תמונה {
רוחב: 70%;
}

מומחה ראשי VD פלדמן

1. במקום הקדמה

לפני שנתיים וחצי החל המפעל שלנו בייצור סדרתי של מכשיר "Balanset 1", המיועד לאיזון מנגנונים סיבוביים במיסבים שלהם.

עד כה יוצרו יותר מ-180 סטים המשמשים ביעילות בתעשיות שונות, לרבות ייצור והפעלה של מאווררים, מפוחים, מנועים חשמליים, צירי מכונות, משאבות, מגרסות, מפרידים, צנטריפוגות, קרדן וארכובה ומנגנונים נוספים. .

לאחרונה, מפעלנו קיבל מספר רב של פניות מארגונים ואנשים פרטיים בנוגע לאפשרות להשתמש בציוד שלנו לאיזון מדחפי מטוסים ומסוקים בתנאי שטח.

למרבה הצער, המומחים שלנו, בעלי ניסיון רב שנים באיזון מכונות שונות, מעולם לא עסקו בנושא זה. לכן, העצות וההמלצות שיכולנו לספק ללקוחותינו היו כלליים מאוד ולא תמיד אפשרו להם לפתור את הבעיה ביעילות.

מצב זה החל להשתפר באביב הזה. זה נבע מהעמדה הפעילה של VD Chvokov, שארגן והשתתף איתנו באופן פעיל בעבודה על איזון המדחפים של מטוסי Yak-52 ו-Su-29, אותם הוא מטיס.

איור 1.1. מטוס יאק-52 בשדה התעופה

איור 1.2. מטוס Su-29 בחניון

2. תוצאות סקר איזון מדחף ורטט של מטוס ה-Yak-52 Aerobatic

2.1. מבוא

בחודשים מאי – יולי 2014 בוצעו עבודה על סקר הרטט של מטוס ה-Yak-52 המצויד במנוע התעופה M-14P ואיזון המדחף הדו-להב שלו.

האיזון בוצע במישור אחד באמצעות ערכת האיזון "מאזן 1", מספר סידורי 149.

ערכת המדידה המשמשת במהלך האיזון מוצגת באיור 2.1.

במהלך תהליך האיזון הותקן חיישן הרטט (מד תאוצה) 1 על המכסה הקדמי של תיבת ההילוכים המנוע באמצעות מגנט על תושבת מיוחדת.

חיישן זווית שלב הלייזר 2 הותקן גם הוא על מכסה תיבת ההילוכים וכיוונו לסימן הרפלקטיבי שהוחל על אחד מלהבי המדחף.

אותות אנלוגיים מהחיישנים הועברו באמצעות כבלים ליחידת המדידה של מכשיר "Balanset 1", שם הם עברו עיבוד דיגיטלי מראש.

אז האותות הללו בצורה דיגיטלית נשלחו למחשב, שם תוכנה עיבדה את האותות הללו וחישבה את המסה והזווית של משקל התיקון הדרושים כדי לפצות על חוסר האיזון במדחף.

2.2. במהלך ביצוע עבודה זו, נרכשו מיומנויות מסוימות ופותחה טכנולוגיה לאיזון מדחפי מטוסים בתנאי שטח באמצעות התקן "Balanset 1", כולל:

• קביעת המיקומים והשיטות להתקנת (חיבור) חיישני רטט וזווית פאזה על האובייקט;
• קביעת תדרי התהודה של מספר אלמנטים מבניים של המטוס (מתלי מנוע, להבי מדחף);
• זיהוי תדרי סיבוב המנוע (מצבי פעולה) המבטיחים חוסר איזון שיורי מינימלי במהלך האיזון;
• קביעת סובלנות לחוסר איזון שיורי של המדחף וכו'.

בנוסף, התקבלו נתונים מעניינים על רמות הרטט של מטוסים המצוידים במנועי M-14P.

להלן חומרי הדוח שנאספו על סמך תוצאות עבודות אלו.

בהם, בנוסף לתוצאות האיזון, מובאים נתונים על סקרי הרטט של מטוסי Yak-52 ו-Su-29 שהתקבלו במהלך מבחני קרקע וטיסה.

נתונים אלה עשויים לעניין הן את טייסי המטוסים והן את המומחים המעורבים בתחזוקתם.

איור 2.1. ערכת מדידה לאיזון מדחף מטוס Yak-52.

Zk - גלגל הילוכים ראשי של תיבת ההילוכים;

Zs - לווייני תיבת הילוכים;

Zn - גלגל הילוכים נייח של תיבת ההילוכים.

