11.03.2019
219.016.d6ba

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ДИСБАЛАНСА НЕСУЩИХ ВИНТОВ ВЕРТОЛЕТА

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002247344
Дата охранного документа
27.02.2005
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к испытательной технике. Сущность: измеряют амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета ϕ относительно продольной оси вертолета от дисбаланса и продольного пробного дисбаланса ΔS в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой, проходящей через ось вращения винта и расположенной в продольной плоскости симметрии вертолета, поперечного подобного дисбаланса ΔS в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой, проходящей через ось вращения винта и перпиндикулярной продольной плоскости симметрии вертолета, устанавливаемых поочередно на одном несущем винте при угловом положении ψ одной и той же лопасти невращающегося несущего винта относительно продольной плоскости симметрии вертолета. Вычисляют дисбаланс. Пробные дисбалансы ΔS и ΔS устанавливают так же на другом несущем винте, измеряют дополнительно амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета α относительно поперечной оси вертолета, а дисбалансы продольного одного S, другого S несущих винтов и поперечные одного S, другого S несущих винтов вычисляют по математическим выражениям. Технический результат: повышение достоверности испытаний. 3 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к области авиационной техники и касается определения дисбаланса несущих винтов вертолета.

Известен способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета, заключающийся в измерении амплитуд угловых колебаний одного углового перемещения фюзеляжа вертолета и амплитуд линейных колебаний одного линейного перемещения фюзеляжа в центре масс вертолета от дисбаланса винтов и пробных дисбалансов одного винта, вычислении дисбалансов винтов (см. патент России №2194959; 2001 г. - прототип).

При таком способе определяются дисбалансы двух несущих винтов, расположенных только на различных расстояниях по высоте от центра масс вертолета (вертолеты соосной и продольной схем), а в математические выражения для определения дисбалансов винтов в качестве параметров входят эти расстояния, величины которых сами подлежат определению, что снижает достоверность результатов определения дисбалансов.

Задача, решаемая в заявляемом техническом решении, заключается в определении дисбалансов несущих винтов вертолета при осуществлении технического результата - определении дисбалансов несущих винтов при различных и одинаковых расстояниях винтов по высоте от центра масс вертолета (вертолеты соосной, продольной и поперечной схем).

Существенными признаками заявляемого способа определения дисбаланса несущих винтов вертолета, общими с прототипом, являются: измерение амплитуд угловых колебаний фюзеляжа вертолета ϕ относительно продольной оси вертолета от дисбаланса и продольного пробного дисбаланса ΔSХ в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой, проходящей через ось вращения винта и расположенной в продольной плоскости симметрии вертолета, поперечного пробного дисбаланса ΔSZ в двух диаметрально противоположных положениях относительно оси вращения винта по прямой, проходящей через ось вращения винта и перпендикулярной продольной плоскости симметрии вертолета, устанавливаемых поочередно на одном несущем винте при угловом положении Ψ одной и той же лопасти невращающегося несущего винта относительно продольной плоскости симметрии вертолета, вычисление дисбаланса.

Признаками, отличительными от прототипа, являются: пробные дисбалансы ΔSX и ΔSZ устанавливают так же на другом несущем винте, измеряют дополнительно амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета α относительно поперечной оси вертолета, а дисбалансы продольные одного S

B
X
, другого S
H
X
несущих винтов и поперечные одного S
B
Z
, другого S
Н
Z
несущих винтов вычисляют по математическим выражениям

,

где обозначено:

,

αS; ϕS - амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета от дисбалансов винтов (24);

αX; ϕX - амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета от продольного дополнительного дисбаланса ΔSX винта в первом положении (25);

α-X; ϕ-X - амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета от продольного дополнительного дисбаланса -ΔSX винта во втором положении с диаметрально противоположным направлением (26);

αZ ϕZ - амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета от продольного дополнительного дисбаланса ΔSZ винта в первом положении (27);

α-Z; ϕ-Z - амплитуды угловых колебаний фюзеляжа вертолета от продольного дополнительного дисбаланса -ΔSZ винта во втором положении с диаметрально противоположным направлением (28).

Совокупность признаков заявляемого изобретения, отличная от прототипа, является необходимой и достаточной для обеспечения технического результата.

Технический результат - определение дисбалансов несущих винтов при различных и одинаковых расстояниях винтов по высоте от центра масс вертолета с применением математических выражений для определения дисбалансов, которые не используют в качестве параметра расстояния по высоте от несущих винтов до центра масс вертолета, реализуется при осуществлении совокупности существенных признаков заявляемого изобретения, причинно-следственная связь между которыми следует из результатов решения дифференциальных уравнений движения (29), представленных математическими выражениями (22), (23).

