CN110920933A - 一种直升机操纵杆调频设计方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机气动力学，具体涉及一种直升机操纵杆调频设计方法。本发明直升机操纵杆调频设计方法，操纵杆符合装机技术状态下进行安装动特性试验，得到其安装频率特性；根据安装动特性试验结果，如不满足动力学设计要求，制定调频设计方案，并进行安装动特性试验得到调频设计后的安装频率特性；根据动力学设计要求，判定试验结果是否满足其要求，如满足则实施方案，如不满足则重新制定调频设计方案，重复直至满足动力学设计要求。本发明方法可以有效保障操纵杆频率能够有效避开直升机旋翼转速频率，从而避免二者共振，大幅减低振动，提高直升机操纵杆的操纵控制精度，保证驾驶员的实际精准操纵和飞行安全，具有较大的实际应用价值。

Description

一种直升机操纵杆调频设计方法
技术领域
本发明属于直升机气动力学，具体涉及一种直升机操纵杆调频设计方法。
背景技术
与其它飞行器相比，直升机各部件是处于一个相当复杂且恶劣的振动环境下工作的，而随着直升机型号的发展和技术的进步，用户对直升机振动水平控制要求的日益提高，因此，必须对各部件进行合理动力学设计，使得部件的安装频率避开主旋翼一阶通过频率足够远，防止可能带来的局部振动过大，影响驾驶员的“舒适性”和实际操纵困难，会带来影响飞行安全的隐患。试飞过程中，周期变距操纵杆是直升机驾驶员控制飞行方向的操纵杆，如果其安装频率匹配性不满足动力学设计要求，导致振动过大，甚至出现“空中打手”现象，必须进行合理的调频设计，保证驾驶员的实际精准操纵和飞行安全。
发明内容
本发明的目的：提供一种操作简单、易于实施，能够有效提高操作杆控制精度的直升机操纵杆调频设计方法。
本发明的技术方案：一种直升机操纵杆调频设计方法，其包括以下步骤：
第一步：操纵杆符合装机技术状态下进行安装动特性试验，得到其安装频率特性；
第二步：根据安装动特性试验结果，如不满足动力学设计要求，制定调频设计方案；
第三步：重复第一步，得到调频设计后的安装频率特性；
第四步：根据动力学设计要求，判定第三步的试验结果是否满足其要求，如满足则实施方案，如不满足则重新制定调频设计方案，重复第二步至第四步，直至满足动力学设计要求；
第五步：进行试飞验证。
所述操纵杆为周期变距操纵杆。
所述安装动特性试验时，对安装到位的操纵杆施加激励，并测试其模态参数，其中，模态参数包括至少频率、振型、阻尼。
所述动力学设计要求为操纵杆安装频率偏离主旋翼转速频率至少5％。
所述调频设计方案为根据操纵杆安装频率与主旋翼转速频率之间的偏离情况，在操纵杆的杆头处设置相应调频配重。
所述操纵杆安装频率相对主旋翼转速频率偏大，且不满足动力学设计要求时，对杆头进行减重处理。
所述杆头进行减重处理为对杆头进行的壁厚进行减薄处理。
所述操纵杆安装频率相对主旋翼转速频率偏小，且不满足动力学设计要求时，在杆头处增加调频配重。
所述调频配重由对称的上调频配重和下调频配重对接而成，并由卡箍固定。
试飞验证时，操纵杆调频设计前后试飞振动水平数据结果对比分析，获取调频设计的减振效率。
本发明的有益效果：本发明直升机操纵杆调频设计方法通过合理的设计流程及调频方案设计，可以有效保障操纵杆频率能够有效避开直升机旋翼转速频率，从而避免二者共振，大幅减低振动，提高直升机操纵杆的操纵控制精度，杜绝“空中打手”现象，保证驾驶员的实际精准操纵和飞行安全，具有较大的实际应用价值。
附图说明
图1为本发明直升机操纵杆调频设计方法流程图；
图2为本发明较佳实施例的操纵杆调频设计方案图；
图3为本发明直升机操纵杆调频设计方法的调频设计前后的振动水平数据结果对比图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动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。
实施例中，操纵杆以周期变距操纵杆为例，请参阅图1，本发明直升机操纵杆调频设计方法具体实施时，其过程如下：
第一步：操纵杆符合装机技术状态下进行安装动特性试验，得到其安装频率特性；
按照装机技术要求，操纵杆应满足装机技术状态，才可装机使用。在操纵杆上布置安装加速度传感器，采用单位脉冲激励方式或锤击法对其进行激励，通过测量传感器的加速度响应信号来获得操纵杆的安装频率特性。
第二步：根据安装动特性试验结果，如不满足动力学设计要求，制定调频设计方案；
按强度规范中关于动力学设计的要求，要求安装频率偏离主旋翼转速频率至少5％。
根据操纵杆安装动特性试验结果可知，其安装频率相对主旋翼转速频率偏小，且不满足动力学设计要求时，在杆头处增加调频配重。调频配重由对称的上调频配重和下调频配重对接而成，并由卡箍固定，请参阅图2。
另外，如果操纵杆安装频率相对主旋翼转速频率偏大，且不满足动力学设计要求时，对杆头进行减重处理。所述杆头进行减重处理为对杆头进行的壁厚进行减薄处理，从而降低重量，改变操纵杆安装频率。
第三步：重复第一步，得到调频设计后的安装频率特性；
第四步：根据动力学设计要求，判定第三步的试验结果是否满足其要求，如满足则实施方案，如不满足则重新制定调频设计方案，重复第二步至第四步，直至满足动力学设计要求；
第五步：进行试飞验证
为验证调频设计方案对实际飞行中的效果如何，需随试飞科目验证。图3验证了前后的振动水平对比，调频设计后的操纵杆振动大幅降低，振动水平从2g直接降到不到1g，效果非常显著，大幅改善飞机飞行操纵性能，得到机组人员的积极正向反馈和认可。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
第一步：操纵杆符合装机技术状态下进行安装动特性试验，得到其安装频率特性；
第二步：根据安装动特性试验结果，如不满足动力学设计要求，制定调频设计方案；
第三步：重复第一步，得到调频设计后的安装频率特性；
第四步：根据动力学设计要求，判定第三步的试验结果是否满足其要求，如满足则实施方案，如不满足则重新制定调频设计方案，重复第二步至第四步，直至满足动力学设计要求；
第五步：进行试飞验证。
2.根据权利要求1所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述操纵杆为周期变距操纵杆。
3.根据权利要求1所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述安装动特性试验时，对安装到位的操纵杆施加激励，并测试其模态参数，其中，模态参数至少包括频率、振型、阻尼。
4.根据权利要求1所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述动力学设计要求为操纵杆安装频率偏离主旋翼转速频率至少5％。
5.根据权利要求1所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述调频设计方案为根据操纵杆安装频率与主旋翼转速频率之间的偏离情况，在操纵杆的杆头处设置相应调频配重。
6.根据权利要求5所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述操纵杆安装频率相对主旋翼转速频率偏大，且不满足动力学设计要求时，对杆头进行减重处理。
7.根据权利要求6所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述杆头进行减重处理为对杆头进行的壁厚进行减薄处理。
8.根据权利要求5所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述操纵杆安装频率相对主旋翼转速频率偏小，且不满足动力学设计要求时，在杆头处增加调频配重。
9.根据权利要求5所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，所述调频配重由对称的上调频配重和下调频配重对接而成，并由卡箍固定。
10.根据权利要求1所述的直升机操纵杆调频设计方法，其特征在于，试飞验证时，操纵杆调频设计前后试飞振动水平数据结果对比分析，获取调频设计的减振效率。
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