[發明專利]一種旋翼槳葉轉動慣量測試方法

有效

• 申請號: 201611068451.4
• 申請日: 2016-11-29
• 公開（公告）號: CN106595956B
• 公開（公告）日: 2019-02-26
• 發明（設計）人: 喻國瑞;黃國科;崔攀奎;何曉萌;李曉彬
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G01M1/10
• 分類號: G01M1/10
• 代理公司: 北京航信高科知識產權代理事務所(普通合伙) 11526
• 代理人: 高原

本發明公開了一種旋翼槳葉轉動慣量測試方法，屬于旋翼測試技術領域。本發明應用于測試槳葉繞旋轉中心轉動慣量和測試槳葉繞槳葉變距軸線轉動慣量，包括以下步驟：步驟一、夾持槳葉根部，使得槳葉繞根部可轉動和夾持槳葉兩端，使得槳葉繞槳葉變距軸線可轉動；步驟二、測量將槳葉水平放置時的靜距；步驟三、測量槳葉繞根部自然擺動的擺動周期和測量附加擺的自然擺動的擺動周期；步驟四、計算轉動慣量。本發明采用漿葉夾持夾具使漿葉整體擺動測量并采用激光位移傳感器測出穩定擺動周期的技術方案，獲取漿葉繞旋轉中心和繞槳葉變距軸線的轉動慣量，無需對槳葉進行分割處理，能夠準確測量槳葉轉動慣量對槳葉無任何損傷，采用特定夾具實施方便可靠。

技術領域

本發明屬于旋翼測試技術領域，具體涉及一種旋翼漿葉轉動慣量測試方法。

背景技術

槳葉轉動慣量是槳葉設計中的重要指標，它對旋翼的振動、載荷以及操縱配平等均產生重要影響，且槳葉的轉動慣量還是直升機自轉下滑性能的主要影響參數之一。但由于直升機槳葉的外形曲面復雜、內部結構和鋪層復雜、尺寸細長等特點，其轉動慣量測試存在許多困難。

一方面，目前已知的槳葉轉動慣量測試需要將槳葉進行切割，進行分段測試后再求和，這使得該測量為破壞性測量，且切割產生的碎削會大大降低測量精度。

另一方面，目前我國直升機工程設計中還沒有關于槳葉的轉動慣量測量的方法，槳葉的轉動慣量主要依賴于理論計算。在正向設計中缺少轉動慣量測試就不得能對設計計算結果進行驗證，增加了研制風險；在逆向工程中缺少轉動慣量測試則會直接導致工作無法開展。

發明內容

本發明的目的：為了解決上述問題，本發明提供一種旋翼漿葉轉動慣量測試方法，采用漿葉夾持夾具使漿葉整體擺動測量并采用激光位移傳感器測出穩定擺動周期的技術方案，獲取漿葉繞旋轉中心和繞槳葉變距軸線的轉動慣量。

本發明的技術方案：一種旋翼漿葉轉動慣量測試方法，包括以下步驟：

步驟一、數據準備；

獲取槳葉槳葉重量M_blade和槳葉展向重心位置到旋轉中心的距離L_cg0；

步驟二、制造試驗夾具和附加擺并獲取相應的轉動慣量；

a)在測試槳葉繞旋轉中心的轉動慣量試驗中，制造夾具并獲取夾具繞轉動軸的轉動慣量I_clip1及槳葉展向重心位置到夾具轉軸的距離L_cg1；

所述夾具應滿足試驗要求，所述夾具可夾持槳葉根部和槳葉尖部，該副夾具在具有槳葉夾持功能的同時，保證夾具轉軸可使得槳葉安裝后繞槳葉變距軸線轉動；

b)在測試槳葉繞槳葉變距軸線轉動慣量試驗中，制造附加擺并獲取附加擺繞轉動軸的轉動慣量I_add及夾具繞轉動軸的轉動慣量I_clip2；

所述附加擺應滿足試驗要求，所述附加擺具有唯一對稱面且該對稱面垂直于擺動軸；

步驟三、夾裝槳葉并獲取夾裝后的總質量以及測量位置到轉軸的距離；

c)在測試槳葉繞旋轉中心的轉動慣量試驗中，槳葉繞轉軸轉至水平，讀取電子稱讀數M₁以及測量位置到轉軸的距離d₁；

d)在測試槳葉繞槳葉變距軸線轉動慣量試驗中，夾具將槳葉水平架起，使擺動軸與變距軸重合；待槳葉自然平衡后，將附加擺與夾具固聯，讓附加擺繞轉軸轉至水平，讀取電子稱讀數M₂以及測量位置到轉軸的距離L；

步驟四、測量槳葉繞槳葉變距軸線轉動慣量試驗中槳葉繞根部自然擺動的擺動周期T₁和測量槳葉繞槳葉變距軸線轉動慣量試驗中附加擺的自然擺動的擺動周期T₂；