במהלך ביצוע עבודה זו, תוך התחשבות בניסיון שנצבר באיזון המדחפים של מטוסי Su-29 ו-Yak-52, נערכו מספר מחקרים נוספים, ביניהם:

• קביעת התדרים הטבעיים של תנודות המנוע והמדחף של מטוס ה-Yak-52;
• בדיקת גודל והרכב הרעידות בתא הטייס השני במהלך הטיסה לאחר איזון המדחף;
• בדיקת גודל והרכב הרעידות בתא הטייס השני במהלך הטיסה לאחר איזון מדחף והתאמת כוח ההידוק של בולמי המנוע.

2.2. תוצאות מחקרים על התדרים הטבעיים של תנודות המנוע והמדחף

התדרים הטבעיים של תנודות המנוע, המותקנים על בולמי זעזועים בגוף המטוס, נקבעו באמצעות מנתח הספקטרום AD-3527 של A&D (יפן) באמצעות עירור תנודות המנוע כתוצאה מפגיעות.

בספקטרום התנודות הטבעיות של מתלי מנוע המטוס Yak-52, שדוגמה לכך מוצגת באיור 2.2, זוהו ארבעה תדרים עיקריים: 20 הרץ, 74 הרץ, 94 הרץ, 120 הרץ.

איור 2.2. ספקטרום של תדרים טבעיים של מתלי מנוע המטוס Yak-52.

התדרים 74 הרץ, 94 הרץ ו-120 הרץ קשורים ככל הנראה לתכונות של הרכבת המנוע (השעיה) לגוף המטוס.

התדר 20 הרץ קשור ככל הנראה לתנודות הטבעיות של המטוס על השלדה.

התדרים הטבעיים של להבי המדחף נקבעו גם בשיטת עירור ההשפעה.

במקרה זה, זוהו ארבעה תדרים עיקריים: 36 הרץ, 80 הרץ, 104 הרץ ו-134 הרץ.

נתונים על התדרים הטבעיים של מדחף מטוס ה-Yak-52 ותנודות המנוע יכולים להיות חשובים במיוחד בעת בחירת תדירות סיבוב המדחף המשמשת במהלך האיזון. התנאי העיקרי לבחירת תדר זה הוא להבטיח ניתוק מירבי אפשרי שלו מהתדרים הטבעיים של האלמנטים המבניים של המטוס.

בנוסף, הכרת התדרים הטבעיים של רכיבים וחלקים בודדים של המטוס יכולה להיות שימושית לזיהוי הגורמים לעלייה חדה (במקרה של תהודה) ברכיבים מסוימים של ספקטרום הרטט במצבי מהירות מנוע שונים.

2.3. איזון תוצאות

כפי שצוין לעיל, איזון המדחף בוצע במישור אחד, וכתוצאה מכך פיצוי על חוסר איזון הכוח של המדחף באופן דינמי.

ביצוע איזון דינמי בשני מישורים, שיאפשר פיצוי הן על חוסר איזון הכוח והמומנט של המדחף, לא היה בר ביצוע, שכן תכנון המדחף המותקן במטוס ה-Yak-52 מאפשר יצירת מטוס תיקון אחד בלבד.

איזון המדחף בוצע בתדר סיבוב של 1150 סל"ד (60%), בו ניתן היה לקבל את תוצאות מדידת הרטט היציבות ביותר מבחינת משרעת ופאזה מתחילתה להתחלה.

איזון המדחף פעל לפי התוכנית הקלאסית של "שתי ריצות".

במהלך הריצה הראשונה נקבעו משרעת ושלב הרטט בתדירות הסיבוב של המדחף במצבו הראשוני.

במהלך הריצה השנייה, נקבעו משרעת ושלב הרטט בתדירות סיבוב המדחף לאחר התקנת מסה נסיונית של 7 גרם על המדחף.

בהתבסס על נתונים אלה, המסה M = 19.5 גרם וזווית ההתקנה של משקל התיקון F = 32° חושבו באמצעות תוכנה.

בשל מאפייני התכנון של המדחף, שאינם מאפשרים התקנת משקל התיקון בזווית הנדרשת, הותקנו על המדחף שתי משקולות שוות:

• משקל M1 = 14 גרם בזווית F1 = 0°;
• משקל M2 = 8.3 גרם בזווית F2 = 60°.

לאחר התקנת משקולות התיקון שצוינו על המדחף, הרטט שנמדד בתדירות סיבוב של 1150 סל"ד וקשור לחוסר איזון המדחף ירד מ-10.2 מ"מ לשנייה במצב ההתחלתי ל-4.2 מ"מ לשנייה לאחר האיזון.

במקרה זה, חוסר האיזון בפועל של המדחף ירד מ-2340 גרם* מ"מ ל-963 גרם* מ"מ.

2.4. בדיקת השפעת תוצאות האיזון על רמת הרטט של מטוס ה-Yak-52 על הקרקע בתדרים אחרים של סיבוב מדחף

תוצאות בדיקת הרטט של מטוס Yak-52, שבוצעו במצבי הפעלה אחרים של מנוע שהתקבלו במהלך בדיקות קרקע, מוצגות בטבלה 2.1.

