Владимир Живетин - Безопасность полета вертолета. Системы аэромеханического контроля

V y = ω R θ y . (5.30)

Зная θ y из (5.24) находим величину коэффициента полной аэродинамической силы НВ

и далее

Совокупность формул (5.25)÷(5.32) определяет математическую модель аэрометрической системы совместного измерения полной аэродинамической силы НВ и осевой скорости его движения, построенную применительно к вертолету Ми-8. Эти формулы позволяют вычислить величину полной аэродинамической силы НВ и осевой скорости его движения, если мы будем располагать информацией о величинах перепадов давлений и , замеряемых на расстоянии 40 % хорды от носика лопасти в сечениях = 0,4 и = 0,7, и знать значения продольной скорости движения НВ V x , плотности воздуха ρ, частоты вращения НВ ω и скорость звука за бортом а .

В случае совместного измерения величины полной аэродинамической силы НВ и осевой скорости его движения V у измеряемые величины и V у являются функциями шести входных параметров измерительной системы: перепадов давлений и , замеряемых в сечениях = 0,4 и = 0,7 соответственно; продольной скорости движения НВ V x ; плотности воздуха ρ; частоты вращения НВ ω и скорости звука а за бортом. Поэтому абсолютные погрешности измеряемых величин и V у запишем в виде

где , , Δ V x , Δρ, Δ a и Δω инструментальные погрешности измерения входных параметров. В свою очередь,

Входящие в (5.33) и (5.34) безразмерные производные, согласно (5.25)÷(5.28), равны

где N = –2 A θ y– B .

В свою очередь, согласно (5.25), (5.26), получим:

Таблица 5.9. Значения абсолютных величин производных осевой скорости движения несущего винта вертолета Ми-8 ( = 0,4, = 0,7, = 0,4, М = 0,65, ρ = 1,228 кг/м 3, ω = 20 рад/с)

Таблица 5.10. Значения абсолютных величин производных полной аэродинамической силы несущего винта вертолета Ми-8 ( = 0,4, = 0,7, = 0,4, М = 0,65, ρ = 1,228 кг/м 3, ω = 20 рад/с)

Таблица 5.11. Абсолютная погрешность измерения осевой скорости движения несущего винта вертолета Ми-8 (в м/с) ( = 0,4, = 0,7, = 0,4, Μ = 0,65, р = 1,228 кг/м 3, ω = 20 рад/с)

Таблица 5.12. Абсолютная и относительная погрешности измерения полной аэродинамической силы несущего винта вертолета Ми-8 ( = 0,4, = 0,7, = 0,4, М = 0,65, ρ = 1,228 кг/м 3, ω = 20 рад/с)

В таблицах 5.9 и 5.10 представлены значения производных (5.33) и (5.34) для НВ вертолета Ми-8 в случае съема информации о перепадах давлений на лопасти в сечениях = 0,4 и = 0,7 на расстоянии 40 % хорды от носика лопасти при М = 0,65, ρ = 1,228 кг/м 3, ω = 20 рад/с, а в таблицах 5.11 и 5.12 представлены абсолютные погрешности измерения полной аэродинамической силы НВ и осевой скорости его движения при совместном их измерении; при этом инструментальные погрешности входных параметров измерительной системы взяты те же, что и выше.

Рассмотрим принцип совместной идентификации полной аэродинамической силы несущего винта, его продольной и осевой скоростей движения. Выше была получена функциональная связь между аэродинамической нагрузкой на лопасти НВ вертолета в виде осредненного за один оборот НВ коэффициента перепада давления , замеренного в определенной точке лопасти, и параметрами движения НВ, коэффициентом полной аэродинамической силы НВ С R , безразмерной продольной скоростью движения НВ μ, безразмерной осевой скоростью его движения θ y и осредненным за один оборот НВ числом Маха М на конце лопасти: