Strona0263

263

c)    Położenie średnie. Skrzydło porusza się w górę.

d)    Położenie najwyższe. Kierunki sił i momentów zmieniły się na przeciwne. Na rysunku 10.25 podano wykres wektorowy dla wszystkich wielkości zmiennych. Oznaczono tu przez: x - przesunięcie skrzydła (danego przekroju), v - prędkość, a - przyśpieszenie, F_s i fy - odpowiednio siły sprężystości i bezwładności, M - moment skręcający, którego pochodzenie zostało wcześniej wyjaśnione. Moment M wywołuje obrót przekroju o pewien kąt 3. Ponieważ zaś częstotliwość drgań skrętnych w konstrukcjach rzeczywistych jest większa od częstotliwości drgań giętnych, opór skrzydła przeciwko skręceniu ma charakter sprężysty (a nie bezwładny). Dlatego (przy zaniedbaniu oporu czynnego wywołanego stratami przy odkształceniu) zmiany kąta 3 są zgodne w fazie ze zmianami momentu M, jak to właśnie pokazano na wykresie.

Drgające, w opisany sposób, skrzydło umieszczamy w strumieniu przepływającego powietrza. Przy obranych kierunkach odniesienia kąt 3 przedstawia dodatni wzrost kąta natarcia. Siła nośna doznaje przyrostu o AF proporcjonalnie do przyrostu kąta natarcia, tj. zgodnego z nim w fazie. W wyniku tego zmienna siła AF jest zgodna w fazie z przyśpieszeniem; dlatego nie może ona wykonać pracy - wpływa jedynie na okres drgań swobodnych skrzydła, zmniejszając go. Tak więc, rozważany związek drgań giętnych i skrętnych skrzydła nie obejmuje jeszcze mechanizmu powstawania drgań samowzbudnych.

Ustaliliśmy, że drgania giętne powodują powstawanie drgań skrętnych. Można wykazać w analogiczny sposób, iż drgania giętne są wywoływane przez drgania skrętne. Skrzydło stanowi zatem układ o dwóch stopniach swobody drgań ze sprzężeniem bezwładnościowym między nimi. W ten sposób wytwarza się zamknięty układ drgań samowzbudnych z wyraźnym sprzężeniem zwrotnym i z przekształcaniem energii strumienia w energię drgań ^:(rys. 10.26).

Straty

Rys. 10.26