Ισορροπία προπέλας αεροσκάφους σε συνθήκες πεδίου: Μια επαγγελματική μηχανική προσέγγιση
Από τον Αρχιμηχανικό VD Feldman
BSTU “Voenmech” που πήρε το όνομά του από τον DF Ustinov
Σχολή Όπλων και Συστημάτων Οπλισμού «Ε»
Τμήμα Ε7 «Μηχανική Παραμορφώσιμου Στερεού Σώματος»
Αρχιμηχανικός και Προγραμματιστής της σειράς οργάνων Balanset
Επιμέλεια NA Shelkovenko
Βελτιστοποιημένο από την Τεχνητή Νοημοσύνη
Όταν ένας κινητήρας αεροσκάφους παρουσιάζει υπερβολικούς κραδασμούς κατά τη διάρκεια της πτήσης, δεν πρόκειται μόνο για μηχανικό πρόβλημα - είναι ένα κρίσιμο ζήτημα ασφάλειας που απαιτεί άμεση προσοχή. Οι μη ισορροπημένες έλικες μπορούν να οδηγήσουν σε καταστροφικές βλάβες, θέτοντας σε κίνδυνο τόσο την ακεραιότητα του αεροσκάφους όσο και την ασφάλεια του πιλότου. Αυτή η ολοκληρωμένη ανάλυση παρουσιάζει μεθοδολογίες που έχουν δοκιμαστεί σε πραγματικές συνθήκες για... εξισορρόπηση προπέλας χρησιμοποιώντας προηγμένο φορητό εξοπλισμό, βασισμένο σε εκτεταμένη πρακτική εμπειρία με διάφορους τύπους αεροσκαφών.
1. Υπόβαθρο και Κίνητρα για την Εξισορρόπηση Έλικας Πεδίου
Πριν από δυόμισι χρόνια, η επιχείρησή μας ξεκίνησε τη σειριακή παραγωγή της συσκευής «Balanset 1», η οποία έχει σχεδιαστεί ειδικά για εξισορρόπηση περιστροφικών μηχανισμών στα δικά τους ρουλεμάνΑυτή η επαναστατική προσέγγιση εξοπλισμός εξισορρόπησης πεδίου έχει μεταμορφώσει τον τρόπο που προσεγγίζουμε τη συντήρηση των αεροσκαφών.
Μέχρι σήμερα, έχουν παραχθεί περισσότερα από 180 σετ, τα οποία χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά σε διάφορες βιομηχανίες, συμπεριλαμβανομένης της παραγωγής και λειτουργίας ανεμιστήρων, φυσητήρων, ηλεκτρικών κινητήρων, ατράκτων μηχανών, αντλιών, θραυστήρων, διαχωριστών, φυγοκεντρητών, καρδανικών και στροφαλοφόρων αξόνων και άλλων μηχανισμών. Ωστόσο, το εξισορρόπηση έλικας αεροσκάφους Η εφαρμογή έχει αποδειχθεί μια από τις πιο κρίσιμες και απαιτητικές.
Πρόσφατα, η επιχείρησή μας έχει λάβει μεγάλο αριθμό ερωτημάτων από οργανισμούς και ιδιώτες σχετικά με τη δυνατότητα χρήσης του εξοπλισμού μας για εξισορρόπηση ελίκων αεροσκαφών και ελικοπτέρων σε συνθήκες πεδίουΑυτή η αύξηση του ενδιαφέροντος αντικατοπτρίζει την αυξανόμενη αναγνώριση της σημασίας της σωστής συντήρηση προπέλας στην ασφάλεια της αεροπορίας.
Δυστυχώς, οι ειδικοί μας, με πολυετή εμπειρία στην εξισορρόπηση διαφόρων μηχανημάτων, δεν είχαν αντιμετωπίσει ποτέ στο παρελθόν αυτή τη συγκεκριμένη αεροπορική πρόκληση. Ως εκ τούτου, οι συμβουλές και οι συστάσεις που μπορούσαμε να παρέχουμε στους πελάτες μας ήταν πολύ γενικές και δεν τους επέτρεπαν πάντα να λύσουν αποτελεσματικά τα σύνθετα προβλήματα που σχετίζονται με ανάλυση κραδασμών αεροσκαφών και διόρθωση ανισορροπίας προπέλας.
Αυτή η κατάσταση άρχισε να βελτιώνεται την άνοιξη. Αυτό οφειλόταν στην ενεργό θέση του VD Chvokov, ο οποίος οργάνωσε και συμμετείχε ενεργά μαζί μας στις εργασίες για εξισορρόπηση των προπελών αεροσκαφών Yak-52 και Su-29, τα οποία χειρίζεται. Η πρακτική του εμπειρία στην αεροπορία σε συνδυασμό με την μηχανική μας εμπειρία δημιούργησαν την τέλεια βάση για την ανάπτυξη αξιόπιστων διαδικασίες εξισορρόπησης προπέλας.
2. Ολοκληρωμένη Εξισορρόπηση Έλικας και Ανάλυση Δονήσεων του Ακροβατικού Αεροσκάφους Yak-52
2.1. Εισαγωγή στην Προηγμένη Παρακολούθηση Κραδασμών Αεροσκαφών
Τον Μάιο – Ιούλιο του 2014, πραγματοποιήθηκαν εκτεταμένες εργασίες σχετικά με το έρευνα κραδασμών του αεροσκάφους Yak-52 εξοπλισμένου με τον κινητήρα αεροπορίας M-14P, και το εξισορρόπηση της δίπτερης προπέλας τουΑυτή η ολοκληρωμένη μελέτη αντιπροσωπεύει μία από τις πιο λεπτομερείς αναλύσεις δυναμική έλικας αεροσκαφών που έχει διεξαχθεί ποτέ σε συνθήκες πεδίου.
Το εξισορρόπηση προπέλας πραγματοποιήθηκε σε ένα επίπεδο χρησιμοποιώντας το κιτ εξισορρόπησης "Balanset 1", με αριθμό σειράς 149. Αυτή η προσέγγιση εξισορρόπησης ενός επιπέδου έχει σχεδιαστεί ειδικά για δυναμική εξισορρόπηση εφαρμογές όπου η αναλογία μήκους προς διάμετρο του ρότορα επιτρέπει αποτελεσματική διόρθωση μέσω ενός μόνο επιπέδου διόρθωσης.
Το σχήμα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια εξισορρόπηση προπέλας φαίνεται στο Σχήμα 2.1, το οποίο απεικονίζει την ακριβή τοποθέτηση του αισθητήρα που είναι κρίσιμη για την ακριβή ανάλυση κραδασμών.
Κατά τη διάρκεια του διαδικασία εξισορρόπησης προπέλας, ο αισθητήρας κραδασμών (επιταχυνσιόμετρο) 1 εγκαταστάθηκε στο μπροστινό κάλυμμα του κιβωτίου ταχυτήτων του κινητήρα χρησιμοποιώντας ένα μαγνητικό σύστημα στήριξης σε μια ειδικά σχεδιασμένη βάση. Αυτή η τοποθέτηση εξασφαλίζει βέλτιστη λήψη σήματος, διατηρώντας παράλληλα τα πρωτόκολλα ασφαλείας που είναι απαραίτητα για συντήρηση αεροπορίας.
Ο αισθητήρας γωνίας φάσης λέιζερ 2 εγκαταστάθηκε επίσης στο κάλυμμα του κιβωτίου ταχυτήτων και προσανατολίστηκε προς το ανακλαστικό σημάδι που εφαρμόζεται σε ένα από τα πτερύγια της προπέλας. Αυτή η διαμόρφωση επιτρέπει την ακριβή μέτρηση της γωνίας φάσης, η οποία είναι κρίσιμη για τον προσδιορισμό της ακριβούς θέσης του διόρθωση ανισορροπίας προπέλας βάρη.
Τα αναλογικά σήματα από τους αισθητήρες μεταδόθηκαν μέσω θωρακισμένων καλωδίων στη μονάδα μέτρησης της συσκευής «Balanset 1», όπου υποβλήθηκαν σε εξελιγμένη ψηφιακή προεπεξεργασία για την εξάλειψη του θορύβου και τη βελτίωση της ποιότητας του σήματος.
Στη συνέχεια, αυτά τα σήματα σε ψηφιακή μορφή στάλθηκαν σε έναν υπολογιστή, όπου προηγμένοι αλγόριθμοι λογισμικού επεξεργάστηκαν αυτά τα σήματα και υπολόγισαν τη μάζα και τη γωνία του βάρους διόρθωσης που απαιτούνταν για την αντιστάθμιση της ανισορροπία προπέλαςΑυτή η υπολογιστική προσέγγιση διασφαλίζει μαθηματική ακρίβεια σε υπολογισμοί εξισορρόπησης.
Τεχνικές σχολιάσεις:
- Zk – κύριος τροχός γραναζιού του κιβωτίου ταχυτήτων
- Zs – δορυφόροι κιβωτίου ταχυτήτων
- Zn – σταθερός οδοντωτός τροχός του κιβωτίου ταχυτήτων
2.2. Αναπτυγμένες προηγμένες τεχνικές και τεχνολογίες
Κατά την εκτέλεση αυτής της εργασίας, αποκτήθηκαν ορισμένες κρίσιμες δεξιότητες και μια ολοκληρωμένη τεχνολογία για την εξισορρόπηση των ελίκων αεροσκαφών σε συνθήκες πεδίου χρησιμοποιώντας τη συσκευή «Balanset 1» αναπτύχθηκε, συμπεριλαμβανομένων:
- Βελτιστοποίηση εγκατάστασης αισθητήρων: Προσδιορισμός των βέλτιστων θέσεων και μεθόδων για την εγκατάσταση (προσάρτηση) αισθητήρων κραδασμών και γωνίας φάσης στη δομή του αεροσκάφους για τη μεγιστοποίηση της ποιότητας του σήματος, διασφαλίζοντας παράλληλα τη συμμόρφωση με τους κανόνες ασφαλείας.