כפי שניתן לראות מהטבלה, האיזון שבוצע השפיע לטובה על הרטט של מטוס ה-Yak-52 בכל מצבי הפעולה שלו.

טבלה 2.1.

№	תדר סיבוב, %	תדירות סיבוב מדחף, סל"ד	RMS מהירות רטט, מ"מ/שנייה
1	60	1153	4.2
2	65	1257	2.6
3	70	1345	2.1
4	82	1572	1.25

תוצאות בדיקת רטט נוספות

2.5. בדיקת הרטט של מטוס ה-Yak-52 באוויר במצבי טיסה ראשיים לפני ואחרי כוונון מתח בולם הזעזועים

יתרה מכך, במהלך בדיקות קרקע זוהתה הפחתה משמעותית ברטט המטוס עם עלייה בתדירות סיבוב המדחף שלו.

ניתן להסביר זאת על ידי מידה רבה יותר של ניתוק תדירות סיבוב המדחף מתדירות התנודה הטבעית של המטוס על המרכב (ככל הנראה 20 הרץ), המתרחשת כאשר תדירות סיבוב המדחף עולה.

בנוסף לבדיקות הרטט שנערכו לאחר איזון המדחף על הקרקע (ראה סעיף 2.3), בוצעו מדידות רעידות של מטוס ה-Yak-52 בטיסה.

רטט בטיסה נמדד בתא הטייס השני בכיוון אנכי באמצעות מנתח ספקטרום רטט נייד מדגם AD-3527 של A&D (יפן) בטווח התדרים שבין 5 ל-200 (500) הרץ.

המדידות בוצעו בחמישה מצבי מהירות מנוע עיקריים, השווים בהתאמה ל-60%, 65%, 70% ו-82% של תדר הסיבוב המרבי שלו.

תוצאות המדידה, שנערכו לפני התאמת הבולמים, מוצגות בטבלה 2.2.

טבלה 2.2.

רכיבי ספקטרום רטט

№	תדירות סיבוב מדחף, %	תדירות סיבוב מדחף, סל"ד	Vв1 (הרץ)	משרעת Vв1 (מ"מ/שנייה)	Vн (הרץ)	משרעת Vн (מ"מ/שנייה)	Vк1 (הרץ)	משרעת Vк1 (מ"מ/שנייה)	Vв2 (הרץ)	משרעת Vв2 (מ"מ/שנייה)	Vк2 (הרץ)	משרעת Vк2 (מ"מ/שנייה)	Vв4 (הרץ)	משרעת Vв4 (מ"מ/שנייה)	Vк3 (הרץ)	משרעת Vк3 (מ"מ/שנייה)	Vв5 (הרץ)	משרעת Vв5 (מ"מ/שנייה)	V∑ (מ"מ/שנייה)
1	60	1155	1155	4.4	1560	1.5	1755	1.0	2310	1.5	3510	4.0	4620	1.3	5265	0.7	5775	0.9	6.1
			1244	3.5	1680	1.2	1890	2.1	2488	1.2	3780	4.1	4976	0.4	5670	1.2
2	65	1244	1244	3.5	1680	1.2	1890	2.1	2488	1.2	3780	4.1	4976	0.4	5670	1.2			6.2
			1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3
3	70	1342	1342	2.8	1860	0.4	2040	3.2	2684	0.4	4080	2.9	5369	2.3				5.0
			1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5
4	82	1580	1580	4.7	2160	2.9	2400	1.1	3160	0.4	4800	12.5						13.7
			1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7
5	94	1830	1830	2.2	2484	3.4	2760	1.7	3660	2.8	5520	15.8	7320	3.7				17.1

כדוגמה, איורים 2.3 ו-2.4 מציגים את גרפי הספקטרום המתקבלים בעת מדידת רטט בתא מטוס Yak-52 במצבים של 60% ו-94% המשמשים למילוי בטבלה 2.2.

איור 2.3. ספקטרום רטט בתא מטוס Yak-52 במצב 60%.

איור 2.4. ספקטרום רטט בתא מטוס Yak-52 במצב 94%.

כפי שניתן לראות מטבלה 2.2, המרכיבים העיקריים של הרטט הנמדד בתא הטייס השני מופיעים בתדרי סיבוב המדחף V_в1 (מודגש בצהוב), גל ארכובה V_к1 (מסומן בכחול), והנעת מדחס האוויר (ו/או חיישן התדר) V_н (מודגש בירוק), כמו גם בהרמוניות הגבוהות יותר שלהם V_в2,V_в4,V_в5, ו-V_к2,V_к3.