На Фиг.1 представлен вид сбоку на вертолет. Поперечное сечение вертолета при виде спереди показано на Фиг.2. Вид на вертолет сверху показан на Фиг.3.

На фюзеляже 1 вертолета с центром масс 2 закреплены один и другой несущие винты 3,4. Оси вращения винтов 5. На Фиг.1,2,3 показан соосный вертолет, поэтому оси одного и другого винтов совпали. У вертолета продольной схемы оси одного и другого винтов разнесены по длине фюзеляжа в продольном направлении и не совпадают. У вертолета поперечной схемы оси одного и другого винтов также не совпадают, поскольку разнесены в поперечном направлении. Для заявляемого способа определения дисбаланса несущих винтов, закрепленных на вертолете на любой высоте, их размещение на вертолете не имеет значения. Лопасть 6 с осью 7 невращающегося несущего винта расположена под углом Ψ с продольной плоскостью симметрии 8 вертолета. На фигурах показана система координат OXYZ, связанная с вертолетом с началом в центре масс 2. Ось OY параллельна оси 5. Продольная ось 9 вертолета находится в продольной плоскости симметрии 8 вертолета и совпадает с осью ОХ; поперечная ось 10 вертолета совпадает с осью OZ. Оси чувствительности вибродатчиков 11,12,13 лежат в плоскости XOY, при этом ось чувствительности вибродатчика 12 проходит через центр масс 2. Оси чувствительности вибродатчиков 14,15 лежат в плоскости ZOY. Амплитуды перемещений фюзеляжа по вибродатчикам 11 и 13 обозначены соответственно y1 и y2, а по вибродатчику 12 - y0. Амплитуды перемещений фюзеляжа 14 и 15 обозначены соответственно y3 и y4. Угловые перемещения вертолета вокруг оси OZ обозначены αt, угловые перемещения вертолета вокруг оси ОХ - ϕt. Расстояния от центра масс 2 до одного и другого винтов 3,4 обозначены соответственно hв и hн. Расстояния от вибродатчиков 11 и 13 до центра масс 2 обозначены соответственно а1 и a2, а расстояние между вибродатчиками 11 и 13 - а. Расстояния от вибродатчиков 14 и 15 до центра масс 2 обозначены соответственно в3 и в4, а расстояние между вибродатчиками 14 и 15 - в.

Прямая 16 проходит через ось вращения винта 5, пенпендикулярна ей и расположена в продольной плоскости симметрии 8 вертолета. Прямая 17 проходит через ось вращения винта 5 и перпендикулярна плоскости симметрии 8 вертолета. Один продольный пробный дисбаланс несущего винта ΔSX устанавливают на прямой 16 в первом положении 18 (ΔSX) и во втором положении с диаметрально противоположным направлением 19 (-ΔSX). Другой поперечный пробный дисбаланс несущего винта ΔSZ устанавливают на прямой 17 в первом положении 20 (ΔSZ) и во втором положении с диаметрально противоположным направлением 21 (-ΔSZ). При виде на вертолет спереди и сбоку прямые 16 и 17, положения пробных дисбалансов 18,19 и 20,21 показаны как на одном, так и на другом несущих винтах.

Способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета реализуется следующим образом. Измеряют амплитуды колебаний y0,S; y1,S; y2,S; y3,S; y4,S фюзеляжа 1 вертолета на частоте ω ращения несущих винтов 3 и 4 при дисбалансах: продольных одного S

В
Х
, другого S
H
X
винтов и поперечных одного S
В
Z
, другого S
H
Z
винтов по вибродатчикам 11,12,13,14 и 15 при полете вертолета в режиме висения. Затем, прервав полет вертолета, устанавливают одну из лопастей одного винта 3 в угловом положении Ψ, закрепляют продольный пробный дисбаланс ΔSX на этом несущем винте в первом положении 18 и измеряют амплитуды колебаний y0,X; у1,X; y2,X; y3,X; y4,X фюзеляжа с частотой ω на режиме висения. Прервав полет, устанавливают ту же лопать в угловое положение Ψ, закрепляют продольный пробный дисбаланс -ΔSX на этом несущем винте во втором положении 19 с диаметрально противоположным направлением и измеряют амплитуды колебаний у0,-X; y1,-X; y2,-X; y3,-X; y4,-X фюзеляжа с частотой ω на режиме висения. Прерывают полет, устанавливают ту же лопасть в угловое положение ψ, закрепляют поперечный пробный дисбаланс ΔSZ на этом несущем винте в первом положении 20 и измеряют амплитуды колебаний y0,Z; y1,Z; y2,Z; y3,Z; y4,Z фюзеляжа с частотой ω на режиме висения. Прервав полет, при угловом положении Ψ той же лопасти закрепляют поперечный пробный дисбаланс -ΔSZ на этом несущем винте во втором положении 21 с диаметрально противоположным направлением и измеряют амплитуды колебаний y0,-Z; y1,-Z; y2,-Z, y3,-Z, y4,-Z фюзеляжа с частотой ω на режиме висения.

