несущего винта.
В разделе безопасность и экологичность проекта проанализированы факты влияющие на безопасность персонала при работе на высоте. Особо отмечены факторы риска, связанные с работами на высоте при замене втулки, влияние которых снижается за счет соблюдения правил техники безопасности.
Расчеты экономических затрат на обслуживание бесшарнирной и шарнирной втулок несущего винта вертолета показал. что затраты на обслуживание бесшарнирной втулки несущего винта меньше затрат на обслуживание шарнирной втулки несущего винта, это доказывает экономическую целесообразность замены втулки несущего винта на бесшарнирную. Кроме того, бесшарнирная втулка несущего винта имеет значительно меньшую массу, и замена втулки даст дополнительную полезную нагрузку и тем самым увеличит экономический эффект от замены элемента несущий системы. Годовой эффект от установки одной втулки составит руб.

Литература

1 Аэродинамика, динамики полета, конструкция, оборудование и техническая эксплуатация вертолетов. Справочник. А.М. Володко, М.П. Верхозин, В.А. Горшков. –М., Военное издательство. 1992.-556с.
2 Конструкция вертолетов. Учебник для ВУЗов В.Н. Далин, С.В. Михеев. - М., МАИ, 2001. – 352с.
3 Втулки несущих винтов вертолетов. Перевод М.А. Лернер. – М., ЦАГИ, 1972.-54с.
4 Конструирование втулок несущих винтов вертолетов. Учебное пособие Сохань О.Н. - М., МАИ, 1981.-54с.
5 Messerschmitt-Boelkow-Blohm Bo-105 1967 [Электронный ресурс] -Режим доступа свободный: h**t://w*w.aviastar.org/helicopters_rus/mbb-105-r.html Дата обращения (23.10.2010)
6 Конструирование винтов силовых установок приводов. Учебник для ВУЗов. Ф.П. Курочкин. -М., МАИ, 1980.-139с.
7 Металлофторопластовые подшипники А.П. Семенов, Ю.Э.Савинский. -М.Машиностроение 1976.- 192с.
8 Руководство по технической эксплуатации вертолета Ми-8 книга 2, 1984.
9 Вертолет Ми-8(устройство и техническое обслуживание).В.А.Данилов Транспорт, 1988.-278с.
10 Выбор рациональных конструктивных параметров торсиона втулки несущего винта вертолета из композиционных материалов. Учебное пособие для ВУЗов. Е.А Башаров.-М, МАИ -2010.
11 Основы механики, проектирования и технологии изготовления изделий из слоистых композиционных материалов. Учебное пособие для ВУЗов. Ю.С.Первушин, В.С. Жернаков. -Уфа, 2008. -298с.
12 Техническая эксплуатация летательных аппаратов. Под редакцией Н.Н.Смирнова – М.: Транспорт, 1997.
13 Руководство по технической эксплуатации вертолета Bk-117
14 Конструкция и эксплуатация вертолетов и двигателей. Учебник для
ВУЗов. Судаков В.Я. -М., Воениздат, 1987.
15 Анализ безопасности полетов по типу воздушного судна. Государственный центр «Безопасность полетов на воздушном транспорте» .- М. 2008-148с.
16 Экономика гражданской авиации. Учебник для ВУЗов Степанова Н.И., МГТУГА 2003.-103с.
17 Межотраслевые правила труда при работе на высоте. -М. 2004.
18 Инструкция по охране труда при проведении работ повышенной опасности ИОТ 0011-02, 2002.
19 Наставления по технической эксплуатации и ремонту авиационной техники в гражданской авиации России. (НТЭРАТ ГА-93) - М.,1994.
20 Конструкция вертолетов. Учебник для авиационных техникумов.ЮС Богданов, Р.А.Михеев. М., Машиностроение 1990.-267с.
21. Регламент технического обслуживания вертолета Ми-26 книга 2.
22 Регламент технического обслуживания вертолета Bo-105
23 Справочник по авиационным материалам и технологии их применения
Александров В.Г., Базанов Б.И., -М., 1979
24 Техническая эксплуатация вертолетов. Учебное пособие.Беляков В.Т. Воениздат.1961г. 312 с.
25 Расчетно-экспериментальное исследование прочности упругих элементов бесшарнирных винтов вертолетов Голованов А. И., Митряйкин В. И. Изв. вузов. -Казань: Авиационная техника, 2001.
26 Основы проектирования и изготовления конструкции ЛА из КМ Васильев В. В. - М.: МАИ, 1985.
27 Оптимальное проектирование элементов авиационных конструкций из КМ. Дудченко А. А. -М.: Издательство МАИ, 2002.
28 Композиционные материалы: Справочник / Под ред. В. В. Васильева. - М.: Машиностроение, 1990.
29 Конструкция вертолетов Завалов О. А. -М.: Изд-во МАИ, 2004.
30 Методы проектирования конструкций. Бирюк В. И., Липин Е. К., Фролов В. -М.- М.: Машиностроение, 1977.