Энциклопедия авиации. Главный редактор: Г. П. Свищёв. Издательство: Москва, «Большая Российская Энциклопедия»
жүктеу/скачать 14.24 Mb.
|
В. д. существенно зависят от частоты вращения роторов, достигая наибольших значений на режимах, где частоты вращения какого-либо ротора совпадают с одной из собственных частот колебаний связанной динамической системы ротор — корпус двигателя. Такие частоты вращения называют критическими. Для уменьшения вибрации проводят частотную отстройку двигателя от резонансов на наиболее напряженных режимах путём изменения массовых и жёсткостных характеристик системы или введения упругих опор, а также увеличивают рассеяние энергии введением гидравлических или механических демпфирующих элементов в опоры. Измерение вибрации (вибрографирование) проводится на всех двигателях как при стендовых испытаниях, так и в эксплуатации, что позволяет при серийном производстве выявлять отступления в технологии изготовления и сборки двигателя, а в эксплуатации — обнаруживать на ранней стадии появление некоторых дефектов или выдавать своевременный сигнал о начале разрушения (вибродиагностика). Лит.: Вибрации в технике, Справочник, т. 3, М., 1980; Карасев В. А., Максимов В. П., Сидоренко М. К., Вибрационная диагностика газотурбинных двигателей, М., 1978; Динамика авиационных газотурбинных двигателей, М., 1981. Б. Ф. Шорр. вибрационное горение — вид неустойчивого горения, характеризуемый автоколебаниями газа в камере сгорания двигателя. Причина В. г. — чувствительность смесе-, вихреобразования и горения к колебаниям газа в камере. Источниками энергии автоколебаний служат тепловая и кинетическая энергии топлива и воздуха, поступающих в камеру. Обычно автоколебания имеют чёткую периодичность. Частота высокочастотных колебаний близка к одной из собственных частот звуковых колебаний газа в камере, частота низкочастотных колебаний существенно ниже наименьшей собственно частоты. Часто под низкочастотными колебаниями понимают несколько низших форм собственно продольных колебаний газа. Автоколебания возбуждаются, когда колебания скорости тепловыделения и приращения массы газа при горении жидкого топлива совершаются с частотой колебаний давления газа и имеют требуемые фазовые сдвиги относительно них. В. г. сопровождается резким увеличением шума, срывами пламени, разрушением камеры, выходом из строя отдельных узлов и агрегатов двигателя. Работа камер сгорания авиадвигателей на режиме В. г. недопустима. Меры по подавлению В. г. основаны на увеличении затухания колебаний и уменьшении интенсивности их генерации. Лит.: Раушенбах Б. В., Вибрационное горение, М., 1961. виброизмерения — экспериментальное определение физических величин, характеризующих различные колебательные процессы или динамические свойства систем с помощью виброизмерительных средств. В. производятся, например, при лётных испытаниях летательных аппаратов для определения действующих на конструкцию внешних нагрузок, при наземных резонансных испытаниях конструкций для определения характеристик их собственных колебаний, при испытаниях моделей в аэродинамических трубах для определения границы области устойчивости. При этом измеряются силы, моменты сил, давление, перемещения, скорости и ускорения точек конструкции, деформации и напряжения. В зависимости от принятых математических моделей одномерных, вибропроцессов и характера решаемых задач непосредственно могут измеряться мгновенные и пиковые значения сил, деформаций и т. п., частоты, амплитуды и фазы отдельных гармоник (их действительные и мнимые составляющие), частотные спектры, средние и среднеквадратичные значения, автокорреляционные функции или автоспектральные плотности. При изучении динамических свойств многомерных систем (например, авиационных конструкций) измеренные во многих точках параметры одномерных вибраций подвергаются вторичной обработке для определения