Введение
1 Анализ проблем обеспечения безопасности летной эксплуатации вертолетов при транспортировке грузов на внешней подвеске и путей их решения 18
1.1 Вводные замечания 18
1.2 Виды использования внешней тросовой подвески грузов на вертолетах 19
1.3 Классификация грузов, перевозимых на внешней подвеске вертолетов .25
1.4 Анализ авиационных происшествий и инцидентов при транспортировке вертолетами грузов на внешней подвеске 31
1.5 Обоснование актуальности разработки теоретических методов обеспечения безопасности летной эксплуатации вертолетов при транспортировке грузов на внешней подвеске 37
Выводы по главе 1 41
2 Теоретическое обоснование выбора математической модели динамики вертолета для решения задачи построения математической модели динамики системы «вертолет – груз на внешней подвеске» и ее основные положения 43
2.1 Постановка задачи 43
2.2 Основные требования к математической модели динамики вертолета...43
2.3 Основные положения математической модели динамики вертолета 44
2.3.1 Системы координат вертолета, используемые при математическом моделировании 45
2.3.2 Уравнения движения вертолета 46
2.3.3 Силы и моменты, действующие на вертолет в полете 49
2.3.4 Моделирование работы силовой установки 61
2.3.5 Моделирование управляющих воздействий 64
2.4 Проверка адекватности математической модели динамики вертолета Ми-8МТВ 68
2.4.1 Проверка адекватности математической модели динамики полета вертолета в установившемся полете 69
2.4.2 Проверка адекватности математической модели динамики полета вертолета на неустановившихся режимах полета 80
Выводы по главе 2 85
3 Теоретические основы построения математической модели динамики груза на внешней подвеске вертолета 87
3.1 Постановка задачи 87
3.2 Основные требования к математической модели динамики груза на внешней подвеске вертолета 89
3.3 Метод математического моделирования динамики тел, имеющих связь в виде идеального сферического шарнира 90
3.4 Метод математического моделирования динамики груза на внешней подвеске вертолета 93
3.4.1 Основные ограничения и допущения 93
3.4.2 Системы координат груза 94
3.4.3 Уравнения динамики груза 97
3.5 Выбор метода математического моделирования упругости троса внешней подвески 111
3.6 Выбор метода численного интегрирования системы дифференциальных уравнений динамики полета вертолета с грузом на внешней подвеске 113
3.7 Проверка адекватности математической модели динамики груза на
внешней подвеске вертолета 119
3.7.1 Проверка адекватности математической модели динамики груза в условиях его равновесия 119
3.7.2 Проверка адекватности математической модели динамики груза в условиях его динамического поведения 121
3.7.3 Проверка адекватности совместного функционирования матема тических моделей динамики вертолета и груза динамике реальной системы «вертолет – груз на ВП» 126
Выводы по главе 3 131
4 STRONG Теоретические методы обеспечения безопасности полетов вертолетов с грузом
на внешней подвеске в условиях их равновесия STRONG 133
4.1 Постановка задачи 133
4.2 Общие положения 134
4.3 Метод определения влияния параметров полета и груза на его равновесие на внешней подвеске вертолета 135
4.3.1 Общие положения метода 135
4.3.2 Влияние параметров полета и груза на его угловое равновесное положение 136
4.3.3 Влияние параметров полета и груза на равновесие сил, действующих на груз 145
4.4 Метод определения влияния параметров полета и груза на равновесие вертолета с грузом на внешней подвеске 151
4.4.1 Общие положения метода 151
4.4.2 Влияние параметров полета и груза на угол тангажа вертолета 159
4.4.3 Влияние параметров полета и груза на тягу несущего винта вертолета 167
4.4.4 Влияние параметров полета и груза на общий шаг несущего винта 174
4.4.5 Влияние параметров полета и груза на угол продольного отклонения автомата перекоса 182
4.5 Метод определения безопасных режимов транспортировки грузов на внешней подвеске вертолета в условиях их равновесия 192
Выводы по главе 4 199
5 Теоретические методы обеспечения безопасности полетов вертолетов с грузом на внешней подвеске в условиях их динамического поведения 202
5.1 Постановка задачи 202
5.2 Метод определения влияния параметров груза на движение системы «трос - груз» как нелинейной диссипативной колебательной системы 203
5.2.1 Упрощение уравнения динамики груза 203
5.2.2 Определение влияния параметров груза на длительность одного цикла колебаний 209
5.2.3 Определение влияния параметров груза на время переходного процесса 213
5.2.4 Определение влияния параметров груза на время срабатывания 219
5.2.5 Определение влияния параметров груза на относительный заброс 221
5.3 Метод определения влияния параметров полета и груза на его динамическую устойчивость 224
5.3.1 Продольная динамическая устойчивость груза 224
5.3.2 Боковая динамическая устойчивость груза 243
5.4 Метод определения безопасных режимов транспортировки грузов на внешней подвеске вертолета в условиях их динамического поведения 261
5.4.1 Динамика вертолета и осесимметричного груза 264
5.4.2 Динамика вертолета и неосесимметричного груза 278
Выводы по главе 5 288
Заключение 292
Список сокращений и условных обозначений 297
Список литературы
