29.04.2019
219.017.3f32

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПОЛОЖЕНИЯ ЦЕНТРА МАСС ВЕРТОЛЕТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
02241637
Дата охранного документа
10.12.2004
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области авиационной техники и касается способа определения положения центра масс вертолета с несущими винтами, установленными на фюзеляже на различной высоте. Последовательно измеряют амплитуды колебаний фюзеляжа вертолета на режиме висения без дисбалансных грузов, а также с поочередно устанавливаемыми на каждом несущем винте дисбалансными грузами, затем по определенным математическим зависимостям определяют положение центра масс вертолета. Изобретение позволяет повысить достоверность определения положения центра масс вертолета, а именно определить расстояние по вертикали от нижнего несущего винта до центра масс вертолета. 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиационной техники и касается способа определения положения центра масс вертолета.

Известен способ определения положения центра масс вертолета, заключающийся в возбуждении колебаний конструкции с частотой вращения несущих винтов поочередной установкой на верхнем и нижнем винтах по одному дисбалансному грузу, измерении параметров колебаний на режиме висения и определении положения центра масс вертолета по математическому выражению (см. патент России №2034255, 1991 - прототип).

При таком способе положение центра масс вертолета определяют только для вертолета со сбалансированными несущими винтами. Однако на вертолете и после его балансировки имеются дисбалансы несущих винтов. Наличие существующих дисбалансов несущих винтов вертолета не позволяет получить достоверное положение центра масс вертолета.

Задача, решаемая в заявляемом техническом решении, заключается в определении положения центра масс вертолета при существующих дисбалансах несущих винтов и осуществлении технического результата - повышении достоверности определения положения центра масс вертолета.

Существенные признаки заявляемого способа определения положения центра масс вертолета, общие с прототипом, следующие: возбуждают колебания конструкции с частотой вращения несущих винтов поочередной установкой на верхнем и нижнем винтах по одному дисбаланскому грузу, измеряют параметры колебаний на режиме висения и по результатам измерений судят о положении центра масс вертолета.

Признаками, отличными от прототипа, являются: на каждом несущем винте дисбалансный груз поочередно устанавливают второй раз в диаметрально противоположном положении относительно оси вращения верхнего и нижнего несущих винтов, измеряют амплитуды угловых колебаний вертолета

αS - без дисбалансных грузов на несущих винтах,

αB; αн - с дисбалансным грузом в первом положении соответственно на верхнем и нижнем несущих винтах,

αB; αн - с дисбалансным грузом во втором положении с диаметрально противоположным направлением соответственно на верхнем и нижнем несущих винтах

и расстояние h от нижнего винта до центра масс вертолета определяют по математическим выражениям

где mB, mH - масса дисбалансного груза соответственно верхнего и нижнего несущих винтов;

rB, rH - расстояние от оси вращения винта до дисбалансного груза соответственно верхнего и нижнего несущих винтов;

c - расстояние между верхним и нижним несущими винтами.

Совокупность признаков заявляемого изобретения является необходимой и достаточной для обеспечения технического результата.

Технический результат - повышение достоверности определения положения центра масс вертолета реализуется при осуществлении совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, причинно-следственная связь между которыми следует из результатов решения дифференциального уравнения, представленных математическими выражениями.

На чертеже представлен вид сбоку на вертолет.

На фюзеляже 1 вертолета с центром масс 2 закреплены нижний 3 и верхний 4 несущие винты. Ось вращения винтов 5. На чертеже показан соосный вертолет, поэтому оси нижнего и верхнего винтов совпадают. У продольного вертолета оси нижнего и верхнего винтов разнесены по длине фюзеляжа и не совпадают. Для заявляемое способа определения положения центра масс вертолета с двумя несущими винтами, закрепленными на фюзеляже на различной высоте, их размещение по длине фюзеляжа не имеет значения. На чертеже показана система координат ОХY, связанная с вертолетом с началом в центре масс 2 и осью ОYУ, параллельной оси 5. Угловые перемещения вертолета 6 обозначены αt. Оси чувствительности вибродатчиков 7, 8, 9 лежат в плоскости ХОY, в которой находится и центр масс 2, а ось чувствительности вибродатчика 8 проходит через центр масс 2. Амплитуды вертикальных вибраций вертолета по вибродатчикам 7 и 9 обозначены соответственно у1 и у2, a по вибродатчику 8 – у0. Расстояние от центра масс 2 до нижнего винта 3 обозначено h, расстояние между винтами 3 и 4 - с. Расстояние от вибродатчика 7 до центра масс 2 обозначено α1; от вибродатчика 9 до центра масс 2 - α2; расстояние между вибродатчиками 7 и 9 - в. Дисбалансный груз верхнего несущего винта с массой mB и расстоянием rB до оси вращения винта 5 устанавливают в первом положении 10 (+mBrB) и во втором положении 11 (-mBrB) с диаметрально противоположным направлением относительно оси вращения 5. Дисбалансный груз нижнего несущего винта с массой mH и расстоянием rH до оси вращения винта 5 устанавливают в первом положении 12 (+mHrH) и во втором положении 13 (-mHrH) с диаметрально противоположным направлением относительно оси вращения винта 5.

Способ определения положения центра масс вертолета реализуется следующим образом. По вибродатчикам 7, 8, 9 измеряют амплитуды колебаний фюзеляжа 1 вертолета на частоте вращения несущих винтов 3 и 4 при полете вертолета на режиме висения без дисбалансных грузов на несущих винтах. Затем, прервав полет вертолета, устанавливают на одном винте (на верхном) дисбалансный груз с массой mB в первом положении 10 (+mBrB) и измеряют амплитуды колебаний вертолета на режиме висения. Прервав полет, снимают дисбалансный груз с позиции 10, устанавливают его во втором положении 11 (-mBrB) с диаметрально противоположным направлением относительно оси вращения 5 и измеряют амплитуды колебаний вертолета на режиме висения. Прерывают полет и снимают дисбалансный груз с верхнего винта, позиция 11. Устанавливают на другой винт (на нижний) дисбалансный груз с массой mH в первом положении 12 (+mBrH) и измеряют амплитуды колебаний вертолета на режиме висения. Прервав полет, снимают дисбалансный груз с позиции 12, устанавливают его во втором положении 13 (-mHrH) с диаметрально противоположным направлением относительно оси вращения 5 и измеряют амплитуды колебаний вертолета на режиме висения. По результатам измерений определяют по математическим выражениям (14), (15) расстояние от нижнего винта до центра масс вертолета. При этом амплитуды угловых колебаний вертолета вычисляют по математической формуле (20).

Возможность осуществления технического решения следует из описания последовательности его реализации и следует из решения дифференциального уравнения угловых колебаний вертолета

где J - момент инерции вертолета;

SB, SH - существующий дисбаланс соответственно верхнего и нижнего несущих винтов;

ψB, ψH - фаза между существующим дисбалансом и дисбалансом в первом положении соответственно верхнего и нижнего несущих винтов;

ω - частота вращения несущих винтов.

Перемещения вертолета являются гармоническими и происходят с амплитудами угловых колебаний:

αS - без дисбалансных грузов на несущих винтах (17);

αB, αH - с дисбалансным грузом в первом положении соответственно на верхнем и нижнем несущих винтах..... (18);

α-B, α-H - с дисбалансным грузом во втором положении с диаметрально противоположным направлением соответственно на верхнем и нижнем несущих винтах....(19).

В результате решения уравнения (16) для случаев (17), (18), (19) получаем математические выражения (14), (15) для вычисления расстояния от нижнего винта до центра масс вертолета. В свою очередь, амплитуда углового колебания вертолета связана с амплитудами его линейных колебаний следующим образом:

где j=S; в; -в; н; -н.

В результате реализации заявляемого технического решения осуществляется определение положения центра масс вертолета.

Способопределенияположенияцентрамассвертолета,преимущественновертолетаснесущимивинтами,закрепленныминафюзеляженаразличнойвысоте,заключающийсяввозбужденииколебанийконструкциисчастотойвращениянесущихвинтовпоочереднойустановкойнаверхнеминижнемвинтахпоодномудисбалансномугрузу,измерениипараметровколебанийнарежимевисенияиопределенииположенияцентрамассвертолетапоматематическомувыражению,отличающийсятем,чтонакаждомнесущемвинтедисбалансныйгрузпоочередноустанавливаютвторойразвдиаметральнопротивоположномположенииотносительноосивращенияверхнегоинижнегонесущихвинтов,измеряютамплитудыугловыхколебанийвертолета:α-бездисбалансныхгрузовнанесущихвинтах;α,α-сдисбаланснымгрузомвпервомположениисоответственнонаверхнеминижнемнесущихвинтах;α-,α--cдисбаланснымгрузомвовторомположениисдиаметральнопротивоположнымнаправлениемсоответственнонаверхнеминижнихнесущихвинтах,ирасстояниеhотнижнеговинтадоцентрамассвертолетаопределяютпоматематическимвыражениям254000000006-DOC.tiftifdrawing42гдеm,m-массадисбалансногогрузасоответственноверхнегоинижнегонесущихвинтов;r;r-расстояниеотосивращениявинтадодисбалансногогрузасоответственноверхнегоинижнегонесущихвинтов;c-расстояниемеждуверхниминижнимнесущимивинтами.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 39.
10.02.2013
№216.012.2490

