Расчёт взлётной массы и компоновки вертолёта

Для определения массы втулки несущего винта необходимо рассчитать действующую на лопасти центробежную силу Nцб (в кН):

,

кН,

кг.

5.3 Масса системы бустерного управления, в которую вхо

дят автомат перекоса, гидроусилители, гидросистема управления несущим винтом рассчитывается по формуле:

,

где b – хорда лопасти,

kбу - весовой коэффициент системы бустерного управления, который можно принять равным 13,2 кг/м3.

кг.

5.4 Масса системы ручного управления:

,

где kру - весовой коэффициент системы ручного управления, принимаемый для одновинтовых вертолетов равным 25 кг/м.

кг.

5.5 Масса главного редуктора зависит от крутящего момента на валу несущего винта и рассчитывается по формуле:

,

где kред – весовой коэффициент, среднее значение которого равно 0,0748 кг/(Нм)0,8.

Максимальный крутящий момент на валу несущего винта определяется через приведенную мощность двигательной установки N и частоту вращения винта w:

,

где x0 - коэффициент использования мощности двигательной установки, значение которого принимается в зависимости от взлетной массы вертолета m0:

при m0 < 10 тонн

при 10 25 тонн

при m0 > 25 тонн

Н∙м,

Масса главного редуктора:

кг.

5.6 Для определения массы узлов привода рулевого винта рассчитывается его тяга Tрв:

,

где Mнв – крутящий момент на валу несущего винта,

Lрв – расстояние между осями несущего и рулевого винтов.

Расстояние между осями несущего и рулевого винтов равно сумме их радиусов и зазора d между концами их лопастей:

,

где d - зазор, принимаемый равным 0,15…0,2 м,

- радиус рулевого винта, который в зависимости от взлетной массы вертолета составляет:

при т,

при т,

при т.

м,

м,

Н,

Мощность Nрв, расходуемая на вращение рулевого винта, рассчитывается по формуле:

,

где h0 – относительный КПД рулевого винта, который можно принять равным 0,6…0,65.

Вт,

Крутящий момент Mрв, передаваемый рулевым валом, равен:

Н∙м,

где - частота вращения рулевого вала,

с-1,

Крутящий момент, передаваемый трансмиссионным валом, Н∙м, при частоте вращения nв=3000 об/мин равен:

Н∙м,

Н∙м,

Масса mв трансмиссионного вала:

,

где kв – весовой коэффициент для трансмиссионного вала, который равен 0,0318 кг/(Нм)0,67.

кг,

Масса mпр промежуточного редуктора равна:

где kпр – весовой коэффициент для промежуточного редуктора, равный 0,137 кг/(Нм)0,8.

кг,

Масса хвостового редуктора, вращающего рулевой винт:

,

где kхр - весовой коэффициент для хвостового редуктора, значение которого равно 0,105 кг/(Нм)0,8

кг.

5.7 Масса и основные размеры рулевого винта рассчитываются в зависимости от его тяги Tрв.

Коэффициент тяги Cрв рулевого винта равен:

,

Заполнение лопастей рулевого винта sрв рассчитывается так же, как для несущего винта:

где - допускаемое значение отношения коэффициента тяги к заполнению рулевого винта.

Длина хорды bрв и относительное удлинение lрв лопастей рулевого винта рассчитывается по формулам:

,

,

где zрв - число лопастей рулевого винта.

Масса лопастей рулевого винта mлр рассчитывается по эмпирической формуле:

,

кг

Значение центробежной силы Nцбр, действующей на лопасти рулевого винта и воспринимаемой шарнирами втулки,

Масса втулки рулевого винта mвтр рассчитывается по такой же формуле, как для несущего винта:

 Скачать реферат