實際上當槳葉發(fā)生不正常位移時,也就是一片槳葉向前揮動,而臨近的另一片槳葉向后擺動時,產(chǎn)生了不平衡力矩,槳葉重心也從其平衡位置上偏出。不平衡力矩傳遞到機體結(jié)構(gòu)上就會造成直升機前后、左右搖擺。如果任由這種搖擺發(fā)展下去,就足以使直升機側(cè)翻,最終損毀直升機。下圖所示表明槳葉前揮后擺是如何造成地面共振的。
圖 3-31地面共振
槳葉引起的搖擺移動造成直升機產(chǎn)生反作用力,并且通過起落架傳遞到地面時,情況就會更加惡化。如果輪胎壓力不足,或者減震支柱設(shè)定不正確或壓力不足時,情況也會更加惡化。所以有必要定期檢查起落架輪胎的壓力狀況,以及根據(jù)維護手冊中的規(guī)定或者如果懷疑起落架存在著隱患時,采取必要的、正確的措施。減震支柱也應根據(jù)維護手冊中相關(guān)的內(nèi)容,定期檢查壓力及伸展狀況。
滑橇式起落架一般都設(shè)計成具有吸收振動的功能,但滑橇式起落架也可能使地面共振的情況更加惡化,尤其是在鉸接點發(fā)生磨損或者沒有進行正確的起落架調(diào)試時。滑橇式起落架應該根據(jù)維護手冊的相關(guān)內(nèi)容進行定期、仔細的維護,避免可能的地面共振現(xiàn)象。
地面共振也經(jīng)常出現(xiàn)在旋翼開始轉(zhuǎn)動并且逐漸加速的期間,這是由于在這段期間內(nèi)槳葉離心力不夠大,導致槳葉 “滑”出錐體。所以旋翼啟動時間不宜過長,應該盡快將旋翼達到正常轉(zhuǎn)速。
一旦直升機發(fā)生地面共振,負責操控直升機的飛行員應該:
1
)減小油門,將槳距放到底;
2
)蹬舵,防止直升機猛烈轉(zhuǎn)動;
3
)如果上述兩項措施仍沒有使振動明顯減弱,則應立即關(guān)閉發(fā)動機,并柔和地使用旋翼剎車;
4
)在滑跑情況下如果出現(xiàn)地面共振,在考慮起飛重量、標高、溫度、濕度等因素,且凈空條件允許,則應立即將直升機提升離開地面進入懸停狀態(tài)。直升機在空中搖擺位移將會消失。應該注意的是,此時引起地面共振的振動源依然存在。直升機應在重新落地后迅速關(guān)車,查明原因。
第4章減速器
第 4.1節(jié)直升機傳動系統(tǒng)
4.1.1傳動系統(tǒng)的布局與類型
現(xiàn)在的直升機通常采用燃氣渦輪軸發(fā)動機提供所需功率,用于驅(qū)動主旋翼、尾旋翼和其他功能附件,包括液壓泵、發(fā)電機、滑油泵及冷卻系統(tǒng)等。
不同的直升機類型和設(shè)計思想,決定了其傳動系統(tǒng)組成部件的不同。一單主旋翼傳動
傳統(tǒng)的單主旋翼 /尾槳直升機具有設(shè)計簡單的優(yōu)點,但需要損失功率以驅(qū)動尾槳。經(jīng)測算,在直升機懸停狀態(tài)下,驅(qū)動尾槳大約消耗 8-10%的有效功率,平飛狀態(tài)下約消耗 3-4%的有效功率。另一個缺點是常規(guī)尾槳有可能發(fā)生的尾槳觸地危險或傷害地面人員。
現(xiàn)代直升機的傳動系統(tǒng)是一個由各附件組成的傳遞機械能的整體,一般包括以下主要部件以及傳動軸和聯(lián)軸節(jié)等部件:
動力裝置 渦輪軸發(fā)動機或活塞發(fā)動機
離合器設(shè)備 用于裝有軸式渦輪軸或活塞式發(fā)動機的飛機
自由輪設(shè)備 防止傳動系統(tǒng)產(chǎn)生逆向驅(qū)動
組合齒輪箱 組合多臺發(fā)動機的功率輸入,并匯合輸出到主旋翼
主減速器 安裝和驅(qū)動主旋翼
旋翼剎車 用于直升機停場或強風起動時保持旋翼不動用于關(guān)車后使旋翼停止轉(zhuǎn)動
中減速器 改變驅(qū)動方向至尾槳
尾減速器 安裝和驅(qū)動尾槳轂、槳葉
自由渦輪
圖 4-1單發(fā)直升機傳動系統(tǒng)構(gòu)造圖
圖 4-2雙發(fā)直升機傳動系統(tǒng)二多旋翼直升機
共軸直升機具有兩個反向旋轉(zhuǎn)的主旋翼,這樣旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭距相互抵消,從而取消了尾槳設(shè)計。由于共軸直升機具有兩個主旋翼,機械部件的功率需求小于傳統(tǒng)單旋翼直升機,因此,減小了旋翼槳葉尺寸。但其缺點是槳轂和操縱的設(shè)計復雜且重量大。
并列式雙主旋翼設(shè)計布局的直升機在平飛狀態(tài)下減少了功率需求,但其存在較大的機身牽引阻力、較大的結(jié)構(gòu)重量、驅(qū)動齒輪和傳動軸結(jié)構(gòu)復雜、傳動系統(tǒng)操縱困難等缺點。內(nèi)部嚙合式的旋翼設(shè)計雖簡化了傳動系統(tǒng),但卻損失了升力效率(簡稱升效)。
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