הרטט הכולל המרבי V_∑ נמצא במצבי מהירות של 82% (1580 סל"ד של המדחף) ו-94% (1830 סל"ד).

המרכיב העיקרי של רטט זה מופיע בהרמונית השנייה של תדר סיבוב גל ארכובה של המנוע V_к2 ומגיע בהתאמה לערכים של 12.5 מ"מ לשנייה בתדירות של 4800 מחזורים לדקה ו-15.8 מ"מ לשנייה בתדירות של 5520 מחזורים לדקה.

ניתן להניח כי רכיב זה קשור לפעולת קבוצת הבוכנות של המנוע (תהליכי פגיעה המתרחשים במהלך תנועה כפולה של הבוכנות לכל סיבוב גל ארכובה אחת).

העלייה החדה של רכיב זה במצבי 82% (נומינלי ראשון) ו-94% (המראה) נגרמת ככל הנראה לא בגלל פגמים בקבוצת הבוכנה, אלא מתנודות התהודה של המנוע המותקן בגוף המטוס על בולמי זעזועים.

מסקנה זו מאושרת על ידי תוצאות הניסוי שנדונו קודם לכן של בדיקת התדרים הטבעיים של תנודות מתלי המנוע, שבספקטרום שלהן יש 74 הרץ (4440 מחזורים לדקה), 94 הרץ (5640 מחזורים לדקה) ו-120 הרץ ( 7200 מחזורים לדקה).

שניים מהתדרים הטבעיים הללו, 74 הרץ ו-94 הרץ, קרובים לתדרים ההרמוניים השניים של סיבוב גל הארכובה, המתרחשים במצבים הנומינליים וההמראה הראשונים של המנוע.

עקב הרעידות המשמעותיות בהרמונית גל ארכובה 2 שנמצאו במהלך מבחני הרטט במצבים הנומינליים וההמראה הראשונים של המנוע, בוצעה בדיקה והתאמה של כוח ההידוק של בולמי מתלי המנוע.

תוצאות הבדיקה ההשוואתיות שהתקבלו לפני ואחרי התאמת בולמי הזעזועים לתדירות סיבוב המדחף (V_в1) וההרמוניה השנייה של תדר סיבוב גל הארכובה (V_к2) מוצגים בטבלה 2.3.

טבלה 2.3.

№	תדירות סיבוב מדחף, %	תדירות סיבוב מדחף, סל"ד	Vв1 (לפני)	Vв1 (לאחר)	Vк2 (לפני)	Vк2 (לאחר)
1	60	1155 (1140)	1155 4.4	1140 3.3	3510 3.6	3480 3.0
2	65	1244 (1260)	1244 3.5	1260 3.5	3780 4.1	3840 4.3
3	70	1342 (1350)	1342 2.8	1350 3.3	4080 2.9	4080 1.2
4	82	1580 (1590)	1580 4.7	1590 4.2	4800 12.5	4830 16.7
5	94	1830 (1860)	1830 2.2	1860 2.7	5520 15.8	5640 15.2

כפי שניתן לראות מטבלה 2.3, התאמת בולמי הזעזועים לא הביאה לשינויים משמעותיים במרכיבי הרטט העיקריים של המטוס.

יש לציין גם שהמשרעת של הרכיב הספקטרלי הקשור לחוסר איזון המדחף V_в1, שזוהה במצבים 82% ו-94% (ראה טבלאות 1.2 ו-1.3), נמוך פי 3-7 בהתאמה מהמשרעות של V_к2, נוכח במצבים אלה.

במצבי טיסה אחרים, הרכיב V_в1 נע בין 2.8 ל-4.4 מ"מ לשנייה.

יתרה מכך, כפי שניתן לראות מטבלאות 2.2 ו-2.3, השינויים שלו בעת מעבר ממצב אחד למשנהו נקבעים בעיקר לא על ידי איכות האיזון, אלא על ידי מידת הניתוק של תדר סיבוב המדחף מהתדרים הטבעיים של אלמנטים מבניים שונים של המדחף. כְּלִי טַיִס.

2.6. מסקנות מתוצאות העבודה

2.6.1.

האיזון של מדחף המטוס Yak-52, שנערך בתדירות סיבוב המדחף של 1150 סל"ד (60%), אפשר להפחית את רטט המדחף מ-10.2 מ"מ/שנייה ל-4.2 מ"מ/שנייה.

לאור הניסיון שנצבר במהלך האיזון של מדחפי מטוסי Yak-52 ו-Su-29 באמצעות התקן "Balanset-1", ניתן להניח כי קיימת אפשרות להפחתה נוספת של רמת הרטט של מדחף המטוס Yak-52.

