CN110589023B - 一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构 - Google Patents
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Abstract
本发明属于直升机振动控制技术领域，具体涉及一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构。所述的聚焦隔振系统包括主减速器、撑杆和底部悬挂组件，主减速器一端通过撑杆安装在直升机主减平台上，另一端通过底部悬挂组件安装在直升机主减平台上，所述的底部悬挂组件通过止动件(3)固定在直升机主减平台上。止动件(3)可使主减底部航向和侧向连接件刚度大于原减振器(聚焦隔振系统)刚度2倍，并且其垂向刚度与带液弹隔振器的撑杆相比足够小。
Description
技术领域
本发明属于直升机振动控制技术领域，具体涉及一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构。
背景技术
我国Z9采用的隔振措施是聚焦隔振系统，在聚焦式隔振系统中，主减速器由几根比较刚硬的撑杆支持在机体上，这些撑杆的轴线会聚在一个虚焦点上。主减速器下部通过弹性元件与机身相连。旋翼/主减系统与机身通过聚焦式隔振系统形成了绕虚焦点的等效弹簧质量系统，由于该系统绕虚焦点摆动固有频率较低，因而可以减少旋翼桨盘平面内的激振力或力矩到机身的传递率，而在垂向，系统仍具有较高的刚度，因而不会影响操纵系统的正常工作，但是正因为该系统的垂向刚度较大，对沿旋翼轴向的振动载荷几乎隔振效果，根据此种情况，提出了一种主减液弹隔振技术，液弹隔振技术是从动力反共振发展而来的新型隔振技术，能够针对直升机的通过频率激振力进行隔离，并且具有体积小，结构简单，安装灵活的特点，在国外已经进行了实际应用，是一种先进实用的直升机隔振技术。
为了验证液弹隔振系统的隔振效率，需要在真实的试验机(Z9型机)上进行地面装机试验，考虑到Z9型机应用的隔振系统是聚焦隔振系统，为了更加真实评估液弹隔振器的隔振效率，需要使直升机聚焦隔振系统功能失效。
发明内容
本发明解决的技术问题：设计一种柔性、简单的结构，使Z9型机聚焦隔振系统功能失效，保证液弹隔振系统地面装机试验能够更加真实的评估液弹隔振器隔振效率。
本发明的技术方案：一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，所述的聚焦隔振系统包括主减速器、撑杆和底部悬挂组件，主减速器一端通过撑杆安装在直升机主减平台上，另一端通过底部悬挂组件安装在直升机主减平台上，所述的底部悬挂组件通过止动件3固定在直升机主减平台上。止动件3可使主减底部航向和侧向连接件刚度大于原减振器聚焦隔振系统刚度2倍，并且其垂向刚度与带液弹隔振器的撑杆相比足够小。
优选地，所述的止动件3为片状，所述的止动件3上开有栅式镂空。片状结构能够提供较大的航向和侧向刚度，使得主减底部航向和侧向的刚度增加到原系统刚度的2倍以上；片状结构的垂向刚度很低，同时开有栅式镂空，与撑杆的刚度相比足够小。
优选地，所述的止动件3上设置有与直升机主减平台固定的连接结构。
优选地，所述的连接结构与隔振系统功能失效前底部悬挂组件相应安装位置一致。不改变原有的安装位置，不用对平台进行更改，便于安装实施。
优选地，所述止动件3通过与底部悬挂组件现有安装位置连接实现固定。利用现有安装位置进行固定，不涉及平台结构更改，便于操作实施。
优选地，所述的止动件3为片状，中间设置有凹面。止动件3为中间薄，两边厚的结构形式，可以降低止动件3的垂向刚度。
优选地，所述的结构特别适用于验证其他隔振系统隔振效率的试验。采用止动件3，在不破坏原结构，不采取大改动的情况下，使原聚焦隔振系统功能失效，将其对其它隔振系统的影响降至最低，可以提高其他隔振系统隔振效率试验的精准性。
附图说明
图1为主减底部悬挂组件原理图；
图2为主减底部悬挂系统结构示意图；
图3为止动件3结构示意图。
具体实施方式
我国Z9采用的隔振措施是聚焦隔振系统，在聚焦式隔振系统中，主减速器由几根比较刚硬的撑杆支持在机体上，这些撑杆的轴线会聚在一个虚焦点上。主减速器下部通过底部悬挂组件与机身相连。旋翼/主减系统与机身通过聚焦式隔振系统形成了绕虚焦点的等效弹簧质量系统。
主减速器绕着主减撑杆交汇点做纵向和横向摆动时，主减底部悬挂组件中的杆组件和层压止动件可以将旋翼系统产生的反扭矩传递给机身，同时可使这种小偏转得以缓冲，吸收由于旋翼所引起的水平振动。其中杆组件由复合材料制成，具有横向的刚性和纵向的弹性，可以缓冲纵向、横向的振动。层压挡块组件是橡胶金属夹层结构件，可以缓冲纵向的振动。
层压止动件通过紧固件连接在主减速器底部，另一端通过紧固件与板座连接。板座用来连接两个杆组件和两个层压止动件，使两个杆组件和层压止动件受力平均。支座组件通过紧固件连接在主减速器平台上，用来限制杆组件，支座组件内的球铰能允许杆组件的变形偏转。加强板通过紧固件连接在杆组件上，用于局部加强。挡块支座通过紧固件连接在主减速器平台上，用于限制主减速器的摆动量。主减底部悬挂组件原理图见附图1。
根据主减底部悬挂组件的受力以及层压止动件的结构形式，按照改装的技术要求，现对主减底部悬挂组件中层压止动件的勾形件和档块支座进行重新设计，将原勾形件和档块支座取消，并重新设计一个新的连接件，螺栓位置借用原有螺栓孔，该改装方案并不破坏原有结构。
该止动件在不破坏试验机机体结构的前提下，满足了其垂向刚度较低、航向和侧向刚度较大的效果，满足地面装机试验要求。改装后与原状态刚度对比如下表所示。
表1刚度对比
从表1中可以看出，主减悬挂系统改装后，其纵向刚度和侧向刚度已经提高2倍以上，垂向刚度为带液弹隔振器的撑杆刚度的1/370，该结果满足地面激振试验要求。
该止动件(3)能够使聚焦隔振系统失效，不再起到隔振效果，由于安装止动件之后，其垂向刚度与液弹隔振系统的垂向刚度相比，仅为0.04，所以在地面试验过程中，施加垂向载荷时，载荷主要传集中在液弹隔振系统中，不再通过原聚焦隔振系统直接传递给机身。在垂向刚度降低的同时，其航向、侧向刚度随着增大，与原有聚焦隔振系统相比，刚度增加至少2倍，其连接方式由原柔性连接改为刚性连接，失去隔振效果。
具体安装方式如附图2所示，包括档块支座1、勾形件2、杆支座组件4、层压止动件5、杆组件6，将档块支座1和勾形件2拆卸，由止动件3代替，并借用原有螺栓连接。
柔性止动件已经成功应用于液弹隔振器地面装机试验，试验测试效果良好，垂向、航向和侧向载荷作用下，其隔振效率在60％以上。
Claims (6)
1.一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，所述的聚焦隔振系统包括主减速器、撑杆和底部悬挂组件，主减速器一端通过撑杆安装在直升机主减平台上，另一端通过底部悬挂组件安装在直升机主减平台上，其特征为：所述的底部悬挂组件通过止动件(3)固定在直升机主减平台上；所述的止动件(3)为片状，所述的止动件(3)上开有栅式镂空。
2.根据权利要求1所述的一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，其特征为：所述的止动件(3)上设置有与直升机主减平台固定的连接结构。
3.根据权利要求2所述的一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，其特征为：所述的连接结构与隔振系统功能失效前底部悬挂组件相应安装位置一致。
4.根据权利要求1所述的一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，其特征为：所述止动件(3)通过与底部悬挂组件现有安装位置连接实现固定。
5.根据权利要求1所述的一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，其特征为：所述的止动件(3)为片状，中间设置有凹面。
6.根据权利要求1所述的一种使直升机聚焦隔振系统功能失效的结构，其特征为：所述的结构适用于验证其他隔振系统隔振效率的试验。
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