CN102588504B - 一种直升机用动力吸振器 - Google Patents
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Abstract
本发明公布了一种直升机用动力吸振器，由蓄电池、支撑结构组成，其特征是，将蓄电池通过支撑结构安装在直升机的前机身地板上，以蓄电池为质量块，利用支撑结构组成振动系统，起到动力吸振的作用。本发明利用蓄电池作为质量块，不但不会增加全机重量，又由于蓄电池的质量大，减振效果佳，收到了一举两得的效果。振动大的直升机在安装该动力吸振器后，驾驶舱地板处的飞行振动水平降低30％以上，驾驶员飞行中的舒适性明显提高。
Description
技术领域
本发明属于航空机械领域，特别涉及一种直升机吸振装置。
背景技术
直升机飞行中机体的振动水平一直是直升机研制过程中最为关键的问题之一。由于直升机振源种类多、低频振源强度大等特点，给减振技术的开发与使用造成了相当大的难度，因此世界上各大直升机公司一直致力于减振技术的研究，花费了大量人力财力。
直升机的振动，是指旋翼系统、传动系统、发动机、操纵系统、机身和起落架等构成直升机的一切零部件的振动。其振动可分为两大部分：其一是作为振源的旋翼系统、传动系统和发动机等动部件的振动，其二是作为受迫振动系统的机身、起落架、操纵系统、设备仪表及其它机载系统(如武器系统、燃油系统等)的受迫振动。其中直升机主要的振源为旋翼系统振动，减振工作的主要方向为减少机体特别是驾驶员、乘员位置的受迫振动响应。
限于我国目前直升机的设计水平和制造分散性，部分直升机在使用中振动过大。具体现象是在飞行过程中，驾驶员感觉脚部和小腿发麻，严重影响驾驶员的舒适性。
目前我国直升机的减振技术可以分为机体结构优化设计、被动式减振两种。
机体结构的优化即通过可以通过加强或减弱的办法改变已有结构的刚度，使得机体的固有频率避开旋翼的激振频率，从而降低振动响应水平。但这种方法在已经定型的直升机实施不仅有很大的困难，且还会产生增重或强度问题。
被动式减振技术中以动力吸振器的应用最为常见。直升机旋翼的工作转速变化较小，适宜于采用窄带动力吸振器。动力吸振器又称调谐质量阻尼器，其基本原理是：通过在目标振动系统(即主系统)上附加一个子结构(即吸振器)，适当选择子结构的结构形式、动力参数以及与主振系的耦合关系，改变主振系的振动状态，从而在预期的 频段上减少主振系的强迫振动响应。动力吸振器的设计方法是比较成熟的，但一般都是通过附加质量块的方法得到，这种设计方法有个矛盾之处，质量块的质量大会影响全机重量重心，质量小又限制了减振效果。
发明内容
本发明的目的：在不增加直升机全机重量和不更改机体结构的情况下，降低机身振动水平。
本发明的技术方案：一种直升机用动力吸振器，由蓄电池、支撑结构组成，将蓄电池通过支撑结构安装在直升机的前机身地板上，以蓄电池为质量块，利用支撑结构组成振动系统，起到动力吸振的作用；
所述支撑结构包括第一复合材料板1和第二复合材料板3，十二个螺栓4，第一铝条5和第二铝条6，第一小铝板7和第二小铝板8，九个螺钉9，八角铝板10、薄铝板11、U型铝板12和最下部的厚铝板13，第一复合材料板1和第二复合材料板3的两端通过十二个螺栓4和第一铝条5和第二铝条6及第一小铝板7和第二小铝板8紧固在一起，形成端部固支的双梁结构，八角铝板10、薄铝板11、U型铝板12和最下部的厚铝板13通过九个螺钉9紧固到地板上；所述蓄电池安装在复材板1上，充当质量块，结合支撑结构从而形成振动系统；椭圆孔2的两侧贴有刻度标识0～20mm，可以通过调整十二个螺栓4在椭圆孔3的位置来调节双梁有效部分的长度，从而实现对该吸振器频率的调节。