ניתן להשיג זאת, בפרט, על ידי בחירת תדר סיבוב מדחף שונה (גבוה יותר) במהלך האיזון שלו, המאפשר ניתוק גדול יותר מתדר התנודה הטבעי של המטוס של 20 הרץ (1200 מחזורים לדקה), שזוהה במהלך הבדיקות.

2.6.2.

כפי שעולה מתוצאות בדיקות הרטט של מטוס ה-Yak-52 בטיסה, ספקטרום הרטט שלו (בנוסף לרכיב הנ"ל המופיע בתדירות סיבוב המדחף) מכילים מספר מרכיבים נוספים הקשורים לפעולת גל הארכובה, קבוצת הבוכנות של המנוע. , כמו גם כונן מדחס האוויר (ו/או חיישן תדר).

עוצמת הרעידות הללו במצבים 60%, 65% ו-70% דומה לעוצמת הרטט הקשורה לחוסר איזון המדחף.

ניתוח של רעידות אלו מראה שאפילו ביטול מוחלט של הרטט מחוסר איזון המדחף יקטין את סך רטט המטוס במצבים אלו בלא יותר מפי 1.5.

2.6.3.

הרטט הכולל המרבי V_∑ של מטוס ה-Yak-52 נמצא במצבי מהירות של 82% (1580 סל"ד של המדחף) ו-94% (1830 סל"ד של המדחף).

המרכיב העיקרי של רטט זה מופיע בהרמונית השנייה של תדר סיבוב גל ארכובה של המנוע V_к2 (בתדרים של 4800 מחזורים לדקה או 5520 מחזורים לדקה), כאשר הוא מגיע בהתאמה לערכים של 12.5 מ"מ לשנייה ו-15.8 מ"מ לשנייה.

ניתן להניח באופן סביר שרכיב זה קשור לפעולת קבוצת הבוכנות של המנוע (תהליכי פגיעה המתרחשים במהלך תנועה כפולה של הבוכנות לכל סיבוב גל ארכובה אחת).

העלייה החדה של רכיב זה במצבים של 82% (נומינלי ראשון) ו-94% (המראה) נגרמת ככל הנראה לא בגלל פגמים בקבוצת הבוכנה, אלא מתנודות תהודה של המנוע המותקן בגוף המטוס על בולמי זעזועים.

התאמת הבולמים שבוצעה במהלך הבדיקות לא הביאה לשינויים משמעותיים ברטט.

יש להניח שמצב זה יכול להיחשב כפיקוח תכנוני של מפתחי המטוסים בעת בחירת מערכת הרכבת המנוע (המתלה) בגוף המטוס.

2.6.4.

הנתונים שהתקבלו במהלך בדיקות האיזון ובדיקות הרטט הנוספות (ראה תוצאות בדיקות טיסה בסעיף 2.5) מאפשרים להגיע למסקנה כי ניטור רעידות תקופתי יכול להועיל להערכת אבחון של מצבו הטכני של מנוע המטוס.

עבודה כזו יכולה להתבצע, למשל, באמצעות מכשיר "Balanset-1", שבו תוכנה מיושמת הפונקציה של ניתוח רטט ספקטרלי.

---

3. תוצאות איזון ה-MTV-9-KC/CL 260-27 סקר מדחף ורטט של המטוס האירובטי Su-29

3.1. מבוא

ב-15 ביוני 2014 נערך האיזון של מדחף MTV-9-KC/CL 260-27 בעל שלושת הלהבים של מנוע התעופה M-14P של המטוס האווירובטי Su-29.

לדברי היצרן, המדחף היה מאוזן סטטית באופן ראשוני, כפי שמעידה נוכחות של משקל מתקן במטוס 1, שהותקן במפעל הייצור.

איזון המדחף, שהותקן ישירות על מטוס ה-Su-29, בוצע באמצעות ערכת איזון הרטט "Balanset-1", מספר סידורי 149.

ערכת המדידה המשמשת במהלך האיזון מוצגת באיור 3.1.

במהלך תהליך האיזון, חיישן הרטט (מד תאוצה) 1 הותקן על בית תיבת ההילוכים של המנוע באמצעות מגנט על תושבת מיוחדת.

חיישן זווית הפאזה של הלייזר 2 הותקן גם הוא על בית תיבת ההילוכים וכיוונו לסימן הרפלקטיבי שהוחל על אחד מלהבי המדחף.

אותות אנלוגיים מהחיישנים הועברו באמצעות כבלים ליחידת המדידה של מכשיר "Balanset-1", שם הם עברו עיבוד דיגיטלי מראש.

לאחר מכן האותות הללו נשלחו בצורה דיגיטלית למחשב, שם בוצע עיבוד תוכנה של האותות הללו וחושבו המסה והזווית של המשקל המתקן הנדרש לפיצוי על חוסר איזון המדחף.