- Ανάλυση συχνότητας συντονισμού: Προσδιορισμός των συχνοτήτων συντονισμού διαφόρων δομικών στοιχείων του αεροσκάφους (ανάρτηση κινητήρα, πτερύγια έλικας) για την αποφυγή διέγερσης κατά τις διαδικασίες εξισορρόπησης.
- Επιλογή τρόπου λειτουργίας: Προσδιορισμός των συχνοτήτων περιστροφής του κινητήρα (τρόποι λειτουργίας) που εξασφαλίζουν ελάχιστη υπολειπόμενη ανισορροπία κατά τη διάρκεια λειτουργίες εξισορρόπησης προπέλας;
- Πρότυπα Ποιότητας: Καθορισμός ανοχών για την υπολειμματική ανισορροπία της έλικας σύμφωνα με τα διεθνή αεροπορικά πρότυπα και τις απαιτήσεις ασφαλείας.
Επιπλέον, πολύτιμα δεδομένα σχετικά με την επίπεδα κραδασμών αεροσκαφών εξοπλισμένα με κινητήρες M-14P, συμβάλλοντας σημαντικά στη βάση γνώσεων συντήρησης της αεροπορίας.
Παρακάτω παρατίθενται τα λεπτομερή υλικά αναφοράς που συγκεντρώθηκαν με βάση τα αποτελέσματα αυτών των εργασιών. Σε αυτά, εκτός από τα αποτελέσματα εξισορρόπησης προπέλας, ολοκληρωμένα δεδομένα σχετικά με την έρευνες κραδασμών Παρέχονται στοιχεία για τα αεροσκάφη Yak-52 και Su-29 που αποκτήθηκαν κατά τη διάρκεια δοκιμών εδάφους και πτήσης.
Αυτά τα δεδομένα μπορεί να παρουσιάζουν σημαντικό ενδιαφέρον τόσο για τους πιλότους αεροσκαφών όσο και για τους ειδικούς που ασχολούνται με συντήρηση αεροσκαφών, παρέχοντας πρακτικές γνώσεις για βελτιωμένη πρωτόκολλα ασφάλειας της αεροπορίας.
Κατά την εκτέλεση της παρούσας εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη την εμπειρία που αποκτήθηκε εξισορρόπηση των προπελών των αεροσκαφών Su-29 και Yak-52, διεξήχθησαν ορισμένες πρόσθετες ολοκληρωμένες μελέτες, όπως:
- Ανάλυση Φυσικής Συχνότητας: Προσδιορισμός των ιδιοσυχνοτήτων των ταλαντώσεων του κινητήρα και της έλικας του αεροσκάφους Yak-52,
- Αξιολόγηση κραδασμών πτήσης: Έλεγχος του μεγέθους και της φασματικής σύνθεσης των δονήσεων στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου κατά τη διάρκεια της πτήσης μετά εξισορρόπηση προπέλας;
- Βελτιστοποίηση συστήματος: Έλεγχος του μεγέθους και της φασματικής σύνθεσης των δονήσεων στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου κατά τη διάρκεια της πτήσης μετά εξισορρόπηση προπέλας και ρύθμιση της δύναμης σύσφιξης των αμορτισέρ του κινητήρα.
2.2. Αποτελέσματα Μελετών για τις Φυσικές Συχνότητες Ταλαντώσεων Μηχανής και Έλικα
Οι φυσικές συχνότητες των ταλαντώσεων του κινητήρα, τοποθετημένες σε αμορτισέρ στο αμάξωμα του αεροσκάφους, προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας τον επαγγελματικό αναλυτή φάσματος AD-3527 της A&D (Ιαπωνία) μέσω ελεγχόμενης διέγερσης κρούσης των ταλαντώσεων του κινητήρα. Αυτή η μεθοδολογία αποτελεί το χρυσό πρότυπο στην... ανάλυση κραδασμών αεροσκαφών.
Στο φάσμα των φυσικών ταλαντώσεων της ανάρτησης του κινητήρα του αεροσκάφους Yak-52, ένα παράδειγμα της οποίας παρουσιάζεται στο Σχήμα 2.2, εντοπίστηκαν τέσσερις κύριες συχνότητες με υψηλή ακρίβεια: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz. Αυτές οι συχνότητες είναι κρίσιμες για την κατανόηση του δυναμική συμπεριφορά αεροσκάφους και βελτιστοποίηση διαδικασίες εξισορρόπησης προπέλας.
Ανάλυση Συχνότητας και Επιπτώσεις:
Οι συχνότητες 74 Hz, 94 Hz και 120 Hz πιθανότατα σχετίζονται με τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του συστήματος στήριξης του κινητήρα (ανάρτησης) στο αμάξωμα του αεροσκάφους. Αυτές οι συχνότητες πρέπει να αποφεύγονται προσεκτικά κατά τη διάρκεια λειτουργίες εξισορρόπησης προπέλας για την αποτροπή της διέγερσης συντονισμού.
Η συχνότητα των 20 Hz πιθανότατα σχετίζεται με τις φυσικές ταλαντώσεις ολόκληρου του αεροσκάφους στο πλαίσιο του συστήματος προσγείωσης, αντιπροσωπεύοντας μια θεμελιώδη λειτουργία ολόκληρης της δομής του αεροσκάφους.
Οι φυσικές συχνότητες των πτερυγίων της προπέλας προσδιορίστηκαν επίσης χρησιμοποιώντας την ίδια αυστηρή μέθοδο διέγερσης από κρούση, διασφαλίζοντας συνέπεια στη μεθοδολογία μέτρησης.
Σε αυτήν την ολοκληρωμένη ανάλυση, προσδιορίστηκαν τέσσερις κύριες συχνότητες: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz και 134 Hz. Αυτές οι συχνότητες αντιπροσωπεύουν διαφορετικούς τρόπους δόνησης των πτερυγίων της προπέλας και είναι απαραίτητες για βελτιστοποίηση εξισορρόπησης προπέλας.
Μηχανική Σημασία:
Τα δεδομένα σχετικά με τις φυσικές συχνότητες της έλικας του αεροσκάφους Yak-52 και τις ταλαντώσεις του κινητήρα μπορούν να είναι ιδιαίτερα σημαντικά κατά την επιλογή του συχνότητα περιστροφής προπέλας που χρησιμοποιείται κατά την εξισορρόπηση. Η κύρια προϋπόθεση για την επιλογή αυτής της συχνότητας είναι να διασφαλιστεί η μέγιστη δυνατή αποσυντονισμό της από τις φυσικές συχνότητες των δομικών στοιχείων του αεροσκάφους, αποφεύγοντας έτσι συνθήκες συντονισμού που θα μπορούσαν να ενισχύσουν τους κραδασμούς αντί να τους μειώσουν.
Επιπλέον, η γνώση των φυσικών συχνοτήτων των μεμονωμένων εξαρτημάτων και μερών του αεροσκάφους μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για τον εντοπισμό των αιτιών των απότομων αυξήσεων (σε περίπτωση συντονισμού) σε ορισμένα εξαρτήματα του φάσματος δονήσεων σε διάφορες λειτουργίες στροφών κινητήρα, επιτρέποντας στρατηγικές προγνωστικής συντήρησης.
2.3. Αποτελέσματα εξισορρόπησης προπέλας και ανάλυση απόδοσης
Όπως σημειώθηκε παραπάνω, το εξισορρόπηση προπέλας πραγματοποιήθηκε σε ένα επίπεδο, με αποτέλεσμα την αποτελεσματική αντιστάθμιση της ανισορροπίας δύναμης της προπέλας δυναμικά. Αυτή η προσέγγιση είναι ιδιαίτερα κατάλληλη για προπέλες όπου η αξονική διάσταση είναι σχετικά μικρή σε σύγκριση με τη διάμετρο.
Ερμηνεία δυναμική εξισορρόπηση σε δύο επίπεδα, η οποία θεωρητικά θα επέτρεπε την αντιστάθμιση τόσο της ανισορροπίας δύναμης όσο και της ροπής της έλικας, δεν ήταν τεχνικά εφικτή, καθώς ο σχεδιασμός της έλικας που είναι εγκατεστημένη στο αεροσκάφος Yak-52 επιτρέπει τον σχηματισμό μόνο ενός προσβάσιμου επιπέδου διόρθωσης. Αυτός ο περιορισμός είναι συνηθισμένος σε πολλές εγκαταστάσεις ελίκων αεροσκαφών.
Το εξισορρόπηση προπέλας πραγματοποιήθηκε σε προσεκτικά επιλεγμένη συχνότητα περιστροφής 1150 rpm (μέγιστη 60%), στην οποία ήταν δυνατό να ληφθούν τα πιο σταθερά αποτελέσματα μέτρησης κραδασμών τόσο ως προς το πλάτος όσο και ως προς τη φάση από την αρχή έως το τέλος. Αυτή η επιλογή συχνότητας ήταν κρίσιμη για τη διασφάλιση της επαναληψιμότητας και της ακρίβειας των μετρήσεων.
Το διαδικασία εξισορρόπησης προπέλας ακολούθησε το βιομηχανικό πρότυπο σχήμα «δύο εκτελέσεων», το οποίο παρέχει μαθηματικά αξιόπιστα αποτελέσματα:
- Αρχική εκτέλεση μέτρησης: Κατά την πρώτη εκτέλεση, το πλάτος και η φάση της δόνησης στη συχνότητα περιστροφής της έλικας στην αρχική της κατάσταση προσδιορίστηκαν με υψηλή ακρίβεια.
