Analiza obciążeń węzłów łożyskowych silnika turbinowego w bezzałogowym śmigłowcu podczas manewru skok w górę i skok w dół

Transkrypt

1 Prof. dr h. inż. Mirosłw Wendeker Mgr inż. Zigniew Cż Ktedr Termodnmiki, Mechniki Płnów i Npędów Lotnicch Politechnik Luelsk Ndstrck 6, -68 Lulin, Polsk E-mil: m.wendeker@pollu.pl,.c@pollu.pl Anli ociążeń węłów łożskowch silnik turinowego w ełogowm śmigłowcu podcs mnewru skok w górę i skok w dół Słow klucowe: łożsk gowe, śmigłowce, silniki turinowe Astrkt: Artkuł stnowi cęść prc, w którch dokonno usstemtowni eksplotcjnch stnów ociążeń łożsk espołu wirnikowego silnik turinowego FSTC-, któr projektown jest w Ktedre Termodnmiki, Mechniki Płnów i Npędów Lotnicch n Politechnice Luelskiej. Silnik ten kłd stosownie w espole wtwornicowm łożsk gowch w celu poprw włściwości eksplotcjnch. Jest to usdnione trudnmi wrunkmi prc wiąnmi dużmi prędkościmi orotowmi, wsokimi temperturmi or trudnm dostępem, co w prpdku łożsk gowch nie stnowi więksego prolemu. Predstwiono również mtemtcn model możliwch do wstąpieni stnów ociążeń węłów łożskowch espołu wtwornicowego. Anlię ociążeń preprowdono dl mnewru skok w górę i skok w dół n podstwie preiegu csowego wsokości geometrcnej rdiowsokościomier w oprciu o recwiste dni łogowego śmigłowc PZL W-Sokół. Zleżność min wsokości w csie proksmowno metodą njmniejsch kwdrtów nstępnie wncono dl niej min prędkości or prspieseń. N tej podstwie wncono wrtości sił diłjące n łożsk espołu wtwornicowego w wrunkch sttcnch jk i dnmicnch. Wrtości te ostną skonfrontowne wrtościmi usknmi podcs innch mnewrów or posłużą, jko łożeni wejściowe do projektu łożsk gowch.. Wstęp Łożsk gowe stosowne są w wielu rodjch msn wirującch, tkich jk turosprężrki, silniki turinowe c też skoorotowe elektrowrecion np. slifierskie. Tego tpu łożsk mją wiele let w porównniu do konwencjonlnch łożsk, do którch nleż licć głównie odporność n ociążeni cieplne, wsokie prędkości orotowe, rdo młe opor ruchu, dużą trwłość, podtność, dolność do tłumieni drgń, odporność n ociążeni udrowe (gowe łożsk foliowe) or stilną prcę pr wsokich prędkościch orotowch. Łożsk gowe oecnie njcęściej njdują stosownie w kresie tempertur do C or w stosownich kriogenicnch. Jednk njwżs tempertur prc, którą odnotowno według [] wnosi 8 C. Tempertur prc gowch łożsk foliowch jest uleżnion epośrednio od użtch mteriłów or powłok śligowch. Njcęściej powłoki są tworone tworw stucnch, które epiecją powierchnię folii śligowej pred użciem []. Nośność łożsk gowch jest jednk gors, dltego tk wżne stje się eksplotownie espołu wirującego pr prwidłowch preciążenich. Włściwości łożsk gowe w tm również gowch łożsk foliowch, opisno n podstwie wielu dń ekspermentlnch w prcch [7, 8, ]. Istnieje wiele modeli mtemtcnch or nli opisującch diłnie łożsk w tm również nli

2 termo hdrodnmicnch jk np. w prc [], w której utworone modele mtemtcne mogą ć wkorstne do projektowni rdiej wnsownch łożsk foliowch, w scególności łożsk foliowch o miennej stwności osiowej. Zinteresownie łożskmi gowmi jest duże, jednk nleż pmiętć, że proces projektowni espołu łożskowego wmg njomości jego plikcji w urądeniu prede wsstkim njomości dnmicnch stnów podcs jego prc. W rtkule opisno stn ociążeń węłów łożskowch silnik turinowego do npędu ełogowego śmigłowc o msie strtowej do kg. Silniki turinowe ndl stnowią konkurencję w stosunku do silników tłokowch w plikcjch lotnicch. Według Dudik [] ms turinowego espołu silnikowego łącnie pliwem jest ncąco mniejs od ms espołu silnikiem tłokowm w prpdku lotu jednogodinnego i różnic tch ms mleje w mirę wrostu csu opercji. Jest to spowodowne tm, że silniki turinowe mją jednostkowe użcie pliw n poiomie,-,7 kg/kwh ntomist silniki tłokowe, kg/kwh. Niemniej jednk do npędu ełogowch sttków powietrnch w tm lekkich śmigłowców, które wkonują misje trwjące około h rdiej opłclnm stje się npęd pr użciu silnik turinowego. Opłclność stosowni silników turinowch wrst tm rdiej e wględu n różnice cen pliw. W prpdku lotnisk Lulin EPLB cen litr enn lotnicej AVGS LL e kc oecnie kostuje średnio 7,8 ł ntomist litr nft lotnicej JET A- kostuje,69 ł. Z drugiej stron jednk, silniki tłokowe są dużo rdiej prjne środowisku w porównniu do silników turinowch [7], scególnie iorąc pod uwgę silniki Diesl []. W Polsce jk i n świecie prcuje się nd ełogowmi sttkmi powietrnmi w tm również nd ełogowmi śmigłowcmi. Prkłdem są dw śmigłowce, którch jeden to konstrukcj oprt n śmigłowcu SW- Pusck kłdów PZL-Świdnik S.A., ntomist drugi to ILX-7 oprcown pre Insttut Lotnictw, Insttut Technicn Wojsk Lotnicch i Wojskowe Zkłd Lotnice nr w Łodi [, 6]. W śmigłowcu ILX-7 stosowno osttecnie jeden silnik tłokow Lcoming --FB o moc 9 kw (6 KM), co dje ociążenie moc pr msie mksmlnej śmigłowc rędu, kg/km. Opróc niżsej wrtości stosunku moc do ms, wdą silników tłokowch są również drgni jednk w jednostce npędowej FB 6 clindrmi poiom drgń jest stosunkowo niski. W prpdku śmigłowc RUAV Solo konstrukcji kłdów PZL-Świdnik jednostkę npędową stnowi silnik turinow Rolls-Roce -CR/ o moc 7 KM (6 kw). Śmigłowce wkonując misje cęsto njdują się w tkich stnch lotu, w którch nrżon jest n ncne ociążeni równo wirnik nośn, śmigło ogonowe, struktur kdłu jk i podespoł npędowe (w tm silniki npędowe), co tm idie również węł łożskowe espołów wirnikowch silników. Wspomnine stn lotu są wnikiem ekstremlnch mnewrów lotnch wnikjącch ądź to dń lotnch, ądź e miennch wrunków lotu. Pondto mienijące się sko prmetr lotu w tkich mnewrch wwołują odpowiednio intenswne min prmetrów diłń silników ż do osiągni stnów grnicnch []. W csie eksplotcji sttku powietrnego, n łożsk espołu wirnikowego silnik turinowego opróc dużch prędkości orotowch rędu kilkudiesięciu tsięc or/min diłją ukłd sił wnikjące kinemtki ruchu śmigłowc or procesów prepłwowch chodącch w silniku. Sił te tworą stn ociążeń, które chrkterują trudne do ustleni wrtości oliceniowe. W rtkule podjęto próę usstemtowni stnów i prcn powstwni ociążeń eksplotcjnch or predstwiono sposó smulcji tkich stnów w leżności od wrunków eksplotcji. Prcn powstwni ociążeń łożsk espołu wirnikowego możn wg [] podielić n dwie sdnice grup predstwione n rsunku. Pierwsą stnowią prcn ntur konstrukcjnej, wnikjące cech konstrukcjnch espołu wirnikowego silnik i jego montowni n sttku powietrnm ntomist drug prcn wnik preiegu i chrkteru eksplotcji (uwrunkowń eksplotcjnch).

