[發明專利]一種直升機旋翼動平衡調整方法

在審

• 申請號: 201811363163.0
• 申請日: 2018-11-14
• 公開（公告）號: CN109556790A
• 公開（公告）日: 2019-04-02
• 發明（設計）人: 吳國寶;易暉;湯永
• 申請（專利權）人: 中國直升機設計研究所
• 主分類號: G01M1/38
• 分類號: G01M1/38;B64F5/60
• 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: 何嬌

本申請提供了一種直升機旋翼動平衡調整方法，屬于直升機試驗領域，其包括：獲取直升機旋翼的振動信號和轉速信號，并根據振動信號和轉速信號得到直升機旋翼的初始動平衡值；對任一槳葉施加試配重并重復步驟一，得到直升機旋翼的試配重動平衡值，根據初始動平衡值和試配重動平衡值的變化量的方向確定施加試配重的槳葉方向，根據槳葉確定其余槳葉在旋轉平面上的位置；將初始動平衡值以反方向延伸獲得待分解動平衡值，將待分解動平衡值分解到距離最近的相鄰兩槳葉。本申請能有效克服傳統頻譜分析方法在分析非平穩信號中存在的頻率混疊及能量泄露等問題，通過最多一次試配重結果，便能計算出動平衡調整建議，大大減少直升機的開車次數。

技術領域

本申請屬于直升機試驗領域，特別涉及一種直升機旋翼動平衡調整方法。

背景技術

直升機旋翼作為直升機的重要組成部件，為直升機的飛行提供所需的升力和推進力，同時也是直升機的一個主要振動源，直升機旋翼槳葉質量不平衡和氣動不平衡是引起機體振動加劇的常見原因。為了降低直升機振動，確保飛行安全，需定期對旋翼系統進行動平衡調整。常見的直升機旋翼動平衡調整方法通常是通過調整每片槳葉的槳轂配重，使得振動減小到允許范圍內。然而卻沒有一種快速有效地獲得動平衡調整所需的配置參數、減小動平衡的調整次數的方法。

發明內容

本申請的目的是提供了一種直升機旋翼動平衡調整方法，以解決上述任一問題。

本申請的技術方案是：一種直升機旋翼動平衡調整方法，所述直升機旋翼動平衡調整方法包括：獲取所述直升機旋翼的振動信號和轉速信號，并根據振動信號和轉速信號得到所述直升機旋翼的初始動平衡值；對任一槳葉施加試配重并重復步驟一，得到直升機旋翼的試配重動平衡值，根據所述初始動平衡值和所述試配重動平衡值的變化量的方向確定施加試配重的槳葉方向，根據所述槳葉確定其余槳葉在旋轉平面上的位置；將初始動平衡值以反方向延伸獲得待分解動平衡值，將所述待分解動平衡值分解到距離最近的相鄰兩槳葉。

在本申請一實施方式中，所述直升機旋翼的振動信號和轉速信號通過設置于所述直升機的傳感器獲得。

在本申請一實施方式中，所述根據振動信號和轉速信號得到所述直升機旋翼的初始動平衡值，包括：對獲取到的旋翼轉速信號進行分析，計算得到等角度重采樣的時間序列；對時域獲取的旋翼振動離散信號進行低通濾波；根據濾波后的離散量信號得到一條平滑曲線；根據計算得到的時間序列，對得到的振動信號的平滑曲線進行階次重采樣；將階次重采樣后得到的振動信號，利用短時離散傅里葉變換進行階次譜分析，得到直升機旋翼動平衡值。

在本申請一實施方式中，所述根據濾波后的離散量信號得到一條平滑曲線是利用一般線性插值法擬合得到。

在本申請一實施方式中，所述等角度重采樣的時刻序列計算方法為

式中：t_i為旋翼轉過角度為θ_i時所對應的時刻值；a₀、a₁、a₂為系數；θ_i為任意角度，0≤θ_i≤2Δθ。

在本申請一實施方式中，所述根據濾波后的離散量信號得到一條平滑曲線是利用一般線性插值法擬合得到，其方法為

式中，f(t_i)為重采樣時刻t_i對應的振動信號重采樣值；k為中間量；Δt₁、Δt₂為與t_i相鄰的兩個時域采樣時刻對應的振動值f(Δt₁)、f(Δt₂)。

在本申請一實施方式中，將階次重采樣后得到的振動信號，利用短時離散傅里葉變換進行階次譜分析，得到直升機旋翼動平衡值，包括