- Δοκιμαστικό τρέξιμο με βάρη: Κατά τη διάρκεια της δεύτερης δοκιμής, προσδιορίστηκε το πλάτος και η φάση της δόνησης στη συχνότητα περιστροφής της έλικας μετά την εγκατάσταση μιας επακριβώς υπολογισμένης δοκιμαστικής μάζας 7 g στην έλικα.
- Φάση υπολογισμού: Με βάση αυτά τα ολοκληρωμένα δεδομένα, η μάζα M = 19,5 g και η γωνία εγκατάστασης του διορθωτικού βάρους F = 32° υπολογίστηκαν χρησιμοποιώντας εξελιγμένους αλγόριθμους λογισμικού.
Πρακτική Πρόκληση Εφαρμογής και Λύση:
Λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών της προπέλας, τα οποία δεν επιτρέπουν την εγκατάσταση του διορθωτικού βάρους στην θεωρητικά απαιτούμενη γωνία των 32°, δύο ισοδύναμα βάρη εγκαταστάθηκαν στρατηγικά στην προπέλα για να επιτευχθεί το ίδιο αποτέλεσμα αθροίσματος διανυσμάτων:
- Βάρος M1 = 14 g σε γωνία F1 = 0° (θέση αναφοράς)
- Βάρος M2 = 8,3 g σε γωνία F2 = 60° (θέση μετατόπισης)
Αυτή η προσέγγιση διπλού βάρους καταδεικνύει την ευελιξία που απαιτείται στην πράξη εξισορρόπηση έλικας αεροσκάφους λειτουργίες, όπου οι θεωρητικές λύσεις πρέπει να προσαρμοστούν στους περιορισμούς του πραγματικού κόσμου.
Ποσοτικά Αποτελέσματα που Επιτεύχθηκαν:
Μετά την εγκατάσταση των καθορισμένων διορθωτικών βαρών στην προπέλα, η δόνηση μετρήθηκε σε συχνότητα περιστροφής 1150 στροφών/λεπτό και συσχετίστηκε με την ανισορροπία προπέλας μειώθηκε δραματικά από 10,2 mm/δευτ. στην αρχική κατάσταση για να 4,2 mm/δευτ. μετά την εξισορρόπηση – που αντιπροσωπεύει ένα Βελτίωση 59% στη μείωση των κραδασμών.
Όσον αφορά την ποσοτικοποίηση της πραγματικής ανισορροπίας, η ανισορροπία της προπέλας μειώθηκε από 2340 g*mm να 963 g*mm, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του διαδικασία εξισορρόπησης πεδίου.
2.4. Ολοκληρωμένη Αξιολόγηση Κραδασμών σε Πολλαπλές Συχνότητες Λειτουργίας
Τα αποτελέσματα του ελέγχου των κραδασμών του αεροσκάφους Yak-52, που πραγματοποιήθηκαν σε άλλες λειτουργίες του κινητήρα και ελήφθησαν κατά τη διάρκεια ολοκληρωμένων δοκιμών εδάφους, παρουσιάζονται στον Πίνακα 2.1. Αυτή η ανάλυση πολλαπλών συχνοτήτων παρέχει κρίσιμες πληροφορίες σχετικά με την αποτελεσματικότητα του εξισορρόπηση προπέλας σε ολόκληρο το επιχειρησιακό πλαίσιο.
Όπως φαίνεται καθαρά από τον πίνακα, το εξισορρόπηση προπέλας Η εκτέλεση επηρέασε θετικά τα χαρακτηριστικά κραδασμών του αεροσκάφους Yak-52 σε όλες τις λειτουργίες του, αποδεικνύοντας την ανθεκτικότητα της λύσης εξισορρόπησης.
Πίνακας 2.1. Αποτελέσματα κραδασμών σε όλες τις καταστάσεις λειτουργίας
| № | Ρύθμιση ισχύος κινητήρα (%) | Συχνότητα περιστροφής προπέλας (rpm) | Ταχύτητα δόνησης RMS (mm/sec) | Βαθμολογία βελτίωσης |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1153 | 4.2 | Εξοχος |
| 2 | 65 | 1257 | 2.6 | Εκκρεμής |
| 3 | 70 | 1345 | 2.1 | Εκκρεμής |
| 4 | 82 | 1572 | 1.25 | Εξαιρετικός |
2.5. Ανάλυση κραδασμών εν πτήσει πριν και μετά τη ρύθμιση αμορτισέρ
Επιπλέον, κατά τη διάρκεια ολοκληρωμένων δοκιμών εδάφους, παρατηρήθηκε σημαντική μείωση του δόνηση αεροσκάφους ταυτοποιήθηκε με αύξηση της συχνότητας περιστροφής της προπέλας. Αυτό το φαινόμενο παρέχει πολύτιμες πληροφορίες για τη σχέση μεταξύ των παραμέτρων λειτουργίας και χαρακτηριστικά κραδασμών αεροσκαφών.
Αυτή η μείωση των κραδασμών μπορεί να εξηγηθεί από τον μεγαλύτερο βαθμό αποσυντονισμού της συχνότητας περιστροφής της έλικας από τη φυσική συχνότητα ταλάντωσης του αεροσκάφους στο πλαίσιο (πιθανώς 20 Hz), η οποία συμβαίνει όταν αυξάνεται η συχνότητα περιστροφής της έλικας. Αυτό καταδεικνύει τη σημασία της κατανόησης δυναμική συμπεριφορά αεροσκάφους για βέλτιστη λειτουργία.
Εκτός από τις ολοκληρωμένες δοκιμές κραδασμών που διεξήχθησαν μετά την εξισορρόπηση προπέλας Στο έδαφος (βλ. ενότητα 2.3), πραγματοποιήθηκαν λεπτομερείς μετρήσεις κραδασμών του αεροσκάφους Yak-52 εν πτήσει χρησιμοποιώντας προηγμένα όργανα.
Μεθοδολογία Δοκιμών Πτήσης: Η δόνηση κατά την πτήση μετρήθηκε στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου στην κατακόρυφη κατεύθυνση χρησιμοποιώντας έναν φορητό αναλυτή φάσματος δονήσεων μοντέλο AD-3527 της A&D (Ιαπωνία) στην περιοχή συχνοτήτων από 5 έως 200 (500) Hz. Αυτή η ολοκληρωμένη περιοχή συχνοτήτων διασφαλίζει τη λήψη όλων των σημαντικών συνιστωσών των δονήσεων.
Οι μετρήσεις ελήφθησαν συστηματικά σε πέντε κύριες λειτουργίες στροφών του κινητήρα, αντίστοιχα ίσες με 60%, 65%, 70% και 82% της μέγιστης συχνότητας περιστροφής του, παρέχοντας μια πλήρη ανάλυση του λειτουργικού φάσματος.
Τα αποτελέσματα των μετρήσεων, που πραγματοποιήθηκαν πριν από τη ρύθμιση των αμορτισέρ, παρουσιάζονται στον αναλυτικό Πίνακα 2.2 παρακάτω.
Πίνακας 2.2. Λεπτομερής Ανάλυση Συνιστωσών Φάσματος Δόνησης
| Τρόπος | Ισχύς (%) | Στροφές/λεπτό | Vв1 (Hz) | Ενισχυτής Vв1 | Vн (Hz) | Ενισχυτής Vн | Vк1 (Hz) | Ενισχυτής Vк1 | Vв2 (Hz) | Ενισχυτής Vв2 | Vк2 (Hz) | Ενισχυτής Vк2 | Σύνολο V∑ |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 | 1155 | 4.4 | 1560 | 1.5 | 1755 | 1.0 | 2310 | 1.5 | 3510 | 4.0 | 6.1 |
| 2 | 65 | 1244 | 1244 | 3.5 | 1680 | 1.2 | 1890 | 2.1 | 2488 | 1.2 | 3780 | 4.1 | 6.2 |
| 3 | 70 | 1342 | 1342 | 2.8 | 1860 | 0.4 | 2040 | 3.2 | 2684 | 0.4 | 4080 | 2.9 | 5.0 |
| 4 | 82 | 1580 | 1580 | 4.7 | 2160 | 2.9 | 2400 | 1.1 | 3160 | 0.4 | 4800 | 12.5 | 13.7 |
Ως παραδείγματα της λεπτομερούς φασματικής ανάλυσης, τα Σχήματα 2.3 και 2.4 δείχνουν τα πραγματικά γραφήματα φάσματος που ελήφθησαν κατά τη μέτρηση των κραδασμών στην καμπίνα του αεροσκάφους Yak-52 στις λειτουργίες 60% και 94% που χρησιμοποιήθηκαν για την ολοκληρωμένη συλλογή δεδομένων στον Πίνακα 2.2.
Ολοκληρωμένη Ανάλυση Φάσματος:
Όπως φαίνεται από τον πίνακα 2.2, οι κύριες συνιστώσες των δονήσεων που μετρήθηκαν στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου εμφανίζονται στις συχνότητες περιστροφής της έλικας Vв1 (επισημαίνεται με κίτρινο χρώμα), ο στροφαλοφόρος άξονας του κινητήρα Vк1 (επισημαίνεται με μπλε χρώμα), και η μονάδα κίνησης του αεροσυμπιεστή (ή/και ο αισθητήρας συχνότητας) Vн (με πράσινο χρώμα), καθώς και στις υψηλότερες αρμονικές τους Vв2, Vв4, Vв5, και Vк2, Vк3.
Η μέγιστη συνολική δόνηση V∑ βρέθηκε στις λειτουργίες ταχύτητας 82% (1580 σ.α.λ. της προπέλας) και 94% (1830 σ.α.λ.), υποδεικνύοντας συγκεκριμένες συνθήκες συντονισμού σε αυτά τα κρίσιμα σημεία λειτουργίας.