איור 3.1. ערכת מדידה לאיזון מדחף המטוס Su-29.

ז_ק - גלגל הילוכים ראשי של תיבת ההילוכים עם 75 שיניים;

ז_ג – לווייני תיבת הילוכים בכמות של 6 חלקים עם 18 שיניים כל אחד;

ז_n – גלגל שיניים נייח של תיבת ההילוכים עם 39 שיניים.

לפני ביצוע עבודה זו, בהתחשב בניסיון שנצבר מאיזון מדחף מטוס ה-Yak-52, בוצעו מספר מחקרים נוספים, ביניהם:

• קביעת התדרים הטבעיים של מנוע המטוס Su-29 ותנודות המדחף;
• בדיקת הגודל וההרכב הספקטרלי של הרטט הראשוני בתא הטייס השני לפני האיזון.

3.2. תוצאות מחקרים על התדרים הטבעיים של תנודות מנוע ומדחף

התדרים הטבעיים של תנודות המנוע, המותקנים על בולמי זעזועים בגוף המטוס, נקבעו באמצעות מנתח הספקטרום AD-3527 של A&D (יפן) באמצעות עירור תנודות המנוע כתוצאה מפגיעות.

בספקטרום התנודות הטבעיות של מתלי המנוע (ראה איור 3.2), זוהו שישה תדרים עיקריים: 16 הרץ, 22 הרץ, 37 הרץ, 66 הרץ, 88 הרץ, 120 הרץ.

מתוכם, ההנחה היא שהתדרים 66 הרץ, 88 הרץ ו-120 הרץ קשורים ישירות לתכונות של הרכבת המנוע (השעיה) לגוף המטוס.

התדרים 16 הרץ ו-22 הרץ קשורים ככל הנראה לתנודות הטבעיות של המטוס על השלדה.

התדר 37 הרץ קשור כנראה לתדר הטבעי של תנודות להב המדחף של המטוס.

הנחה זו מאוששת על ידי תוצאות בדיקת התדרים הטבעיים של תנודות המדחף, המתקבלות גם הן בשיטת עירור ההשפעה.

בספקטרום התנודות הטבעיות של להב המדחף (ראה איור 3.3), זוהו שלושה תדרים עיקריים: 37 הרץ, 100 הרץ ו-174 הרץ.

נתונים על התדרים הטבעיים של להב המדחף ותנודות המנוע של מטוס ה-Su-29 יכולים להיות חשובים במיוחד בעת בחירת תדר סיבוב המדחף המשמש במהלך האיזון. התנאי העיקרי לבחירת תדר זה הוא להבטיח ניתוק מירבי אפשרי שלו מהתדרים הטבעיים של האלמנטים המבניים של המטוס.

יתרה מכך, הכרת התדרים הטבעיים של רכיבים וחלקים בודדים של המטוס יכולה להיות שימושית לזיהוי הגורמים לעלייה חדה (במקרה של תהודה) ברכיבים מסוימים של ספקטרום הרטט במצבי מהירות מנוע שונים.

3.3. בדיקת רטט בתא הטייס השני של מטוס ה-Su-29 על הקרקע לפני האיזון

הרטט הראשוני של מטוס ה-Su-29, שזוהה לפני איזון המדחף, נמדד בתא הטייס השני בכיוון אנכי באמצעות מנתח ספקטרום רטט נייד מדגם AD-3527 של A&D (יפן) בטווח התדרים שבין 5 ל-200 הרץ.

המדידות בוצעו בארבעה מצבי מהירות מנוע עיקריים, השווים בהתאמה ל-60%, 65%, 70% ו-82% של תדר הסיבוב המרבי שלו.

התוצאות שהתקבלו מוצגות בטבלה 3.1.

כפי שניתן לראות מטבלה 2.1, המרכיבים העיקריים של הרטט מופיעים בתדרי סיבוב המדחף V_в1, גל ארכובה V_к1, והנעת מדחס האוויר (ו/או חיישן התדר) V_н, כמו גם בהרמונית השנייה של גל הארכובה V_к2 ואולי ההרמונית השלישית (להב) של המדחף V_в3, אשר קרוב בתדר להרמונית השנייה של גל הארכובה.

טבלה 3.1.

№	תדירות סיבוב מדחף, %	תדירות סיבוב מדחף, סל"ד	Vв1	Vн	Vк1	Vв3	Vк2	Vв4	Vк3	V?	V∑, מ"מ/שנייה
1	60	1150 5.4	1560 2.6	1740 2.0	3450 –	3480 –	6120 2.8	–	–	–	8.0
2	65	1240 5.7	1700 2.4	1890 3.2	3780 –	–	–	–	–	–	10.6
3	70	1320 5.2	1860 3.0	2010 2.5	3960 –	4020 –	–	–	–	11.5
4	82	1580 3.2	2160 1.5	2400 3.0	4740 –	4800 8.5	–	–	–	9.7

יתרה מכך, בספקטרום הרטט במצב מהירות 60%, נמצא רכיב לא מזוהה עם הספקטרום המחושב בתדירות של 6120 מחזורים/דקה, שעלול להיגרם מתהודה בתדר של כ-100 הרץ של אחד מהאלמנטים המבניים של המטוס. . אלמנט כזה יכול להיות המדחף, שאחד מהתדרים הטבעיים שלו הוא 100 הרץ.

