- 相關推薦
直升機地面共振有效處置方法
地面共振是指直升機在地面試車、滑行、垂直起降和滑跑起降中，受一定的初始干擾后突然發生左右搖擺現象，振幅迅速增大，直至損壞機體的一種強烈振動現象。下面是小編為大家分享直升機地面共振有效處置方法，歡迎大家閱讀瀏覽。
直升機地面共振有效處置方法
一、地面共振的基本概念
(一)地面共振的現象
地面共振是指直升機在地面試車、滑行、垂直起降和滑跑起降中，受一定的初始干擾后突然發生左右搖擺現象，振幅迅速增大，直至損壞機體的一種強烈振動現象。在駕駛艙內，飛行員受抖動影響，會出現看不清儀表指示、操作難度加大、產生眩暈、反應不夠及時等現象。
(二)地面共振的危害
直升機具有足夠的結構強度是保證直升機可靠安全飛行極為重要的條件。振動的過程也是載荷作用的過程，所以當振動的強度達到一定值時，在很短的時間內就會引起機體結構變形，材料破壞。
直升機的“地面共振”是低頻率大振幅的振動。對飛行人員的影響是操縱不夠穩定，判斷不夠及時。顫動嚴重時，振幅增大，駕駛桿晃動大，導致操縱困難。座椅隨機身振動嚴重，易引起飛行員視線模糊、頭暈目眩、反應遲鈍等。如不及時處理，一般在不到十秒鐘的時間內，就可以打壞槳轂，折斷尾梁、斜梁，甚至機體翻倒、旋翼打地、造成機毀人亡的嚴重事故。
二、地面共振的原因及條件
地面共振有多種原因可引起，但從其根源來說分為非操作原因和操作原因。
(一)非操作原因
旋翼運轉著的直升機，在地面受到非操作原因外界干擾后，引起槳葉在旋轉面內振動，這時旋翼在旋轉平面內出現不平衡的慣性力，從而激起直升機在起落架上的水平振動，這個激振頻率決定于槳葉本身擺振的固定振頻和旋翼的轉速，當它接近直升機在起落架上水平振動的固有振頻時，會使直升機振動起來。在機體振動時，又反過來產生使槳葉在旋轉面振動的力，即對旋翼的擺振進行激振。
機體振動和槳葉振動的這種關系，在一定的旋翼轉速下，固有振頻便會相互激振，不斷加劇，如此惡性循環，以致很快損壞。在實際飛行中，主要有以下幾種原因：
一是跑道不平，滑行速度過大。起落架承受壓力不均勻，槳葉揮舞不規律，滑行速度增大，壓力變化頻繁，揮舞調節系數改變，振動頻率產生耦合，機體產生振動。
二是兩個主起落架緩沖支柱或輪胎壓力不相等。由于維護原因或其他原因，造成起落裝置兩側緩沖壓力不均等，在地面滑行時，槳葉揮舞受到干擾，產生不均勻的側向力距，從而引起地面共振。
三是旋翼脫錐，液壓減擺力矩不一致。當旋翼調整片變形、蒙皮撕裂或嚴重脫膠、拉桿脫落或松動產生旋翼脫錐時，液壓減擺力矩變化，直升機狀態不穩定，出現周期性、篩羅式的往復搖擺，產生振動。
四是受到氣象條件的影響。當在地面滑行中，出現低空風切變或較大的陣側風時，直升機受到的氣流擾動產生急劇變化，操縱力矩發生不規則改變，旋翼旋轉面產生不規律的傾斜，會引起地面共振。
(二)操作原因
直升機在地面運轉狀態中因飛行員操作失誤也會引起槳葉在旋轉面內振動。主要有以下幾種原因：
一是地面試車產生共振。在地面試車中，當飛行員加滿油門環檢查自動駕駛儀高度通道時，總距產生跳躍、卡滯現象，造成機輪非正常離地，飛行員不及時穩桿穩舵，控制好總距，甚至晃動駕駛桿，造成旋翼旋轉力矩產生變化，耦合系數增大，產生地面共振。