Η κύρια συνιστώσα αυτής της δόνησης εμφανίζεται στη 2η αρμονική της συχνότητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα Vк2 και φτάνει αντίστοιχα σε σημαντικές τιμές 12,5 mm/sec σε συχνότητα 4800 κύκλων/λεπτό και 15,8 mm/sec σε συχνότητα 5520 κύκλων/λεπτό.
Μηχανική Ανάλυση και Αναγνώριση Βασικής Αιτίας:
Μπορεί εύλογα να υποτεθεί ότι αυτό το σημαντικό στοιχείο δόνησης σχετίζεται με τη λειτουργία της ομάδας εμβόλων του κινητήρα (διαδικασίες κρούσης που συμβαίνουν κατά τη διπλή κίνηση των εμβόλων ανά μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα), που αντιπροσωπεύουν τη θεμελιώδη δυναμική του κινητήρα.
Η απότομη αύξηση αυτού του εξαρτήματος στις λειτουργίες 82% (πρώτη ονομαστική) και 94% (απογείωση) πιθανότατα δεν προκαλείται από μηχανικά ελαττώματα στην ομάδα εμβόλων, αλλά από τις συντονισμένες ταλαντώσεις του κινητήρα που είναι τοποθετημένος στο αμάξωμα του αεροσκάφους σε αμορτισέρ.
Αυτό το συμπέρασμα υποστηρίζεται έντονα από τα προηγουμένως συζητηθέντα πειραματικά αποτελέσματα ελέγχου των φυσικών συχνοτήτων των ταλαντώσεων της ανάρτησης του κινητήρα, στο φάσμα των οποίων υπάρχουν 74 Hz (4440 κύκλοι/λεπτό), 94 Hz (5640 κύκλοι/λεπτό) και 120 Hz (7200 κύκλοι/λεπτό).
Δύο από αυτές τις φυσικές συχνότητες, τα 74 Hz και τα 94 Hz, είναι αξιοσημείωτα κοντά στις 2ες αρμονικές συχνότητες της περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα, οι οποίες εμφανίζονται στην πρώτη ονομαστική λειτουργία και στη λειτουργία απογείωσης του κινητήρα, δημιουργώντας κλασικές συνθήκες συντονισμού.
Λόγω των σημαντικών κραδασμών στη 2η αρμονική του στροφαλοφόρου άξονα που εντοπίστηκαν κατά τη διάρκεια των ολοκληρωμένων δοκιμών κραδασμών στην πρώτη ονομαστική λειτουργία και τη λειτουργία απογείωσης του κινητήρα, πραγματοποιήθηκε συστηματικός έλεγχος και ρύθμιση της δύναμης σύσφιξης των αμορτισέρ ανάρτησης του κινητήρα.
Τα συγκριτικά αποτελέσματα των δοκιμών που προέκυψαν πριν και μετά τη ρύθμιση των αμορτισέρ για τη συχνότητα περιστροφής της έλικας (Vв1) και η 2η αρμονική της συχνότητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα (Vк2) παρουσιάζονται στον πίνακα 2.3.
Πίνακας 2.3. Ανάλυση επιπτώσεων ρύθμισης αμορτισέρ
| Τρόπος | Ισχύς (%) | Στροφές/λεπτό (Πριν/Μετά) | Vв1 Προτού | Vв1 Μετά | Vк2 Προτού | Vк2 Μετά | Βελτίωση |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 / 1140 | 4.4 | 3.3 | 3.6 | 3.0 | Μέτριος |
| 2 | 65 | 1244 / 1260 | 3.5 | 3.5 | 4.1 | 4.3 | Ελάχιστος |
| 3 | 70 | 1342 / 1350 | 2.8 | 3.3 | 2.9 | 1.2 | Σημαντικός |
| 4 | 82 | 1580 / 1590 | 4.7 | 4.2 | 12.5 | 16.7 | Επιδεινώθηκε |
| 5 | 94 | 1830 / 1860 | 2.2 | 2.7 | 15.8 | 15.2 | Μικρός |
Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 2.3, η ρύθμιση των αμορτισέρ δεν οδήγησε σε σημαντικές βελτιώσεις στα κύρια εξαρτήματα δόνησης του αεροσκάφους και, σε ορισμένες περιπτώσεις, οδήγησε ακόμη και σε μικρή φθορά.
Ανάλυση Αποτελεσματικότητας Εξισορρόπησης Έλικας:
Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι το πλάτος της φασματικής συνιστώσας που σχετίζεται με το ανισορροπία προπέλας Vв1, που ανιχνεύεται στις λειτουργίες 82% και 94% (βλ. Πίνακες 2.2 και 2.3), είναι αντίστοιχα 3-7 φορές χαμηλότερη από τα πλάτη του Vк2, που υπάρχει σε αυτές τις λειτουργίες. Αυτό καταδεικνύει ότι το εξισορρόπηση προπέλας ήταν ιδιαίτερα αποτελεσματικό στην αντιμετώπιση της κύριας πηγής κραδασμών που σχετίζονται με την προπέλα.
Σε άλλους τρόπους πτήσης, η συνιστώσα Vв1 κυμαίνεται από 2,8 έως 4,4 mm/sec, που αντιπροσωπεύει αποδεκτά επίπεδα για κανονική λειτουργία αεροσκαφών.
Επιπλέον, όπως φαίνεται από τους Πίνακες 2.2 και 2.3, οι αλλαγές του κατά τη μετάβαση από τη μία λειτουργία στην άλλη καθορίζονται κυρίως και όχι από την ποιότητα του εξισορρόπηση προπέλας, αλλά από τον βαθμό αποσυντονισμού της συχνότητας περιστροφής της έλικας από τις φυσικές συχνότητες διαφόρων δομικών στοιχείων του αεροσκάφους.
2.6. Επαγγελματικά Συμπεράσματα και Συστάσεις Μηχανικών
2.6.1. Αποτελεσματικότητα εξισορρόπησης προπέλας
Το εξισορρόπηση της έλικας του αεροσκάφους Yak-52, που διεξήχθη με συχνότητα περιστροφής έλικας 1150 στροφές/λεπτό (60%), πέτυχε σημαντική μείωση των κραδασμών της έλικας από 10,2 mm/sec σε 4,2 mm/sec, γεγονός που αντιπροσωπεύει μια σημαντική βελτίωση στην ομαλότητα λειτουργίας του αεροσκάφους.
Δεδομένης της εκτεταμένης εμπειρίας που αποκτήθηκε κατά τη διάρκεια της εξισορρόπηση ελίκων αεροσκαφών Yak-52 και Su-29 Χρησιμοποιώντας την επαγγελματικής ποιότητας συσκευή «Balanset-1», μπορεί να υποτεθεί με βεβαιότητα ότι υπάρχει ρεαλιστική πιθανότητα να επιτευχθούν ακόμη περαιτέρω μειώσεις στο επίπεδο κραδασμών της έλικας του αεροσκάφους Yak-52.
Αυτή η πρόσθετη βελτίωση μπορεί να επιτευχθεί, ειδικότερα, επιλέγοντας μια διαφορετική (υψηλότερη) συχνότητα περιστροφής της έλικας κατά τη διαδικασία εξισορρόπησης, επιτρέποντας μεγαλύτερη αποσυντονισμό από τη φυσική συχνότητα ταλάντωσης του αεροσκάφους των 20 Hz (1200 κύκλοι/λεπτό), η οποία προσδιορίστηκε με ακρίβεια κατά τη διάρκεια των ολοκληρωμένων δοκιμών.
2.6.2. Ανάλυση κραδασμών πολλαπλών πηγών
Όπως αποδεικνύεται από τα αποτελέσματα ολοκληρωμένων δοκιμών κραδασμών του αεροσκάφους Yak-52 εν πτήσει, τα φάσματα κραδασμών του (εκτός από το προαναφερθέν στοιχείο που εμφανίζεται στη συχνότητα περιστροφής της έλικας) περιέχουν πολλά άλλα σημαντικά στοιχεία που σχετίζονται με τη λειτουργία του στροφαλοφόρου άξονα, της ομάδας εμβόλων του κινητήρα, καθώς και της κίνησης του συμπιεστή αέρα (ή/και του αισθητήρα συχνότητας).
Τα μεγέθη αυτών των δονήσεων στις λειτουργίες 60%, 65% και 70% είναι συγκρίσιμα με το μέγεθος της δόνησης που σχετίζεται με την ανισορροπία προπέλας, υποδεικνύοντας ότι πολλαπλές πηγές κραδασμών συμβάλλουν στη συνολική υπογραφή κραδασμών του αεροσκάφους.
Μια λεπτομερής ανάλυση αυτών των κραδασμών δείχνει ότι ακόμη και η πλήρης εξάλειψη των κραδασμών από το ανισορροπία προπέλας θα μειώσει τη συνολική δόνηση του αεροσκάφους σε αυτούς τους τρόπους λειτουργίας κατά όχι περισσότερο από 1,5 φορά, υπογραμμίζοντας τη σημασία μιας ολιστικής προσέγγισης διαχείριση κραδασμών αεροσκαφών.
2.6.3. Αναγνώριση κρίσιμης κατάστασης λειτουργίας
Η μέγιστη συνολική δόνηση V∑ του αεροσκάφους Yak-52 βρέθηκε στις λειτουργίες ταχύτητας 82% (1580 σ.α.λ. της έλικας) και 94% (1830 σ.α.λ. της έλικας), γεγονός που τις χαρακτηρίζει ως κρίσιμες συνθήκες λειτουργίας που απαιτούν ιδιαίτερη προσοχή.
Η κύρια συνιστώσα αυτής της δόνησης εμφανίζεται στη 2η αρμονική της συχνότητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα Vк2 (σε συχνότητες 4800 κύκλων/λεπτό ή 5520 κύκλων/λεπτό), όπου φτάνει αντίστοιχα σε σχετικές τιμές 12,5 mm/sec και 15,8 mm/sec.
Μπορεί εύλογα να συναχθεί το συμπέρασμα ότι αυτό το εξάρτημα σχετίζεται με τη βασική λειτουργία της ομάδας εμβόλων του κινητήρα (διαδικασίες κρούσης που συμβαίνουν κατά τη διπλή κίνηση των εμβόλων ανά μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα).
Η απότομη αύξηση αυτού του εξαρτήματος στις λειτουργίες 82% (πρώτη ονομαστική) και 94% (απογείωση) πιθανότατα δεν προκαλείται από μηχανικά ελαττώματα στην ομάδα εμβόλων, αλλά από συντονισμένες ταλαντώσεις του κινητήρα που είναι τοποθετημένος στο αμάξωμα του αεροσκάφους σε αμορτισέρ.
Η συστηματική ρύθμιση των αμορτισέρ που πραγματοποιήθηκε κατά τη διάρκεια των δοκιμών δεν οδήγησε σε σημαντικές βελτιώσεις στα χαρακτηριστικά των κραδασμών.
Αυτή η κατάσταση μπορεί πιθανώς να ληφθεί υπόψη ως σχεδιαστική παράμετρος από τους κατασκευαστές αεροσκαφών κατά την επιλογή του συστήματος στήριξης του κινητήρα (ανάρτησης) στο αμάξωμα του αεροσκάφους, υποδεικνύοντας πιθανούς τομείς για μελλοντική βελτιστοποίηση του σχεδιασμού των αεροσκαφών.
2.6.4. Συστάσεις διαγνωστικής παρακολούθησης
Τα ολοκληρωμένα δεδομένα που ελήφθησαν κατά τη διάρκεια της εξισορρόπηση προπέλας και πρόσθετες δοκιμές κραδασμών (βλ. αποτελέσματα δοκιμών πτήσης στην ενότητα 2.5) επιτρέπουν το συμπέρασμα ότι οι περιοδικές παρακολούθηση κραδασμών μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμο για τη διαγνωστική αξιολόγηση της τεχνικής κατάστασης του κινητήρα του αεροσκάφους.
Τέτοιες διαγνωστικές εργασίες μπορούν να εκτελεστούν αποτελεσματικά, για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας την επαγγελματική συσκευή «Balanset-1», στην οποία το προηγμένο λογισμικό περιλαμβάνει εξελιγμένες λειτουργίες ανάλυσης φασματικών κραδασμών, επιτρέποντας στρατηγικές προγνωστικής συντήρησης.
3. Ολοκληρωμένα Αποτελέσματα της Εξισορρόπησης της Έλικας MTV-9-KC/CL 260-27 και της Έρευνας Κραδασμών του Ακροβατικού Αεροσκάφους Su-29
3.1. Εισαγωγή στην εξισορρόπηση προπέλας τριών λεπίδων
Στις 15 Ιουνίου 2014, η ολοκληρωμένη εξισορρόπηση της τρίπτερου προπέλας MTV-9-KC/CL 260-27 Η ακροβατική δοκιμή του κινητήρα M-14P του αεροσκάφους Su-29 πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας προηγμένες τεχνικές εξισορρόπησης πεδίου.
Σύμφωνα με τον κατασκευαστή, η προπέλα είχε προκαταρκτικά ισορροπηθεί στατικά στο εργοστάσιο, όπως αποδεικνύεται από την παρουσία ενός διορθωτικού βάρους στο επίπεδο 1, που ήταν εγκατεστημένο στο εργοστάσιο κατασκευής. Ωστόσο, όπως θα αποκάλυπτε αργότερα η ανάλυσή μας, εργοστασιακή εξισορρόπηση συχνά αποδεικνύεται ανεπαρκής για βέλτιστη απόδοση στο πεδίο.
Το εξισορρόπηση της προπέλας, που εγκαταστάθηκε απευθείας στο αεροσκάφος Su-29, πραγματοποιήθηκε χρησιμοποιώντας το κιτ εξισορρόπησης κραδασμών επαγγελματικής ποιότητας "Balanset-1", με αριθμό σειράς 149, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του εξοπλισμός εξισορρόπησης πεδίου για εφαρμογές στην αεροπορία.
Το σχήμα μέτρησης που χρησιμοποιήθηκε κατά τη διάρκεια εξισορρόπηση προπέλας Η διαδικασία φαίνεται στο Σχήμα 3.1, που απεικονίζει την ακρίβεια που απαιτείται για εξισορρόπηση προπέλας τριών λεπίδων.
Κατά τη διάρκεια του διαδικασία εξισορρόπησης προπέλας, ο αισθητήρας κραδασμών (επιταχυνσιόμετρο) 1 τοποθετήθηκε στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων του κινητήρα χρησιμοποιώντας ένα μαγνητικό σύστημα στήριξης σε ειδικά σχεδιασμένο βραχίονα, εξασφαλίζοντας βέλτιστη λήψη σήματος για ανάλυση κραδασμών αεροσκαφών.
Ο αισθητήρας γωνίας φάσης λέιζερ 2 τοποθετήθηκε επίσης στο περίβλημα του κιβωτίου ταχυτήτων και προσανατολίστηκε προς το ανακλαστικό σημάδι που εφαρμόζεται σε ένα από τα πτερύγια της προπέλας, επιτρέποντας την ακριβή μέτρηση της γωνίας φάσης, απαραίτητη για ακριβή διόρθωση ανισορροπίας προπέλας.
Τα αναλογικά σήματα από τους αισθητήρες μεταδόθηκαν μέσω θωρακισμένων καλωδίων στη μονάδα μέτρησης της συσκευής «Balanset-1», όπου υποβλήθηκαν σε εξελιγμένη ψηφιακή προεπεξεργασία για να διασφαλιστεί η ποιότητα και η ακρίβεια του σήματος.
Στη συνέχεια, αυτά τα σήματα στάλθηκαν σε ψηφιακή μορφή σε έναν υπολογιστή, όπου πραγματοποιήθηκε προηγμένη επεξεργασία αυτών των σημάτων με λογισμικό και προσδιορίστηκε η μάζα και η γωνία του διορθωτικού βάρους που απαιτούνταν για την αντιστάθμιση της ανισορροπία προπέλας υπολογίστηκαν με μαθηματική ακρίβεια.
Τεχνικές προδιαγραφές κιβωτίου ταχυτήτων:
- Zk – κύριο γρανάζι του κιβωτίου ταχυτήτων με 75 δόντια
- Zc – δορυφόροι κιβωτίου ταχυτήτων σε ποσότητα 6 τεμαχίων με 18 δόντια το καθένα
- Zn – σταθερός οδοντωτός τροχός του κιβωτίου ταχυτήτων με 39 δόντια
Πριν από την εκτέλεση αυτής της ολοκληρωμένης εργασίας, λαμβάνοντας υπόψη την πολύτιμη εμπειρία που αποκτήθηκε από εξισορρόπηση της προπέλας του αεροσκάφους Yak-52, διεξήχθησαν ορισμένες πρόσθετες κρίσιμες μελέτες, όπως:
- Ανάλυση Φυσικής Συχνότητας: Προσδιορισμός των φυσικών συχνοτήτων των ταλαντώσεων του κινητήρα και της έλικας του αεροσκάφους Su-29 για τη βελτιστοποίηση των παραμέτρων εξισορρόπησης.
- Αξιολόγηση κραδασμών αναφοράς: Έλεγχος του μεγέθους και της φασματικής σύνθεσης της αρχικής δόνησης στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου πριν από την εξισορρόπηση για τον καθορισμό των βασικών συνθηκών.
3.2. Αποτελέσματα Μελετών για τις Φυσικές Συχνότητες Ταλαντώσεων Μηχανής και Έλικα
Οι φυσικές συχνότητες των ταλαντώσεων του κινητήρα, τοποθετημένες σε αμορτισέρ στο αμάξωμα του αεροσκάφους, προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας τον επαγγελματικού επιπέδου αναλυτή φάσματος AD-3527 της A&D (Ιαπωνία) μέσω ελεγχόμενης διέγερσης κρούσης των ταλαντώσεων του κινητήρα, εξασφαλίζοντας ακριβή... ανάλυση κραδασμών αεροσκαφών.
Στο φάσμα των φυσικών ταλαντώσεων της ανάρτησης του κινητήρα (βλ. Σχήμα 3.2), εντοπίστηκαν έξι κύριες συχνότητες με υψηλή ακρίβεια: 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz. Αυτή η ολοκληρωμένη ανάλυση συχνότητας είναι κρίσιμη για τη βελτιστοποίηση. διαδικασίες εξισορρόπησης προπέλας.
Ανάλυση Συχνοτήτων και Ερμηνεία Μηχανικής:
Από αυτές τις αναγνωρισμένες συχνότητες, θεωρείται ότι οι συχνότητες 66 Hz, 88 Hz και 120 Hz σχετίζονται άμεσα με τα συγκεκριμένα χαρακτηριστικά του συστήματος στήριξης του κινητήρα (ανάρτησης) στο αμάξωμα του αεροσκάφους, αντιπροσωπεύοντας δομικούς συντονισμούς που πρέπει να αποφεύγονται κατά τη διάρκεια της πτήσης. λειτουργίες εξισορρόπησης προπέλας.
Οι συχνότητες 16 Hz και 22 Hz πιθανότατα σχετίζονται με τις φυσικές ταλαντώσεις ολόκληρου του αεροσκάφους στο πλαίσιο, αντιπροσωπεύοντας θεμελιώδεις δομικές καταστάσεις του αεροσκάφους.
