Repülőgép légcsavar kiegyensúlyozása terepi körülmények között: professzionális mérnöki megközelítés
VD Feldman főmérnök által
BSTU „Voenmech” DF Ustinov nevét viseli
Fegyver- és Fegyverzeti Rendszerek Kara „E”
E7 Tanszék „Deformálható szilárd testek mechanikája”
A Balanset sorozatú műszerek főmérnöke és fejlesztője
Szerkesztette: N. A. Selkovenko
Mesterséges intelligencia által optimalizálva
Amikor egy repülőgép hajtóműve repülés közben túlzott rezgést tapasztal, az nem csupán mechanikai probléma – ez egy kritikus biztonsági probléma, amely azonnali figyelmet igényel. A kiegyensúlyozatlan légcsavarok katasztrofális meghibásodásokhoz vezethetnek, veszélyeztetve mind a repülőgép integritását, mind a pilóta biztonságát. Ez az átfogó elemzés terepen tesztelt módszereket mutat be a következőkre: légcsavar kiegyensúlyozás fejlett hordozható berendezések használatával, különféle repülőgéptípusokkal szerzett széleskörű gyakorlati tapasztalatokon alapulva.
1. A légcsavar kiegyensúlyozásának háttere és motivációja
Két és fél évvel ezelőtt vállalkozásunk megkezdte a kifejezetten a következő célra tervezett „Balanset 1” készülék sorozatgyártását: forgó mechanizmusok kiegyensúlyozása saját csapágyaikbanEz a forradalmi megközelítés a mezőkiegyensúlyozó berendezések átalakította a repülőgép-karbantartáshoz való hozzáállásunkat.
A mai napig több mint 180 készletet gyártottak, amelyeket hatékonyan használnak különféle iparágakban, beleértve a ventilátorok, fúvók, villanymotorok, géporsók, szivattyúk, zúzók, szeparátorok, centrifugák, kardán- és főtengelyek, valamint egyéb mechanizmusok gyártását és üzemeltetését. Azonban a repülőgép légcsavar kiegyensúlyozás az alkalmazás az egyik legkritikusabbnak és legnehezebbnek bizonyult.
Az utóbbi időben vállalkozásunk számos megkeresést kapott szervezetektől és magánszemélyektől berendezéseink használatának lehetőségével kapcsolatban repülőgép- és helikopterpropellerek kiegyensúlyozása terepi körülmények közöttEz az érdeklődésnövekedés a megfelelő ellátás fontosságának egyre növekvő felismerését tükrözi. légcsavar karbantartás a repülésbiztonságban.
Sajnos szakembereink, akik sokéves tapasztalattal rendelkeznek különféle gépek kiegyensúlyozásában, korábban soha nem foglalkoztak ezzel a konkrét repülési kihívással. Ezért az ügyfeleinknek nyújtott tanácsok és ajánlások nagyon általánosak voltak, és nem mindig tették lehetővé számukra a kapcsolódó összetett problémák hatékony megoldását. repülőgép rezgéselemzés és légcsavar kiegyensúlyozatlanságának korrekciója.
Ez a helyzet idén tavasszal kezdett javulni. Ez VD Csvokov aktív szerepvállalásának volt köszönhető, aki megszervezte és aktívan részt vett velünk a munkában. a propellerek kiegyensúlyozása a Jak-52 és Szu-29 repülőgépek, amelyeket ő vezet. Gyakorlati repülési tapasztalata a mérnöki szakértelmünkkel ötvözve tökéletes alapot teremtett megbízható fejlesztéséhez. légcsavar kiegyensúlyozási eljárások.
2. A Jak-52 műrepülő repülőgép átfogó légcsavar-kiegyensúlyozása és rezgéselemzése
2.1. Bevezetés a fejlett repülőgép-rezgésmonitorozásba
2014 májusa és júliusa között kiterjedt munkálatokat végeztek a rezgésfelmérés az M-14P repülőgépmotorral felszerelt Jak-52 repülőgépről, és a kétlapátos légcsavarjának kiegyensúlyozásaEz az átfogó tanulmány az egyik legrészletesebb elemzést jelenti a repülőgép légcsavar dinamikája valaha terepi körülmények között végeztek.
