АППАРАТЫ ВИНТОКРЫЛЫЕ. МЕХАНИКА ПОЛЕТА В АТМОСФЕРЕ

Термины, определения и буквенные обозначения

Rotorcraft. Flight mechanics.
Terms, definitions and letter symbols

ГОСТ
22499-77

1. Полусвязанная система координат несущего винта

O_нX_нY_нZ_н

Прямоугольная система координат, начало O_н которой размещается в точке пересечения оси вращения с плоскостью вращения несущего винта, имеющая нормальную ось (O_нY_н), связанную с осью вращения несущего винта, продольную (О_нХ_н) и поперечную (O_нZ_н) оси, направление которых определяется направлением проекции на плоскость вращения вектора воздушной скорости несущего винта

2. Продольная ось полусвязанной системы координат несущего винта

Продольная ось

О_нХ_н

Ось, перпендикулярная оси вращения несущего винта и имеющая такое же направление, как и проекция на плоскость вращения вектора воздушной скорости несущего винта

3. Нормальная ось полусвязанной системы координат несущего винта

Нормальная ось

O_нY_н

Ось, совпадающая с осью вращения несущего винта и направленная в сторону положительного направления силы тяги.

Примечание. За положительное направление силы тяги принимается ее направление на режиме висения винтокрылого аппарата

4. Поперечная ось полусвязанной системы координат несущего винта

Поперечная ось

O_нZ_н

Ось, перпендикулярная плоскости, образованной осями О_нХ_н и O_нY_н, направленная в сторону наступающей лопасти.

Примечание. Так как ось O_нZ_н направлена в сторону наступающей лопасти, то система полусвязанных осей координат оказывается правой для несущего винта правого вращения и левой для несущего винта левого вращения

5. Ось лопасти несущего винта

Прямая линия, относительно которой происходит изменение углового положения сечений лопасти при воздействии на нее исполнительного устройства системы управления несущего винта.

Примечания: 1. Для несущих винтов, у которых вертикальные шарниры имеют наибольшее удаление от оси вращения несущего винта по сравнению с другими шарнирами, за ось лопасти принимается прямая, относительно которой определяется геометрическая компоновка лопасти;

2. Здесь и далее все элементы конструкции винтокрылых летательных аппаратов принимаются недеформируемыми, за исключением специальных, применяемых на винтах с упругим креплением лопастей

6. Законцовка лопасти несущего винта

Наиболее удаленная от оси вращения часть лопасти несущего винта

7. Концевая точка допасти несущего винта

Точка пересечения оси лопасти несущего винта с плоскостью, касательной к поверхности законцовки лопасти и перпендикулярной к ее оси

8. Плоскость вращения несущего винта

Плоскость, перпендикулярная оси вращения несущего винта, образуемая осью лопасти при вращении винта, когда угол взмаха лопасти (β_л) равен нулю.

Примечание. Для определения плоскости вращения винтов, имеющих конструктивный угол конусности, отличный от нуля, ось лопасти условно поворачивают до положения, перпендикулярного оси вращения винта

9. Ось вращения несущего винта

Ось вращения

Геометрическая ось вала или опоры несущего винта, относительно которой происходит его вращение

10. Угол атаки несущего винта (в системе O_нX_нY_нZ_н)

α_н

Угол между вектором воздушной скорости несущего винта и плоскостью его вращения; положителен, если проекция воздушной скорости на нормальную ось отрицательна

11. Угол взмаха лопасти несущего винта

β_л

Угол поворота оси лопасти относительно оси горизонтального шарнира или линии, ей эквивалентной, для упругой заделки лопасти, измеряемый от плоскости вращения несущего винта; положителен при отклонении оси лопасти в направлении положительной силы тяги

12. Угол качания лопасти несущего винта

ξ_л

Угол поворота оси лопасти относительно оси вертикального шарнира или линии ей эквивалентной для упругой заделки лопасти, измеряемый от плоскости, проходящей через ось вращения несущего винта и ось лопасти при β_л = 0; положителен при отклонении оси лопасти против направления вращения несущего винта

13. Угол азимутального положения лопасти несущего винта

Ψ_л

Угол между отрицательной осью координат О_нХ_н  и осью лопасти несущего винта при β_л = ξ_л = 0; положителен при отклонении оси в направлении вращения винта

14. Радиус несущего винта

R

Радиус наибольшей окружности, лежащей в плоскости вращения несущего винта и образуемой концевой точкой лопасти.

Примечания:

1. За диаметр несущего винта принимается соответственно значение D = 2R.

2. Радиус рулевого винта определяется аналогично и имеет обозначение R_р._в.

3. Значение радиуса несущего винта используется при вычислении относительных линейных значений элементов несущего винта и винтокрылого летательного аппарата

15. Площадь несущего винта

Площадь винта

F_н

Площадь, ометаемая лопастями несущего винта при его вращении при β_л = ξ_л = 0.

F_н = πR₂.

Примечание. Площадь несущего винта используется при вычислении относительных площадей элементов винтокрылого аппарата и различных безразмерных коэффициентов

16. Число лопастей несущего винта

k_л

-

17. Радиус сечения лопасти несущего винта

Радиус сечения

r

Расстояние от оси вращения несущего винта до сечения лопасти плоскостью, перпендикулярной оси лопасти при β_л = ξ_л = 0.

18. Хорда сечения лопасти несущего винта

b

Отрезок прямой, лежащий в плоскости, перпендикулярной к оси лопасти, и соединяющий наиболее удаленные точки сечения лопасти этой плоскостью.

Примечание. Для определения хорды произвольного сечения лопасти применяется буквенный или числовой индекс (например, b_0,7 - хорда лопасти в сечении на относительном радиусе )

19. Коэффициент заполнения несущего винта

Коэффициент заполнения

σ

Величина, определяемая соотношением

20. Расстояние от оси вращения несущего винта до оси горизонтального шарнира

l_г

Расстояние от оси вращения шарнирного несущего винта при β_л = ξ_л = 0 до оси горизонтального шарнира

21. Расстояние от оси вращения несущего винта до оси вертикального шарнира

l_в

Расстояние от оси вращения шарнирного несущего винта при β_Л = ξл = 0 до оси вертикального шарнира

22. Расстояние между осями горизонтального и вертикального шарниров шарнирного несущего винта

l_ш

-

23. Угол установки сечения лопасти несущего винта

φ_оr

Угол между хордой сечения лопасти и плоскостью вращения несущего винта при β_л = ξ_л = 0 и таком положении автомата перекоса несущего винта, при котором лопасть не меняет своего положения относительно плоскости вращения

24. Угол установки лопасти несущего винта

φ_о

Угол установки сечения лопасти несущего винта при относительном радиусе

25. Угол крутки сечения лопасти несущего винта

Δφ_r

Разность между углом установки сечения лопасти и углом установки лопасти несущего винта

26. Статический момент лопасти несущего винта относительно горизонтального и вертикального шарниров

Статический момент лопасти

Статический момент лопасти несущего винта и других агрегатов, совершающих вместе с лопастью маховое движение:

S_г

относительно горизонтального шарнира;

S_в

относительно вертикального шарнира.

27. Момент инерции лопасти несущего винта относительно горизонтального и вертикального шарниров

Момент инерции лопасти

Момент инерции массы лопасти несущего винта и других агрегатов, совершающих вместе с лопастью маховое движение:

J_г

относительно горизонтального шарнира;

J_в

относительно вертикального шарнира.

28. Момент инерции несущего винта

J_ω

Суммарный момент инерции массы лопастей и всех кинематически связанных с ним агрегатов, приведенный к оси вращения несущего винта.