הרטט הכולל המרבי של המטוס V_∑, שהגיע ל-11.5 מ"מ לשנייה, נמצא במצב מהירות 70%.

המרכיב העיקרי של הרטט הכולל במצב זה מופיע בהרמונית השנייה (4020 מחזורים לדקה) של תדר סיבוב גל ארכובה של המנוע V_к2 והוא שווה ל-10.8 מ"מ לשנייה.

ניתן להניח כי רכיב זה קשור לפעולת קבוצת הבוכנות של המנוע (תהליכי פגיעה המתרחשים במהלך תנועה כפולה של הבוכנות לכל סיבוב גל ארכובה אחת).

העלייה החדה של רכיב זה במצב 70% נובעת כנראה מתנודות התהודה של אחד האלמנטים המבניים של המטוס (מתליית מנוע בגוף המטוס) בתדר של 67 הרץ (4020 מחזורים/דקה).

יש לציין כי בנוסף להפרעות הפגיעה הקשורות לפעולת קבוצת הבוכנה, עוצמת הרטט בטווח תדרים זה עשויה להיות מושפעת מהכוח האווירודינמי המתבטא בתדר הלהב של המדחף (V_в3).

במצבי המהירות 65% ו-82%, עלייה ניכרת ברכיב V_к2 (ו_в3) נצפה גם, מה שניתן להסביר גם על ידי תנודות התהודה של רכיבי מטוס בודדים.

המשרעת של הרכיב הספקטרלי הקשור לחוסר איזון המדחף V_в1, שזוהה במצבי המהירות העיקריים לפני האיזון, נע בין 2.4 ל-5.7 מ"מ לשנייה, שהוא בדרך כלל נמוך מערך V_к2 במצבים המתאימים.

יתרה מכך, כפי שניתן לראות מטבלה 3.1, השינויים שלו בעת מעבר ממצב אחד למשנהו נקבעים לא רק על ידי איכות האיזון אלא גם על ידי מידת ניתוק תדירות סיבוב המדחף מהתדרים הטבעיים של האלמנטים המבניים של המטוס.

3.4. איזון תוצאות

איזון המדחף בוצע במישור אחד בתדירות סיבוב. כתוצאה מאיזון כזה, פוצה חוסר איזון הכוח הדינמי של המדחף.

פרוטוקול האיזון ניתן להלן בנספח 1.

האיזון בוצע בתדירות סיבוב מדחף של 1350 סל"ד וכלל שתי ריצות מדידה.

במהלך הריצה הראשונה, נקבעו המשרעת והפאזה של הרטט בתדר סיבוב המדחף במצב ההתחלתי.

במהלך הריצה השנייה, נקבעו משרעת ושלב הרטט בתדירות סיבוב המדחף לאחר התקנת מסה נסיונית במשקל ידוע על המדחף.

על סמך תוצאות המדידות הללו נקבעו המסה וזווית ההתקנה של המשקל המתקן במישור 1.

לאחר התקנת הערך המחושב של המשקל המתקן על המדחף, שהיה 40.9 גרם, הרטט במצב מהירות זה ירד מ-6.7 מ"מ לשנייה במצב ההתחלתי ל-1.5 מ"מ לשנייה לאחר האיזון.

גם רמת הרטט הקשורה לחוסר איזון המדחף במצבי מהירות אחרים ירדה ונשארה בטווח של 1 עד 2.5 מ"מ/שנייה לאחר האיזון.

אימות השפעת איכות האיזון על רמת הרטט של המטוס בטיסה לא בוצע עקב הנזק המקרי למדחף זה באחת מטיסות האימון.

יצוין כי התוצאה המתקבלת במהלך איזון זה שונה מהותית מתוצאת האיזון המפעל.

באופן מיוחד:

• הרטט בתדירות סיבוב המדחף לאחר האיזון שלו באתר ההתקנה הקבוע (על פיר הפלט של תיבת ההילוכים של מטוס Su-29) הופחת ביותר מפי 4;
• המשקל המתקן שהותקן בתהליך האיזון הוסט ביחס למשקל המותקן במפעל הייצור בכ-130 מעלות.