A légcsavar kiegyensúlyozás egy síkban végezték a 149-es sorozatszámú „Balanset 1” kiegyensúlyozó készlettel. Ez az egysíkú kiegyensúlyozási megközelítés kifejezetten a következőkre lett kifejlesztve: dinamikus kiegyensúlyozás olyan alkalmazások, ahol a rotor hosszának és átmérőjének aránya lehetővé teszi a hatékony korrekciót egyetlen korrekciós síkon keresztül.
A mérési séma, amelyet a légcsavar kiegyensúlyozás a 2.1. ábrán látható, amely a pontos érzékelőelhelyezést szemlélteti a pontos méréshez. rezgéselemzés.
Alatt a légcsavar kiegyensúlyozási folyamata rezgésérzékelőt (gyorsulásmérőt) 1 a motor-váltó előlapjára szerelték fel egy mágneses rögzítőrendszer segítségével egy erre a célra tervezett konzolra. Ez az elhelyezés optimális jelvételt biztosít, miközben betartja a nélkülözhetetlen biztonsági protokollokat. repülőgép-karbantartás.
A lézeres fázisszög-érzékelőt 2 szintén a sebességváltó burkolatára szerelték, és az egyik propellerlapátra felhelyezett fényvisszaverő jelölés felé irányították. Ez a konfiguráció lehetővé teszi a precíz fázisszögmérést, ami elengedhetetlen a pontos hely meghatározásához. légcsavar kiegyensúlyozatlanságának korrekciója súlyok.
Az érzékelők analóg jeleit árnyékolt kábeleken keresztül továbbították a „Balanset 1” eszköz mérőegységéhez, ahol kifinomult digitális előfeldolgozáson estek át a zaj kiküszöbölése és a jelminőség javítása érdekében.
Ezután ezeket a digitális formátumú jeleket egy számítógépre küldték, ahol fejlett szoftveralgoritmusok feldolgozták ezeket a jeleket, és kiszámították a korrekciós súly tömegét és szögét, amely a kompenzáláshoz szükséges. légcsavar kiegyensúlyozatlanságaEz a számítási megközelítés biztosítja a matematikai pontosságot a kiegyensúlyozási számítások.
Műszaki megjegyzések:
- Zk – a sebességváltó fő fogaskereke
- Zs – sebességváltó műholdak
- Zn – a sebességváltó álló fogaskereke
2.2. Kifejlesztett fejlett technikák és technológiák
A munka végrehajtása során bizonyos kritikus készségeket sajátítottak el, és átfogó képet kaptak technológia repülőgép-propellerek kiegyensúlyozására terepi körülmények között A „Balanset 1” eszközt fejlesztették ki, beleértve:
- Érzékelő telepítésének optimalizálása: A rezgés- és fázisszög-érzékelők repülőgép szerkezetére történő optimális telepítési (rögzítési) helyeinek és módszereinek meghatározása a jelminőség maximalizálása és a biztonsági előírások betartásának biztosítása érdekében;
- Rezonanciafrekvencia-elemzés: A repülőgép több szerkezeti elemének (motorfelfüggesztés, légcsavarlapátok) rezonanciafrekvenciáinak meghatározása a gerjesztés elkerülése érdekében a kiegyensúlyozási eljárások során;
- Működési mód kiválasztása: A motor forgási frekvenciáinak (üzemmódjainak) azonosítása, amelyek biztosítják a minimális maradék kiegyensúlyozatlanságot a motor működése során. légcsavar kiegyensúlyozási műveletek;
- Minőségi szabványok: A légcsavar maradék kiegyensúlyozatlanságának tűrési határértékeinek meghatározása a nemzetközi repülési szabványoknak és biztonsági követelményeknek megfelelően.
