Фла́ттер (от англ. flutter «дрожание, вибрация») — сочетание самовозбуждающихся незатухающих изгибающих и крутящих автоколебаний элементов конструкции летательного аппарата : главным образом, крыла самолёта либо несущего винта вертолёта . Как правило, флаттер проявляется при достижении некоторой критической скорости, зависящей от характеристик аэроупругости конструкции летательного аппарата. При возникновении резонанса может быть разрушение конструкции. Опасность флаттера возрастает при переходе к сверхзвуковым скоростям полёта.

Причина флаттера

Причиной флаттера обычно является несовпадение центра жёсткости с центром масс и недостаточная жёсткость конструкции крыла.

История решения проблемы флаттера

Исследования флаттера в СССР

Исследования флаттера в CCCР начались в середине 1930-х годов. Советская авиация столкнулась с тем, что при увеличении скорости после достижения некоторого её критического значения, самолёты начинало сильно трясти и они разрушались в воздухе. Вибрация нарастала настолько быстро, что у лётчика не оставалось времени на снижение скорости. От начала вибраций до разрушения самолёта проходили считанные секунды.

Значимый вклад в решение проблемы внесли советские учёные Е. П. Гроссман , М. В. Келдыш , Я. М. Пархомовский . Были выполнены экспериментальные и теоретические исследования, разработаны практические приёмы для исключения вибрации при любой скорости полёта. Основным результатом работ, проведенных в СССР в период после 1934 года, было устранение опасности появления флаттера крыла и оперения.

Нелинейные модели подавления флаттера и их анализ (задача Келдыша)

Келдыш, занимаясь задачей нелинейного анализа математических моделей подавления флаттера органов управления самолёта, использовал метод гармонического баланса и отмечал: «Мы не даём строгого математического доказательства всех относящихся сюда положений, а ряд выводов построим на интуитивных соображениях» . Последующее развитие теории дифференциальных включений и теории скрытых колебаний, а также аналитических и численных методов их анализа, недоступных Келдышу во время его работы, позволяет в настоящее время проводить строгий анализ устойчивости и возникновения скрытых колебаний в моделях Келдыша .

Виды флаттера

Виды флаттера в зависимости от наличия перемещений и вибрации органов управления:

• безрулевые (перемещения органов управления пренебрежимо малы);
• рулевые (наблюдаются вибрации органов управления ( элеронов , руля, триммера и т. п.)).

Виды флаттера в зависимости от элемента, подверженного перемещениям и деформации:

• флаттер крыла:
  • изгибно-крутильный (крыло гнётся и скручивается);
  • изгибно-элеронный (крыло гнётся, элерон отклоняется);
  • крутильно-элеронный (крыло скручивается, элерон отклоняется);
  • изгибно-элеронно-триммерный (крыло гнётся, элерон и триммер отклоняются);
• серво-компенсаторный ^{[ источник не указан 3742 дня ]} ;
• флаттер лопастей несущего винта вертолёта (хордовый и др.).

Примеры флаттера в авиации

См. также

• Бафтинг
• Вобблинг

Примечания

Литература

• Военно-авиационный словарь : [ рус. ] / П. Ф. Березин и др.. — М. : Воениздат, 1966. — 472 с.
• ФЛАТТЕР // — Большая российская энциклопедия , ФГУП «ЦАГИ» , 1994. — С. 631—632. — 735 с. — ISBN 978-5-85270-086-5

Ссылки

• .
• Кузьмина С., Карклэ П. // Наука и жизнь , № 5, 2009.
• Борин А. А. .