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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:


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节点梁

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柔性安装盘

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减振器 1节点梁如果一条弹性梁的两端系有重物,并做垂直振动运动,在弹性梁上将有一点位


置(通常位于中心)将不发生上下移动,这点就是节点,如图 3-3所示:

图 3-3节点梁原理
如果在中心位置上再系上一个重物,将会出现两个节点,分别位于两段梁的中心点上。利用这个原理,我们可以将最大的固有振动源 ——主减速箱,安装于梁的中间位置上,在两边节点位置将梁连接到机体上,并且在梁的两端装有配重(如下图 3-4所示)。这样,虽然主减速箱、桨毂头、桨叶仍产生固有振动,但是由于安装点位于节点位置,机体就不受固有振动的影响而发生振动,乘客及机组就感觉不到这种固有振动。这种消除固有振动的方法就是节点梁。在小型 ASTAR直升机上,类似的节点梁就安装在驾驶舱的地板下来减小座舱的振动水平。

图 3-4节点梁实际安装图
2柔性安装盘
在许多直升机上,主减速箱及桨毂头组件被安装于一个柔性盘上(例如在 AS332超美洲豹直升机上,因为柔性盘的外型类似烧烤盘而称之为 BBQ),柔性安装盘通常由钛合金或有相似特性的金属制成。主减速箱安装于盘的中心,在盘的边缘连接到机体。柔性盘的工作就象一个改进的节点梁结构,吸收掉大部分由主减速箱及主桨组件产生的固有振动。
另一种柔性盘的安装如图 3-6所示,主减速箱及主桨组件的重量由一个 “V”字型框架承载,结构的一端连接到主减顶部,另一端由特殊的安装结构连接到传动平台上。柔性盘用螺栓连接到主减底部,但不承载主减重量。柔性盘由弹性或橡胶减振器支撑,以吸收扭摆振动。两个球形端头的连杆限制着柔性盘的角位移。
图 3-5为 AS332超美洲豹直升机柔性盘,图 3-7为 S-61直升机柔性盘。虽然结构略有不同,但其作用却基本相同。主减速箱安装于柔性盘中央,柔性盘边缘连接到机体结构。同时有三根钢支撑杆,一端连接到主减顶部,另一端连接到机体上,这样主减就象一个钟摆一样被悬挂起来。主减可以在纵向上摆动,造成柔性盘弹性变形,从而吸收振动。

图 3-5柔性安装盘图 3-6柔性安装盘原理图如图 3-6所示,当振动被吸收掉后,可以在主桨主轴上找到一个中心,与节点梁相似,在这一点是没有任何位移的。除了吸收振动,柔性安装盘还可以吸收主减产生的反扭作用力以及纵向、横向的载荷。

图 3-7 S-61柔性安装盘 3减振器多年以来应用于直升机的减振器种类很多,有些是将整架直升机的振动减小到
最小,另一些则只是为达到使机组与乘客有一种良好的驾乘感觉为目的,这样的例子有:
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弹簧安装共振体

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自调谐振动吸收装置(STVA)

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桨毂阻尼器

·双向吸振器(
BIFILAR)

A.弹性共振体


这是一种最简单的减振器,工作原理为共振质量理论。通常在座舱内设有一个安装在弹簧上的重物,该重物产生一个与固有振动刚好相反的垂直共振,这样就产生一个节点,消除掉大部分振动。
在一些直升机上并不需要添加额外的配重作为共振体,可以直接将电瓶的安装座作为弹簧安装共振体。

图 3-8电瓶振动吸收安装装置
图 3-8所示为应用于西科斯基 S61直升机上的一种安装设计。电瓶作为一个共振物体,安装于三个减振板弹簧上,弹簧将电瓶安装托盘与机构结构连接在一起。由于 S61直升机有 5片主桨叶,所以 S61就具有一个 5:1或 5R的固有振动。电瓶安装设计时使电瓶与这个 5R固有振动产生相反的共振,从而消除掉该固有振动。该装置在飞行中是不可调谐的(即:频率调整)。如果更换了一个与原有电瓶重量不相同的电瓶,就需要在电瓶安装托盘上增加或减小配重使共振频率与主桨固有振动频率一致。这种调谐工作只能在地面通过机械手段来完成。

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