Ezenkívül értékes adatok a repülőgépek rezgésszintje M-14P hajtóművekkel felszerelt repülőgépeket szereztek be, amelyek jelentősen hozzájárultak a repüléstechnikai karbantartási tudásbázishoz.
Az alábbiakban a munkák eredményei alapján összeállított részletes jelentésanyagok találhatók. Ezekben amellett, hogy légcsavar kiegyensúlyozási eredmények, átfogó adatok a rezgésfelmérések A földi és repülési tesztek során szerzett Jak-52 és Szu-29 repülőgépek adatait közlik.
Ezek az adatok jelentős érdeklődésre tarthatnak számot mind a repülőgép-pilóták, mind a repülőgép-kezelésben részt vevő szakemberek számára. repülőgép-karbantartás, gyakorlatias betekintést nyújtva a jobb repülésbiztonsági protokollok.
A munka végrehajtása során, figyelembe véve a szerzett tapasztalatokat, a propellerek kiegyensúlyozása A Szu-29 és Jak-52 repülőgépekkel kapcsolatban számos további átfogó tanulmányt végeztek, többek között:
- Természetes frekvenciaelemzés: A Jak-52-es repülőgép hajtóműve és légcsavarja rezgéseinek sajátfrekvenciáinak meghatározása;
- Repülési rezgésértékelés: A második pilóta kabinjában a rezgések nagyságának és spektrális összetételének ellenőrzése repülés közben légcsavar kiegyensúlyozás;
- Rendszeroptimalizálás: A második pilóta kabinjában a rezgések nagyságának és spektrális összetételének ellenőrzése repülés közben légcsavar kiegyensúlyozás és a motor lengéscsillapítóinak meghúzási erejének beállítása.
2.2. A hajtómű- és légcsavar-oszcillációk természetes frekvenciáinak vizsgálatának eredményei
A repülőgép testében lengéscsillapítókra szerelt motorlengések természetes frekvenciáit az A&D (Japán) professzionális AD-3527 spektrumanalizátorával határozták meg a motorlengések szabályozott ütközéses gerjesztésével. Ez a módszertan az aranystandardot képviseli a ... területen. repülőgép rezgéselemzés.
A Jak-52 repülőgép hajtómű-felfüggesztésének természetes rezgéseinek spektrumában, amelynek egy példáját a 2.2. ábra mutatja, négy fő frekvenciát azonosítottak nagy pontossággal: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz. Ezek a frekvenciák kritikus fontosságúak a következők megértéséhez: a repülőgép dinamikus viselkedése és optimalizálás légcsavar kiegyensúlyozási eljárások.
Gyakorisági elemzés és következmények:
A 74 Hz, 94 Hz és 120 Hz frekvenciák valószínűleg a motor felfüggesztési rendszerének a repülőgép karosszériájához való sajátos jellemzőivel kapcsolatosak. Ezeket a frekvenciákat gondosan kerülni kell a repülés során. légcsavar kiegyensúlyozási műveletek a rezonanciagerjesztés megakadályozására.
A 20 Hz frekvencia valószínűleg a teljes repülőgép futóművének alvázán fellépő természetes rezgésekhez kapcsolódik, ami a teljes repülőgép-szerkezet alapvető üzemmódját képviseli.
A propellerlapátok természetes frekvenciáit is ugyanazzal a szigorú ütésgerjesztési módszerrel határozták meg, biztosítva a mérési módszertan következetességét.
Ebben az átfogó elemzésben négy fő frekvenciát azonosítottak: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz és 134 Hz. Ezek a frekvenciák a propellerlapátok különböző rezgési módjait képviselik, és elengedhetetlenek a következőkhöz: légcsavar kiegyensúlyozásának optimalizálása.
