(динамическая балансировка)
Управляемость ЛА в полёте в значительной мере определяется величиной и точностью размещения масс относительно главных осей вращения. Моменты сил, обеспечивающие повороты изделия, равны произведению момента инерции тела I на угловое ускорение ε, т. е. М = I · ε.
Из формулы видно, что угловое ускорение, сообщаемое телу вращающим моментом, зависит от момента инерции. Моменты инерции относительно различных осей тела необходимо также определять при контроле правильности распределения масс материальных объектов. В особенности это относится к производству KА с высокими скоростями полёта, к которым предъявляются строгие требования по обеспечению динамической балансировки (распределению масс относительно осей вращения).
Математически момент инерции тела относительно оси, проведённой в теле или вне его, выражается суммой произведений массы mk, каждой материальной частицы на квадрат расстояния еёот данной оси rk:
Если тело отнесено к прямоугольным координатным осям, то согласно данному уравнению:
Моменты инерции тела относительно осей всегда положительны.
Под центробежным моментом инерции тела понимают сумму произведений массы каждой материальной частицы твёрдого тела на две координаты этой частицы в прямоугольной системе осей:
Центробежные моменты инерции (ЦМИ) могут быть положительными, отрицательными и равняться нулю. ЦМИ имеют значение при динамическом уравновешивании вращающихся тел. Статическое уравновешивание требует, чтобы центр масс лежал на оси вращения. Динамическое уравновешивание требует дополнительно, чтобы при вращении тела центробежные силы сводились только к главному вектору. Знание центробежных моментов инерции необходимо для анализа движения тела со многими степенями свободы, к которым относится ЛА и, в частности, для нахождения так называемых главных осей инерции. Если центробежный момент инерции тела относительно оси вращения равен нулю, то и главный момент центробежных сил инерции равен нулю.
|
|
При вращении тела всякую ось, около которой главный момент центробежных сил инерции равен нулю, называют главной осью инерции тела. Через каждую точку пространства можно провести три главные оси инерции данного тела. Главные оси взаимно перпендикулярны. В этой системе осей центробежные моменты инерции тела равны нулю.
Моменты инерции тела относительно главных осей называют главными моментами инерции. Главные оси инерции, проходящие через центр масс тела, называют главными центральными осями инерции тела. Моменты инерции тела относительно главных центральных осей инерции называют главными центральными моментами инерции тела, они имеют минимальное значение.
Динамическая балансировка ЛA заключается в определении центробежных моментов инерции изделия и положения главных центральных осей инерции относительно конструктивных с последующей её корректировкой или без неё. Динамическая балансировка проводится после точной статической балансировки. Устранение дисбаланса связано с установкой внутрь ЛA уравновешивающих грузов или временным демонтажом некоторых узлов.
В отличие от статической балансировки грузы крепятся не на одном шпангоуте, а на двух во взаимно противоположных точках, расположенных на некотором расстоянии H вдоль продольной оси.
|
|
При динамической балансировке определяют массу грузов, которая должна зависеть от начального разбаланса и от положения этих грузов по радиусу и расстоянию Н между ними по продольной оси изделия.
Динамическая балансировка — это сложный технологический процесс. Обороты изделия при балансировке должны быть близкими к эксплуатационным. Допуски на динамическую неуравновешенность ЛА должны основываться на расчётах, учитывающих параметры полёта и класс ЛА: траекторию и стабилизацию, жёсткость, габаритные размеры, параметры двигательной установки и инерционные характеристики изделия.