характеристик собственных колебаний (частот, форм, коэффициент демпфирования и обобщённых масс), матричных частотных характеристик (динамических податливостей и жёсткостей) и матричных спектральных характеристик (взаимных корреляций функций или взаимных спектральных плотностей). К техническим средствам В. относятся виброизмерительные преобразователи, виброизмерительные приборы и специальные измерительные виброкомплексы (ИВК). Виброизмерительные преобразователи, состоящие из вибродатчиков и виброизмерителей, усилителей, служат для преобразования вибраций различной природы в электрические сигналы. В состав виброизмерительного преобразователя могут входить также фильтры, обеспечивающие формирование выходных сигналов в заданной полосе частот. Основными характеристиками виброизмерительного преобразователя являются коэффициент чувствительности (функция преобразования), допустимые значения амплитудных и фазовых искажений в рабочем диапазоне частот, масса вибродатчика. В практике виброиспытаний летательных аппаратов наибольшее распространение получили вибродатчики ускорения (акселерометры), угловых вибраций и деформаций (на основе тензодатчиков). Применяются также вибродатчики сил, моментов и давлений. Виброизмерительные приборы и специальные ИВК служат для регистрации сигналов с виброизмерительных преобразователей и их последующей обработки для определения искомых параметров вибраций или динамических характеристик исследуемых систем. При определении параметров одномерной вибрации широко используются частотомеры, фазометры, велосиметры, анализаторы гармоник и спектра, электронные и шлейфовые осциллографы, перьевые самописцы. Параметры многомерной вибрации или сложных систем определяются с помощью специальных ИВК. В практике испытаний летательных аппаратов используются специальные ИВК для определения характеристик собственных колебаний конструкций, передаточных функций систем автоматического управления, для вибропрочностных испытаний и др. В состав современных специальных ИВК входят программируемые усилители и фильтры, быстродействующие системы сбора данных, аппаратные средства быстрого преобразования Фурье, электронно-вычислительные машины, в том числе персональные, с набором периферийных устройств для накопления, хранения и графического представления данных. Лит.: Иориш Ю. И., Виброметрия, 2 изд., М., 1963; Приборы и системы для измерения вибрации, шума и удара. Справочник, под ред. В. В. Клюева, кн. 1—2, М., 1978; Вибрации в технике. Справочник, под ред. М. Д. Генкина, т. 5, М., 1981. Б. А. Логунов. виброперегрузка — физическая величина, характеризующая нагрузку, действующую на механическую систему и физические тела при колебаниях. Значение В. nв равно значению виброускорения aв, выраженному в единицах ускорения свободного падения: nв = aв/g. В. характеризует, например, нагрузки при испытаниях изделий на случайную вибрацию, состояние элементов конструкций при бафтинге, флаттере и других явлениях, возможных при воздействии различного рода колебаний на конструкцию летательного аппарата (см. Аэроупругость). вибропоглощающие покрытия в авиастроении — покрытия, наносимые на обшивки фюзеляжа летательного аппарата, панелей интерьера и бортового оборудования, стенок трубопроводов и кожухов для снижения шума, излучаемого ими в случае возбуждения резонансных колебаний во время полёта. В. п. обладают большим внутренним трением в полимерном вязкоупругом слое и ослабляют энергию изгибных колебаний конструкций, превращая её в теплоту, рассеиваемую в окружающее пространство. Поэтому В. п. могут также успешно применяться для повышения усталостной прочности вибронапряженных тонкостенных элементов авиационных конструкций. В. п. обычно состоят из двух и более армирующих слоев алюминиевый фольги и вязко-упругих полимерных прослоек. Полимерный слой, приготовленный на основе каучуков общего назначения, является