[發明專利]一種共軸正反轉雙旋翼振源分離方法

有效

• 申請號: 202011021090.4
• 申請日: 2020-09-25
• 公開（公告）號: CN112326164B
• 公開（公告）日: 2022-08-26
• 發明（設計）人: 孫燦飛;段超;黃林然;彭德潤;趙英梅
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司上海航空測控技術研究所
• 主分類號: G01M7/02
• 分類號: G01M7/02;B64F5/60
• 代理公司: 上海和躍知識產權代理事務所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發明公開了一種共軸正反轉雙旋翼振源分離方法，包含以下步驟：第一步：在共軸正反轉雙旋翼的主減速器上端面安裝第一振動傳感器和第二振動傳感器；第二步：將光電轉速傳感器和光電轉速傳感器專用反光紙配置在能測量到共軸正反轉雙旋翼的轉速的位置上；第三步：通過光電轉速傳感器、第一振動傳感器和第二振動傳感器進行時序同步采集共軸正反轉雙旋翼的轉速和振動數據；第四步：通過傳感器數據方程組獲得上層旋翼的振動幅值、上層旋翼的相位、下層旋翼的振動幅值、下層旋翼的相位。本發明便于后續共軸雙旋翼系統的精準動平衡調整工作。

技術領域

本發明屬于航空測試技術，涉及一種共軸正反轉雙旋翼系統振源分離方法，用于確定共軸正反轉雙旋翼系統中的上下兩層旋翼的振動幅值和相位。

背景技術

單層旋翼高速旋轉時，振動的不平衡會產生離心力，在該離心力的作用下，直升機會呈現“篩狀”抖動。共軸正反轉雙旋翼系統上下兩層旋翼轉速相同，旋轉方向相反，相對于單旋翼增加了一個激振源，兩個同頻率反方向的振源耦合，合成了更復雜的振動信號，使直升機機體振動更加難以預測，影響飛行安全，也為共軸正反轉雙旋翼直升機旋翼平衡的精準調整帶來極大地困難。

發明內容

本發明的目的在于提供一種共軸正反轉雙旋翼振源分離的方法。該分離方法可從共軸正反轉雙旋翼系統振動信號中分離提取出上旋翼和下旋翼振動信號，進而確定上下兩層旋翼振動幅值和相位，便于后續共軸正反轉雙旋翼系統的精準平衡調整工作。

本發明的發明目的通過以下技術方案實現：

一種共軸正反轉雙旋翼振源分離方法，包含以下步驟：

第一步：在共軸正反轉雙旋翼的主減速器上端面安裝第一振動傳感器和第二振動傳感器；

第二步：將光電轉速傳感器和光電轉速傳感器專用反光紙配置在能測量到共軸正反轉雙旋翼的轉速的位置上；

第三步：通過光電轉速傳感器、第一振動傳感器和第二振動傳感器進行時序同步采集共軸正反轉雙旋翼的轉速和振動數據；

第四步：通過求解下述方程組，獲得上層旋翼的振動幅值a₁、上層旋翼初始相位θ₁、下層旋翼的振動幅值b₁、下層旋翼初始相位

其中：幅值A1和相位Ψ1由第一振動傳感器測量，幅值A2和相位Ψ2由第二振動傳感器測量，w旋轉角速度由光電轉速傳感器測量，θ₁為上層旋翼初始相位；為下層旋翼初始相位。

本發明的有益效果在于：該共軸正反轉雙旋翼振源分離方法可從共軸正反轉雙旋翼振動信號中分離提取出上層旋翼和下層旋翼的振動信號，進而確定上下兩層旋翼振動幅值和相位，便于后續共軸正反轉雙旋翼系統的精準動平衡調整工作。

附圖說明

圖1為振動測量傳感器的布局示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的詳細說明。

本發明通過分析共軸正反轉雙旋翼系統的上下層旋翼引起的振動通過槳轂和機體的耦合傳遞路徑，選取振動傳感器和轉速傳感器的安裝位置，傳感器夾角可為任意角度。最后結合兩個振動傳感器測量振動結果和數學模型，實現共軸正反轉雙旋翼系統上下兩層振動信號的分離，分別得到上層和下層旋翼的振動幅值和相位。主要包含以下步驟：

第一步：在共軸正反轉雙旋翼的主減速器上端面安裝第一振動傳感器和第二振動傳感器，第一振動傳感器和第二振動傳感器之間的夾角可為任意角度，參見圖1所示，此處以90°為例；