Η συχνότητα των 37 Hz πιθανώς σχετίζεται με τη φυσική συχνότητα των ταλαντώσεων των πτερυγίων της έλικας του αεροσκάφους, αντιπροσωπεύοντας ένα κρίσιμο δυναμικό χαρακτηριστικό της έλικας.
Αυτή η υπόθεση επιβεβαιώνεται από τα αποτελέσματα του ελέγχου των φυσικών συχνοτήτων των ταλαντώσεων της έλικας, τα οποία επίσης λαμβάνονται με τη μέθοδο της αυστηρής διέγερσης με κρούση.
Στο φάσμα των φυσικών ταλαντώσεων της πτέρυγας της προπέλας (βλ. Σχήμα 3.3), εντοπίστηκαν τρεις κύριες συχνότητες: 37 Hz, 100 Hz και 174 Hz, επιβεβαιώνοντας τη συσχέτιση μεταξύ των φυσικών συχνοτήτων της προπέλας και της μηχανής.
Μηχανική σημασία για την εξισορρόπηση της προπέλας:
Τα δεδομένα σχετικά με τις φυσικές συχνότητες της πτέρυγας της έλικας και τις ταλαντώσεις του κινητήρα του αεροσκάφους Su-29 μπορούν να είναι ιδιαίτερα σημαντικά κατά την επιλογή του συχνότητα περιστροφής προπέλας που χρησιμοποιείται κατά την εξισορρόπηση. Η κύρια προϋπόθεση για την επιλογή αυτής της συχνότητας είναι να διασφαλιστεί η μέγιστη δυνατή αποσυντονισή της από τις φυσικές συχνότητες των δομικών στοιχείων του αεροσκάφους.
Επιπλέον, η γνώση των φυσικών συχνοτήτων των μεμονωμένων εξαρτημάτων και μερών του αεροσκάφους μπορεί να είναι εξαιρετικά χρήσιμη για τον εντοπισμό των αιτιών των απότομων αυξήσεων (σε περίπτωση συντονισμού) σε ορισμένα εξαρτήματα του φάσματος δονήσεων σε διάφορες λειτουργίες στροφών κινητήρα, επιτρέποντας στρατηγικές προγνωστικής συντήρησης.
3.3. Έλεγχος των κραδασμών στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου του αεροσκάφους Su-29 στο έδαφος πριν από την εξισορρόπηση
Τα αρχικά χαρακτηριστικά δόνησης του αεροσκάφους Su-29, που προσδιορίστηκαν πριν εξισορρόπηση προπέλας, μετρήθηκαν στην καμπίνα του δεύτερου πιλότου στην κατακόρυφη κατεύθυνση χρησιμοποιώντας έναν φορητό αναλυτή φάσματος δονήσεων μοντέλο AD-3527 της A&D (Ιαπωνία) στην περιοχή συχνοτήτων από 5 έως 200 Hz.
Οι μετρήσεις ελήφθησαν συστηματικά σε τέσσερις κύριες λειτουργίες στροφών του κινητήρα, αντίστοιχα ίσες με 60%, 65%, 70% και 82% της μέγιστης συχνότητας περιστροφής του, παρέχοντας ολοκληρωμένα δεδομένα αναφοράς για ανάλυση κραδασμών αεροσκαφών.
Τα συνολικά αποτελέσματα που ελήφθησαν παρουσιάζονται στον Πίνακα 3.1.
Πίνακας 3.1. Ανάλυση βασικών κραδασμών πριν από την εξισορρόπηση της προπέλας
| Τρόπος | Ισχύς (%) | Στροφές/λεπτό | Vв1 (mm/sec) | Vн (mm/sec) | Vк1 (mm/sec) | Vв3 (mm/sec) | Vк2 (mm/sec) | Σύνολο V∑ (mm/sec) | Εκτίμηση |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1150 | 5.4 | 2.6 | 2.0 | – | – | 8.0 | Μέτριος |
| 2 | 65 | 1240 | 5.7 | 2.4 | 3.2 | – | – | 10.6 | Υπερυψωμένο |
| 3 | 70 | 1320 | 5.2 | 3.0 | 2.5 | – | – | 11.5 | Ψηλά |
| 4 | 82 | 1580 | 3.2 | 1.5 | 3.0 | – | 8.5 | 9.7 | Υπερυψωμένο |
Όπως φαίνεται από τον Πίνακα 3.1, τα κύρια στοιχεία της δόνησης εμφανίζονται στις συχνότητες περιστροφής της προπέλας Vв1, ο στροφαλοφόρος άξονας του κινητήρα Vк1, και η κίνηση του αεροσυμπιεστή (ή/και ο αισθητήρας συχνότητας) Vн, καθώς και στη 2η αρμονική του στροφαλοφόρου άξονα Vк2 και ενδεχομένως η 3η αρμονική (πτερύγιο) της έλικας Vв3, η οποία είναι κοντά στη συχνότητα της δεύτερης αρμονικής του στροφαλοφόρου άξονα.
Λεπτομερής Ανάλυση Συνιστωσών Δόνησης:
Επιπλέον, στο φάσμα δονήσεων στη λειτουργία ταχύτητας 60%, βρέθηκε ένα άγνωστο στοιχείο με το υπολογισμένο φάσμα σε συχνότητα 6120 κύκλων/λεπτό, το οποίο μπορεί να οφείλεται σε συντονισμό σε συχνότητα περίπου 100 Hz ενός από τα δομικά στοιχεία του αεροσκάφους. Ένα τέτοιο στοιχείο θα μπορούσε να είναι η έλικα, μία από τις φυσικές συχνότητες της οποίας είναι 100 Hz, γεγονός που καταδεικνύει την πολύπλοκη φύση της. υπογραφές δόνησης αεροσκαφών.
Η μέγιστη συνολική δόνηση του αεροσκάφους V∑, φτάνοντας τα 11,5 mm/sec, βρέθηκε στη λειτουργία ταχύτητας 70%, υποδεικνύοντας μια κρίσιμη κατάσταση λειτουργίας που απαιτεί προσοχή.
Η κύρια συνιστώσα της συνολικής δόνησης σε αυτή τη λειτουργία εμφανίζεται στη 2η αρμονική (4020 κύκλοι/λεπτό) της συχνότητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα Vк2 και είναι ίση με 10,8 mm/sec, που αντιπροσωπεύει μια σημαντική πηγή δόνησης.
Ανάλυση Βασικής Αιτίας:
Μπορεί εύλογα να υποτεθεί ότι αυτό το εξάρτημα σχετίζεται με τη βασική λειτουργία της ομάδας εμβόλων του κινητήρα (διαδικασίες κρούσης που συμβαίνουν κατά τη διπλή κίνηση των εμβόλων ανά μία περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα).
Η απότομη αύξηση αυτής της συνιστώσας στον τρόπο λειτουργίας 70% οφείλεται πιθανώς στις ταλαντώσεις συντονισμού ενός από τα δομικά στοιχεία του αεροσκάφους (ανάρτηση κινητήρα στο σώμα του αεροσκάφους) σε συχνότητα 67 Hz (4020 κύκλοι/λεπτό).
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι, εκτός από τις διαταραχές από τις κρούσεις που σχετίζονται με τη λειτουργία της ομάδας εμβόλων, το μέγεθος της δόνησης σε αυτή την περιοχή συχνοτήτων μπορεί να επηρεαστεί από την αεροδυναμική δύναμη που εκδηλώνεται στη συχνότητα του πτερυγίου της έλικας (Vв3).
Στις ταχύτητες 65% και 82%, παρατηρείται αξιοσημείωτη αύξηση του στοιχείου Vк2 (Vв3) παρατηρείται επίσης, η οποία μπορεί επίσης να εξηγηθεί από τις ταλαντώσεις συντονισμού των επιμέρους στοιχείων του αεροσκάφους.
Το πλάτος της φασματικής συνιστώσας που σχετίζεται με το ανισορροπία προπέλας Vв1, που προσδιορίστηκε στις κύριες ταχύτητες πριν από την εξισορρόπηση, κυμαίνονταν από 2,4 έως 5,7 mm/sec, που είναι γενικά χαμηλότερη από την τιμή Vк2 στους αντίστοιχους τρόπους λειτουργίας.
Επιπλέον, όπως φαίνεται από τον πίνακα 3.1, οι μεταβολές της κατά τη μετάβαση από τη μία λειτουργία στην άλλη καθορίζονται όχι μόνο από την ποιότητα της εξισορρόπησης αλλά και από τον βαθμό απόκλισης της συχνότητας περιστροφής της έλικας από τις φυσικές συχνότητες των δομικών στοιχείων του αεροσκάφους.
3.4. Αποτελέσματα εξισορρόπησης προπέλας και ανάλυση απόδοσης
Το εξισορρόπηση προπέλας πραγματοποιήθηκε σε ένα επίπεδο με προσεκτικά επιλεγμένη συχνότητα περιστροφής. Ως αποτέλεσμα αυτής της εξισορρόπησης, η δυναμική ανισορροπία δύναμης της έλικας αντισταθμίστηκε αποτελεσματικά, αποδεικνύοντας την αποτελεσματικότητα του εξισορρόπηση ενός επιπέδου για αυτήν τη διαμόρφωση προπέλας τριών πτερυγίων.
Το λεπτομερές πρωτόκολλο εξισορρόπησης παρέχεται παρακάτω στο Παράρτημα 1, το οποίο τεκμηριώνει την πλήρη διαδικασία διασφάλισης ποιότητας και μελλοντικής αναφοράς.
Το εξισορρόπηση προπέλας πραγματοποιήθηκε με συχνότητα περιστροφής προπέλας 1350 στροφές/λεπτό και περιελάμβανε δύο ακριβείς μετρήσεις ακολουθώντας διαδικασίες που είναι τυποποιημένες στον κλάδο.