самоклеющимся и обладает высокой адгезией практически ко всем металлам и пластмассам с твёрдыми сухими поверхностями. С помощью этого слоя покрытие и крепится к демпфируемой поверхности. Основное требование, предъявляемое к авиационному В. п.,— демпфирование вибраций в широком диапазоне температур и частот при минимальной массе к толщине. В. п. можно накладывать на вибронапряжённые элементы конструкций как находящихся в эксплуатации изделий, так и строящихся вновь. видимость, дальность видимости, — максимальное расстояние, с которого у поверхности земли видны и опознаются неосвещённые объекты (ориентиры) днём и освещённые объекты (световые ориентиры) ночью. В зависимости от направления наблюдения различают горизонтальную, вертикальную и наклонную В. В зависимости от места наблюдения различают В. на земле (В. в начале взлётно-посадочной полосы, в середине, конце и т. д.) и В. в полёте (В. наземных ориентиров при посадке, полёте по маршруту). В. объекта является функцией от прозрачности атмосферы, яркости объекта, уровня освещённости или яркости окружающего фона, угловых размеров объекта. В. в полёте определяется также и условиями наблюдения с летательного аппарата, скоростью его полёта и характеристиками зрения пилота. Так как в разное время суток характеристики освещённости разные, то различают В. днём, в сумерках и ночью. Прямых методов измерения В. нет. В качестве характеристики В. применяется метеорологическая дальность видимости. видимость на ВВП, дальность видимости на ВПП, — расстояние, в пределах которого пилот летательного аппарата, находящегося на осевой линии взлётно-посадочной полосы, может видеть маркировочные знаки на поверхности взлётно-посадочной полосы или огни, ограничивающие взлётно-посадочную полосу или обозначающие её осевую линию. На аэродромах, оборудованными светосигнальными системами, при ограниченной видимости (например, 2000 м и менее) В. на ВВП рассчитывается по специальным таблицам, а при большей видимости за В. на ВВП принимается наблюдаемое значение метеорологической дальности видимости. На аэродромах, не оборудованных светосигнальными системами, за дальность В. на ВВП принимается: при визуальных наблюдениях днём — видимость дневных ориентиров, в сумерках — видимость, определенная по световым или дневным ориентирам (в зависимости от того, какие дальше видны), ночью — видимость световых ориентиров; при инструментальных наблюдениях днем и в сумерках — измеренное значение видимости, ночью — измеренное значение видимости, переведенное по таблице в видимость по световому ориентиру.
Обзор пространства, обнаружение, сопровождение объектов выполняются с помощью В. автоматически или при ручном управлении. Опознавание, как правило, осуществляется лётчиком-оператором (или штурманом) по изображению объекта, выведенному на индикатор. При сопровождении цели В. определяются относительные координаты объекта — углы визирования, дальность, их производные — угловые скорости, скорости сближения. Эти данные используются в прицельно-навигационной системе. Тактико-технические характеристики В. включают: зоны действия по углам и дальности, возможность работы в различное время суток и в различных метеоусловиях, мгновенное поле зрения, время обзора пространства, точность сопровождения объектов, помехозащищённость, массово-габаритные данные. Оптические и оптико-электронные (телевизионные, тепловизионные, лазерные) В. имеют дальности порядка десятка километров, хорошее разрешение, обеспечивающее опознавание цели, но их характеристики существенно зависят от состояния атмосферы. Радиолокационные В. имеют значительный диапазон дальностей (вплоть до горизонта), практически не изменяют характеристик при сложных метеоусловиях, но обладают низкими разрешающими способностями, не обеспечивающими опознавание объектов по образу. См. также Бортовая радиолокационная станция.
