CN105644801B - 一种直升机旋翼单片互换的调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：第一、根据应用型号的主桨叶的特征部位选择载荷加载工装,载荷加载工装上设载荷或等效配重的加载接头；第二、按照标准主桨叶后缘调整片和重心调整测试主桨叶的初始状态；第三、根据标准主桨叶的设计载荷，利用载荷加载工装对标准主桨叶进行弦向、展向和扭转强度的测试，得到标准主桨叶的参考标准值；第四、同第三步方式完成测试主桨叶的特征部位的展向、弦向、扭转强度测试，并依据参考标准值对测试主桨叶的各配重腔进行调整；第五、在测试主桨叶完成第四步调整后，并小批量在动平衡台上的复测。

Description

一种直升机旋翼单片互换的调整方法
技术领域
本发明技术属于旋翼单片互换的调试技术。
背景技术
国内的复合材料整体成型主桨叶已批量应用于多个直升机型号，主要选用复合材料作为其结构和填充材料。该类主桨叶在成型过程中，纤维增强复合材料的基体树脂可有较好的流动性，易造成不同区域含胶量的差异，并且其填充材料的均匀性差异等也会加剧该情况，多表现在展向、弦向及扭转强度的波动。存在差异的主桨叶如不经过动平衡调整，就直接装机可造成两方面影响：机体振动，影响成品使用寿命，甚至是飞行安全；机上调整工作量大、成本很高。但是，由于复合材料主桨叶的气动外形是由精密的整体模压设备提供的，不同个体的气动外形差异极小，主要差异在主桨叶的强度方面。
当前，国内直升机旋翼单片互换调整主要是通过旋翼动平衡台进行基准的筛选及标准主桨叶的确定，并完成对批产主桨叶的调整。而某一动平衡台只能模拟直升机的悬停、前飞等飞行中的单一姿态，完成旋翼的锥体与动平衡调整，也只是减少机上安装主桨叶后的调整工作量。
使用动平衡台进行批产桨叶的单片互换调整主要为：安装好标准桨叶和伴随桨叶后，再安装一片待测试桨叶；动平衡台对桨叶的总距按一定梯度调整，启动测试并记录数据；后经计算与分析，进行配重与后缘调整片的调整。该单片互换调整工作方法的缺点：第一、每片装机主桨叶都必须到动平衡台上进行测试调整，该设备的动力、维护等消耗较大；第二、设计功率及设备规格，造成单套动平衡台设备无法满足多型批产直升机主桨叶动平衡调整，新增建设投入较大；第三、操作者劳动强度大，每片桨叶的安装与拆卸，自动化程度不高，测试主桨叶磕碰的风险也较大；第四、工作场地及其防护措施投入较大，不易在外场服务中心建设。
发明内容
本新型发明的目的是：提出一种系统性地面测试方法，以满足检测主桨叶强度、重心、静距值等的测试需求，并实现以配重调整对主桨叶强度差异的修正。该方法可提高复合材料主桨叶单片互换调整的工作效率，降低对传统动平衡台的依赖，增加对不同型号直升机的适应性。
本新型技术方案是：在全复合材料主桨叶装配完成后，进行以下调节：
本发明提供了一种直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一、根据应用型号的主桨叶的特征部位选择载荷加载工装,载荷加载工装上设载荷或等效配重的加载接头；
第二、按照标准主桨叶后缘调整片和重心调整测试主桨叶的初始状态；
第三、根据标准主桨叶的设计载荷，利用载荷加载工装对标准主桨叶进行展向、弦向和扭转强度的测试，得到标准主桨叶的参考标准值；
第四、同第三步方式完成测试主桨叶的特征部位的展向、弦向、扭转强度测试，并依据参考标准值对测试主桨叶的各配重腔进行调整；
第五、在测试主桨叶完成第四步调整后，并小批量在动平衡台上的复测。
进一步的，步骤3和步骤4所述弦向强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶的展长的30％～90％间取剖面，依次在各剖面的弦长10％～30％处，加载各剖面设计载荷的5％～30％，记录该剖面的前缘点距参考水平面的高度，作为该测量点的弦向强度。
进一步的，步骤3和步骤4所述的展向强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶的展长50％～90％间取剖面，分别加载各剖面设计载荷的2％～30％，记录其桨尖距参考水平面的高度，作为该测量点的展向强度。
进一步的，步骤3和步骤4所述扭转强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶展长50％～60％剖面的弦长10％～15％处，与主桨叶展长80％～90％剖面的弦长30％～45％处，同时加载相应剖面的设计载荷的10％～30％，记录其展长75％处弦线相对桨根展向水平面的扭角，作为该测量点的扭转强度。
本方法对主桨叶的单片互换调整方式进行简化，减小测试设备投入，提高效率，降低技术及经济投入，使用过程损耗小，可减少动平衡台的工作压力。
附图说明
图1复合材料主桨叶及其各个配重腔的分布示意图
具体实施方式
下面对本发明做进一步详细说明。
首先，复合材料主桨叶需完成动检验和单片互换调整准备；
第二步、完成测试主桨叶调整前的常规重量、重心及静距值的测试，再按标准主桨叶完成后缘调整片和重心调整的调整；
第三步、根据应用型号的主桨叶的设计载荷，利用载荷加载工装对标准主桨叶进行展向、弦向和扭转强度的测试。具体方法如下：
弦向强度：在标准主桨叶展长的30％～90％间取剖面，依次在各剖面的弦长10％～30％处，加载各剖面设计载荷的5％～30％，记录该剖面的前缘点距参考水平面的高度，作为该测量点的弦向强度，共取3～5个测量点。
展向强度：在标准主桨叶展长50％～90％间取剖面，分别加载各剖面设计载荷的2％～30％，记录其桨尖距参考水平面的高度，作为该测量点的展向强度，共取3～5个测量点；
扭转强度：在标准主桨叶展长50％～60％剖面的弦长10％～15％处，与主桨叶展长80％～90％剖面的弦长30％～45％处，同时加载相应剖面的设计载荷的10％～30％，记录标准主桨叶展长75％处弦线相对桨根展向水平面的扭角，作为该测量点的扭转强度，共取3～5个测量点。
用该方法完成测试主桨叶其展向、弦向、扭转强度测试，得到标准主桨叶的参考标准值；
第四步、按照标准主桨叶在第三步下的参考标准值，完成测试主桨叶的各配重腔的配重调整。配重腔分布见图1，具体方法如下：
弦向强度：当测试主桨叶的某个剖面的弦向强度小于标准值时，则先减小(3号+4号)与(5号+6号)配重腔的配重比例，再减少3号和4号配重腔的配重总量；反之，则先增大(3号+4号)与(5号+6号)配重腔的配重比例，再增加5号和6号配重腔的配重总量；
展向强度：当测试主桨叶的某个剖面的展向强度小于标准值时，则先减小1号与2号、3号与4号、5号与6号配重腔的配重比例，再减少1号和2号配重腔的配重总量；反之，则先增大1号与2号配重腔的配重比例，再增加1号与2号、3号与4号、5号与6号配重腔的配重总量；
扭转强度：当测试主桨叶的某个剖面的扭转强度小于标准值时，则先减小1号与2号配重腔的配重总量，再按调整前后6个配重腔的力矩总值不变的原则，调整3号与4号、5号与6号配重腔的配重量；反之，则先增大1号与2号配重腔的配重总量，再按调整前后6个配重腔的力矩总值不变的原则，调整3号与4号、5号与6号配重腔的配重量；
第五步、对测试主桨叶按步骤四进行配重调整后的检查，如达到标准值水平，则交付使用，否则重复步骤四；
第六步、该新型方法调整完成的主桨叶，利用动平衡台进行20～50片主桨叶的复测，可停止动平衡台的测试。
本新型发明的工作原理是：模拟飞行中主桨叶受到的气动载荷作用，不同批次测试主桨叶主要以配重调整方式，提高各主桨叶在飞行中姿态稳定性，减小气动差异，实现不同批次主桨叶的单片互换要求。同时，利用直升机旋翼动平衡台的成熟调整技术，完成对该调整方法进行修正，以达到成熟利用。

