Rotor Pali Cevabının Belirgin Sonlu Farklar Yöntemi İle Hesaplanması

Abstract

Bu çalışmada, helikopterin asılı durma, geçiş süreci ve öne uçuş şartlarında, rotor pallerinin geçiş ve sürekli cevapları, belirgin sonlu farklar yöntemi kullanılarak, pal kısmi diferansiyel denklemlerinin sayısal olarak integre edilmesi suretiyle elde edilmiştir. Yöntemin uygulanabilmesi için dördüncü dereceden uzay ve ikinci dereceden zaman türevlerini içeren kısmi diferansiyel denklemler uygun değişken dönüşümleri yapılarak, zamanda birinci dereceye, uzayda ikinci dereceye indirgenmiştir. Bu kapsamda, çeşitli uçuş şartlarına göre gerekli trimi hesaplayan bir FORTRAN programı ve değişik trim şartları altında pal cevaplarını hesaplayan başka bir FORTRAN programı yeniden düzenlenmiş, birbiri ile haberleşmesi sağlanarak daha kullanıcıya yönelik hale getirilmiştir. Ayrıca yöntemin helikopterler için gerçek zaman benzeşimine uygun bir araç olduğu, pal cevaplarının üç boyutlu olarak görselleştirilmesi suretiyle ortaya konmuştur.

In this study, the transient and steady response of rotor blades in hover, switching period and forward flight conditions are obtained by using explicit finite difference procedure to numerically integrate the non-linear partial differential equation of motion in time and space. In order the implement the method, the fourth order in space derivatives and second order in time derivatives are reduced to first order time and second order space derivatives by introducing variable transformation. In this aspect, a existing FORTRAN program, which calculates the responses of rotor according to given trim conditions, is modified and combined with an other FORTRAN program, calculating the trim outputs for different flight conditions. To represent the capability of method to real time simulation, the three dimensional deflections of rotor blade are visualized.