Евдокимов Юрий Юрьевич. Конструкция и технология изготовления крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолетов

Краткое описание

Евдокимов Юрий Юрьевич. Конструкция и технология изготовления крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолетов;[Место защиты: ФГУП «Центральный аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского»], 2021

Федеральное государственное унитарное предприятие «Центральный
аэрогидродинамический институт имени профессора Н.Е. Жуковского»
На правах рукописи

Евдокимов Юрий Юрьевич
КОНСТРУКЦИЯ И ТЕХНОЛОГИЯ ИЗГОТОВЛЕНИЯ
КРУПНОМАСШТАБНЫХ АЭРОДИНАМИЧЕСКИХ МОДЕЛЕЙ ЛОПАСТЕЙ
НЕСУЩИХ ВИНТОВ ВЕРТОЛЕТОВ
Специальность: 05.07.02 - Проектирование, конструкция и производство
летательных аппаратов
Диссертация на соискание учёной степени кандидата технических наук
Научный руководитель: д.т.н., Вермель Владимир Дмитриевич
Жуковский - 2021

Оглавление
ВВЕДЕНИЕ 4
Глава 1. Физическое моделирование крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолетов в обеспечение экспериментальных исследований аэродинамических характеристик 21
1.1 Критерии подобия для моделей лопастей несущих вертолетных винтов 25
1.2 Нагрузки, действующие на лопасти моделей несущих винтов вертолетов в
трубных испытаниях 36
1.3 Формирование технических требований к крупномасштабным
аэродинамическим моделям лопастей несущих винтов вертолетов 51
Выводы к главе 1 58
Глава 2. Конструкция крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолета 60
2.1 Конструкционные материалы для изготовления моделей лопастей 60
2.2 Технология изготовления моделей лопастей 67
2.3 Разработка конструкции крупноразмерной аэродинамической модели лопасти
несущего винта вертолета 73
2.3.1 Конструктивно-силовая схема крупномасштабной аэродинамической модели
лопасти несущего винта вертолета 77
2.3.2 Оптимизация конструктивных параметров лонжерона 79
2.3.3 Направления корректировки жесткости конструкции лопасти 90
2.3.4 Конструкция крупномасштабной аэродинамической модели лопасти
несущего винта 95
2.3.5 Обеспечение требуемых параметров весовой компоновки
крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей 98
Выводы к главе 2 107
Глава 3. Изготовление крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолетов 109
2

3.1 Внедренная производственная технология изготовления крупномасштабных
аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолета 109
3.2 Контроль характеристик изготавливаемых лопастей 118
3.3 Внедрение результатов диссертационной работы в изготовление моделей
лопастей несущих винтов 157
Выводы к главе 3 169
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 171
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ 172

Список литературы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ
1. Выполнено формирование требований к крупномасштабным аэродинамическим моделям лопастей несущих винтов вертолетов из условия обеспечения адекватности моделирования по основным критериям подобия (геометрического, аэродинамического, массово-инерционного, жесткостного). Разработана параметрическая конечно-элементная модель предложенной типовой конструкции модели лопасти, позволяющая выявить условия возникновения резонансных вибраций и их подавление за счет использования определенных присоединяемых масс.
2. Разработана и внедрена в модельном производстве ЦАГИ типовая конструкция и технология изготовления крупномасштабных моделей лопастей несущих винтов вертолетов различного назначения, позволившие обеспечить безопасность проведения эксперимента.
3. Разработаны расчетные соотношения и на их основе методы уточнения конструкционных параметров крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей для корректировки жесткости, а также расчетной массы конструкции с учетом возможных производственных погрешностей.
4. Разработаны новые конструкционные решения крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов, включающие измерение распределения давления, действующих напряжений и вибраций на вращающемся винте, а также изменения профилировки лопасти для активного подавления вибраций за счет использования управляемого триммера.
5. Разработана технология изготовления крупномасштабных аэродинамических моделей лопастей несущих винтов вертолетов из отечественных ПКМ в условиях специализированного модельного производства.
6. Результаты диссертационной работы апробированы при выполнении 7
Государственных контрактов 2012 - 2020 г.г. и в договорных работах с АО
«Вертолеты России» при разработке перспективных несущих винтов
отечественных вертолетов различных весовых категорий (Ансат, Ми-38, Ми-171),
а также летающей лаборатории на базе вертолета Ми-24.