Mérnöki jelentőség:
A Jak-52 repülőgép légcsavarjának és hajtómű-oszcillációinak természetes frekvenciáira vonatkozó adatok különösen fontosak lehetnek a légcsavar forgási frekvenciája kiegyensúlyozás során használják. A frekvencia kiválasztásának fő feltétele, hogy a lehető legnagyobb mértékben eltérjen a repülőgép szerkezeti elemeinek természetes frekvenciáitól, elkerülve ezáltal a rezonanciaviszonyokat, amelyek a rezgéseket inkább felerősíthetik, mintsem csökkenthetik azokat.
Ezenkívül a repülőgép egyes alkatrészeinek és részeinek természetes frekvenciáinak ismerete rendkívül hasznos lehet a rezgési spektrum bizonyos komponenseiben a különböző motorfordulatszám-üzemmódokban jelentkező hirtelen növekedések (rezonancia esetén) okainak azonosításában, lehetővé téve a prediktív karbantartási stratégiák kidolgozását.
2.3. Légcsavar-kiegyensúlyozási eredmények és teljesítményelemzés
Amint azt fentebb említettük, a légcsavar kiegyensúlyozás egy síkban hajtották végre, ami a légcsavar erőegyensúlyának dinamikus kompenzációját eredményezte. Ez a megközelítés különösen alkalmas olyan légcsavaroknál, ahol a tengelyirányú méret viszonylag kicsi az átmérőhöz képest.
Előadás dinamikus kiegyensúlyozás két síkban, amely elméletileg lehetővé tenné a légcsavar erő- és nyomatékkiegyensúlyozatlanságának kompenzálását, technikailag nem volt megvalósítható, mivel a Jak-52 repülőgépre szerelt légcsavar kialakítása csak egyetlen hozzáférhető korrekciós sík kialakítását teszi lehetővé. Ez a korlátozás számos repülőgép-légcsavar-telepítésnél gyakori.
A légcsavar kiegyensúlyozás A mérést gondosan megválasztott, 1150 ford/perc fordulatszámú forgási frekvencián végezték (maximum 60%), amelyen a legstabilabb rezgésmérési eredményeket lehetett elérni mind amplitúdó, mind fázis tekintetében a kezdetektől a kezdetig. Ez a frekvenciaválasztás kritikus fontosságú volt a mérés megismételhetőségének és pontosságának biztosítása érdekében.
A légcsavar kiegyensúlyozási eljárás az iparági szabványnak megfelelő „két menetes” sémát követte, amely matematikailag robusztus eredményeket biztosít:
- Kezdeti mérési futtatás: Az első menet során nagy pontossággal meghatározták a rezgés amplitúdóját és fázisát a légcsavar forgási frekvenciáján kezdeti állapotában.
- Próba súlyozás: A második menet során meghatározták a rezgés amplitúdóját és fázisát a légcsavar forgási frekvenciáján, miután egy pontosan kiszámított 7 g-os próbatömeget a légcsavarra szereltek fel.
- Számítási fázis: Ezen átfogó adatok alapján kifinomult szoftveralgoritmusok segítségével kiszámították a korrekciós súly M = 19,5 g tömegét és F = 32° beépítési szögét.
Gyakorlati megvalósítási kihívás és megoldás:
A légcsavar tervezési jellemzői miatt, amelyek nem teszik lehetővé a korrekciós súly felszerelését az elméletileg szükséges 32°-os szögben, két egyenértékű súlyt szereltek fel stratégiailag a légcsavarra, hogy ugyanazt a vektorösszeg-effektust érjék el:
- M1 tömeg = 14 g F1 = 0° szögnél (referenciapozíció)
- M2 tömeg = 8,3 g F2 = 60° szögnél (eltolt pozíció)
Ez a kettős súlyozású megközelítés a gyakorlatban szükséges rugalmasságot mutatja be. repülőgép légcsavar kiegyensúlyozás műveletek, ahol az elméleti megoldásokat a valós világ korlátaihoz kell igazítani.