סיבות אפשריות למצב זה עשויות לכלול:

• שגיאות מערכת המדידה של עמדת האיזון של היצרן (לא סביר);
• שגיאות גיאומטריות של מיקומי ההרכבה של צימוד הציר של מכונת האיזון של היצרן, המובילות ליציאה רדיאלית של המדחף כשהוא מותקן על הציר;
• שגיאות גיאומטריות של מיקומי ההרכבה של צימוד פיר הפלט של תיבת ההילוכים של המטוס, המובילות ליציאה רדיאלית של המדחף כאשר מותקן על פיר תיבת ההילוכים.

3.5. מסקנות מתוצאות העבודה

3.5.1.

האיזון של מדחף המטוס Su-29, שנערך במישור אחד בתדירות סיבוב המדחף של 1350 סל"ד (70%), אפשר להפחית את רטט המדחף מ-6.7 מ"מ/שנייה ל-1.5 מ"מ/שנייה.

גם רמת הרטט הקשורה לחוסר איזון המדחף במצבי מהירות אחרים ירדה משמעותית ונשארה בטווח של 1 עד 2.5 מ"מ/שנייה.

3.5.2.

כדי להבהיר את הסיבות האפשריות לתוצאות האיזון הלא משביעות רצון שבוצעו במפעל הייצור, יש צורך לבדוק את היציאה הרדיאלית של המדחף על פיר הפלט של תיבת ההילוכים של מנוע המטוס.

---

נספח 1

פרוטוקול איזון

מדחף MTV-9-KC/CL 260-27 של המטוס האווירובטי Su-29

1. לקוח: VD Chvokov

2. אתר התקנת מדחף: פיר פלט של תיבת ההילוכים של מטוס Su-29

3. סוג מדחף: MTV-9-KC/CL 260-27

4. שיטת איזון: מורכב במקום (במיסבים משלו), במישור אחד

5. תדירות סיבוב המדחף בזמן איזון, סל"ד: 1350

6. דגם, מספר סידורי ויצרן מכשיר האיזון: "Balanset-1", מספר סידורי 149

7. מסמכים רגולטוריים המשמשים במהלך האיזון:

7.1. _____________________________________________________________

_____________________________________________________________

8. תאריך איזון: 15.06.2014

9. טבלת סיכום של תוצאות האיזון:

№	תוצאות מדידה	רטט, מ"מ/שנייה	חוסר איזון, g* מ"מ
1	לפני איזון *)	6.7	6135
2	לאחר איזון	1.5	1350
סובלנות ISO 1940 עבור Class G 6.3			1500

*) הערה: האיזון בוצע כשהמשקל המתקן שהותקן על ידי היצרן נשאר על המדחף.

10. מסקנה:

10.1. רמת הרטט (חוסר איזון שיורי) לאחר איזון המדחף המותקן על פיר הפלט של תיבת ההילוכים של המטוס Su-29 (ראה עמ' 9.2) הצטמצמה ביותר מפי 4 בהשוואה למצב ההתחלתי (ראה עמ' 9.1).

10.2. הפרמטרים של המשקל המתקן (מסה, זווית התקנה) המשמשים להשגת התוצאה בעמוד. 10.1 שונה באופן משמעותי מהפרמטרים של המשקל המתקן שהותקן על ידי היצרן (מדחף MT).

במיוחד הותקן על המדחף משקל מתקן נוסף של 40.9 גרם במהלך האיזון, שהוסט בזווית של 130° ביחס למשקל שהותקן על ידי היצרן.

(המשקל שהותקן על ידי היצרן לא הוסר מהמדחף במהלך איזון נוסף).

סיבות אפשריות למצב זה עשויות לכלול:

• שגיאות במערכת המדידה של עמדת האיזון של היצרן;
• שגיאות גיאומטריות במיקומי ההרכבה של צימוד הציר של מכונת האיזון של היצרן, המובילות ליציאה רדיאלית של המדחף כשהוא מותקן על הציר;
• שגיאות גיאומטריות במיקומי ההרכבה של צימוד גל היציאה של תיבת ההילוכים של המטוס, המובילות ליציאה רדיאלית של המדחף כשהוא מותקן על גל תיבת ההילוכים.

כדי לזהות את הגורם הספציפי המוביל לחוסר איזון מוגבר של המדחף כאשר מותקן על פיר הפלט של תיבת ההילוכים של מטוס Su-29, יש צורך:

• בדוק את מערכת המדידה והדיוק הגיאומטרי של מיקומי ההרכבה של הציר של מכונת האיזון המשמשת לאיזון המדחף MTV-9-KC/CL 260-27 אצל היצרן;
• בדוק את היציאה הרדיאלית של המדחף המותקן על פיר הפלט של תיבת ההילוכים של המטוס Su-29.

מוציא להורג:

מומחה ראשי של LLC "Kinematics"

פלדמן VD