Flutter (ilmailu)

Flutter ( englanniksi flutter sanoista flutter "tremble, vibration") - yhdistelmä ilma - aluksen rakenneosien itseherättyneistä vaimentamattomista taipumista ja vääntöomavärähtelyistä : pääasiassa lentokoneen siivestä tai helikopterin roottorista . Pääsääntöisesti lepatusta ilmenee, kun saavutetaan tietty kriittinen nopeus, joka riippuu lentokoneen rakenteen ominaisuuksista; tuloksena oleva resonanssi voi johtaa sen tuhoutumiseen. Yliäänenopeuksiin siirtymistä vaikeutti lepatuksen vaarat. Sitä kutsutaan myös "hollantilaiseksi askeleeksi" tai "Ivan Tsarevich-efektiksi".

Lepatuksen syy

Lepatus johtuu yleensä jäykkyyden ja massakeskipisteen välisestä epäsuhtaudesta sekä siipirakenteen riittämättömästä jäykkyydestä .

Lepatusongelman ratkaisun historia

Flutter-tutkimus alkoi Neuvostoliitossa 1930-luvun puolivälissä. Neuvostoliiton ilmailu kohtasi sen tosiasian, että nopeuden lisääntyessä tietyssä kriittisessä arvossa lentokoneet alkoivat täristä rajusti ja ne tuhoutuivat ilmassa. Tärinä kasvoi niin nopeasti, että ohjaaja ei ehtinyt hidastaa vauhtia. Värähtelyn alusta lentokoneen tuhoutumiseen kului muutama sekunti.

Monet matemaatikot ymmärsivät lepatusilmiön. E. P. Grossman ja M. V. Keldysh antoivat valtavan panoksen ongelman ratkaisemiseen . Suoritettiin useita kokeita, tehtiin useita teoreettisia tutkimuksia, kehitettiin käytännön menetelmiä tärinän poistamiseksi millä tahansa lentonopeudella. Neuvostoliitossa vuosina 1934-1941 tehdyn työn päätulos oli siipi- ja höyhenlepatuksen vaaran poistaminen. Keldyshin tutkimuksen perusteella lentokonesuunnittelijat pääsivät lepatusta eroon ja monien lentäjien henki pelastui.

Epälineaariset lepatuksen vaimennusmallit ja niiden analyysi (Keldyshin ongelma)

M. V. Keldysh, joka käsitteli lentokoneiden ohjainten lepatuksen vaimentamisen matemaattisten mallien epälineaarisen analyysin ongelmaa, käytti harmonisen tasapainon menetelmää ja huomautti: "Emme anna tiukkaa matemaattista näyttöä kaikista tähän liittyvistä säännöksistä, mutta me tekee joukon johtopäätöksiä, jotka perustuvat intuitiivisiin huomioihin” [1] . Differentiaalisen inkluusioteorian ja piilovärähtelyjen teorian myöhempi kehitys sekä niiden analysointia varten analyyttiset ja numeeriset menetelmät, jotka eivät olleet Keldyshin käytettävissä hänen työnsä aikana, mahdollistavat nyt tarkan analyysin piilovärähtelyjen stabiilius ja esiintyminen Keldysh-malleissa [2] [3] .

Lepatuksen tyypit

Lepatuksen tyypit riippuen liikkeistä ja säätimien tärinästä:

• ohjaamaton (hallintalaitteiden liikkeet ovat merkityksettömiä);
• ohjaus (hallintalaitteiden ( siivekkeet , peräsin, trimmeri jne.) tärinää esiintyy ).

Lepatuksen tyypit siirtymälle ja muodonmuutokselle altistuvasta elementistä riippuen:

• siipivärähtely:
  • taivutus-vääntö (siipi taipuu ja kiertyy);
  • taivutussiiveke (siipi taipuu, siiveke taipuu);
  • vääntösiiveke (siipi vääntyy, siiveke taipuu);
  • taivutus-siiveke-trim (siipi taipuu, siiveke ja trimmeri taipuvat);
• servokompensaattori ;
• helikopterin roottorin siiven lepatus:
  • sointu;
• ja muut.

Katso myös

• Aeroelastisuus
• Itsevärähtelyt
• buffetaamia
• Heiluu

Kirjallisuus

• Sotilasilmailun sanakirja. - M .  : Military Publishing House, 1966. - 472 s.
• Flutter // Ilmailu: Encyclopedia / Päätoimittaja G. P. Svishchev. - M . : Suuri venäläinen tietosanakirja, 1994. (Venäjän kieli)

Muistiinpanot

1. ↑ M. V. Keldysh, pelleissä, joilla on epälineaarinen ominaisuus, Tr. TsAGI. - 1944. - T. 557 . - S. 26-37 .
2. ↑ Leonov G. A., Kuznetsov N. V. Lepatuksen vaimennus Keldysh-mallissa // Tiedeakatemian raportit. - 2018. - T. 428 , nro 1 . - S. 33-37 .
3. ↑ Kuznetsov N. V. Ohjausjärjestelmien piilovärähtelyjen ja vakauden teoria  // Izvestiya RAN. Teoria ja ohjausjärjestelmät. - 2020. - Nro 5 . - S. 5-27 . - doi : 10.31857/S0002338820050091 . Arkistoitu alkuperäisestä 20. tammikuuta 2022.

Linkit

• Lentokoneen tärinä ja aeroelastisuus .
• Kuzmina S., Karkle P. Lipariharppu , lentokoneet ja sillat // Tiede ja elämä , nro 5, 2009.
• Borin A. A. Lepatusongelman ratkaisemisen historiasta .

Sanakirjat ja tietosanakirjat	Iso venäläinen