[發(fā)明專利]一種直升機(jī)旋翼平衡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110696631.1
• 申請(qǐng)日: 2021-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN113525712A
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫燦飛;彭德潤(rùn);劉躍峰;趙振平;金思博
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司上海航空測(cè)控技術(shù)研究所
• 主分類號(hào): B64F5/60
• 分類號(hào): B64F5/60;B64C27/54
• 代理公司: 上海和躍知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31239
• 代理人: 楊慧

本發(fā)明公開了一種直升機(jī)旋翼平衡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整裝置，包含智能變距拉桿、數(shù)據(jù)采集單元、信息處理模塊、機(jī)載控制模塊和集流環(huán)，智能變距拉桿安裝在直升機(jī)的每一片漿葉上；數(shù)據(jù)采集單元用于采集錐體的高度和旋翼的振動(dòng)信號(hào)并傳遞到信息處理模塊；信息處理模塊進(jìn)行解算和濾波，并將處理后的錐體高度和振動(dòng)信號(hào)發(fā)送到機(jī)載控制模塊；機(jī)載控制模塊將錐體高度和振動(dòng)信號(hào)輸入到控制模型，將控制模型輸出的智能變距拉桿的驅(qū)動(dòng)力矩通過集流環(huán)傳遞至智能變距拉桿調(diào)節(jié)行程拉桿的伸縮量。本發(fā)明能有效克服槳轂添加配重方式調(diào)節(jié)能力有限且需直升機(jī)關(guān)機(jī)調(diào)節(jié)的缺點(diǎn)，實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)旋翼錐體高度以降低振動(dòng)，整體提高直升機(jī)旋翼平衡維護(hù)的技術(shù)水平。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于直升機(jī)試驗(yàn)領(lǐng)域，特別涉及一種直升機(jī)旋翼平衡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào) 整裝置。

背景技術(shù)

由于直升機(jī)旋翼以及其他旋轉(zhuǎn)部件的工作特點(diǎn)，振動(dòng)成為直升機(jī)的固有特 性，基于現(xiàn)有技術(shù)無法完全消除直升機(jī)的振動(dòng)，而降低振動(dòng)的方式主要有三種： 后緣調(diào)整片調(diào)節(jié)、槳轂配重調(diào)節(jié)和旋翼錐體調(diào)節(jié)。

后緣調(diào)整片調(diào)節(jié)是通過調(diào)整槳葉上的后緣調(diào)整片來降低振動(dòng)的方法。該方 法可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)，但由于該方式后緣調(diào)整片形狀較小，在實(shí)際運(yùn)行中發(fā)現(xiàn)， 某些槳葉的調(diào)整片并不敏感，即使將后緣調(diào)整片調(diào)整到最大角度，動(dòng)平衡值仍 然不發(fā)生變化，或變化非常小。

槳轂配重調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)每片槳葉的槳轂配重來降低振動(dòng)的方法，但每個(gè) 槳轂支臂上用于添加配重的位置對(duì)于添加配重的量值有限制，在一定條件下， 可能出現(xiàn)經(jīng)計(jì)算，在槳轂支臂上配重加滿的情況下，還需要在此支臂再增加配 重的情況。

旋翼錐體調(diào)節(jié)是通過調(diào)節(jié)旋翼錐體狀態(tài)來降低振動(dòng)的方法。傳統(tǒng)基于旋翼 平衡維護(hù)方式無法實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)調(diào)整，仍然需要地面停機(jī)后通過人工調(diào)整變距拉桿 的方式實(shí)現(xiàn)平衡調(diào)整，且調(diào)整后仍然需要再次啟動(dòng)驗(yàn)證調(diào)整效果，無法覆蓋直 升機(jī)使用全周期和全部飛行狀態(tài)，而且調(diào)整也是局部狀態(tài)下振動(dòng)水平的折衷。

然而當(dāng)前卻沒有一種具備較強(qiáng)調(diào)節(jié)能力、且實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)能力覆蓋直升機(jī)使用 全周期和全部飛行狀態(tài)的直升機(jī)動(dòng)平衡調(diào)節(jié)方法。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種直升機(jī)旋翼平衡實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)與調(diào)整裝置，可實(shí)時(shí)調(diào)整旋翼錐體高度且調(diào)節(jié)能力覆蓋直升機(jī)使用全周期和 全部飛行狀。

一種直升機(jī)旋翼平衡實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)整裝置，包含智能變距拉桿、數(shù)據(jù)采集 單元、信息處理模塊、機(jī)載控制模塊和集流環(huán)；

智能變距拉桿安裝在直升機(jī)的每一片漿葉上；

數(shù)據(jù)采集單元用于實(shí)時(shí)采集錐體的高度和旋翼的振動(dòng)信號(hào)，通過線纜傳遞 到信息處理模塊；

信息處理模塊將采集到的原始錐體的高度和旋翼的振動(dòng)信號(hào)進(jìn)行解算和濾 波，并將處理后的錐體高度和振動(dòng)信號(hào)通過線纜發(fā)送到機(jī)載控制模塊；

機(jī)載控制模塊將錐體高度和振動(dòng)信號(hào)輸入到控制模型，將控制模型輸出的 智能變距拉桿的驅(qū)動(dòng)力矩通過集流環(huán)傳遞至智能變距拉桿調(diào)節(jié)行程拉桿的伸縮 量。

優(yōu)選地，數(shù)據(jù)采集單元包括錐體高度測(cè)量?jī)x與振動(dòng)測(cè)量傳感器，錐體高度 測(cè)量?jī)x安裝于直升機(jī)前部風(fēng)擋與電子艙上部交界處，并應(yīng)保證錐體高度測(cè)量?jī)x 的測(cè)量光路無遮擋,該錐體高度測(cè)量?jī)x使用光學(xué)測(cè)量方式無線測(cè)量，基于槳葉通 過測(cè)量光路的時(shí)間差值，計(jì)算出槳葉的高度差值，指定其中一片槳葉為基準(zhǔn)槳 葉，其余槳葉與該基準(zhǔn)槳葉的差值為反映該旋翼系統(tǒng)的不同錐程度；

振動(dòng)測(cè)量傳感器安裝在槳轂上測(cè)量旋翼的振動(dòng)信號(hào)，基于3個(gè)振動(dòng)傳感器 分別測(cè)量x,y,z三個(gè)方向的振動(dòng)值，其中x向?yàn)橹鄙龣C(jī)運(yùn)行方向，y向?yàn)樾砥?面與x向垂直方向，z向?yàn)樾泶怪狈较颉?/p>

優(yōu)選地，信息處理模塊還將處理后的錐體高度和振動(dòng)信號(hào)使用無線傳輸?shù)?方式傳遞至地面站。