Συστηματική Διαδικασία Εξισορρόπησης:
- Αρχική μέτρηση κατάστασης: Κατά την πρώτη εκτέλεση, το πλάτος και η φάση της δόνησης στην συχνότητα περιστροφής της προπέλας στην αρχική κατάσταση προσδιορίστηκαν με υψηλή ακρίβεια.
- Μέτρηση Δοκιμαστικού Βάρους: Κατά τη διάρκεια της δεύτερης εκτέλεσης, προσδιορίστηκαν το πλάτος και η φάση της δόνησης στη συχνότητα περιστροφής της έλικας μετά την τοποθέτηση μιας δοκιμαστικής μάζας γνωστού βάρους στην έλικα.
- Υπολογισμός και Υλοποίηση: Με βάση τα αποτελέσματα αυτών των μετρήσεων, η μάζα και η γωνία εγκατάστασης του διορθωτικού βάρους στο επίπεδο 1 προσδιορίστηκαν χρησιμοποιώντας προηγμένους υπολογιστικούς αλγόριθμους.
Εξαιρετικά Αποτελέσματα Εξισορρόπησης που Επιτεύχθηκαν:
Μετά την εγκατάσταση της υπολογισμένης τιμής του διορθωτικού βάρους στην προπέλα, η οποία ήταν 40,9 g, η δόνηση σε αυτή τη λειτουργία ταχύτητας μειώθηκε δραματικά από 6,7 mm/δευτ. στην αρχική κατάσταση για να 1,5 mm/δευτ. μετά την εξισορρόπηση – που αντιπροσωπεύει μια αξιοσημείωτη Βελτίωση 78% στη μείωση των κραδασμών.
Το επίπεδο δόνησης που σχετίζεται με το ανισορροπία προπέλας σε άλλες λειτουργίες ταχύτητας μειώθηκε επίσης σημαντικά και παρέμεινε εντός του αποδεκτού εύρους 1 έως 2,5 mm/sec μετά την εξισορρόπηση, καταδεικνύοντας την ανθεκτικότητα της λύσης εξισορρόπησης σε ολόκληρο το λειτουργικό εύρος.
Δυστυχώς, δεν πραγματοποιήθηκε επαλήθευση της επίδρασης της ποιότητας εξισορρόπησης στο επίπεδο κραδασμών του αεροσκάφους κατά την πτήση λόγω τυχαίας ζημιάς σε αυτήν την έλικα κατά τη διάρκεια μιας από τις εκπαιδευτικές πτήσεις, γεγονός που υπογραμμίζει τη σημασία της διεξαγωγής ολοκληρωμένων δοκιμών αμέσως μετά τις διαδικασίες εξισορρόπησης.
Σημαντικές διαφορές από την εργοστασιακή εξισορρόπηση:
Πρέπει να σημειωθεί ότι το αποτέλεσμα που επιτεύχθηκε κατά τη διάρκεια αυτής της εξισορρόπηση έλικα πεδίου διαφέρει σημαντικά από το αποτέλεσμα της εργοστασιακής ζυγοστάθμισης, υπογραμμίζοντας τη σημασία της ζυγοστάθμισης των ελίκων στην πραγματική λειτουργική τους διαμόρφωση.
Ειδικότερα:
- Μείωση κραδασμών: Οι δονήσεις στη συχνότητα περιστροφής της έλικας μετά την εξισορρόπησή της στον τόπο μόνιμης εγκατάστασης (στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους Su-29) μειώθηκαν περισσότερο από 4 φορές,
- Διόρθωση θέσης βάρους: Το διορθωτικό βάρος που εγκαταστάθηκε κατά τη διάρκεια διαδικασία εξισορρόπησης πεδίου μετατοπίστηκε σε σχέση με το βάρος που εγκαταστάθηκε στο εργοστάσιο κατασκευής κατά περίπου 130 μοίρες, υποδεικνύοντας σημαντικές διαφορές μεταξύ των απαιτήσεων εξισορρόπησης στο εργοστάσιο και στο πεδίο.
Πιθανοί παράγοντες αιτίας:
Πιθανοί λόγοι για αυτήν τη σημαντική απόκλιση μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Ανοχές κατασκευής: Σφάλματα συστήματος μέτρησης της βάσης ζυγοστάθμισης του κατασκευαστή (απίθανο αλλά πιθανό).
- Προβλήματα Εργοστασιακού Εξοπλισμού: Γεωμετρικά σφάλματα των θέσεων τοποθέτησης του συνδέσμου της ατράκτου της μηχανής ζυγοστάθμισης του κατασκευαστή, που οδηγούν σε ακτινική απόκλιση της έλικας κατά την τοποθέτησή της στην άτρακτο,
- Παράγοντες εγκατάστασης αεροσκαφών: Γεωμετρικά σφάλματα των θέσεων τοποθέτησης του συνδέσμου του άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους, που οδηγούν σε ακτινική απόκλιση της έλικας κατά την τοποθέτησή της στον άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων.
3.5. Επαγγελματικά Συμπεράσματα και Συστάσεις Μηχανικών
3.5.1. Εξαιρετική απόδοση εξισορρόπησης
Το εξισορρόπηση της προπέλας του αεροσκάφους Su-29, που διεξήχθη σε ένα επίπεδο με συχνότητα περιστροφής προπέλας 1350 στροφές/λεπτό (70%), πέτυχε αξιοσημείωτη μείωση των κραδασμών της προπέλας από 6,7 mm/sec σε 1,5 mm/sec, αποδεικνύοντας την εξαιρετική αποτελεσματικότητα του εξισορρόπηση έλικα πεδίου τεχνικές.
Το επίπεδο δόνησης που σχετίζεται με το ανισορροπία προπέλας σε άλλες λειτουργίες ταχύτητας μειώθηκε επίσης σημαντικά και παρέμεινε εντός του ιδιαίτερα αποδεκτού εύρους από 1 έως 2,5 mm/sec, επιβεβαιώνοντας την ανθεκτικότητα της λύσης εξισορρόπησης σε όλο το φάσμα λειτουργίας.
3.5.2. Συστάσεις για τη διασφάλιση της ποιότητας
Για να διευκρινιστούν οι πιθανές αιτίες των μη ικανοποιητικών αποτελεσμάτων ζυγοστάθμισης που πραγματοποιούνται στο εργοστάσιο κατασκευής, συνιστάται ιδιαίτερα να ελέγχεται η ακτινική εκκεντρότητα της έλικας στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του κινητήρα του αεροσκάφους, καθώς αυτό αποτελεί κρίσιμο παράγοντα για την επίτευξη βέλτιστης αποτελέσματα εξισορρόπησης προπέλας.
Αυτή η έρευνα θα παρείχε πολύτιμες πληροφορίες σχετικά με τις διαφορές μεταξύ εργοστασίου και εξισορρόπηση πεδίου απαιτήσεις, οδηγώντας ενδεχομένως σε βελτιωμένες διαδικασίες παραγωγής και διαδικασίες ποιοτικού ελέγχου.
Παράρτημα 1: Πρωτόκολλο Επαγγελματικής Εξισορρόπησης
ΠΡΩΤΟΚΟΛΛΟ ΟΛΟΚΛΗΡΩΜΕΝΗΣ ΙΣΟΡΡΟΠΙΑΣ
Προπέλα MTV-9-K-C/CL 260-27 του αεροσκάφους Su-29 για ακροβατικά αεροσκάφη
1. Πελάτης: Β.Δ. Τσβόκοφ
2. Θέση εγκατάστασης προπέλας: άξονας εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους Su-29
3. Τύπος προπέλας: MTV-9-KC/CL 260-27
4. Μέθοδος εξισορρόπησης: συναρμολογείται επί τόπου (σε δικά του ρουλεμάν), σε ένα επίπεδο
5. Συχνότητα περιστροφής προπέλας κατά την εξισορρόπηση, rpm: 1350
6. Μοντέλο, σειριακός αριθμός και κατασκευαστής της συσκευής εξισορρόπησης: "Balanset-1", σειριακός αριθμός 149
7. Ρυθμιστικά έγγραφα που χρησιμοποιήθηκαν κατά την εξισορρόπηση:
7.1. _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
8. Ημερομηνία ισοσκελισμού: 15.06.2014
9. Συγκεντρωτικός πίνακας αποτελεσμάτων εξισορρόπησης:
| № | Αποτελέσματα μέτρησης | Δόνηση (mm/sec) | Ανισορροπία (g*mm) | Βαθμολογία ποιότητας |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Πριν από την εξισορρόπηση *) | 6.7 | 6135 | Απαράδεκτος |
| 2 | Μετά την εξισορρόπηση | 1.5 | 1350 | Εξοχος |
| ISO 1940 Ανοχή για την κατηγορία G 6.3 | 1500 | Πρότυπο | ||
*) Σημείωση: Η ζυγοστάθμιση πραγματοποιήθηκε με το διορθωτικό βάρος που είχε εγκατασταθεί από τον κατασκευαστή να παραμένει στην προπέλα.
10. Επαγγελματικά Συμπεράσματα:
10.1. Το επίπεδο κραδασμών (υπολειμματική ανισορροπία) μετά εξισορρόπηση της προπέλας που είναι εγκατεστημένο στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους Su-29 (βλ. σελ. 9.2) έχει μειωθεί κατά περισσότερο από 4 φορές σε σύγκριση με την αρχική κατάσταση (βλ. σελ. 9.1), γεγονός που αντιπροσωπεύει μια εξαιρετική βελτίωση στην ομαλότητα λειτουργίας του αεροσκάφους.
