直升机旋翼桨根单摆吸振器载荷计算方法
2021-06-17王正峰黄国科
直升机技术 2021年2期
关键词:振动
王正峰,黄国科
(1.海装驻南昌地区军事代表室,江西 南昌 330024;2.中国直升机设计研究所,江西 景德镇 333001)
0 引言
直升机振动问题一直以来都是型号研制过程中的突出问题。与其它飞行器相比,直升机各部件是处在一个相当复杂且恶劣的振动环境下工作,旋翼、尾桨、发动机、传动装置等旋转运动部件都产生交变载荷,从而引起机体结构的振动,其中旋翼是直升机的主要振源。旋翼在周期、交变的气动环境中旋转,产生持续周期性的振动。各片桨叶上的交变振动载荷汇聚于桨毂,形成一个对于机体不旋转系统的频率为kNΩ的桨毂振动激振力与力矩。这些力与力矩就是引起机身振动的主要激振力。直升机振动会降低机体与构件的疲劳寿命,影响机上系统与设备的功能和可靠性,影响驾驶员和乘员的舒适性与任务工作效能等,因此直升机的减振技术一直是直升机研究者努力研究和解决的一个重要问题。
直升机旋翼桨根单摆吸振器是一种旋翼被动控制装置,安装在桨叶根部,利用摆球质量块的离心力起弹簧的作用。根据弹簧/质量系统动力吸振原理,摆球能够吸收旋翼桨根垂直方向激振力,减小传递给机体的旋翼桨毂激振力,从而降低直升机的振动水平。
本文建立了旋翼桨根摆式吸振器运动学模型,以单摆吸振器的摆锤为受力体进行分析。介绍了摆锤的运动学描述和坐标系定义,再根据达朗贝尔定理推导出摆球的动载荷解析表达式,最后通过编程计算,给出了桨根摆式吸振器载荷的计算案例。……
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