Вплив обшивки на флатерні характеристики керуючої поверхні літального апарату

Анотація

При вирішенні проблем з флатером керуючої поверхні літака завжди виникають питання: внесення нового матеріалу, зменшення маси та точнішу оцінку критичної швидкості флатеру і, тим самим, збільшення максимальної можливої швидкості літака.

Основою дослідження процесів деформації матеріалів є спадкова теорія в’язкопружності, застосування якої залежить від параметрів матеріалів, форми виробу і зміни  умов зовнішнього середовища. При цьому істотні труднощі отримання позитивного результату виникають у зв'язку з урахуванням властивостей в’язкопружності та нелінійних ефектів. Слід зазначити, що використання традиційних матеріалів в літакобудуванні дозволяло застосовувати математичні моделі, які вже зараз можна назвати спрощеними, які не враховували повною мірою властивостей в’язкопружності і більшості видів нелінійних ефектів. Дані ефекти виявляються в умовах надзвукових потоків повітря або рідини, тобто при високих швидкостях, які призводять до виникнення флатера.

Флатер – один з різновиду незгасаючих пружніх коливань частин ЛА, що виникають в польоті в результаті аеродинамічних впливів, при критичній швидкості флатера V_кр.

Основним критерієм безпеки від флатера є співвідношення критичної швидкості флатера V_кр і максимальної швидкості польоту V_max, яку може досягати ЛА: критична швидкість флатера V_кр повинна перевищувати V_max не менш ніж у k разів, де k - коефіцієнт запасу.

Критична швидкість флатера залежить від аеродинамічних сил, що діють на ЛА. Характеризується числом Маху  і швидкісним напором , де V - швидкість польоту, a - швидкість поширення звуку в повітряному середовищі, ρ - щільність повітря. Безпека від флатера повинна бути встановлена при всіх значеннях числа Маха і величинах швидкісного напору для розглянутих траєкторій польоту ЛА.