直升机旋翼，动力，传动系统模型及耦合影响

小羚羊 · 发表于 2013-9-3 18:18:37

直升机旋翼/ 动力/ 传动系统模型及耦合影响
薛海峰向锦武张晓谷
(北京航空航天大学航空科学与工程学院, 北京100083)
摘要: 为了提供有效的避免系统共振的设计措施,针对某型直升机的实际情况建立了该型号直升机的发动机、传动系统与旋翼、尾桨组成的机械扭振系统的分析模型. 用特征分析和阻抗匹配方法对系统各个模态固有特性包括固有频率和振型进行了对比计算和结果分析. 研究了模态固有特性在扭振系统耦合前后的变化,以及旋翼变转速对孤立桨叶和耦合后旋翼固有特性的影响,得出了避免系统共振的设计措施.
关键词: 直升机; 共振; 特征值
中图分类号: V 212.4
文献标识码: A 文章编号: 1001-5965(2004)05-0438-06

旋翼/ 动力/ 传动系统耦合的扭振系统在直升机飞行及地面开车时会受到基频为转速赘的N(N 为桨叶片数)倍的交变扭矩的作用,当扭振系统的固有频率与激振力的频率接近以至重合时,在系统中就会产生过大的交变载荷,以至引起结构的提前疲劳破坏. 除此以外也会引起直升机较大的振动. 这个问题在直升机的研制中曾多次出现,如我国的延安二号、美国的波音347 型等. 随着直升机性能的提高,扭振系统的摆振一阶模态对直升机的动力稳定性也会产生更大的影响;在直升机实际飞行中旋翼转速的变化也会引起扭振系统固有特性的改变. 这些问题在直升机研制阶段必须进行分析、计算以及试验. 文献[1 ~ 5]中调查了CH鄄54 等直升机中与扭振系统相关的振动问题,主要集中研究了发动机/ 机身/ 旋翼的动力特性,其侧重点放在发动机与旋翼的相互干涉上而没有对整个扭振系统进行研究;文献[6]建立了旋翼/ 发动机耦合的时域分析模型;文献[7]则侧重于传动系统的动力特性的研究;文献[8]提出了用阻抗匹配的方法来分析旋翼与动力/ 传动系统组成的扭振系统部分的思路,但没有介绍具体的模型和方法. 因此有必要通过分析找出对