Прервав полет вертолета, устанавливают одну из лопастей другого винта 4 в угловом положении ψ и на этом винте производят установку пробных дисбалансов и измерение вибраций в полете в той же последовательности, что и на винте 3.

Вычисление собственно дисбаланса несущих винтов: продольных S

В
Х
, S
H
Х
и поперечных S
В
Z
, S
Н
Z
осуществляется с помощью математических выражений (22), (23) и (30).

Возможность осуществления технического решения следует из описания последовательности его реализации и следует из решения дифференциальных уравнений угловых перемещений вертолета вокруг осей OZ и ОХ:

,

где: Jα - момент инерции вертолета относительно оси OZ;

Jϕ - момент инерции вертолета относительно оси ОХ.

Перемещения вертолета являются гармоническими с частотой вращения несущих винтов ω и происходят от дисбалансов винтов S

В
Х
;S
Н
Х
;S
В
Z
;S
H
Z
с амплитудами (24), от продольных пробных дисбалансов ΔSX и -ΔSX с амплитудами соответственно (25) и (26), от поперечных пробных дисбалансов ΔSZ и -ΔSZ с амплитудами соответственно (27) и (28). В результате решения уравнений (29) движения вертолета получаем математические выражения (22) и (23) для вычисления дисбалансов несущих винтов вертолета.

В свою очередь, амплитуды угловых колебаний вертолета связаны с амплитудами его линейных колебаний следующим образом:

где: j=s; х; -х; z; -z.

В результате реализации заявляемого технического решения осуществляется определение дисбалансов несущих винтов и последующее их устранение - балансировка несущих винтов вертолета.

Способопределениядисбалансанесущихвинтоввертолета,заключающийсявизмеренииамплитудугловыхколебанийфюзеляжавертолетаϕотносительнопродольнойосивертолетаотдисбалансаипродольногопробногодисбалансаΔSвдвухдиаметральнопротивоположныхположенияхотносительноосивращениявинтапопрямой,проходящейчерезосьвращениявинтаирасположеннойвпродольнойплоскостисимметриивертолета,поперечногопробногодисбалансаΔSвдвухдиаметральнопротивоположныхположенияхотносительноосивращениявинтапопрямой,проходящейчерезосьвращениявинтаиперпендикулярнойпродольнойплоскостисимметриивертолета,устанавливаемыхпоочереднонаодномнесущемвинтеприугловомположенииψоднойитойжелопастиневращающегосянесущеговинтаотносительнопродольнойплоскостисимметриивертолета,вычислениидисбаланса,отличающийсятем,чтопробныедисбалансыΔSиΔSустанавливаюттакженадругомнесущемвинте,измеряютдополнительноамплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаαотносительнопоперечнойосивертолета,адисбалансыпродольногоодногодругогонесущихвинтовипоперечныеодногодругогонесущихвинтоввычисляютпоматематическимвыражениямгдеα;ϕ-амплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаотдисбалансоввинтов;α;ϕ-амплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаотпродольногодополнительногодисбалансаΔSвинтавпервомположении;α;ϕ-амплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаотпродольногодополнительногодисбаланса-ΔSвинтавовторомположениисдиаметральнопротивоположнымнаправлением;α;ϕ-амплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаотпоперечногодополнительногодисбалансаΔSвинтавпервомположении;α;ϕ-амплитудыугловыхколебанийфюзеляжавертолетаотпоперечногодополнительногодисбаланса-ΔSвинтавовторомположениисдиаметральнопротивоположнымнаправлением.
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 39.
10.02.2013
№216.012.2490

Командно-пилотажный индикатор

Изобретение относится к устройствам отображения информации, используемой пилотом и членами экипажа при пилотировании летательными аппаратами (ЛА), а именно к командно-пилотажным индикаторам (КПИ) с визуализацией индексов "Лидер" и "Самолет". Техническим результатом является исключение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002474862
Дата охранного документа: 10.02.2013
20.06.2014
№216.012.d230

Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов летательных аппаратов. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002519579
Дата охранного документа: 20.06.2014
10.01.2015
№216.013.1b9d

