Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Содержание
Введение
Резонанс земли — это дисбаланс во вращении ротора вертолета, возникающий при сгущении лопастей с одной стороны плоскости вращения и вызывающий колебания в фазе с частотой раскачки вертолета на шасси. Эффект аналогичен поведению стиральной машины, когда белье концентрируется в одном месте во время отжима. Это происходит, когда шасси зафиксировано и не может свободно перемещаться в горизонтальной плоскости, обычно когда вертолет находится на земле.
Ground resonance is an imbalance in the rotation of a helicopter rotor when the blades become bunched up on one side of their rotational plane and cause an oscillation in phase with the frequency of the rocking of the helicopter on its landing gear. The effect is similar to the behavior of a washing machine when the clothes are concentrated in one place during the spin cycle. It occurs when the landing gear is prevented from freely moving about on the horizontal plane, typically when the aircraft is on the ground.
Причины и последствия
Шарнирные роторные системы с демпфирующими шарнирами позволяют каждой отдельной лопасти опережать или отставать в своем вращении, чтобы компенсировать напряжение на лопасти, вызванное ускорением и замедлением ступицы ротора (в соответствии с законом сохранения импульса). Когда расстояние между лопастями становится неравномерным, это смещает центр масс ротора от оси вращения, что вызывает колебания. Когда фюзеляж начинает раскачиваться из стороны в сторону из-за этих колебаний, они могут усиливать друг друга и привести к тому, что центр тяжести ротора начнет спирально удаляться от оси вращения до точки, за пределами возможностей демпфирующей системы по компенсации. Наземный резонанс обычно возникает из-за жесткой посадки или асимметричного контакта с землей и более вероятен, когда компоненты шасси или демпфирующей системы находятся в неисправном состоянии, например, демпферы демпфирующих шарниров, амортизационные стойки или давление в шинах. В экстремальных условиях первоначальный удар может вызвать сильные колебания, которые быстро нарастают и приводят к катастрофическому повреждению всего фюзеляжа. В некоторых случаях происходит полное разрушение, например, обшивку, топливные баки и двигатели может сорвать, даже при нормальной скорости вращения ротора.
Articulated rotor systems with drag hinges allow each individual blade to advance or lag in its rotation to compensate for stress on the blade caused by the acceleration and deceleration of the rotor hub (due to momentum conservation). When the spacing of the blades becomes irregular, it shifts the rotor's center of mass from the axis of rotation, which causes an oscillation. When the airframe begins to rock back and forth from the oscillation, the oscillations can reinforce each other and cause the rotor's center of gravity to spiral away from the axis of rotation to a point beyond the compensating ability of the damping system. Ground resonance is usually precipitated by a hard landing or an asymmetrical ground contact, and is more likely to occur when components of the landing gear or damping system are improperly maintained, such as the drag hinge dampers, oleo struts, or wheel tire pressure. Under extreme conditions, the initial shock can cause violent oscillations that quickly build and result in catastrophic damage of the entire airframe. In some cases, complete destruction occurs, e. g. body panels, fuel tanks, and engines are torn away, even at normal rotor speed.
Смягчение
Правильное обслуживание компонентов демпфирующей системы вертолета может предотвратить развитие резонанса на земле. В случае его возникновения, восстановление управления часто возможно при быстром принятии мер. Если обороты ротора достаточно высоки, немедленный взлет может восстановить баланс ротора, позволяя фюзеляжу свободно перемещаться и способствуя гашению колебаний. Если же обороты ротора очень низкие во время резонанса на земле, может быть достаточно полной остановки двигателя.
Proper maintenance of the helicopter's damping system components can prevent ground resonance from taking hold. When it does occur, recovery is often possible if action is taken quickly. If sufficient rotor RPM exists, immediate takeoff can restore rotor balance by allowing the airframe to freely move and help damp the oscillation. If rotor RPM is very low during a ground resonance incident, complete shutdown may be sufficient.