CN110789711B - 一种直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机动力学技术领域，涉及一种用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法，其方法包含两部分，分别为桨毂摆振阻尼器的调整和桨毂配重片的调整：在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力达到60‑100kg或者舱内垂向振动速度值达到0.6‑1ips时采用桨毂摆振阻尼器调整；在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力小于60kg或者舱内垂向振动速度值小于0.6ips时采用桨毂配重片调整。本发明的方法可以克服目前单一调整方式的不足，确保直升机的振动环境保持在舒适的水平。

Description

一种直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整方法
技术领域
本发明属于直升机动力学技术领域，涉及一种用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法。
背景技术
直升机旋翼系统主要由桨叶和桨毂组成。桨毂一般由中央件和桨毂支臂组成，桨毂支臂的数量与桨叶数量相同。
由于直升机升力来自于旋翼系统，旋转的桨叶带来了周期性的振动问题，所以直升机问题比定翼机突出。为了使直升机振动载荷降低，同时乘员乘坐的环境舒适，都需要降低直升机旋转部件的振动。
直升机旋翼系统通过高速旋转产生升力，旋翼系统零件质量分布的差异会导致系统旋转离心力的不平衡，进而出现旋翼桨毂在旋转面内振动；另外，桨叶产生升力会使桨叶向上挥舞，桨叶升力在旋转面内的分量也对旋翼桨毂在旋转面内的振动有影响；此外，为了消除地面共振，桨毂支臂上一般都装配有摆振阻尼器，阻尼器的刚度差异，也会使旋翼桨毂旋转面内的振动载荷产生变化。上述三个方面是直升机旋翼桨毂旋转面内振动的主要来源。
为了尽量降低直升机桨毂旋转面内的振动，一般采用增减配重的方法实现振动调整。配重一般安装在旋翼桨毂支臂夹板的某个固定螺栓上，该螺栓会预先安装固定数量的垫片。增加配重时，用配重取代垫片；减少配重时，用垫片取代配重。也有个别型号直升机，将调整配重放在旋翼桨叶的根部特意设置的安装螺栓上的方式降低桨毂旋转面内振动。
由于设计要求和结构空间的限制，一般每个桨毂支臂允许安装的配重片有数量限制。超过这个限制的配重片不允许安装。
发明内容
本发明的目的是：提出一种更有效的直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整方法，确保直升机的振动环境保持在舒适的水平。
为解决此技术问题，本发明的技术方案是：
一种用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法，所述的方法采用桨毂配重片调整和桨毂摆振阻尼器调整相结合的方式；所述桨毂摆振阻尼器调整操作为：依据桨毂摆振阻尼器的动刚度值更换阻尼器。
所述的方法在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力达到60-100kg或者舱内垂向振动速度值达到0.6-1ips时采用桨毂摆振阻尼器调整；在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力小于60kg或者舱内垂向振动速度值小于0.6ips时采用桨毂配重片调整。
所述桨毂摆振阻尼器调整具体操作为：
依据测得的旋翼桨毂的振动幅值和相位，当旋翼旋转为俯视顺时针时，调整方式选择以下任一种：
a、选择滞后于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度增加，增加量为偏心力/平均阻尼器位移；
b、选择领先于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度减少，减少量为偏心力/平均阻尼器位移。
依据测得的旋翼桨毂的振动幅值和相位，当旋翼旋转为俯视逆时针时，调整方式与上述调整方式相反。
所述用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法还包含在调整后重新测量的步骤，直到振动值满足要求为止。
所述阻尼器为粘弹阻尼器。
本发明的有益效果是：本发明的用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法利用更换桨毂摆振阻尼器的方法消除旋翼桨毂旋转面内的较大振动，效率较高，而且不增加桨毂额外的重量。
在旋翼桨叶使用一段时间后，会因为吸潮等原因出现重量的变化，容易在旋转面内产生较大的振动。一般桨叶的价格高，更换桨叶成本高。而桨毂摆振阻尼器价格便宜，更换下的摆振阻尼器还可以继续使用。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施的技术方案，下面将对本发明的实例中需要使用的附图作简单的解释。显而易见，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的逻辑流程图。
图2为四桨叶调整示意图；
图3为五桨叶调整示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域的普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下，所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
下面将详细描述本发明实施例的各个方面的特征。在下面的详细描述中，提出了许多具体的细节，以便对本发明的全面理解。但是，对于本领域的普通技术人员来说，很明显的是，本发明也可以在不需要这些具体细节的情况下就可以实施。下面对实施例的描述仅仅是为了通过示出本发明的示例对本发明更好的理解。本发明不限于下面所提供的任何具体设置和方法，而是覆盖了不脱离本发明精神的前提下所覆盖的所有的产品结构、方法的任何改进、替换等。
在各个附图和下面的描述中，没有示出公知的结构和技术，以避免对本发明造成不必要的模糊。
直升机旋翼桨毂旋转面内的振动可以用振动幅值、振动速度、振动加速度表示。本发明采用振动速度V表示，代表振动速度的单位为英寸/秒，简写为ips。
在单旋翼直升机中，一般来说，所述的旋翼桨毂旋转面内振动偏心力达到60-100kg相当于舱内垂向振动速度值达到0.6-1ips，两者具有相当性。
如图1所示，本发明的直升机旋翼桨毂旋转面内的振动调整方法，选取直升机旋翼桨毂旋转面内的振动速度的合格标准为0.2ips，小于这个振动值判定合格。选取直升机旋翼桨毂旋转面内的振动调整临界值为0.6ips。如果大于这个临界振动值，采用更换桨毂摆振阻尼器的方式进行旋翼桨毂旋转面内振动调整；如果小于等于这个临界振动值，采用增加桨毂支臂配重片的方式进行旋翼桨毂旋转面内振动调整。
具体实施例：
参见图2，以四桨叶的旋翼桨毂的具体振动调整方式为例：
经过测试得到的初始旋翼桨毂振动值为0.9ips，相位为5:28(时钟表示法)，用“T”点表示在图2中，据图中该型机旋翼旋转方向为俯视顺时针。
可以选择滞后于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂4的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度增加，增加量为偏心力/平均阻尼器位移；
或者选择领先于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂2的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度减少，减少量为偏心力/平均阻尼器位移。
再次进行旋翼桨毂振动测量，如果振动幅值仍大于0.6ips，则再次进行上述调整；如果振动幅值小于0.6ips，则采用调整桨毂配重片的方式进行调整桨毂振动，直至合格为止。
参见图3，以五桨叶的旋翼桨毂振动调整方式举例如下：
经过测试得到的初始旋翼桨毂振动值为0.9ips，相位为5:28(时钟表示法)，用“T”点表示在图3中，据图中该型机旋翼旋转方向为俯视顺时针。
可以选择滞后于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂5的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度增加，增加量为偏心力/平均阻尼器位移；
或者选择领先于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂2的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度减少，减少量为偏心力/平均阻尼器位移。
再次进行旋翼桨毂振动测量，如果振动幅值仍大于0.6ips，则再次进行上述调整；如果振动幅值小于0.6ips，则采用调整桨毂配重片的方式进行调整桨毂振动，直至合格为止。
最后应该说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可以轻易想到各种等效的修改或者替换，这些修改或者替换都应该涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (3)

1.一种直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法，其特征在于：所述的方法在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力达到60-100kg或者舱内垂向振动速度值达到0.6-1ips时采用桨毂摆振阻尼器调整；在旋翼桨毂旋转面内振动偏心力小于60kg或者舱内垂向振动速度值小于0.6ips时采用桨毂配重片调整；
所述桨毂摆振阻尼器调整具体操作为：
依据测得的旋翼桨毂的振动幅值和相位，当旋翼旋转为俯视顺时针时，调整方式选择以下任一种：
a、选择滞后于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度增加，增加量为偏心力/平均阻尼器位移；
b、选择领先于振动相位，且与振动相位最接近90°相位差的桨毂支臂的阻尼器进行调整；调整方式为：动刚度减少，减少量为偏心力/平均阻尼器位移；
依据测得的旋翼桨毂的振动幅值和相位，当旋翼旋转为俯视逆时针时，调整方式与上述调整方式相反。
2.根据权利要求1所述的直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法，其特征在于：所述用于直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法还包含在调整后重新测量的步骤，直到振动值满足要求为止。
3.根据权利要求1所述的直升机旋翼桨毂旋转面内振动调整的方法，其特征在于：所述阻尼器为粘弹阻尼器。
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