Elért mennyiségi eredmények:
Miután a megadott korrekciós súlyokat a propellerre szerelték, az 1150 ford/perc forgási frekvencián mért és a következőkhöz kapcsolódó rezgések légcsavar kiegyensúlyozatlansága drámaian csökkent 10,2 mm/sec a kezdeti állapotban 4,2 mm/másodperc kiegyensúlyozás után – ami egy 59% fejlesztés a rezgéscsökkentésben.
A tényleges egyensúlyhiány számszerűsítése szempontjából a légcsavar egyensúlyhiánya a következőről csökkent: 2340 g*mm hogy 963 g*mm, amely a hatékonyságát bizonyítja mezőkiegyenlítési eljárás.
2.4. Átfogó rezgésértékelés több üzemi frekvencián
A Jak-52 repülőgép rezgésének átfogó földi tesztek során más hajtómű üzemmódokban végzett ellenőrzésének eredményeit a 2.1. táblázat mutatja be. Ez a többfrekvenciás elemzés kulcsfontosságú betekintést nyújt a következők hatékonyságába: légcsavar kiegyensúlyozás a teljes működési kereten belül.
Amint a táblázatból jól látható, a légcsavar kiegyensúlyozás pozitívan befolyásolta a Jak-52 repülőgép rezgési jellemzőit minden üzemmódban, demonstrálva a kiegyensúlyozó megoldás robusztusságát.
2.1. táblázat. Rezgési eredmények a különböző üzemmódokban
| № | Motorteljesítmény-beállítás (%) | Légcsavar forgási frekvenciája (ford/perc) | RMS rezgési sebesség (mm/sec) | Javulás értékelése |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1153 | 4.2 | Kiváló |
| 2 | 65 | 1257 | 2.6 | Kiemelkedő |
| 3 | 70 | 1345 | 2.1 | Kiemelkedő |
| 4 | 82 | 1572 | 1.25 | Kivételes |
2.5. Repülés közbeni rezgéselemzés a lengéscsillapító beállítása előtt és után
Ezenkívül az átfogó földi tesztek során jelentős csökkenést figyeltek meg repülőgép rezgése a propeller forgási frekvenciájának növekedésével azonosították. Ez a jelenség értékes betekintést nyújt az üzemi paraméterek és a repülőgép rezgési jellemzői.
Ez a rezgéscsökkenés a légcsavar forgási frekvenciájának a repülőgép alvázán lévő természetes rezgési frekvenciától (feltehetően 20 Hz) való nagyobb mértékű eltérésével magyarázható, ami a légcsavar forgási frekvenciájának növekedésekor következik be. Ez rámutat a megértés fontosságára repülőgép dinamikus viselkedése optimális működéshez.
Az átfogó rezgésvizsgálatok mellett, amelyeket a légcsavar kiegyensúlyozás A földön (lásd a 2.3. szakaszt) a Jak-52 repülőgép repülés közbeni részletes rezgésméréseit fejlett műszerekkel végezték.
Repülési teszt módszertan: A repülés közbeni rezgést a második pilótafülkében, függőleges irányban mérték egy A&D (Japán) gyártmányú, AD-3527 típusú hordozható rezgésspektrum-analizátorral, 5 és 200 (500) Hz közötti frekvenciatartományban. Ez az átfogó frekvenciatartomány biztosítja az összes jelentős rezgéskomponens rögzítését.
A méréseket szisztematikusan öt fő motorfordulatszám-üzemmódban végezték, amelyek rendre a maximális forgási frekvencia 60%, 65%, 70% és 82% értékei voltak, így teljes körű működési spektrumelemzést végeztek.
A lengéscsillapítók beállítása előtt elvégzett mérési eredményeket az alábbi 2.2. táblázat mutatja be.