Рулевой винт вертолета, установленный в туннеле

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструкциям рулевых винтов, служащих для компенсации реактивного момента несущего винта и путевого управления вертолетом. Рулевой винт вертолета, установленный в туннеле, имеющем профилированную входную, цилиндрическую и выходную части,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002538497
Дата охранного документа: 10.01.2015
27.01.2015
№216.013.2044

Командно-пилотажный индикатор вертолета

Изобретение относится к области авиации, в частности к устройствам отображения информации. Командно-пилотажный индикатор вертолета содержит экран, на котором индицируются неподвижный относительно центра отсчетный индекс «Самолет», обозначающий текущее положение вертолета в пространстве, и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002539708
Дата охранного документа: 27.01.2015
01.03.2019
№219.016.ca6a

Способ поддержания числа оборотов несущего винта вертолета в допустимых пределах и устройство для его реализации

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления, и может быть использовано в системах управления вертолетами. Способ поддержания постоянного числа оборотов несущего винта (НВ) в допустимых пределах включает в себя автоматическое изменение располагаемой мощности за...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02231479
Дата охранного документа: 27.06.2004
01.03.2019
№219.016.cdbc

Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастному несущему винту винтокрылого летательного аппарата. Несущий винт с системой складывания лопастей включает лопасти, втулку с проушинами и соединение лопастей со втулкой. Соединение содержит горизонтальный шарнир, осевой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002410287
Дата охранного документа: 27.01.2011
20.03.2019
№219.016.e960

Быстросъемный болт

Изобретение относится к машиностроению, а именно к быстросъемному болту, и направлено на возможность увеличения несущей осевой нагрузки и увеличение надежности соединения при упрощении конструкции. Быстросъемный болт включает стержень, выполненный с одной стороны с головкой, в которой имеется...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002442911
Дата охранного документа: 20.02.2012
10.04.2019
№219.017.0084

Система охлаждения масла двигателей вертолета

Изобретение относится к области авиастроения, а именно к системе охлаждения масла двигателей многодвигательного вертолета. Система охлаждения масла включает в себя вентилятор обдува, сигнализацию отказа вентилятора, масляные радиаторы, масляные баки, масляные фильтры, сигнализаторы превышения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002299157
Дата охранного документа: 20.05.2007
19.04.2019
№219.017.3062

Способ тушения пожаров в труднодоступных горящих объектах при помощи вертолетов, снабженных системой стабилизации

Изобретение относится к способам пожаротушения с использованием авиации, а именно вертолетов, применяемых для тушения пожаров в труднодоступных для наземной техники горящих объектах. Способ тушения пожаров в труднодоступных горящих объектах при помощи вертолетов, снабженных системой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002369527
Дата охранного документа: 10.10.2009
19.04.2019
№219.017.34f9

Вертолет боевого применения

Изобретение относится к области авиастроения, а точнее к вертолетостроению, и может быть использовано на вертолете. Вертолет боевого применения содержит фюзеляж с проемом, поворотную платформу, турель с подвесным ракетно-пушечным вооружением, механизм уборки и выпуска в виде рычага и привод....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02155704
Дата охранного документа: 10.09.2000
Показаны записи 1-4 из 4.
29.04.2019
№219.017.3f32

Способ определения положения центра масс вертолета

Изобретение относится к области авиационной техники и касается способа определения положения центра масс вертолета с несущими винтами, установленными на фюзеляже на различной высоте. Последовательно измеряют амплитуды колебаний фюзеляжа вертолета на режиме висения без дисбалансных грузов, а...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02241637
Дата охранного документа: 10.12.2004
29.04.2019
№219.017.3fa6

Несущий винт вертолета соосной схемы

Изобретение относится к области авиационной техники и касается несущего винта вертолета соосной схемы. Несущий винт содержит верхний несущий винт с втулкой, V-образные торсионы, соединенные с втулкой и через вертикальные шарниры с переходниками крепления лопастей, кожухами из композиционного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002259305
Дата охранного документа: 27.08.2005
29.04.2019
№219.017.4719

Способ определения момента инерции изделия

Способ предназначен для определения момента инерции вертолета. Способ позволяет повысить достоверность определения момента инерции вертолета за счет того, что измеряют последовательно амплитуду угловых колебаний вертолета при исходном статическом дисбалансе, при дополнительном статическом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02164671
Дата охранного документа: 27.03.2001
29.04.2019
№219.017.475d

Способ определения дисбаланса несущих винтов вертолета

Способ предназначен для использования в авиационной технике и позволяет определять дисбалансы несущих винтов вертолета, закрепленных на фюзеляже на различной высоте. Последовательно измеряя амплитуды колебаний фюзеляжа вертолета на режиме висения от дисбалансов несущих винтов и поочередно...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 02194959
Дата охранного документа: 20.12.2002

Похожие РИД в системе