實際上當槳葉發生不正常位移時,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構上就會造成直升機前后、左右搖擺。如果任由這種搖擺發展下去,就足以使直升機側翻,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,以及根據維護手冊中的規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。減震支柱也應根據維護手冊中相關的內容,定期檢查壓力及伸展狀況。
滑橇式起落架一般都設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,尤其是在鉸接點發生磨損或者沒有進行正確的起落架調試時。滑橇式起落架應該根據維護手冊的相關內容進行定期、仔細的維護,避免可能的地面共振現象。
地面共振也經常出現在旋翼開始轉動并且逐漸加速的期間,這是由于在這段期間內槳葉離心力不夠大,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速。
一旦直升機發生地面共振,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,則應立即關閉發動機,并柔和地使用旋翼剎車;
4
)在滑跑情況下如果出現地面共振,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。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車,查明原因。
第4章減速器
第 4.1節直升機傳動系統
4.1.1傳動系統的布局與類型
現在的直升機通常采用燃氣渦輪軸發動機提供所需功率,用于驅動主旋翼、尾旋翼和其他功能附件,包括液壓泵、發電機、滑油泵及冷卻系統等。
不同的直升機類型和設計思想,決定了其傳動系統組成部件的不同。一單主旋翼傳動
傳統的單主旋翼 /尾槳直升機具有設計簡單的優點,但需要損失功率以驅動尾槳。經測算,在直升機懸停狀態下,驅動尾槳大約消耗 8-10%的有效功率,平飛狀態下約消耗 3-4%的有效功率。另一個缺點是常規尾槳有可能發生的尾槳觸地危險或傷害地面人員。
現代直升機的傳動系統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軸節等部件:
動力裝置 渦輪軸發動機或活塞發動機
離合器設備 用于裝有軸式渦輪軸或活塞式發動機的飛機
自由輪設備 防止傳動系統產生逆向驅動
組合齒輪箱 組合多臺發動機的功率輸入,并匯合輸出到主旋翼
主減速器 安裝和驅動主旋翼
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車后使旋翼停止轉動
中減速器 改變驅動方向至尾槳
尾減速器 安裝和驅動尾槳轂、槳葉
自由渦輪
圖 4-1單發直升機傳動系統構造圖
圖 4-2雙發直升機傳動系統二多旋翼直升機
共軸直升機具有兩個反向旋轉的主旋翼,這樣旋翼旋轉產生的反扭距相互抵消,從而取消了尾槳設計。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計復雜且重量大。
并列式雙主旋翼設計布局的直升機在平飛狀態下減少了功率需求,但其存在較大的機身牽引阻力、較大的結構重量、驅動齒輪和傳動軸結構復雜、傳動系統操縱困難等缺點。內部嚙合式的旋翼設計雖簡化了傳動系統,但卻損失了升力效率(簡稱升效)。
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