直升机滑跑地面共振特性分析

发表时间:2020/5/11   来源:《科学与技术》2020年2期   作者:孙成梁
[导读] 如今,随着我国科学技术不断地发展,
        摘要:如今,随着我国科学技术不断地发展,直升机滑跑地面共振特性也得到了一定的研究。其中地面共振检查试验是直升机研制过程中的重要检测内容之一,它不仅在一定程度上有效地降低了地面共振发生的几率,还保障了直升机的质量。但是,在具体的实验过程中,由于技术等因素限制,对直升机滑跑地面共振特性分析还存在着一定的问题。
        关键词:直升机;滑跑地面;共振特性;分析
        在具体的直升机试飞中,为了保障其稳定的运行,就要考虑旋翼和机体耦合产生的不稳定性等问题。其中地面共振就是影响其安全运行的关键,所以研究人员对直升机发生的地面共振现象进行了研究。结合飞行状态和振动数据等对直升机发生地面共振进行了全面的分析。
        1、分析直升机滑跑地面共振特性的重要性
        直升机在地面运转的时候,由于它会受到外界环境等因素的影响,所以它在旋翼摆振周期型的时候,可以会产生不平衡的离心力,这个时候技术人员如果不对直升机滑跑地面共振进行控制的话,就导致激起机体在起落架上振动,进而对直升机的稳定运行造成严重的影响。
        同时,相关的研究人员不仅要对直升机滑跑地面共振特性进行分析,还要对两个系统的振动特性进行研究,认识到两个系统之间的特定关系。当旋翼离心激振力的频率与全机在起落架上振动的某个固有频率相近的时候,这个时候可能就会导致直升机滑跑地面共振的发生[1]。同时,当直升机桨叶垂直铰减摆器和起落架缓冲器的阻尼同时发生振动的时候,就会损耗一定的能力,对其系统的稳定进行造成严重的影响。
        此外,由于两个系统振动特性有一定的特殊关系,所以常常在旋翼的某个转速范围内,直升机就会产生共振的现象。同时,研究人员还要注意地面共振往往不只在某一转速上,它是有一定范围的。因此,在科学技术不断发展的背景下,相关技术人员要想保障直升机的稳定运行,就要加强直升机滑跑地面共振特性的分析,促进我国科技在社会中的快速发展。
   2、导致直升机滑跑地面共振特性的原因
(1) 、自身因素外界因素
        首先,直升机发生地面共振的内在因素就是本身存在着两个相互关联的振动系统,它们之间有一定的特定关系。同时,直升机在实际的滑跑过程中,如果发生地面共振,导致这种现象的因素可能是直升机受到某种初始干扰,这也是直升机滑跑地面共振发生的外在因素。同时操纵动作过也会导致直升机滑跑地面共振。由于初始干扰的作用,导致各片桨叶绕摆振轴线的摆振角不同,直升机在这个过程中就会产生不平衡的离心力,激起机体在起落架上就会发生振动,进而对直升机的顺利滑跑造成一定的影响[2]。
        (2)、直升机滑跑的速度
        相关的技术人员通过对直升机定常滑跑平衡特性等因素和特点的分析,发现起落架定常载荷会出现一定的问题,对直升机起落架轮胎等部位带来了一定的影响。所以,直升机在滑跑之前,相关的研究人员要对动特性试验数据等进行有效地整合,可以应用自由振动理论对机体侧向和滑跑速度等内容进行有效地计算[3]。
        此外,技术人员还可以应用平面动力学模型等对不同因素进行分析,为直升机顺利的滑跑提供保障。

同时,根据相关的研究发现,直升机滑跑的速度也会导致直升机滑跑地面共振的发生,还会在一定程度上降低机体侧向模态的固有频率,进而对直升机的稳定运行带来影响。
        研究结果表明,滑跑速度如果降低不仅会对机体的固有频率带来一定的影响,还会对直升机运行的稳定性带来影响。如果某个直升机旋翼总距较小,它内定范围滑跑的时候,直升机就可能会遇到较大扰动,这个时候就导致直升机滑跑地面共振现象的发生。
        如果将旋翼总距增加,或者是将直升机滑跑速度增加,直升机在滑跑的过程中,就不会发生地面共振。因此,为了保障直升机的顺利滑跑,防止地面共振现象的发生,技术人员还应在降低机体侧向模态固有频率等方面因素出发,对影响直升机滑跑的因素,和导致直升机滑跑地面共振现象的原因进行分析和研究,进而为直升机的稳定运行提供保障。
        3、防止直升机滑跑地面共振发生的措施
(1)、在地面试飞的时候发生共振
        如果直升机在这个过程中发生地面共振,研究人员可以迅速将总距放到底,然后将装有油门环的直升机的油门环转至最小位置,这样就可以有效地减小总桨距,降低发动机功率,大大地减弱直升机滑跑地面共振现象。如果,在进行完这些操作过程中之后,地面共振现象振动现象没有得到明显减弱的话,这个时候操作人员要果断关闭发动机。
        (2)、着陆滑跑和滑行中发生地面共振
        由于这个时候直升机滑跑会受到一定外界因素的影响,所以当直升机滑跑地面共振发生的时候,操作人员需要将总距放到底,装有油门环的直升机,减小油门环,同时还要后拉驾驶杆至接近中立位置,一定要使用刹车,减小直升机滑跑的速度,如果没有效果,就要立即关闭发动机。
        (3)、在垂直起落的时候发生地面共振
        直升机不仅在滑跑的时候,会发现地面共振。它在起飞离地的一段距离中也会发生地面共振。导致这种现象的因素,主要有机场标高和直升机载重等情况。所以,要想防止共振现象的发生,可以在直升机快速离地的时候,及时地上提总距杆,这样可以使直升机迅速离地。
        此外,在发生“地面共振”后,操作人员即便是发现直升机机体外观无变形等变化,也要对直升机中的某些部附件进行检查,特别是要对重点部位进行全面的检查,如果发现直升机中的某些部附出现了问题,一定要采取有效的措施及时地进行解决,防止直升机在飞行过程中,或者是滑跑过程中,出现地面共振现象。
        结束语
        综上所述,随着科学技术不断地发展,直升机在各个领域都得到了有效地应用,要想有效提高我国的军防力量,技术人员就要对直升机滑跑地面共振的特性进行分析,对影响直升机滑跑的因素进行全面研究,从而不断地促进我国科学事业在社会中的持续发展。
        参考文献:
[1]魏钢, 刘湘一, 宋山松, et al. 直升机滑跑地面共振特性研究[J]. 海军航空工程学院学报, 2018, v.33;No.159(02):40-47.
[2]陈虎, 冷小磊. 飞机地面滑跑弹性演变随机响应分析[J]. 江苏航空, 2019(1):2-6.
[3]范澎澎, 姜忠东, 任帅, et al. 直升机尾桁实时故障诊断地面分析软件设计[J]. 国外电子测量技术, 2019(3):131-135.
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