Thành phần lực pháp tuyến
KCB quanh khối tâm:
PH T yb
sinh ra mô-men điều khiển làm quay
M PHT = a.FPHT ; M PHT = 0; M
PHT = 0 (2.52)
Trong đó, a là khoảng cách từ khối tâm KCB tới điểm đặt lực pháp tuyến của cặp loa phụt động cơ hành trình.
Sau khi khởi động, ĐCHT được khởi động cùng với ĐCP. Sau thời gian giữ chậm tgc máy lái hoạt động làm lật loa phụt ĐCHT về 2 phía. Sau khi ĐCP dừng hoạt động tại thời điểm tdcp, ĐCHT tiếp tục hoạt động tới thời điểm tdcht.
Mơ hình lực và mơ-men sinh ra do hệ thống động cơ của KCB có thể biểu diễn dưới dạng sau:
- Khi 0 < t ≤ tdcp : F P = 4F PPcosµ + F PHT xb 1 M P = 4h.F PP F P = F P = M P = M P = 0 (2.53) yb zb y z - Khi tdcp < t ≤ tgc : F P = FPHT xb (2.54) - Khi tgc < t ≤ tdcht : F P = F P = M P = M HT = M P = 0 F y zb z x x yb1 yb zb x y z
V 2 V 2 V 2xbybzb F P = 0,875F PHT xb F P = 0, 48F PHT sign(δ ) zb M F HTP = M = a.F P = M P P = 0 (2.55) - Khi t > tdcht : yb x z FP = FP = FP = M P = M P = M P = 0 (2.56)
2.3.4. Lực căng dây vi cáp điều khiển
Lực căng dây vi cáp điều khiển tác động lên KCB chiếm vai trò đáng kể làm cản trở chuyển động của KCB. Lực này hình thành do lực ma sát khi tời dây Fms và lực tác dụng lên vật có khối lượng thay đổi (lực Mechersky [51])
FM. Biểu thức gần đúng của lực căng dây vi cáp tác dụng lên KCB CT14M
được biểu diễn là hàm phụ thuộc vào vận tốc chuyển động và thời gian bay của KCB [15]. Biểu thức tổng quát của lực căng dây điều khiển của lớp KCB điều khiển bằng dây được trình bày trong cơng trình của tác giả Vetrob [42]. Luận án tiến hành xây dựng mơ hình lực căng dây vi cáp trên cơ sở khảo sát thực tế kết cấu và nguyên lý làm việc của cuộn dây KCB CT14M.
Các giả thiết khi xây dựng mơ hình lực căng dây cáp như sau: - Coi dây có mật độ đồng nhất trên tồn bộ chiều dài;
- Bỏ qua độ võng của dây, giả thiết phương tác dụng của lực căng dây cáp trùng với trục dọc của KCB;
- Bỏ qua các yếu tố ảnh hưởng của thời tiết;
Biểu thức lực Mechersky tổng quát khi phần tử dm nhập vào (hoặc tách ra) khỏi vật thể có dạng như sau [51]:
FM = c.dm dt (2.57) y xb yb zb x y z
Trong đó:
= − là vận tốc tương đối của phần tử dm so với vật thể;
là vận tốc tuyệt đối của phần tử dm tại thời điểm trước khi nhập vào (hoặc tách ra); là vận tốc của vật thể.
Khi phần tử dm nhập vào vật thể thì lực Mechersky cùng chiều với véc-
tơ vận tốc tương đối c , khi dm tách ra khỏi vật thể thì lực Mechersky ngược
chiều với véc-tơ vận tốc tương đối c .
Xét dây vi cáp gồm 2 phần: phần 1 là phần chuyển động cùng KCB, phần 2 là phần đã được tời ra khỏi thân KCB. Với các giả thiết nêu trên, coi phần 2 là đứng yên. Ta xây dựng biểu thức xác định lực Mechersky tác dụng lên phần dây đã được tời ra khỏi thân KCB sinh ra do phần tử dây dm từ trên thân KCB sát nhập vào.
Khi đó, trong biểu thức (2.57), ta có
= và v = 0 với là vận tốc chuyển động của KCB. Điều này có nghĩa là lực Mechersky tác dụng lên phần dây vi cáp đã được tời ra khỏi KCB có chiều cùng với chiều chuyển động của KCB.
Đồng thời, theo định luật 3 Niu-tơn, phần dây vi cáp đã được tời ra cũng tác dụng lên KCB một lực cùng phương, ngược chiều, cùng độ lớn với lực Mechersky (Hình 2.10).
Hình 2.10. Sơ đồ mơ tả việc tách phần tử khối lượng dây dm ra khỏi khí cụ bay Khối lượng phần tử dây dm được tời ra được tính theo phần tử chiều dài dây dS theo biểu thức:
c u v u v u V
dm = ρddS (2.58)
Trong đó, ρd là khối lượng riêng của dây cáp trên một đơn vị chiều dài; S là khoảng cách từ vị trí phóng tới vị trí KCB tại thời điểm khảo sát.
Biểu thức lực Mechersky khi đó trở thành: dm dS
FM = V
dt =ρd V
dt (2.59)
Khi đó, biểu thức xác định lực căng dây vi cáp điều khiển trong HTĐ liên kết có dạng [42]: Fd = −K (F +F ); Fd = Fd = 0 (2.60) Trong đó: F ms xb d M ms yb zb
- Lực ma sát sinh ra khi tời dây do ảnh hưởng của các lớp keo cố định dây; FM
là lực Mechersky sinh ra do phần tử dây liên tục tời ra khỏi thân KCB làm thay đổi khối lượng KCB; Kd
là hệ số tính đến hình dạng ống dây, phụ thuộc vào độ giãn dài của ống dây (Bảng 2.1).
Giá trị độ giãn dài ống dây là tỉ số của chiều dài ống dây so với đường kính ống dây:
λi = li di (2.61)
Cuộn dây gồm N lớp dây quấn liên tục chồng khít lên nhau. Tại mỗi lớp quấn các vòng dây được quấn liên tiếp nhau. Dây dược tời ra theo thứ tự từ lớp ngoài cùng đến lớp trong cùng. Đồng thời, ở mỗi lớp dây, tại mỗi vịng dây ta có một giá trị tương ứng của chiều dài ống dây li. Giá trị li của vòng dây thứ i biến thiên trong khoảng từ limin tới limax. Đường kính ống dây di giảm dần sau mỗi lớp dây được tời ra, biến thiên liên tục từ d1 tới dN (Hình 2.11).
Thứ tự chuyển tiếp việc tời dây như sau:
- Giả sử ở lớp dây thứ i dây được tời ra theo chiều từ limin tới limax thì ở lớp dây thứ i+1 dây được tời theo chiều từ li+1max tới li+1min và ngược lại.