Командно-пилотажный индикатор

Изобретение относится к устройствам отображения информации, используемой пилотом и членами экипажа при пилотировании летательными аппаратами (ЛА), а именно к командно-пилотажным индикаторам (КПИ) с визуализацией индексов "Лидер" и "Самолет". Техническим результатом является исключение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474862
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.06.2014
№216.012.d230

Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов летательных аппаратов. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519579
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.01.2015
№216.013.1b9d

Рулевой винт вертолета, установленный в туннеле

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструкциям рулевых винтов, служащих для компенсации реактивного момента несущего винта и путевого управления вертолетом. Рулевой винт вертолета, установленный в туннеле, имеющем профилированную входную, цилиндрическую и выходную части,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538497
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.01.2015
№216.013.2044

Командно-пилотажный индикатор вертолета

Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам отображения информации. Командно-пилотажный индикатор вертолета содержит экран, на котором индицируются неподвижный относительно центра отсчетный индекс «Самолет», обозначающий текущее положение вертолета в пространстве, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539708
Дата охранного документа: 27.01.2015
01.03.2019
№219.016.ca6a

Способ поддержания числа оборотов несущего винта вертолета в допустимых пределах и устройство для его реализации

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления, и может быть использовано в системах управления вертолетами. Способ поддержания постоянного числа оборотов несущего винта (НВ) в допустимых пределах включает в себя автоматическое изменение располагаемой мощности за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02231479
Дата охранного документа: 27.06.2004
01.03.2019
№219.016.cdbc

Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастному несущему винту винтокрылого летательного аппарата. Несущий винт с системой складывания лопастей включает лопасти, втулку с проушинами и соединение лопастей со втулкой. Соединение содержит горизонтальный шарнир, осевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410287
Дата охранного документа: 27.01.2011
11.03.2019
№219.016.d6ba

Способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета

Изобретение относится к испытательной технике. Сущность: измеряют амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета ϕ относительно продольной оси вертолета от дисбаланса и продольного пробного дисбаланса ΔS в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247344
Дата охранного документа: 27.02.2005
20.03.2019
№219.016.e960

Быстросъемный болт

Изобретение относится к машиностроению, а именно к быстросъемному болту, и направлено на возможность увеличения несущей осевой нагрузки и увеличение надежности соединения при упрощении конструкции. Быстросъемный болт включает стержень, выполненный с одной стороны с головкой, в которой имеется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442911
Дата охранного документа: 20.02.2012
10.04.2019
№219.017.0084

Система охлаждения масла двигателей вертолета

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к системе охлаждения масла двигателей многодвигательного вертолета. Система охлаждения масла включает в себя вентилятор обдува, сигнализацию отказа вентилятора, масляные радиаторы, масляные баки, масляные фильтры, сигнализаторы превышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299157
Дата охранного документа: 20.05.2007
19.04.2019
№219.017.3062

Способ тушения пожаров в труднодоступных горящих объектах при помощи вертолетов, снабженных системой стабилизации

Изобретение относится к способам пожаротушения с использованием авиации, а именно вертолетов, применяемых для тушения пожаров в труднодоступных для наземной техники горящих объектах. Способ тушения пожаров в труднодоступных горящих объектах при помощи вертолетов, снабженных системой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002369527
Дата охранного документа: 10.10.2009
Показаны записи 1-4 из 4.
11.03.2019
№219.016.d6ba

Способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета

Изобретение относится к испытательной технике. Сущность: измеряют амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета ϕ относительно продольной оси вертолета от дисбаланса и продольного пробного дисбаланса ΔS в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002247344
Дата охранного документа: 27.02.2005
29.04.2019
№219.017.3fa6

Несущий винт вертолета соосной схемы

Изобретение относится к области авиационной техники и касается несущего винта вертолета соосной схемы. Несущий винт содержит верхний несущий винт с втулкой, V-образные торсионы, соединенные с втулкой и через вертикальные шарниры с переходниками крепления лопастей, кожухами из композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259305
Дата охранного документа: 27.08.2005
29.04.2019
№219.017.4719

Способ определения момента инерции изделия

Способ предназначен для определения момента инерции вертолета. Способ позволяет повысить достоверность определения момента инерции вертолета за счет того, что измеряют последовательно амплитуду угловых колебаний вертолета при исходном статическом дисбалансе, при дополнительном статическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02164671
Дата охранного документа: 27.03.2001
29.04.2019
№219.017.475d

Способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета

Способ предназначен для использования в авиационной технике и позволяет определять дисбалансы несущих винтов вертолета, закрепленных на фюзеляже на различной высоте. Последовательно измеряя амплитуды колебаний фюзеляжа вертолета на режиме висения от дисбалансов несущих винтов и поочередно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02194959
Дата охранного документа: 20.12.2002

Похожие РИД в системе