二是地面滑行(滑跑)產生共振。在滑行過程中粗猛蹬舵或側向改變駕駛桿位置，槳葉都可能由于離心力偏移產生移位，機體可能以這種轉動頻率帶起落架一起擺振。一旦這種情況發生，重心的旋轉運動和擺振如果同步，重心就不是向內旋轉，而是劇烈的向外運動，在槳轂處產生轉動的力矩，幾乎瞬間，就可使直升機振裂。
三是垂直著陸產生共振。垂直著陸時，飛行員下放總距過快或突然性蹬舵，造成著陸過重或突然失去狀態控制，都會造成旋翼在旋轉平面內出現不平衡的慣性力，從而激起直升機在起落架上的水平振動。
(三)產生地面共振的條件
由上面的分析可以得出地面共振產生的條件有以下幾點：
一是地面共振不穩定性發生在旋翼頻率與機體固有頻率重合或接近重合時。
二是不穩定源是旋翼擺振與機體正向回轉運動之間的相互激勵，而能量來源則是旋翼的旋轉功能，而旋翼的旋轉功能來自發動機發出的能量。
三是槳葉擺振固有頻率越低，槳葉總質量與直升機質量之比越大，則地面共振不穩定性就越大。
四是只有同時存在擺振阻尼及機體(起落架)阻尼才可能消除地面共振不穩定區。
五是有足夠的外界干擾。
三、地面共振的處置
直升機在起落架接地的情況下運轉時，應當有發生和處置地面共振的思想準備，這是及時判斷和正確處置的前提。
(一)地面試車時
如果確認地面共振已經發生，應立即把總距桿放到底，減小旋翼轉速，并蹬舵保持好方向。迅速大幅度地改變旋翼轉速，使慣性離心激振力的頻率遠離發生共振的頻率，消除產生共振的內因。
采取上述措施后，如果振動仍沒有明顯降低，應立即關閉發動機，切斷共振的能源，并及時使用旋翼剎車，使旋翼轉速迅速減小到共振轉速之外。
(二)滑行滑跑時
在滑行(滑跑)中如發生地面共振，應迅速將總距桿放到底，左轉油門環剎車減速，同時用駕駛桿修正直升機的傾斜，禁止蹬舵修正傾斜，迅速大幅度地改變旋翼轉速，使慣性離心激振力的頻率遠離發生共振的頻率，消除產生共振的內因。
(三)在垂直起落時
如在著陸剛接地或起飛離地瞬間時，根據機場標高、溫度、濕度、載重等確定有可能迅速使直升機離地，可立即上提總距桿，使直升機迅速離地，“地面共振”也就不存在了。
發生“地面共振”后，直升機某些部分因強烈振動可能被破壞，因此，應對旋翼的槳葉、槳轂的限動塊和各關節、尾梁、起落架緩沖器等部件進行檢查，同時，還要檢查個附件、設備的固定是否松動，以保證下次飛行的安全。
四、地面共振的預防措施
為防止直升機在使用中出現地面共振的措施，一種做法是調整旋翼擺振固有頻率及機體固有頻率，使頻率重合點及相應的不穩定區移出范圍之外;另一種做法是保證所需的擺振阻尼及機體(起落架)阻尼以消除不穩定性。三是飛行員操縱動作柔和。實際上往往需要同時采用這三種措施。
(一)保證阻尼裕量的構造措施
防止地面共振所需的阻尼，主要由旋翼減擺振器提供。因此，旋翼減擺器和起落架減震器雖其主要作用是減小前飛時旋翼的擺振和著陸時機體的受力，但也要適當地兼顧防止地面共振的需要。
1.旋翼減擺器。旋翼減擺器工作時提供阻尼，以減弱旋翼槳葉的擺振，自然有利于防止地面共振。很多現代直升機采用了粘性減擺器，由于其彈性剛度作用，額定轉速時擺振基階頻率提高了，因而旋翼擺振固有頻率也提高了，也增大了擺振阻尼。
2.起落架減震器
減震器工作時提供阻尼，以衰減直升機的起伏振動，當然也有利于防止地面共振。為此必須注意：一是減震器的初壓要小;二是減震器壓縮初期的阻尼要適當大些，只在減震器小壓縮的情況下起作用，用以防止地面共振;三是采用剛度較大的輪胎，使減震器及早參與工作，這對防止地面共振有利。
(二)保證合適的機體固有頻率的措施
一是調整機體固有頻率。通過良好的設計，調整起落架則度，保證合適的機體固有頻率，使機體固有頻率與旋翼固有頻率錯開。
二是保證機輪滾動時間的側向剛度。機體橫向振動時，其固有頻率取決于減震器和起落架的側向剛度。為了防止滑跑時發生地面共振，對直升機的地面最大滑跑速度應有限制。
三是防止輪胎時而離地使剛度降低。直升機起降時，在機輪離地前或接地后瞬間，旋翼拉力T與機身重力G處于這樣狀態：T稍小于G，但又接近G。此時，輪胎在地面，時而發生離地情況。在此情況下，直升機的橫向振動，變成帶“間隙”的振動。在間隙出現時，離地輪胎的剛度為零。在間隙消失時，輪胎剛度又恢復。其結果，使直升機橫向、縱向固有振頻降低，不穩定區邊界下降，二階振動的轉速穩定裕量減小。當振幅足夠大時，不穩定區下界會落入工作轉速范圍內，如遇外力干擾，就會發生地面共振。因此，為了防止滑跑時發生地面共振，對直升機的離地時的操縱有嚴格的規定。
(三)保證飛行員正確操縱動作
在飛行的各個課目中，操作人員都要做到，操縱動作柔和防止粗猛動作，在地面試車的時候不要頻繁的操作駕駛桿，滑行滑跑中不要粗猛的使用舵，在跑道不平時，應斷開自動駕駛儀。在著陸的過程中不要過于頻繁的使用總距桿，下降率不要過大，防止粗暴著陸。
直升機地面共振簡述
直升機在地面運行時因槳葉擺振與機體振動之間的耦合而產生的自激振動。雖然稱為地面共振，實際上這種振動并非是起因于外加交變力的強迫振動，而是自激振動。擴大振動的能量來自驅動旋翼的發動機。這種振動一旦發生，振幅在幾秒鐘內便可達到十分劇烈的程度，常常造成槳葉折斷、輪胎破裂、機身翻倒，甚至人身傷亡等嚴重事故。直升機地面共振曾一度成為阻礙直升機發展的技術難關。
直升機地面共振在槳葉一定轉速范圍內發生，這個范圍稱為直升機地面共振轉速不穩定區。避免地面共振的主要途徑是適當選擇起落架的剛度、阻尼，并在各槳葉上配置適量阻尼的減擺器。
產生原因
直升機發生地面共振的內因是其本身存在著兩個相互關聯的振動系統，一個是槳葉繞垂直鉸的擺振系統，另一個是機身與起落架組成的振動系統。
發生地面共振的外因是直升機受到某種初始干擾，例如，大側風，操縱動作粗猛，道面凸凹不平等。由于初始干擾的作用，各片槳葉繞擺振軸線的擺振角不同，使得旋翼總重心偏離旋轉中心，產生不平衡的離心力，激起機體在起落架上的振動，而機體的振動又會以支座運動激振的方式反過來激起各片槳葉繞垂直鉸的附加擺振。在一定條件下這兩種通過慣性力耦合的振動彼此激勵，振幅不斷增大，使直升機處于不穩定狀態，形成地面共振。
【直升機地面共振有效處置方法】相關文章：
古典舞的地面訓練方法09-03
增肌的有效方法10-13
有效的健身方法介紹08-15
最有效的黑發方法07-21
有效的練習呼吸的方法09-08
與客戶有效溝通的方法10-05
激勵員工的有效方法03-26
有效激勵員工的方法08-04
員工激勵的有效方法08-02