Флаттер (англиц. от flutter «дрожание, вибрация») — сочетание самовозбуждающихся незатухающих изгибающих и крутящих автоколебаний элементов конструкции летательного аппарата: главным образом, крыла самолёта либо несущего винта вертолёта. Как правило, флаттер проявляется при достижении некоторой критической скорости, зависящей от характеристик конструкции летательного аппарата; возникающий резонанс может привести к его разрушению. Переход к сверхзвуковым скоростям осложнялся опасностями флаттера.
Причина флаттера
Причиной флаттера обычно является несовпадение центра жёсткости с центром давления и недостаточная жёсткость конструкции крыла.
История решения проблемы флаттера
Исследования флаттера в CCCР начались в середине 30-х годов. Советская авиация столкнулась с тем, что при увеличении скорости, при некотором критическом ее значении, самолеты начинало сильно трясти и они разрушались в воздухе. Вибрация нарастала настолько быстро, что у лётчика не оставалось времени на снижения скорости. От начала вибраций до разрушения самолета проходили считанные секунды.
Над явлением флаттера ломали голову многие математики. Огромный вклад в решение проблемы внесли Е.П. Гроссман и М.В. Келдыш. Был поставлен целый ряд экспериментов, сделан ряд теоретических исследований, были разработаны практические приемы для исключения вибрации при любой скорости полета. Основным результатом работ, проведенных в СССР в 1934 - 1941 гг., было устранение опасности появления флаттера крыла и оперения. Опираясь на исследования Келдыша, авиаконструкторы избавились от флаттера и жизни многих летчиков были спасены.
Нелинейные модели подавления флаттера и их анализ
М.В. Келдыш, занимаясь задачей нелинейного анализа математических моделей подавления флаттера органов управления самолета, использовал метод гармонического баланса и отмечал, что “мы не даем строгого математического доказательства всех относящихся сюда положений, а ряд выводов построим на интуитивных соображениях”[1]. Последующее развитие теории абсолютной устойчивости, теории дифференциальных включений, а также аналитических и численных методов их анализа, не доступных Келдышу во время его работы, позволяет в настоящее время проводить строгий анализ устойчивости и возникновения скрытых колебаний в моделях Келдыша[2].
Виды флаттера
Виды флаттера в зависимости от наличия перемещений и вибрации органов управления:
- безрулевые (перемещения органов управления пренебрежимо малы);
- рулевые (наблюдаются вибрации органов управления (элеронов, руля, триммера и т. п.)).
Виды флаттера в зависимости от элемента, подверженного перемещениям и деформации:
- флаттер крыла:
- изгибно-крутильный (крыло гнётся и скручивается);
- изгибно-элеронный (крыло гнётся, элерон отклоняется);
- крутильно-элеронный (крыло скручивается, элерон отклоняется);
- изгибно-элеронно-триммерный (крыло гнётся, элерон и триммер отклоняются);
- серво-компенсаторный [источник не указан 1917 дней];
- флаттер лопастей несущего винта вертолёта:
- хордовый;
- и другие.
См. также
Литература
- Военно-авиационный словарь. — М.: Воениздат, 1966. — 472 с.
- Флаттер. // Авиация: Энциклопедия. — М.: Большая Российская Энциклопедия. 1994.
Ссылки
- Вибрации и аэроупругость самолёта
- С. Кузьмина, П. Карклэ. Эолова арфа, самолёты и мосты. // Наука и жизнь, № 5, 2009.
- А.А. Борин. Из истории решения проблемы флаттера.
 |
Это заготовка статьи об авиации. Вы можете помочь проекту, дополнив её. |
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .