PL169494B1 - Urządzenie do eliminacji drgań mechanicznych, zwłaszcza do eliminacji zjawiska flatter'u powierzchni sterowych statków powietrznych - Google Patents

Abstract

1. Urządzenie do eliminacji drgań mechanicznych, zwłaszcza do eliminacji zjawiska flatter'u powierzchni sterowych statków powietrznych, znamienne tym, że posiada obrotowy element inercyjny (1) osadzony w osi sprężyny spiralnej (2), która połączona jest z jednymramieniemdźwigni (3), do której drugiego ramienia przymocowane jest sztywne cięgło (4) przenoszące ruch drgający.

Description

Przedmiotem wynalazku jest urządzenie do eliminacji drgań mechanicznych, zwłaszcza do eliminacji zjawiska flatter’u powierzchni sterowych statków powietrznych

W statkach powietrznych, przy przekroczeniu określonej, granicznej prędkości lotu lub opływu w tunelu aerodynamicznym powstają samowzbudne aeroplastyczne drgania części konstrukcji, spowodowane wzajemnym oddziaływaniem sił aerodynamicznych, sprężystych i bezwładności. Zjawisko to, zwane często zjawiskiem flatter’u jest bardzo niebezpieczne, zwłaszcza dla samolotów szybkich, rozwijających duże prędkości, przy których zjawisko flatter’u ulega gwałtownej propagacji i może doprowadzić do nagłego uszkodzenia lub zniszczenia konstruckji. Elementami szczególnie narażonymi są skrzydła statków powietrznych i ich powierzchnie sterowe.

Dotychczas zjawisko flatter’u było ograniczane poprzez zwiększenie sztywności konstrukcji usterzenia i napędów.

Działanie to nie eliminowało jednak powstawania zjawiska flatter’u, ajedynie przesuwało go w kierunku zakresu wyższych prędkości statków powietrznych, często kosztem wzrostu ciężaru konstrukcji.

W celu eliminacji zjawiska flatter’u stosowano dotychczas także masę podwieszaną na wysięgniku, umieszczaną przed osią obrotu steru. Rozwiązanie to, przy stosunkowo niskiej efektywności znacznie pogarszało aerodynamikę i powodowało wzrost ciężaru konstrukcji.

Urządzenie do eliminacji drgań mechanicznych według wynalazku posiada poziomy, obrotowy element inercyjny, osadzony na osi sprężyny spiralnej, która połączona jest z jednym ramieniem dźwigni, do której drugiego ramienia przymocowane jest sztywne cięgło, przenoszące ruch drgający. Urządzenie według wynalazku wykazuje korzystnie zwiększoną efektywność, gdy element inercyjny wyposażony jest w mechanizm tłumiący jego ruch obrotowy, na przykład w dodatkowe śmigiełka lub tłumiki pneumatyczne.

Rezonansowy charakter układu inercji oraz sprężystości urządzenia według wynalazku sprawia, że drgania mechaniczne ulegają daleko posuniętemu wytłumieniu. Dzieje się tak dzięki zdolności pochłaniania energii pobudzenia o zakresie częstotliwości określonym przez częstotliwość drgań własnych zespołu element inercyjny-sprężyna.

Urządzenie według wynalazku charakteryzuje duża efektywność tłumienia przy stosunkowo znikomej masie, która całkowicie pomieszczona wewnątrz płatów statku powietrznego nie wpływa ujemnie na jego parametry aerodynamiczne.

Urządzenie według wynalazku przedstawione jest schematycznie w przykładzie wykonania na załączonym rysunku, który ukazuje urządzenie w półprzekroju, umieszczone wewnątrz płata statku powietrznego.

169 494

Urządzenie według wynalazku posiada poziomy, obrotowy element inercyjny 1, osadzony na osi sprężyny spiralnej 2, która połączona jest z jednym ramieniem dźwigni 3.

Do drugiego ramienia dźwigni 3 przymocowane jest sztywne cięgło 4, przenoszące ruch drgający płata sterowego 5. Urządzenie według wynalazku umieszczone jest w skrzydle 6 samolotu, a średnica lekkiego elementu inercyjnego 1 ograniczona jest jedynie wewnętrzną przestrzenią skrzydła 6.

Drgania, pochodzące z płata sterowego 5 przenoszone są za pośrednictwem sztywnego cięgła 4 na ramię dźwigni 3, która przekazuje ruch poprzez podatną sprężynę spiralną 2 do obrotowego elementu inercyjnego 1.

Urządzenie, przy dużej skuteczności działania posiada znikomy ciężar, a możliwość umieszczania go we wnętrzu skrzydła nie narusza parametrów aerodynamicznych.

169 494

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł

Claims (2)

1. Zastrzeżenia patentowe

   1. Urządzenie do eliminacji drgań mechanicznych, zwłaszcza do eliminacji zjawiska flatter’u powierzchni sterowych statków powietrznych, znamienne tym, że posiada obrotowy element inercyjny (1) osadzony w osi sprężyny spiralnej (2), która połączona jest z jednym ramieniem dźwigni (3), do której drugiego ramienia przymocowane jest sztywne cięgło (4) przenoszące ruch drgający.
2. 2. Urządzenie według zastrz. 1, znamienne tym, że obrotowy element inercyjny (1) wyposażony jest w mechanizm tłumiący jego ruch obrotowy.