本发明的优点：利用蓄电池作为质量块，不但不会增加全机重量，又由于蓄电池的质量大，减振效果佳，收到了一举两得的效果。振动大的直升机在安装该动力吸振器后，驾驶舱地板处的飞行振动水平降低30％以上，驾驶员飞行中的舒适性明显提高。
附图说明
图1是本发明动力吸振器组合示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步说明：
某架直升机在试飞过程中，飞行员反映空速达到150Km/h以上时振动较大，感觉脚部和小腿发麻，不舒服，容易产生疲劳感。经实测 驾驶员脚蹬处振动加速度值达到0.27g。
在该机上采取本动力吸振器。蓄电池仍为该机原有蓄电池。将支撑结构按如下步骤安装：首先将八角铝板10放置在第一复合材料板1和第二复合材料板3之间。将第二小铝板8放在第二复合材料板3的下面，将第一铝条5和第二铝条6及第一小铝板7按顺序放置在第一复合材料板1和第二复合材料板3之间，第一铝条5、第二铝条6、第一小铝板7、第二小铝板8是位于第一复合材料板1、第二复合材料板3两端且对称的。然后通过十二个螺栓4将第一复合材料板1、第二复合材料板3、第一铝条5、第二铝条6及第一小铝板7、第二小铝板8紧固在一起成为一个组件。然后在该组件下面，依次安放厚铝板13、U型铝板12、薄铝板11和组件，通过九个螺钉9将所有结构紧固到地板上。最后将蓄电池安装在复材板1上。
直升机在安装动力吸振器后进行试飞并调整，按以下步骤进行。
(一)、准备工作
1、在正、副驾驶脚蹬侧面地板上安装振动传感器，并在机上安装振动测试设备，用于记录正、副驾驶脚蹬侧面地板的振动数值。在没有测试设备条件下，也可以驾驶员感觉为准。
2、透过椭圆孔2可以看到铝条5、6刻有横线，调整十二个短螺栓4的位置使得该横线对准椭圆孔2两侧的刻度0mm。
(二)、检查调整
500～600米高度平飞，检查正、副驾驶脚蹬处的振动并按下述方法调整蓄电池悬挂组件。
1、调整蓄电池悬挂盘与托板之间的固定件的安装位置，调整刻度应以2mm为步距(也可以视情况局部微调)；
2、两端固定件应对称调整，即：两端固定件应以同样的刻度同时向内或同时向外调整；
3、再次进行检飞，如发现正、副驾驶脚蹬处的振动增大，则向相反方向调整固定件；
4、直到正、副驾驶员脚蹬地板处的振动最小为止。
该机采取本动力吸振器后，经过试飞调整5次，找到了振动水平最低的位置。振动加速度值降低为0.17g，降幅达37％，飞行员反 映振动明显改善，基本不存在脚和小腿发麻的现象。
Claims (1)
1.一种直升机用动力吸振器，由蓄电池、支撑结构组成，将蓄电池通过支撑结构安装在直升机的前机身地板上，以蓄电池为质量块，利用支撑结构组成振动系统，起到动力吸振的作用，
其特征在于，所述支撑结构包括第一复合材料板(1)和第二复合材料板(3)，十二个螺栓(4)，第一铝条(5)和第二铝条(6)，第一小铝板(7)和第二小铝板(8)，九个螺钉(9)，八角铝板(10)、薄铝板(11)、U型铝板(12)和最下部的厚铝板(13)，第一复合材料板(1)和第二复合材料板(3)的两端通过十二个螺栓(4)和第一铝条(5)和第二铝条(6)及第一小铝板(7)和第二小铝板(8)紧固在一起，形成端部固支的双梁结构，八角铝板(10)、薄铝板(11)、U型铝板(12)和最下部的厚铝板(13)通过九个螺钉(9)紧固到地板上；所述蓄电池安装在复材板(1)上，充当质量块，结合支撑结构从而形成振动系统；椭圆孔(2)的两侧贴有刻度标识0～20mm，可以通过调整十二个螺栓(4)在椭圆孔(2)的位置来调节双梁有效部分的长度，从而实现对该吸振器频率的调节。
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