3 Stn ociążeń węłów łożskowch Prcn ntur konstrukcjnej Prcn ntur eksplotcjnej Cech konstrukcjne Romiescenie łożsk espołu wirnikowego Rodj wirników turin i sprężrki Ustuownie espołu wględem sttku powietrnego Cech eksplotcjne Prencenie i rodj sttku powietrnego Włsności toru lotu sttku powietrnego Sposó użtkowni sttku powietrnego Nieprewidwne wrie i wpdki Rs.. Schemt usstemtowni prcn powstwni ociążeń wtwornicowego espołu wirnikowego silnik turinowego [7] Z nli wrunków eksplotcji śmigłowców, w tm wrunków eksplotcjnch śmigłowców ojowch, tkże [] możn wwnioskowć pewne spostreżeni, które powlją usstemtowć eksplotcjne stn ociążeń łożsk espołu wirnikowego silnik turinowego w nstępując sposó: stn ociążeń wnikjące profilu eksplotcji sttku powietrnego łożonego pre producent, stn wnikjące wrii lu wpdków lotnicch preiegjącch e nisceni silnik stn te możn unć ekstremlne dl ewrjnego diłni łożsk espołu wirnikowego, stn wnikjące ekstremlnch lotów śmigłowc podcs wkonwni różnch mnewrów (mnewr krotcne, lot ojowe). Predstwione spostreżeni powlją utworć smulcjn model espołu wirnikowego wr węłmi łożskowmi.. Oiekt dń Jeden silników turinowch projektownch w Ktedre Termodnmiki, Mechniki Płnów i Npędów Lotnicch w Politechnice Luelskiej wmg stosowni łożsk gowch w węłch łożskowch espołu wtwornicowego. Silnik ten ostł predstwion n rsunku wr jego podstwowmi prmetrmi w t..

4 Rs.. Silnik turinow odiorem moc n wle FSTC- T.. Podstwowe prmetr silnik FSTC- Prmetr silnik FSTC- Oliceniow moc efektwn Ne [kw] 8 Cęstość orotów turin wtwornicowej ntw [or/min] 96 Cęstość orotów turin npędowej ntn [or/min] 6 Spręż sprężrki Msowe ntężenie prepłwu powietr mp [kg/s],6 Sekundowe użcie pliw Bs [kg/s], Zstosownie w predstwionm silniku łożsk gowch m n celu poprwę włściwości eksplotcjnch. Jednk dotc to tlko węłów łożskowch włu wtwornicowego. Jest to usdnione trudnmi wrunkmi prc (ncne prędkości, wsokie tempertur, trudn dostęp), co w prpdku łożsk gowch jest dopusclne [9,,, 6]. Zespół wtwornicow, któr poddno nliie predstwiono schemtcnie n rsunku. Skłd się on włu, n którm osdono osiowo promieniow wirnik sprężrki or wirnik turin osiowej. Cłość ułożskown jest n dwóch łożskch gowch poprecnch or jednm wdłużnm. Łożsk gowe poprecne i wdłużne umiescone są wewnątr (pomięd sprężrką i turiną), pr cm cop łożsk poprecnch są frgmentmi włu, trc oporow łożsk wdłużnch połącon jest włem. Do nli prjęto, że silnik umiescon jest n śmigłowcu wdłużnie stn ociążeń węłów łożskowch leżą od profilu toru lotu or od sposou lotu, pr cm roróżniono kilk prpdków eksplotcji śmigłowc.

5 S C D A B T S m l l Rs.. Schemt modelu wirnikowego espołu wtwornicowego wr ukłdem łożsk śligowch. A, B- pnewki łożsk poprecnego, C, D- trce oporowe łożsk wdłużnch, S- sprężrk, T- turin, oprcownie włsne n podstwie [7]. Anli stnów ociążeń espołu npędowego podcs mnewru skok w górę i skok w dół Model stnu ociążeń węłów łożskowch oprto n recwistch wrtościch usknch nli prmetrów lotu śmigłowc PZL W Sokół. Mimo różnic wielkości łożono, że ełogow śmigłowiec wposżon w projektown silnik ędie w stnie wkonwć misje profilem ruchu tkim jk dorosł śmigłowiec. Anlię prspieseń, jkim podleg espół wirnikow projektownego silnik preprowdono n podstwie wników dń ekspermentlnch chowni się śmigłowc W Sokół w locie NOE []. Śmigłowce, włsc ełogowe musą wkonć określone dni ojowe np. oserwcj preciwnik, rut łdunku wuchowego, oddnie strłu, pr dosttecnej jego mnewrowości w celu uniknięci ewentulnego estreleni. Wmienione mnewr w sposó wstrcjąc umożliwiją mu osiągnięcie celu. Zkłd się, że śmigłowiec nie podejmuje wlki powietrnej. Predstwion sposó predmiotowej nli wnik rku dnch ekspermentlnch dotcącch chowni się śmigłowców ełogowch w lotch ekstremlnch. Do njcęstsch mnewrów, które wstępują podcs relicji misji ełogowmi śmigłowcmi możn licć: skok w górę i skok w dół, prspiesenie i hmownie, hmownie pred tkiem, cisn kręt or wrot n cel. Spośród pięciu wmienionch w niniejsm rtkule postnowiono poddć nliie mnewr skok w górę i skok w dół, któr ostł predstwion n rsunku.

6 Pionow oiekt F III Opdni (skok w dół) F II Zwis F I Wnosenie (skok w górę).-. m. m Punkt odniesieni n iemi- cel Rs.. Schemt mnewru skok w górę i skok w dół, oprcownie włsne n podstwie []. Skok w górę i skok w dół powl międ innmi n sprwdenie pionowego tłumieni tn. możliwości dokłdnego ropędni i whmowni pionowej prędkości, pr tm dl recwistego csu jego wkonwni or pr dnch prędkościch, określenie prspieseń diłjącch n dn ukłd. Jest to mnewr cęsto stosown pre śmigłowce ojowe n polu wlki i wcj wkorstwn pr tku wkorstniem osłon tj. wchlenie się pionowo ścin (osłon, którą może stnowić ls, udnki itp.), nstępnie wstrelenie pocisku i ponowne ukrcie się osłoną. Wmg on dużej precji (determinuje to celność oddnch strłów itp.), le tkże stosunkowo krótkiego csu n jego wkonnie dl uniknięci estreleni pre chjącego wrog. Anliown mnewr ropocn się wisem n wsokości, m, po cm śmigłowiec wnosi się do dnej wsokości w kresie,, m (rs.). N ustlonej wsokości śmigłowiec wkonuję wis, pre co njmniej sek. dl odpleni pocisku w kierunku celu, nstępnie opd do ustlonego wisu, m []. Anli preprowdon ostł pr uwględnieniu preiegu csowego wsokości geometrcnej rdiowsokościomier. Mnewr ostł podielon n dwie cęści: wnosenie or opdnie. Z [] odctno współrędne punktów predstwione w teli. Współrędne proksmowno metodą njmniejsch kwdrtów i otrmno niżej predstwion wielomin stopni. Stopień wielominu jest uwrunkown otrmniem jk njmniejsch łędów. T.. Współrędne punktów min wsokości w leżności od csu dl mnewru skok w górę podcs wnoseni L.p. Cs [s] Wsokość wg pomiru Wsokość wg pomiru L.p. Cs [s] [m] [m],68, 9,,,6 9,9,8,,89,6 6,77,7 6,8 6,, 6,8 6,9 6,7,7 7,9 7,7 6 6,, 8, 8 7 6,6 9,8 8,89 8 7, 8

7 Prędkość wnosei [m/s] Wsokość H [m] Wielomin opisując minę wsokości w csie H= f(t) pr wnoseniu podcs mnewru skok w górę opisno leżnością () ntomist () i () odpowiednio pochodną pierwsego stopni (prędkość) i drugiego (prspiesenie). H f ( t),78897 H V t - 6, , , , , ,7889 +,7889 +,97869 (-6,8697) + 6,89667 V,7889 +, ,9787 t () (-6,869687) N rsunku predstwiono wkres funkcji utworonej punktów pomirowch or funkcji proksmującej wsokość lotu śmigłowc PZL W- Sokół w leżności od csu podcs wkonwni mnewru skok w górę. Rsunki 6 i 7 predstwiją odpowiednio minę prędkości wnoseni śmigłowc or prspieseni, jkie pr tm wstępują. () () Wkres funkcji pomirowej Wkres funkcji proksmującej,6,,6,,6 6, 6,6 7, 7,6 Cs [s] Rs.. Wkres funkcji pomirowej i proksmującej wsokość lotu śmigłowc PZL W- Sokół w leżności od csu podcs wkonwni mnewru skok w górę. 8 6,6,,6,,6 6, 6,6 7, 7,6 Cs [s] górę. Rs. 6. Wkres prędkości wnoseni śmigłowc W- Sokół dl mnewru skok w