10.2. Οι παράμετροι του διορθωτικού βάρους (μάζα, γωνία εγκατάστασης) που χρησιμοποιούνται για την επίτευξη του αποτελέσματος στη σελ. 10.1 διαφέρουν σημαντικά από τις παραμέτρους του διορθωτικού βάρους που έχει εγκαταστήσει ο κατασκευαστής (MT-έλικα), υποδεικνύοντας θεμελιώδεις διαφορές μεταξύ των εργοστασιακών και των απαιτήσεων εξισορρόπησης πεδίου.
Συγκεκριμένα, ένα επιπλέον διορθωτικό βάρος 40,9 g εγκαταστάθηκε στην προπέλα κατά τη διάρκεια εξισορρόπηση πεδίου, η οποία μετατοπίστηκε κατά γωνία 130° σε σχέση με το βάρος που εγκατέστησε ο κατασκευαστής.
(Το βάρος που τοποθετήθηκε από τον κατασκευαστή δεν αφαιρέθηκε από την έλικα κατά τη διάρκεια της πρόσθετης ζυγοστάθμισης).
Πιθανοί τεχνικοί λόγοι:
Πιθανοί λόγοι για αυτήν την σημαντική κατάσταση μπορεί να περιλαμβάνουν:
- Σφάλματα στο σύστημα μέτρησης της βάσης ζυγοστάθμισης του κατασκευαστή,
- Γεωμετρικά σφάλματα στις θέσεις τοποθέτησης του συνδέσμου της ατράκτου της μηχανής ζυγοστάθμισης του κατασκευαστή, που οδηγούν σε ακτινική απόκλιση της έλικας κατά την τοποθέτησή της στην άτρακτο,
- Γεωμετρικά σφάλματα στις θέσεις τοποθέτησης του συνδέσμου του άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους, που οδηγούν σε ακτινική απόκλιση της έλικας κατά την τοποθέτησή της στον άξονα του κιβωτίου ταχυτήτων.
Συνιστώμενα βήματα έρευνας:
Για να προσδιοριστεί η συγκεκριμένη αιτία που οδηγεί σε αυξημένη ανισορροπία προπέλας όταν εγκαθίσταται στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους Su-29, είναι απαραίτητο:
- Ελέγξτε το σύστημα μέτρησης και τη γεωμετρική ακρίβεια των θέσεων τοποθέτησης της ατράκτου της μηχανής ζυγοστάθμισης που χρησιμοποιείται για τη ζυγοστάθμιση της έλικας MTV-9-K-C/CL 260-27 στον κατασκευαστή,
- Ελέγξτε την ακτινική ολίσθηση της έλικας που είναι εγκατεστημένη στον άξονα εξόδου του κιβωτίου ταχυτήτων του αεροσκάφους Su-29.
Εκτελεστής:
Επικεφαλής ειδικός της LLC "Kinematics"
Feldman V.D.
Συχνές ερωτήσεις σχετικά με την εξισορρόπηση προπέλας αεροσκαφών
Τι είναι η εξισορρόπηση της προπέλας και γιατί είναι κρίσιμη για την ασφάλεια της αεροπορίας;
Εξισορρόπηση έλικα είναι μια διαδικασία ακριβείας που εξαλείφει την ανισορροπία στις προπέλες των αεροσκαφών προσθέτοντας ή επανατοποθετώντας διορθωτικά βάρη. Οι μη ισορροπημένες προπέλες δημιουργούν υπερβολικές δονήσεις που μπορούν να οδηγήσουν σε δομική κόπωση, ζημιά στον κινητήρα και τελικά σε καταστροφική αστοχία. Οι επιτόπιες μελέτες μας δείχνουν ότι η σωστή εξισορρόπηση μπορεί να μειώσει τους κραδασμούς έως και 78%, βελτιώνοντας σημαντικά την ασφάλεια και τη διάρκεια ζωής του αεροσκάφους.
Πώς διαφέρει η εξισορρόπηση προπέλας πεδίου από την εργοστασιακή εξισορρόπηση;
Εξισορρόπηση προπέλας πεδίου προσφέρει σημαντικά πλεονεκτήματα σε σχέση με την εργοστασιακή ζυγοστάθμιση, επειδή λαμβάνει υπόψη τις πραγματικές συνθήκες εγκατάστασης, συμπεριλαμβανομένων των ανοχών του κιβωτίου ταχυτήτων, των ανωμαλιών τοποθέτησης και της πλήρους δυναμικής του αεροσκάφους. Η μελέτη περίπτωσης του Su-29 έδειξε ότι το διορθωτικό βάρος που απαιτείται στο πεδίο μετατοπίστηκε κατά 130° από το εργοστασιακό βάρος, υπογραμμίζοντας τη σημασία της ζυγοστάθμισης των ελίκων στη λειτουργική τους διαμόρφωση.
Τι εξοπλισμός χρειάζεται για την επαγγελματική εξισορρόπηση προπέλας αεροσκαφών;
Επαγγελματίας εξισορρόπηση έλικας αεροσκάφους απαιτεί εξειδικευμένο εξοπλισμό όπως η συσκευή Balanset-1, η οποία περιλαμβάνει επιταχυνσιόμετρα ακριβείας, αισθητήρες φάσης λέιζερ και προηγμένο λογισμικό ανάλυσης. Ο εξοπλισμός πρέπει να είναι ικανός να μετρά δονήσεις στην περιοχή από 0,1 έως 1000 Hz με υψηλή ακρίβεια και να παρέχει ανάλυση φάσης σε πραγματικό χρόνο για τους σωστούς υπολογισμούς τοποθέτησης βάρους.
Πόσο συχνά πρέπει να ζυγοσταθμίζονται οι έλικες των αεροσκαφών;
Συχνότητα εξισορρόπησης προπέλας εξαρτάται από τη χρήση του αεροσκάφους, αλλά γενικά θα πρέπει να εκτελείται κατά τη διάρκεια σημαντικών επιθεωρήσεων, μετά από επισκευή ζημιάς στην έλικα, όταν παρατηρούνται υπερβολικοί κραδασμοί ή σύμφωνα με τις συστάσεις του κατασκευαστή. Για ακροβατικά αεροσκάφη όπως τα Yak-52 και Su-29 που μελετήθηκαν, ενδέχεται να απαιτείται συχνότερη ζυγοστάθμιση λόγω υψηλότερων συνθηκών καταπόνησης.
Ποια είναι τα αποδεκτά επίπεδα κραδασμών μετά την ζυγοστάθμιση της προπέλας;
Σύμφωνα με τα πρότυπα ISO 1940 για την Κλάση G 6.3, η υπολειπόμενη ανισορροπία δεν πρέπει να υπερβαίνει τα 1500 g*mm. Η πρακτική μας εμπειρία δείχνει ότι με εξαιρετικά αποτελέσματα επιτυγχάνονται επίπεδα κραδασμών κάτω των 2,5 mm/sec RMS, με εξαιρετικά αποτελέσματα που φτάνουν τα 1,5 mm/sec ή χαμηλότερα. Αυτά τα επίπεδα διασφαλίζουν ασφαλή λειτουργία και ελάχιστη δομική καταπόνηση στο αεροσκάφος.
Μπορεί η εξισορρόπηση της προπέλας να εξαλείψει όλους τους κραδασμούς του αεροσκάφους;
Ενώ εξισορρόπηση προπέλας μειώνει σημαντικά τους κραδασμούς που σχετίζονται με την έλικα, δεν μπορεί να εξαλείψει όλους τους κραδασμούς του αεροσκάφους. Η ολοκληρωμένη ανάλυσή μας αποκάλυψε ότι οι αρμονικές του στροφαλοφόρου άξονα του κινητήρα, η δυναμική της ομάδας εμβόλων και οι δομικοί συντονισμοί συμβάλλουν στους συνολικούς κραδασμούς. Ακόμη και η τέλεια εξισορρόπηση της έλικας συνήθως μειώνει τους συνολικούς κραδασμούς του αεροσκάφους μόνο κατά 1,5 φορά, τονίζοντας την ανάγκη για ολιστικές προσεγγίσεις διαχείρισης των κραδασμών.
Συστάσεις ειδικών για επαγγελματίες της αεροπορίας
Για τους χειριστές αεροσκαφών:
- Εφαρμογή τακτικού παρακολούθηση κραδασμών ως μέρος προγραμμάτων προληπτικής συντήρησης
- Θεωρώ εξισορρόπηση έλικα πεδίου ανώτερο από το να βασίζεστε αποκλειστικά στην εργοστασιακή εξισορρόπηση
- Καθορίστε βασικές υπογραφές δόνησης για κάθε αεροσκάφος του στόλου σας
- Εκπαίδευση του προσωπικού συντήρησης σε σωστές διαδικασίες εξισορρόπησης και πρωτόκολλα ασφαλείας
Για Τεχνικούς Συντήρησης:
- Να λαμβάνετε πάντα υπόψη τις φυσικές συχνότητες όταν επιλέγετε εξισορρόπηση RPM.
- Χρησιμοποιήστε εξοπλισμό επαγγελματικής ποιότητας όπως το Balanset για ακριβείς μετρήσεις
- Καταγραφή όλων των διαδικασιών εξισορρόπησης για διασφάλιση ποιότητας και ιχνηλασιμότητα
- Κατανοήστε ότι η εξισορρόπηση της προπέλας είναι μόνο ένα στοιχείο της συνολικής διαχείρισης των κραδασμών
Για πιλότους:
- Αναφέρετε αμέσως τυχόν ασυνήθιστους κραδασμούς στο προσωπικό συντήρησης.
- Κατανοήστε ότι διαφορετικές λειτουργίες πτήσης ενδέχεται να παρουσιάζουν διαφορετικά χαρακτηριστικά δόνησης
- Λάβετε υπόψη ότι ορισμένες δονήσεις μπορεί να οφείλονται σε δομή και όχι στην προπέλα.
- Υποστηρίξτε την τακτική εξισορρόπηση προπέλας ως επένδυση ασφαλείας
EL 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI