Владимир Живетин - Безопасность полета вертолета. Системы аэромеханического контроля

Был исследован вопрос об использовании зависимости (5.35) для идентификации величины полной аэродинамической силы НВ и осевой скорости его движения как раздельно, так и совместно. При этом для измерения величины полной аэродинамической силы НВ предлагается использовать информацию о величине перепада давления на лопасти, замеряемого в сечении = 0,7, а для измерения осевой скорости движения НВ – в сечении лопасти = 0,4.

Как следует из (5.7) и (5.15), аэродинамическая нагрузка на лопасти зависит от пяти параметров движения НВ: C R , μ, θ y , M и ρ. Поэтому при раздельном измерении одного из этих параметров на основе (5.7) или (5.15) требуется информация о значении всех остальных параметров. Если определение в полете числа Маха М на конце лопасти и плотности воздуха за бортом ρ не представляет большого труда, то вопрос о достаточно точном измерении C R , μ и θ y в полете весьма проблематичен. Выход из создавшегося положения может быть найден, если осуществить совместное измерение указанных параметров движения НВ в полете, используя, например, информацию о величинах перепадов давлений и , замеренных в двух различных сечениях лопасти и , и информацию о значении величины σ среднего квадрата пульсаций давления , замеряемого в сечении лопасти , при этом сечение может совпадать и с одним из сечений или . Согласно (5.7) и (5.15),

Первое уравнение системы (5.36) отражает функциональную связь с параметрами движения НВ коэффициента перепада давления, замеренного в сечении , второе уравнение – коэффициента перепада давления, замеренного в сечении , и третье уравнение – величину среднего квадрата пульсаций перепада давления, замеряемого в сечении .

При заданных , , σ, M и ρ из решения системы (5.36) могут быть определены интересующие нас параметры движения C R , μ и θ y . Так как уравнения системы (5.36) заданы неявно, то решение ее может быть осуществлено только численными методами, например методом последовательных приближений Ньютона. Согласно этому методу, решение системы (5.36) на ( n + 1) – т приближении получается в виде

где поправки находятся из решения системы линейных алгебраических уравнений

где

Входящие в (5.37) производные

могут быть вычислены как разностные производные по формулам, аналогичным (5.10), (5.11) и (5.14).

Решение системы (5.37) имеет вид

где

Согласно (5.1), (5.2), (5.8) и (5.36), величины полной аэродинамической силы НВ , продольной V х и осевой V у скоростей его движения являются функциями шести параметров: перепадов давления , и , замеренных соответственно в сечениях , и , частоты вращения НВ ω, скорости звука а и плотности воздуха ρ за бортом, т. е.

Тогда погрешности определения этих параметров движения НВ при их совместном измерении могут быть оценены величинами первых дифференциалов функций (5.38), т. е.

где , Δ a , Δω, Δρ – инструментальные погрешности измерения перепадов давлений , и , частоты вращения НВ, скорости звука и плотности воздуха за бортом. Входящие в (5.39) производные имеют вид

В свою очередь, входящие в (5.40) безразмерные производные