Численное моделирование процесса посадки и нагружения вертолета с полозковым шасси с учетом аэродинамических сил и моментов на втулке несущего винта
Диссертация
В последние годы рынок вертолетных авиауслуг начал восстанавливаться благодаря росту экономики и, особенно, нефтегазового комплекса. В перспективе расширение использования легких вертолетов экономически обусловлено для обеспечения транспортной доступности в местном авиасообщении и для выполнения авиационных работ, таких как авиалесоохрана, санитарные полеты, обеспечение геологоразведки, добычи… Читать ещё >
Содержание
- Глава 1. Исследования особенностей посадки вертолета с полозковым типом шасси
- 1. 1. Сущность режима авторотации
- 1. 1. 1. Силы, действующие на элемент лопасти
- 1. 1. 2. Самовращение для элемента лопасти
- 1. 1. 3. Режим авторотации для несущего винта
- 1. 2. Летный эксперимент
- 1. 3. Численное моделирование посадки вертолета с применением метода конечных элементов
- 1. 4. Моделирование посадки вертолета с применением специализированной численной модели полозкового шасси, основанной на теории больших перемещений стержней
- 1. 5. Выводы по результатам анализа ранее выполненных исследований в области моделирования процесса посадки вертолета с полозковым шасси
- 1. 1. Сущность режима авторотации
- Глава 2. Выбор оптимальной математической модели полозкового шасси для условий моделирования натурной авторотационной 39 посадки
- 2. 1. Математические модели рессоры и полозкового шасси с точки зрения метода конечных элементов
- 2. 1. 1. Основные типы конечных элементов
- 2. 1. 2. Границы применимости конечных элементов
- 2. 1. 3. Конечно-элементная модель изолированной рессоры
- 2. 1. 4. Конечно-элементная модель полозкового шасси
- 2. 2. Специализированная математическая модель полозкового шасси на основе теории больших перемещений
- 2. 3. Анализ результатов численного моделирования копровых испытаний
- 2. 3. 1. Копровые испытания изолированной рессоры полозкового шасси
- 2. 3. 2. Копровые испытания полозкового шасси в сборе 55 2.4 Определение несущей способности рессор полозкового шасси
- 2. 1. Математические модели рессоры и полозкового шасси с точки зрения метода конечных элементов
- 3. 1. Классификация теорий несущего винта
- 3. 1. 1. Классическая теория несущего винта
- 3. 1. 2. Вихревая теория несущего винта
- 3. 1. 3. Импульсная теория несущего винта
- 3. 1. 4. Выбор методики расчета аэродинамических сил на несущем винте при исследовании посадки вертолета на авторотации
- 3. 2. Расчет динамических характеристик посадки вертолета на режиме авторотации
- 3. 3. Методика аэродинамического расчета сил на втулке несущего винта
- 3. 4. Моделирование условий авторотационной посадки вертолета АНСАТ и сравнение полученных результатов с экспериментом
- 3. 5. Математическая модель посадки вертолета с учетом сил и моментов, создаваемых бесшарнирным несущим винтом
- 4. 1. Сила трения
- 4. 2. Определение диапазона безопасных условий посадки
- 4. 3. Анализ влияния некоторых параметров на процесс посадки
- 4. 3. 1. Влияние на процесс посадки различных законов изменения 105 силы тяги и продольной силы несущего винта
- 4. 3. 2. Влияние на процесс посадки угла наклона тарелки автомата 107 перекоса в продольном направлении
- 4. 3. 3. Влияние на процесс посадки геометрических параметров 110 сечения трубы задней рессоры
- 4. 4. Посадка вертолета с учетом бокового препятствия
Список литературы
- Авиационные правила. Часть 29. Нормы летной годности винтокрылых аппаратов транспортной категории // М.: Изд-во ОАО «АВИАИЗДАТ». 2003. 129 с.
- Акимов А.И. Аэродинамика и летные характеристики вертолетов. -М.: Машиностроение, 1988. 144 с.
- Александрии Ю.С. Особенности проектирования и достоинства вертолетов с шасси полозкового типа. ОАО «Московский вертолетный завод им. M.JI. Миля», г. Москва, Россия. Материалы 5-го Форума Российского вертолетного общества, 2002 г.
- Биргер И. А, Мавлютов P.P. Сопротивление материалов. М.: Наука, 1986. 560 с.
- Браверман A.C. Расчет вертикального снижения вертолета при отказе одного двигателя // Труды опытно-конструкторского бюро МВЗ им. M.JI. Миля. М. 1997. С. 162- 178.
- Браверман A.C., Вайнтруб А. П. Динамика вертолета. Предельные режимы полета. М.: Машиностроение. 1988. 280 с.
- Вахитов М.Б. Интегрирующие матрицы аппарат численного решения дифференциальных уравнений строительной механики. Издательство вузов. Авиационная техника. 1966. № 3. С. 50−61.
- Володко A.M. Основы летной эксплуатации вертолетов. М.: «Транспорт», 1984.256 с.
- Гессоу А., Мейерс Г. Аэродинамика вертолета. М.: Оборонгиз, 1954. 255 с.
- Гирфанов A.M. Аэроупругий расчет и балансировка одновинтового вертолета с бесшарнирным несущим винтом // Дисс.. канд. техн. наук. Казань: КГТУ им. А. Н. Туполева, 1999. 119 с.
- Демидович Б.П., Марон И. А. Основы вычислительной математики. М.: Машиностроение. 1970. 660 с.
- Джонсон У. Теория вертолета: Пер. с англ. В 2 кн. М.: Мир, 1983. Кн.1. 502 с.
- Загордан A.M. Элементарная теория вертолета. М.: Военное издательство Министерства обороны СССР, 1960. 384 с.
- Ишлинский А.Ю., Ивлев Д. Д. Математическая теория пластичности. М.: Физматлит, 2003. 704 с.
- Коротков JI.B. Расчетно-экспериментальное обеспечение проектирования и проведения копровых испытаний полозкового шасси // Дисс.. канд. техн. наук. Казань: КНИГУ КАИ им. А. Н. Туполева, 2012. 191 с.
- Латыпов Т.Р., Лисс А. Ю. Использование импульсной теории несущего винта для решения траекторных задач вертолета // Труды опытно-конструкторского бюро МВЗ им. М. Л. Миля. М. 1997. С. 68 76.
- Лисовский Л.П., Саломонович А. Е. Трение в природе и технике. М.: ОГИЗ «Гостехиздат», 1948. 52 с.
- Лысов М.И., Сосов Н. В. Формообразование деталей гибкой. М.: Машиностроение, 2001. 388 с.
- Миль М.Л. Вертолеты. Книга первая. Аэродинамика. // М.: «Машиностроение», 1966. 456 с.
- Миль М.Л., Некрасов A.B., Браверман A.C., Гродко Л. Н., Лейканд М. А. Вертолеты. Т.1. М: Машиностроение. 1967.
- Михайлов С.А. Геометрическая нелинейность в статике и динамике расчета лопастей несущего винта вертолета // Дисс.. канд. техн. наук. Казань: КАИ им. А. Н. Туполева, 1982. 165 с.
- Михайлов С.А., Алимов С. А., Коротков Л. В., Неделько Д. В. Исследование динамического нагружения рессор полозкового шасси вертолета с учетом пластических деформаций // Материалы 9-го форума Российского вертолетного общества. М. 2010. С. IV-89 IV-107.
- Михайлов С.А., Коротков Л. В., Алимов С. А., Неделько Д. В. Моделирование посадки вертолета на полозковом шасси с учетом второго посадочного удара // Изв. вузов. Авиационная техника. 2011. № 3. С. 13−16.
- Михайлов С.А., Коротков Л. В., Неделько Д. В. Моделирование упругопластического деформирования рессор полозкового шасси вертолета // Изв. вузов Авиационная техника. 2010. № 1. С. 8 12.
- ТУПОЛЕВСКИЕ ЧТЕНИЯ", сборник трудов конференции, Казань, КГТУ им. А. Н. Туполева, 2008, С.
- Михайлов С.А., Неделько Д. В., Алимов С. А., Лимончиков В. Д., Салтыков C.B. Методология проведения копровых испытаний полозкового шасси вертолета в соответствии с требованиями норм АП-29 и АП-27 // Ученые записки ЦАГИ. Выпуск 6. 2012. С. .
- Неделько Д.В. Расчет полозкового шасси вертолета с учетом геометрической, конструктивной и физической нелинейности // Дисс.. канд. техн. наук. Казань: КГТУ им. А. Н. Туполева, 2001. 209 с.
- Новожилов В.В. Основы нелинейной теории упругости. М.: Едиториал УРСС, 2003.208 с.
- Павлов В.А. Геометрически нелинейная теория расчета стержней крыльевого профиля // Изв. Вузов. Авиационная техника 1981. № 2 С. 44−50.
- Павлов В.А., Михайлов С. А. Квазистатический расчет лопасти в геометрически нелинейной постановке. Вопросы расчета прочностиконструкций летательных аппаратов: Сборник статей. Казань: КАИ, 1979. С. 118−124.
- Пейн П.Р. Динамика и аэродинамика вертолета. М.: Оборонгиз. 1963. 437 с.
- Писаренко Г. С, Лебедев A.A. Деформирование и прочность материалов при сложном напряженном состоянии. Киев: Наукова думка, 1976. 412 с.
- Привен Д.Л., Максимова Т. И., Кирьянов В. И., Привен В. Д., Орлова В. В. Анализ нагружения самолета с многостоечным шасси // Теория и практика проектирования пассажирских самолетов. М.: Наука. 1976. 439 с.
- Раковщик Ю.А. Совместный изгиб и кручение круглого стержня за пределом упругости // Известия АН СССР, О.Т. Н. Механика и машиностроение. 1959. № 3.
- Самуль В.И. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1982. 264 с.
- Справочник «Авиационные материалы». Том 1. Конструкционные стали. М.: ОНТИВИАМ, 1975 г.
- Эймер Л., Гессоу А. Графики оценки влияния хвостового винта на путевую устойчивость и управляемость вертолета при полете на малых скоростях. NACA TH. 3156. 1956.
- Электронный ресурс.: http://www.ingentaconnect.com/content/ahs/jahs/ 2004/49/00000004/art00010 (дата посещения 30.05.2012).
- Электронный ресурс.: https://vtol.org/store/product/application-of-skid-landing-gear-dynamic-drop-analysis-4965.cfm (дата посещения 30.05.2012)
- Brian Е. Stephens, William L. Evans, Application of Skid Landing Gear Dinamic Drop Analysis.// American Helicopter Society 55th Annual Forum, Montreal, Quebec, Canada, May 25−27, 1999.
- Caprile С., Arioldi A., Biaggi A., Mandelli P. Multi-body Simulation of a Helicopter Landing with Skid Landing Gear in Various Attitude and Soil Conditions. 25th European Rotorcraft Forum, September 14−16, 1999, Rome, Italy, P. G12−1 -G12−12.
- Kowaleczko G., Berezanski J. Numerical prediction of behaviour of a helicopter performing the nap-of-the-earth manoeuvres and its experimental verification.
- Mikhailov S.A., Korotkov L.V., Alimov S.A., and Nedel’ko D.V. Modeling of Landing of a Helicopter with Skid Undercarriage with Regard of the Second Landing Impact // Russian Aeronautics. 2011. T. 54. Issue 3. C. 247 253.
- Stephens В. E., Evans W. L., Application of Skid Landing Gear Dinamic Drop Analysis.// American Helicopter Society 55th Annual Forum, Montreal, Quebec, Canada, May 25−27, 1999.
- Tho Ch-H, Sparks Ch. E., Sareen A. K., Smith M. R., Johnson C. Efficient Helicopter Skid Landing Gear Dynamic Drop Simulation Using LS-DYNA.// Source: Journal of the American Helicopter Society, Volume 49, Number 4, 1 October 2004, pp. 483−492(10).
- Yvonne T. Fuchs and Karen E. Jackson. Vertical Drop Testing and Analysis of the WASP Helicopter Skid Gear // American Helicopter Society 64th Annual Forum, Montreal, Canada, April 29 May 1, 2008.
- Yvonne T. Fuchs, Karen E. Jackson. Vertical drop testing and analysis of the WASP helicopter scid gear. Journal of the American Helicopter Society 56, 2011.
- Неделько Д.В., Алимов C.A., Коротков Л. В. Безопасность посадки и приводнения вертолета на режиме авторотации. Казань: «Юникорн», 2012. — 336 с.