Примечание. Кинематически связанные с несущим винтом агрегаты определяются в каждом конкретном случае

29. Массовая характеристика лопасти несущего винта

γ_л

Величина, определяемая отношением

где  - частная производная коэффициента аэродинамической подъемной силы профиля лопасти по углу атаки;

ρ - плотность воздуха

30. Воздушная скорость несущего винта

Скорость начала О_н полусвязанной системы координат относительно невозмущенной среды

31. Угловая скорость вращения несущего винта

ω_н

Угловая скорость вращения несущего винта вокруг его оси относительно фюзеляжа винтокрылого аппарата

32. Окружная скорость концов лопастей несущего винта

ω_нR

Средняя окружная скорость концевой точки лопасти несущего винта при вращении при β_л = ξ_л = 0.

Примечание. Среднюю окружную скорость рулевого винта обозначают ω_pR_р.в

33. Характеристика режима работы несущего винта

Характеристика режима винта

μ

Величина, определяемая соотношением

Примечания к терминам 1 - 33:

1. Определения терминов пп. 1 - 33 применимы и для рулевого винта с обязательным использованием тех же буквенных обозначений с индексом «р», за исключением п. 14.

2. Аналогично образуются термины, определения и буквенные обозначения для несущих винтов многовинтовых винтокрылых аппаратов, но обозначения должны иметь различающиеся для различных винтов индексы.

3. Индексы «н» и «р» могут быть опущены, если это не приведет к смешиванию понятий

34. Аэродинамическая сила несущего винта

Равнодействующая системы аэродинамических сил, действующих на несущий винт

35. Продольная сила несущего винта

Продольная сила

H

Составляющая силы  по оси О_нХ_н полусвязанной системы координат несущего винта, взятая с обратным знаком

36. Сила тяги несущего винта

Сила тяги

T

Составляющая силы  по оси О_нY_н полусвязанной системы координат несущего винта

37. Боковая сила несущего винта

Боковая сила

S

Составляющая силы  по оси O_нZ_н полусвязанной системы координат несущего винта

38. Аэродинамический момент несущего винта

Момент системы сил, образующих аэродинамическую силу , относительно точки пересечения плоскости вращения несущего винта с осью его вращения

39. Поперечный момент несущего винта

Поперечный момент

M_хн

Составляющая момента М_н по оси О_нХ_н полусвязанной системы координат несущего винта

40. Нормальный момент несущего винта

M_ун

Составляющая аэродинамического момента М_н по оси О_нY_н полусвязанной системы координат несущего винта

41. Продольный момент несущего винта

Продольный момент

M_zн

Составляющая аэродинамического момента М_н по оси О_нZ_н полусвязанной системы координат несущего винта

42. Крутящий момент несущего винта

Крутящий момент

M_к

Составляющая аэродинамического момента М_н по оси О_нY_н полусвязанной системы координат несущего винта, взятая с обратным знаком

M_к = -М_ун

43. Коэффициенты составляющих аэродинамической силы несущего винта по осям полусвязанной системы координат

С_н

С_т

С_s

Отношение составляющих аэродинамической силы несущего винта по осям полусвязанной системы координат к произведению .

Примечание. Коэффициенты составляющих аэродинамической силы  по осям связанной и скоростной систем координат, определяемые отношением силы к произведению , имеют аналогичные принятым в ГОСТ 20058-74 обозначения со специальными индексами, например,   т.п.

44. Коэффициенты составляющих аэродинамического момента несущего винта по осям полусвязанной системы координат

m_хн

m_ун

m_zн

m_к

Отношение составляющих аэродинамического момента несущего винта  по осям полусвязанной системы координат к произведению .

Примечание. Коэффициенты составляющих аэродинамического момента  по осям связанной и скоростной систем координат, определяемые отношением момента к произведению , имеют аналогичные принятым в ГОСТ 20058-74 обозначения со специальными индексами. Например, ,  и т.п.