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直升机全方位讲述

时间:2011-04-04 21:08来源:蓝天飞行翻译 作者:航空 点击:


在学习如何分析锥体及平衡之前,首先来介绍什么是振动及产生振动的原因。
振动为一种快速的振荡运动,可能是由于旋转部件因为失去平衡,或者是由如空气动力这样的外力作用下产生。这样的振荡运动可以表述为:位移或振幅(大小)、频率(快、慢,例如:振动次数 /分钟)
振动频率是指在单位时间内振动发生的次数,其单位为赫兹(HZ),一赫兹等于一个循环 /秒,振动周期为振动频率的倒数,如图 3-1所示。

振幅
图 3-1振动曲线图
另一种振动的表述方法常用来描述旋翼系统中的振动水平,这是由振动频率与旋翼旋转速率相比较。例如:在旋翼旋转一周发生振动六个循环,也就是 6R振动或者比率为 6:1。
由于直升机设计及工作特性,直升机承受的振动可能来自桨叶、传动机构、发动机,这些振动可以对机体结构产生应力甚至损坏,缩短部件的使用寿命,并给飞行员及乘客造成不舒适的乘坐感觉。在飞行中振动的起源主要来自于主桨及尾桨。这样就产生一种内在固有的振动。举例说明,每片桨叶产生一个固有的 1:1的振动,如果直升机有两片桨叶,就会产生固有频率为 2:1或者 2R的振动,三片桨叶就会产生 3:1或者 3R的振动,以此类推。旋翼系统中 1:1或者 1R振动叫做 “ONE PER”,就即 “每圈一振 ”,即每转一周振动一次,这是由于一片桨叶产生大于其他桨叶升力造成同轴度不好而引起的振动。三引起振动的原因
转动部件的振动频率一般与部件的转动速度有关,而直升机上部件的转动速度各不相同,因此振动频率是识别振动来源的一个主要指标。振动按频率一般分三类:
低频振动 ----主要来自于主桨系统
中频振动 ----主要来自于尾桨系统
高频振动 ----主要来自于发动机和高速传动轴
必须注意,不是所有的直升机都遵循此模式,对振动如有疑问应以维护手册为准。例如,贝尔飞机的高频振动来自于尾桨而中频振动则可能来自于滑撬的松动等。根据振动的幅度或者说振动的严重程度,如果再辅助以转动速度、飞行速度等
其他因素,可以让我们准确地找到振动的原因。 1低频振动对各种主桨系统来说,最常见的振动原因是桨叶锥体偏差。所谓锥体是指直升
机所有桨叶叶尖转动轨迹都在一个平面内,因此首先应该在地面进行桨叶锥体的检查,符合要求后再进行悬停状态的检查。一般振动可以分为两种形式:
·
垂直振动:是由于桨叶产生的升力不相等,即主桨锥体超标而引起,与飞行速度有直接关系,飞行速度越大,振动越大。如果振动发生在低速状态下可以通过调节变距拉杆长度来减小振动;如果振动发生在高速度状态下,则须调节桨叶调整片角度来减小振动值。

·
横向振动:因主桨系统平衡超标而引起,与主桨转速有直接关系。如果振动随着旋翼转速的增大而增加,一般是展向平衡超标,应该在轻的一端加配重。如果振动随着转速减小而增大,一般是弦向平衡超标引起桨叶后掠过大。但注意不能通过调整桨叶后掠角的方法来修正振动,这样会引起低头力矩。


两种振动形式都与发动机功率有直接关系,输出功率增大振动增大,尤其是垂直振动更明显。低频振动主要由主桨引起,主桨的转速一般为每分钟数百转左右。以下列出一些常见的振动起因:

图 3-2直升机的振动形式
横向振动
·频率匹配器(俗称
--减摆器)设定及相位不正确

·
桨叶不平衡

·
垂直关节轴承粘结或者卡滞垂直振动

·
桨叶同轴度(翼尖轨迹)不好

·
桨叶锥体调整片不正确调整

·
频率匹配器失效

·
变矩轴承磨损以及粘结

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