8 Prspieseni [m/s^],6 -,,6,,6 6, 6,6 7, 7,6 - Rs. 7. Wkres prspieseni śmigłowc W- Sokół dl mnewru skok w górę. T.. Współrędne punktów min wsokości w leżności od csu dl mnewru skok w dół. L.p. Cs [s] Wsokość wg Wsokość wg L.p. Cs [s] pomiru [m] pomiru [m] 9,96 8,,,6,77 6,9, 9,,9 6,6,6 8,,,6,8 7,6,8,,8 6, 6,,,, 7,6, 6,87,97 8,87, 7,6, 9,, Współrędne predstwione w teli proksmowno metodą njmniejsch kwdrtów i otrmno niżej predstwion wielomin - stopni. Stopień wielominu jest uwrunkown otrmniem jk njmniejsch łędów. Wielomin opisując leżność H= f(t) pr wkonwniu mnewru skok w dół: H f(t) -, ,67677 Cs [s] +,769-98, , ,76 () V H t (-,66997) +,769 (-8,7776), ,8796 () V (-,66997) t +, (-88,777),6767 (6) N rsunku 8 predstwiono wkres funkcji utworonej punktów pomirowch or funkcji proksmującej wsokość lotu śmigłowc PZL W- Sokół w leżności od csu

9 Prspieseni [m/s^] Prędkośc opdni [m/s] Wsokość [m] podcs wkonwni mnewru skok w dół. Rsunki 9 i predstwiją odpowiednio minę prędkości wnoseni śmigłowc or prspieseni, jkie pr tm wstępują., Wkres funkcji pomirowej Wkres funkcji proksmującej,,,, Cs [s] 9,,,,,,, Rs. 8. Wkres funkcji pomirowej wsokości śmigłowc W- Sokół dl mnewru skok w dół. cs [s] 9,8,8,8,8,8, Rs. 9. Wkres prędkości opdni śmigłowc W- Sokół dl mnewru skok w dół. Cs [s] -9,8,8,8,8,8, Rs.. Wkres prspieseni śmigłowc W- Sokół dl mnewru skok w dół.. Model stnów ociążeń łożsk gowch Funkcjonownie modelu ociążeń węłów łożskowch opisno godnie [7] równnimi dl poscególnch rodjów sił w ukłdie krtejńskim (rs. ). W celu uogólnieni rowżń posłużono się również postcimi ewmirowmi sił (w odniesieniu

10 do sił ciężkości espołu). Zestwienie worów opisującch sił ociążjące węł łożskowe espołu wirnikowego wrto w teli. T ) A B C S ) R UA r A R A R A R A R B R UB r R B B R A R B R B R A R B R B ω R B R B R B R A Rs.. Schemt modelu espołu wirnikowego wr węłmi łożskowmi, - model geometrcn espołu, - schemt stnu ociążeń łożsk espołu. Oprcownie włsne n podstwie []

11 T.. Zestwienie worów opisującch sił ociążjące węł łożskowe espołu wirnikowego []. Lp. 6 7 Nw sił Sił ciężkości espołu wirnikowego Sił wwołn mnewrem skok w górę/ skok w dół Sił wwołn momentem żroskopowm Sił odśrodkow wwołwn mnewrem cisn kręt Sił wwołn mnewrem wrot n cel Sił wwołn momentem żroskopowm Sił niewwżeni restkowego Oncenie sił RA RA RA Łożsko A Wielkość wmirow Łożsk poprecne Nr. m (7) g n W (8) I V ( ) (9) V RA m () ( ) RA RA r R UB n W V d m () I V ( ) () l l ( l l) () ( l l ) ( ) Oncenie sił RB RB RB Łożsko B Wielkość wmirow Nr. m () g n W () I V ( ) (6) V RB m (7) ( ) RB n W R I V B ( ) r R UB V m d (8) l l ( l l) ( l l ) ( ) (9) () Nw sił Sił gow oddiłwń erodnmicnch Sił osiow wwołn mnewrem prspiesenie i hmownie Sił odśrodkow pochodąc od mnewru skok pre preskodę Oncenie sił W W RB F TP FSP RB Łożsko wdłużne Wielkość wmirow W F TC V R B m Nr. woru W F SC () n W () ()

12 . Ociążeni węłów łożskowch espołu wirnikowego w wrunkch sttcnch. Łożsk poprecne są ociążone sttcnie siłmi ciężkości pochodącmi od kżdego elementów espołu wirnikowego połąconego włem. Wsstkie te element wtwornicowego espołu wirnikowego ostł oncone i sprmetrowne n rsunku or w teli Rs.. Schemt predstwijąc element skłdowe wtwornicowego espołu wirnikowego silnik turinowego, - tulej dociskow wewnętrnm wielowpustem, - nkrętk dociskow wirnik sprężrki, - wirnik sprężrki, - trc oporow łożsk wdłużnego,, 6- tuleje cop łożsk poprecnego, 7- nkrętk dociskow wirnik turin wtwornicowej, 8- wirnik turin wtwornicowej, 9-wł wtwornicow, - tulej dstnsow wirnik sprężrki, oprcownie włsne. T.. Podstwowe prmetr elementów skłdowch wtwornikowego espołu wirnikowego. Lp. Nw elementu skłdowego Mterił Ojętość Ms Ciężr [m ] [kg] [N] Tulej dociskow wewnętrnm wielowpustem Ttn, 6e-6,,8 Nkrętk dociskow wirnik sprężrki Stl 6,76e-7,,9 Wirnik sprężrki Ttn, e-,,9 Trc oporow łożsk wdłużnego Stl,e-,,, 6 7 Tulej copow łożsk poprecnch Nkrętk dociskow wirnik turin wtwornicowej. Stl,8e-,67,67 Stl 8, 8e-7,7,69 8 Wirnik turin wtwornicowej Stl, 9e-,6,69 9 Wł wtwornicow Stl,8e-,, Tulej dstnsow wirnik sprężrki Ttn,76e-6,8,79 Gęstość użtch mteriłów: - stl, gęstość= 786 kg/m, - ttn, gęstość= 6 kg/m Ciężr wsknch w teli elementów determinuje powstnie sił diłjącch n łożsk poprecne. Sposó ich oliceń predstwiono poniżej.

13 R A R B 6 7 e c d f g h A B i Rs.. Sił ociążjące łożsk poprecne. Onceni sił godnie telmi or 6. T. 6. Odległości środków ciężkości poscególnch elementów espołu wirnikowego od węł łożskowego A (ptr rs.). Oncenie wmiru Długość [mm] Oncenie wmiru Długość [mm] Oncenie wmiru Długość [mm] 6,9 d,7 g 9, 7,8 e 6, h, c 9, f 6 i 9, Wrtości sił rekcjnch diłjącch n węł łożskowe wncono równni sum sił n osi or równni sum momentów wględem punktu A. Predstwione są one poniżej R R P B A i () f h g f R e d c i M B ia () f f h g e d c i R B ) / ( (6) ) ) / ( ( f f h g e d c i R A (7) N R P A st A 68, N R P B st B 6,