2.2. táblázat. Részletes rezgési spektrum komponens elemzés
| Mód | Teljesítmény (%) | FORDULAT | Vв1 (Hz) | Amper Vв1 | Vн (Hz) | Amper Vн | Vк1 (Hz) | Amper Vк1 | Vв2 (Hz) | Amper Vв2 | Vк2 (Hz) | Amper Vк2 | Összesen 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 |
A részletes spektrális elemzés példáiként a 2.3. és 2.4. ábra a Jak-52 repülőgép kabinjában a 60% és 94% üzemmódokban mért rezgések tényleges spektrumgrafikonjait mutatja, amelyeket a 2.2. táblázatban szereplő átfogó adatgyűjtéshez használtak.
Átfogó spektrumelemzés:
Amint a 2.2. táblázatból látható, a második pilótafülkében mért rezgés fő komponensei a légcsavar forgási frekvenciáján Vв1 (sárgával kiemelve), a motor forgattyús tengelye Vк1 (kékkel kiemelve), és a légkompresszor meghajtása (és/vagy frekvenciaérzékelője) Vн (zölddel kiemelve), valamint a magasabb felharmonikusok Vв2, Vв4, Vв5, és Vк2, Vк3.
A maximális teljes rezgés V∑ a 82% (1580 fordulat/perc légcsavar) és a 94% (1830 fordulat/perc) sebességüzemmódokban észlelték, ami specifikus rezonanciaviszonyokra utal ezeken a kritikus üzemi pontokon.
E rezgés fő összetevője a motor forgattyútengelyének 2. harmonikusa Vк2 és rendre 12,5 mm/sec jelentős értékeket ér el 4800 ciklus/perc frekvencián, illetve 15,8 mm/sec jelentős értékeket 5520 ciklus/perc frekvencián.
Mérnöki elemzés és a kiváltó ok azonosítása:
Ésszerűen feltételezhető, hogy ez a jelentős rezgési komponens a motor dugattyúcsoportjának működésével van összefüggésben (az ütési folyamatok, amelyek a dugattyúk kétszeri mozgása során zajlanak le egy főtengely-fordulatnál), és alapvető motordinamikát képviselnek.
Ennek a komponensnek a hirtelen növekedését a 82% (első névleges) és a 94% (felszállás) üzemmódokban valószínűleg nem a dugattyúcsoport mechanikai hibái, hanem a repülőgép testébe lengéscsillapítókra szerelt motor rezonáns rezgései okozzák.
Ezt a következtetést erősen alátámasztják a korábban tárgyalt, a motor felfüggesztésének rezgéseinek természetes frekvenciáinak ellenőrzésével végzett kísérleti eredmények, amelyek spektrumában 74 Hz (4440 ciklus/perc), 94 Hz (5640 ciklus/perc) és 120 Hz (7200 ciklus/perc) található.
Ezen természetes frekvenciák közül kettő, a 74 Hz és a 94 Hz, figyelemre méltóan közel áll a főtengely forgásának második harmonikus frekvenciáihoz, amelyek a motor első névleges és felszállási üzemmódjában fordulnak elő, klasszikus rezonanciafeltételeket hozva létre.
A motor első névleges és felszállási üzemmódjában végzett átfogó rezgésvizsgálatok során a 2. főtengely-harmonikusnál tapasztalt jelentős rezgések miatt a motor felfüggesztésének lengéscsillapítóinak meghúzási erejét szisztematikusan ellenőrizték és beállították.
A lengéscsillapítók beállítása előtt és után kapott összehasonlító vizsgálati eredmények a légcsavar forgási frekvenciájára (Vв1) és a forgattyús tengely forgási frekvenciájának 2. harmonikusa (Vк2) a 2.3. táblázatban találhatók.
