[發明專利]一種剛度可調的直升機減震機構

有效

• 申請號: 201510001378.8
• 申請日: 2015-01-04
• 公開（公告）號: CN105818972B
• 公開（公告）日: 2018-03-02
• 發明（設計）人: 林長亮;孫秀文;王金亮;夏發令;高磊;趙澤乾;張亞軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱飛機工業集團有限責任公司
• 主分類號: B64C27/04
• 分類號: B64C27/04;B64C1/06
• 代理公司: 中國航空專利中心11008
• 代理人: 杜永保

技術領域

本發明屬于飛機結構設計領域，特別涉及一種剛度可調的直升機減震機構。

背景技術

在所有飛行器中直升機的振動是最為嚴重的，過大的機體振動水平不僅使駕駛員感到難受、易于疲勞，造成操作失誤，影響飛行安全；使機內乘員感到不舒服；而且使機體易受疲勞損壞，儀器儀表工作失靈，降低整機的可靠性，增加使用維護成本，因此，降低直升機飛行中機體的振動水平一直是直升機研制過程中最為關注的關鍵技術問題之一。

降低直升機振動水平主要從兩方面入手：降低旋翼振動載荷與降低機體振動響應。根據是否有外界能量輸入主要分為被動減振技術與主動減振技術。目前，我國振動主動控制技術研究尚未成熟，還處于原理驗證試飛階段，與實際應用還有一段距離；被動減振技術常用的主要有動力吸振器和機體結構優化設計兩種。

動力吸振器基本原理：通過在目標振動系統上附加一個子結構，適當選擇子結構的結構形式、動力參數以及與主系統的耦合關系，改變主系統的振動狀態，從而在預期的頻段上減少主振系的強迫振動響應。動力吸振器的設計一般都會附加一個質量塊，如果質量塊的質量過大，則會影響全機重量重心，如果質量過小，則會限制減振效果。對于已經設計定型且批量生產的直升機來說，往往會受到空間的限制，使得無法安裝動力吸振器。

機體結構的優化即通過加強或減弱的方法改變已有結構的剛度，使得機體的固有頻率避開旋翼的激振頻率，從而降低振動響應水平。直升機在生產制造過程中，由于存在制造、裝配偏差會引起機體局部結構的頻率、振型產生變化，因此該方法設計的減振方案對制造偏差的包容度小，只能解決個別架機的振動問題。

發明內容

本發明要解決的技術問題在于，設計一種剛度可調節機構，提高對制造偏差的包容度，通過改變機體局部結構頻率、振型，達到降低機體振動響應的目的。

為解決上述問題本發明技術方案提供一種剛度可調的直升機減震機構，包括彎梁1和支座8，所述彎梁包括前端101、中部102、尾部103，所述前端101的剖面為工字型，左右兩側各有三個鉚釘孔，通過六個鉚釘與觀瞄平臺2連接，中部102剖面為工字型，其右側設有四個矩形口，在彎梁1與觀瞄平臺2連接時能夠起到定位作用，尾部103為矩形板，上面設置六個螺栓孔，通過螺栓6與所述支座8連接，所述支座8通過上下各三個螺栓固定在縱梁9上，所述彎梁1的中部102穿過腹板4，前端101與觀瞄平臺2連接尾部103通過螺栓與所述支座8連接，通過調整六個螺栓孔上螺栓的數量與分布實現剛度調節。

能夠實現連接剛度由0.6％到14.7％范圍內的調節，覆蓋絕大多數直升機的剛度調節需求。經大量飛行振動測試標明，平均降低振動水平為40％。

附圖說明

下面結合附圖對本發明的具體實施方式做進一步詳細的說明，其中：

圖1是剛度可調減振機構；

圖2是彎梁結構圖；

圖3是結構剛度調整原理圖；

其中：1為彎梁、101為彎梁前端、102為彎梁中部、103為彎梁尾部、2為觀瞄平臺、3為框、4為腹板、5為縱梁上緣條、6為螺栓、7為縱梁下緣條、8為支座、9為縱梁。

具體實施方式

本發明實施例提供一種剛度可調的直升機減震機構，該機構能夠調整直升機前機身的局部剛度，使前體身的振型發生改變，使得振動節點靠近駕駛員地板，從而實現減振的目的。其剛度調節原理：彎梁的前端101與觀瞄平臺2通過6個鉚釘連接，能夠將平臺的振動載荷通過彎梁中部102傳遞給尾部103，尾部103認為是一個懸臂梁結構，通過調整螺栓6的約束位置，相當于調整了懸臂梁的長度，進而調整了懸臂梁的剛度，最終實現了機體局部剛度調整。結構剛度調節原理如圖3所示。

某架直升機在試飛過程中，飛行員反映直升機地板振動很大，尤其前飛速度為100Km/h，220Km/h振動非常嚴重。經實測駕駛員腳蹬地板處振動加速度值平均值高達0.3g。

在該機上安裝剛度可調節機構。安裝步驟如下：

1、分解縱梁上緣條5與下緣條7靠近框3的三個鉚釘。

2、腹板4處允許開孔，待減振效果良好后，對其補強。

3、借用縱梁9上緣條5與下緣條7上的鉚釘孔，利用螺栓將支座8固定。

4、將彎梁1前端與觀瞄平臺2鉚接，利用螺栓6將彎梁尾部103與支座8連接。

直升機在安裝剛度可調節機構后進行試飛并根據測試結果進行剛度調整。調整步驟如下：

1在駕駛腳蹬地板上粘貼加速度傳感器，將傳感器與振動測試設備相連，用于記錄駕駛腳蹬地板的振動加速度。