14 Zgodnie III Zsdą Dnmiki Newton, jeżeli pnewk łożsk dił n wł siłą PA (siłą kcjną), to wł dił n pnewkę siłą rekcjną RA o tkiej smej wrtości i kierunku, lec o preciwnm wrocie (rsunek ). Pnewk P A Wł R A Rs.. Schemt oddiłwni wjemnego pnewk- wł. PA- sił oddiłwni pnewki n wł, RA- sił rekcjn od sił PA. Wrtości rekcji wskują n więkse ociążenie łożsk A, co jest konsekwencją położeni środk ms liżej tego węł. Już n tm etpie możem łożć, że oliceni prowdone ędą uwględnieniem łożsk A, gdż jest rdiej nrżone n ewentulne uskodenie. 6. Ociążeni węłów łożskowch espołu wirnikowego w wrunkch dnmicnch. N espół wirnikow opróc sił sttcnch o nie miennch w csie wrtościch diłją również ociążeni dnmicne. O ile w pierwsm prpdku wstępują tlko stłe wrtości, kierunki i punkt prłożeni sił to w ociążeniu dnmicnm mm do cnieni e stnem, w którm n ciło (dn espół) diłją gwłtowne sił ewnętrne, sił ewłdności powstjące w skutek prspieseń ms tego cił. Wrtość preciążeń jest leżn głównie od prspieseń i w ekstremlnch stnch może równo dne łożsk ociążć jk również w pewnch stucjch odciążć. Celem nli dnmicnch ociążeń węłów łożskowch espołu wirnikowego jest określenie tkiego współcnnik k leżnego od mksmlnch wrtości prspieseń, któr ędie gwrntowł prwidłową prcę łożsk w dnm kresie ociążeń. dn st PA k PA k g mi (8) gdie: P dnmicn sił ociążjąc łożsko, dn A g prspiesenie iemskie (do oliceń prjęto wrtość 9,8 m s ), k wrtość preciążeni, ilor prspieseni usknego podcs lotu gst i prspieseni iemskiego.

15 g st g st k g k g (9) sum skłdowch prspieseń diłjącch w tm smm kierunku. śmigłowiec F silnik espół wirnikow pnewk łożsk F Rs.. Schemt wpłwu prspieseń śmigłowc n espół wirnikow ukłdu npędowego, oprcownie włsne. Jeżeli n śmigłowiec dił sił F określonm prspieseniem Σ to wł (espół wirnikow) w leżności od wielkości ms ędie oddiłwł n pnewkę łożsk siłą ewłdności F preciwnie skierowną do kierunku tego prspieseni, co predstwi rsunek. F m () F m () F F () A określić wrtość preciążeni nleż prenliowć poscególne mnewr pod wględem wrtości prspieseń uwględnieniem kierunku ich diłni, co tm idie rodju ociążnch łożsk (osiowe, poprece). Podcs wkonwni mnewru skok w górę spośród sił predstwionch n rsunku i teli wstępują sił: RA / RB sił ciężkości espołu wirnikowego, RA / RB sił wwołn prspieseniem podcs wkonwni mnewru skok w górę, sił gow oddiłwń erodnmicnch. RB

16 R A R B R B R A R B Rs. 6. Schemt ociążeni węłów łożskowch podcs wkonwni mnewru skok w górę, oprcownie włsne. Zkłd się, że element rooce espołu wtwornicowego są w tki sposó skonstruowne, tworone pre nie osiowe sił erodnmicne się równowżł. Fkt ten powoduję erownie się sił R B. Ntomist sił ciężkości (n podstwie oliceń sttcnch): st RA PA, 68N st RB PB, 6N Sił ewłdności wwołne prspiesenimi podcs wkonwni mnewru R A / R B są wielokrotnością odpowiednich sił ciężkości, gdie współcnnikiem krotności jest wrtość preciążeni. Z preprowdonej nli mksmln wrtość prspieseni wniosł m=9, 9 m/s. Stąd: g m 9,7m / s Zgodnie e worem (8) i (9), współcnnik k wnosi: k, dn g st PA k PA 7, N Podcs wkonwni mnewru skok w dół wstępują sił: RA / RB sił ciężkości espołu wirnikowego, RA / RB sił wwołn prspiesenimi podcs wkonwni mnewru skok w dół, sił gow oddiłwń erodnmicnch. RB

17 R B R A R B R A R B Rs. 7. Schemt ociążeni węłów łożskowch podcs wkonwni mnewru skok w dół, oprcownie włsne. Zkłd się, że element rooce espołu wtwornicowego są w tki sposó skonstruowne, tworone pre nie osiowe sił erodnmicne się równowżł. Fkt ten powoduję erownie się sił R B. Ntomist sił ciężkości (n podstwie oliceń sttcnch): st RA PA, 68N st RB PB, 6N Sił ewłdności wwołne prspiesenimi podcs wkonwni mnewru R A / R B są wielokrotnością odpowiednich sił ciężkości, gdie współcnnikiem krotności jest wrtość preciążeni. Z preprowdonej nli mksmln wrtość prspieseni wniosł m=, 8 m/s. Stąd: g m,96m / s Zgodnie e worem (.9) i (.), współcnnik k wnosi: k, dn. Wnioski g PA k PA, 6N st Z preprowdonej nli mksmlnch stnów ociążeń węłów łożskowch espołu npędowego wnik, że podcs wkonwni mnewru skok w górę i skok w dół łożsko poprecne A jest rdiej ociążone od łożsk B. Mksmln wrtość sił ociążjącej łożsk poprecne, dokłdniej węeł łożskow A wnosi Pp= 7, N ntomist w prpdku łożsk wdłużnch sił ociążjąc się eruje pod wrunkiem, że element rooce espołu wtwornicowego są w tki sposó skonstruowne, tworone pre nie osiowe sił erodnmicne się równowżł. Nleż jednk pmiętć, że uskne wrtości dotcą jednie jednego mnewru tj. skok w górę i skok w dół. Dltego wrtości te ostną skonfrontowne wrtościmi usknmi podcs innch mnewrów tkimi jk prspiesenie i hmownie, hmownie pred tkiem, cisn kręt or wrot n cel. Niemniej jednk ędą one stnowił temtkę kolejnch prc. Zestwienie kompletnej

18 nli możliwch ociążeń powoli n użtkownie espołu wtwornicowego silnik turinowego w prwidłowch wrunkch wdłużjąc jednoceśnie cs eksplotcji. Litertur. Dudik J. Anli opłclności stosowni silników tłokowch lu turinowch do npędu śmigłowców lekkich. Prce Insttutu Lotnictw ; :.. Dudik J. Anli numercn dnmiki współdiłni schłdc splin silnikiem npędowm w ekstremlnch lotch śmigłowc. Politechnik Luelsk: prc dplomow,.. Fijłkowski S. Mterił nukowe n ernie środowiskowe Sekcji Podstw Eksplotcji PAN. Lulin: Wdwnictwo Ucelnine Politechniki Luelskiej, Guł P., Gorecki T. Projekt, dni i wkonnie polskiego ełogowego śmigłowc il-7. Prce Insttutu Lotnictw ; : Giem B., Nowiński E., Domński M. Gs-dnmic foil erings ppliction in highspeed turines. Journl of KONBiN ;, (7,8): Hjduk J., Sk R. Zgdnieni pró w locie ełogowego śmigłowc il-7. Journl of KONBiN ; (): Heshmt H., Shpiro W. nd Gr S. Development of Foil Journl Berings for High Lod Cpcit nd High Speed Whirl Stilit. ASME Journl of Luriction Technolog 98; (): Heshmt H. Opertion of Foil Berings Beond the Bending Criticl Mode. ASME Journl of Luriction Technolog 999; (): Kimierski Z., Krsiński J. Łożskownie gowe i npęd mikroturinowe. Wrsw: WNT, 98.. Kulo Z., Bereżński J. Sprwodnie pró w locie śmigłowc PZL Sokół dl określeni grnicnch wrunków eksplotcji w kontekście wmogów stosowń specjlnch. WSK-Świdnik S.A. we współprc Insttutem Lotnictw 999; LSP- 6/67/.. Konstntinesku W. N. Gowj smk. Moskw: Msinostrojenie, Lee Y. B., Kim T. H., i in. Dnmic Chrcteristics of Fleile Rotor Sstem Supported Vis-coelstic Foil Bering. Journl of Luriction Technolog ; 7: Mgrt P., Mjck A. Możliwość stosowni silnik Diesl w lekkim śmigłowcu. Autous ; : 98.

19 . Peng Z., Khonsri M. M. A Thermohdrodnmic Anlsis of Foil Journl Berings. ASME 6; 8:.. Sejnerg S. A. i inni. Opor skolrenij s gowoj smskoj. Moskw: Msinostrojenie, Śmiech A. Anli możliwości stosowni łożsk gowch w sprężrce dołdowującej tpu Compre. Politechnik Luelsk: prc dplomow,. 7. Wendeker M., Sidkowsk K., Mgrt P., C Z., Ski K. Optiml Diesel Engine Technolog Anlsis Mtching the Pltform of the Helicopter. Interntionl Journl of Mechnicl, Industril Science nd Engineering ; 8():