Основные компоненты визирного устройства: 1 — обтекатель; 2 — фокусирующая антенна; 3 — система управления и стабилизации антенны; 4 — приёмник сигналов; 5 — вычислитель обработки сигналов; 6 — передача видеосигнала на индикатор летчика (оператора); 7 — вычислитель данных и управления; 8 — передача данных в бортовую вычислительную систему самолёта; 9 — подвод энергии; 10 — генератор; 11 — передатчик. визуализация течений (от латинского visualis — зрительный) — приём, позволяющий наблюдать течение жидкости или газа непосредственно или с помощью оптического устройства. В. т. используется для установления качественных характеристик, в том числе наличия и формы областей отрыва пограничного слоя, вихрей и скачков уплотнения, спектра потока, состояния потока (ламинарное или турбулентное, стационарное или нестационарное). В аэродинамическом эксперименте для В. т. применяются методы подкрашенных струек, трассирующих частиц, нитей («шелковинок»), капель жидкой плёнки, каолинового покрытия поверхностей, парового экрана (лазерного ножа), а также оптические методы исследования течений. Метод подкрашенных струек основан на введении в поток газа струек дыма (в поток воды — подкрашенной жидкости с плотностью, близкой к плотности воды, (рис. 1) через насадки, установленные перед моделью, или через отверстия в модели. Метод позволяет визуализировать линии тока. Метод трассирующих частиц, заключается во введении в поток газа небольших шариков (в поток воды — пузырьков водорода, образующихся при её электролизе); для В. т. на поверхности воды в бассейне или гидроканале используются алюминиевая пудра, пластмассовые шарики и т. д. Метод позволяет визуализировать области отрыва и вихри. Метод нитей («шелковинок», рис. 2), при котором нити (пучки нитей) прикрепляют к поверхности тела или к сетке, установленной в потоке, позволяет по изменению направления ориентации нитей определить спектр потока, наличие области отрыва пограничного слоя и её границы (при нестационарном течении нити колеблются). Метод капель заключается в нанесении перед опытом на поверхность тела специальной жидкости в виде капель (точек), которые затем размываются потоком. Метод позволяет не только визуализировать предельные линии тока, но и получить представление о распределении напряжения трения по поверхности тела. В методе жидкой плёнки визуализирующая жидкость равномерно наносится перед опытом на поверхность исследуемого тела: при отрывном течении плёнка утолщается у линии отрыва пограничного слоя и утоньшается у линии присоединения потока. Использование флюоресцирующей жидкости улучшает качество В. т. Добавление в жидкость твёрдых примесей (сажи, масла) позволяет визуализировать предельные линии тока. Метод каолинового покрытия основан на изменении скорости испарения жидкости при переходе ламинарного течения в турбулентное, на поверхность модели наносится каолиновое покрытие, которое перед каждым опытом пропитывается жидкостью, изменяющей цвет покрытия. Используется для визуализации области перехода. Для этой же цели может применяться метод термоиндикаторных покрытий (см. Тепловые измерения). В методе парового экрана (лазерного ножа) свет, сформированный в световую плоскость, рассеивается примесями, содержащимися в потоке газа или искусственно вводимыми в него (каплями воды, твёрдыми частицами и др.). Световая плоскость пересекает поток перпендикулярно вектору скорости или в другом выбранном направлении. Вследствие рассеяния света частицами получается изображение потока, которое регистрируется фото- или киноаппаратом. Поскольку концентрация частиц зависит от структуры потока, метод позволяет визуализировать скачки уплотнения, области отрыва и вихри. Эффективен при исследовании пространственных течений, когда оптические методы недостаточно эффективны. Использование лазеров позволяет улучшить качество В. т. и упростить оптическую систему, формирующую световую плоскость. Путём цифрового анализа чёрно-белых изображений и использования условных цветов для линий постоянной плотности почернения удаётся получить контрастные изображения потока. В. Я. Боровой. Рис. 1. Визуализация обтекания вертолёта при испытаниях в гидродинамической трубе ЦАГИ (метод подкрашенных струек) Рис. 2. Визуализация обтекания крыла (метод «шелковинок»).
Табл. — Самолёты фирмы «Виккерс»
Виницкий Всеволод Владимирович (р. 1915) — советский лётчик-испытатель, мастер спорта СССР (1962). Окончил Николаевскую школу морских лётчиков имени С. А. Леваневского (1939). Участник Великой Отечественной войны. С 1950 на испытательной работе. Проводил заводские испытания вертолётов Ми-1, Ми-4. Исследовал флаттер несущего винта вертолётов. По разработанной им методике впервые в СССР жүктеу/скачать 14.24 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
| |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||