Claims (4)

1.一种直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一、根据应用型号的主桨叶的特征部位选择载荷加载工装,载荷加载工装上设载荷或等效配重的加载接头；
第二、按照标准主桨叶后缘调整片和重心调整测试主桨叶的初始状态；
第三、根据标准主桨叶的设计载荷，利用载荷加载工装对标准主桨叶进行弦向、展向和扭转强度的测试，得到标准主桨叶的参考标准值；
第四、同第三步方式完成测试主桨叶的特征部位的展向、弦向、扭转强度测试，并依据参考标准值对测试主桨叶的各配重腔进行调整；
第五、在测试主桨叶完成第四步调整后，并小批量地在动平衡台上进行复测。
2.根据权利要求1所述的直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，步骤3和步骤4所述弦向强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶的展长的30％～90％间取剖面，依次在各剖面的弦长10％～30％处，加载各剖面设计载荷的5％～30％，记录该剖面的前缘点距参考水平面的高度，作为测量点的弦向强度。
3.根据权利要求1所述的直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，步骤3和步骤4所述的展向强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶的展长50％～90％间取剖面，分别加载各剖面设计载荷的2％～30％，记录其桨尖距参考水平面的高度，作为测量点的展向强度。
4.根据权利要求1所述的直升机旋翼单片互换的调整方法，其特征在于，步骤3和步骤4所述扭转强度测试具体为：在标准主桨叶或测试主桨叶展长50％～60％剖面的弦长10％～15％处，与主桨叶展长80％～90％剖面的弦长30％～45％处，同时加载相应剖面的设计载荷的10％～30％，记录其展长75％处弦线相对桨根展向水平面的扭角，作为测量点的扭转强度。
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