2.3. táblázat. Lengéscsillapító beállításának hatásvizsgálata
| Mód | Teljesítmény (%) | Fordulatszám (előtte/utána) | Vв1 Előtt | Vв1 Után | Vк2 Előtt | Vк2 Után | Javulás |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 / 1140 | 4.4 | 3.3 | 3.6 | 3.0 | Mérsékelt |
| 2 | 65 | 1244 / 1260 | 3.5 | 3.5 | 4.1 | 4.3 | Minimális |
| 3 | 70 | 1342 / 1350 | 2.8 | 3.3 | 2.9 | 1.2 | Jelentős |
| 4 | 82 | 1580 / 1590 | 4.7 | 4.2 | 12.5 | 16.7 | Romlott |
| 5 | 94 | 1830 / 1860 | 2.2 | 2.7 | 15.8 | 15.2 | Enyhe |
Amint a 2.3. táblázatból látható, a lengéscsillapítók beállítása nem vezetett jelentős javuláshoz a repülőgép fő rezgéskomponenseiben, sőt egyes esetekben kisebb romláshoz is vezetett.
Propeller kiegyensúlyozás hatékonyságának elemzése:
Azt is meg kell jegyezni, hogy a spektrális komponens amplitúdója a légcsavar kiegyensúlyozatlansága Vв1, amelyet a 82% és 94% módokban detektáltak (lásd a 2.2. és 2.3. táblázatot), rendre 3-7-szer alacsonyabb, mint a V amplitúdója.к2, jelen vannak ezekben a módokban. Ez azt mutatja, hogy a légcsavar kiegyensúlyozás rendkívül hatékony volt a légcsavarral kapcsolatos rezgés elsődleges forrásának kezelésében.
Más repülési módok esetén a Vв1 2,8 és 4,4 mm/s között mozog, ami a repülőgépek normál üzemeltetéséhez elfogadható szintet képvisel.
Továbbá, amint az a 2.2. és 2.3. táblázatból látható, az egyik módról a másikra való váltáskor bekövetkező változásokat főként nem a minősége határozza meg. légcsavar kiegyensúlyozás, hanem a légcsavar forgási frekvenciájának a repülőgép különböző szerkezeti elemeinek természetes frekvenciáitól való eltérésének mértékével.
2.6. Szakmai következtetések és mérnöki ajánlások
2.6.1. A légcsavar kiegyensúlyozásának hatékonysága
A A Jak-52 repülőgép légcsavarjának kiegyensúlyozása, amelyet 1150 ford/perc fordulatszámú légcsavar forgási frekvencián (60%) végeztek, sikeresen elérte a légcsavar rezgésének jelentős csökkenését 10,2 mm/s-ról 4,2 mm/s-ra, ami a repülőgép működésének simábbá tételében jelentős javulást jelent.
Tekintettel a folyamat során szerzett széleskörű tapasztalatokra Jak-52 és Szu-29 repülőgép-propellerek kiegyensúlyozása A professzionális minőségű „Balanset-1” készülék használatával magabiztosan feltételezhető, hogy reális lehetőség van a Jak-52 repülőgép légcsavarjának rezgésszintjének még további csökkentésére.
Ez a további javulás különösen egy eltérő (magasabb) légcsavar-forgási frekvencia kiválasztásával érhető el a kiegyensúlyozási eljárás során, ami nagyobb eltérést tesz lehetővé a repülőgép 20 Hz-es (1200 ciklus/perc) természetes rezgési frekvenciájától, amelyet az átfogó tesztek során pontosan meghatároztak.
2.6.2. Többforrású rezgésanalízis
Amint azt a Jak-52 repülőgép repülés közbeni átfogó rezgéstesztjeinek eredményei is mutatják, rezgési spektrumai (a fent említett, a légcsavar forgási frekvenciáján megjelenő komponensen kívül) számos más jelentős komponenst is tartalmaznak, amelyek a főtengely, a motor dugattyúcsoportja, valamint a légkompresszor-hajtás (és/vagy frekvenciaérzékelő) működésével kapcsolatosak.
Ezen rezgések nagysága a 60%, 65% és 70% módokban összehasonlítható a ...-hoz kapcsolódó rezgés nagyságával. légcsavar kiegyensúlyozatlansága, ami azt jelzi, hogy több rezgésforrás is hozzájárul a repülőgép általános rezgésjellemzőjéhez.
Ezen rezgések részletes elemzése azt mutatja, hogy még a rezgés teljes kiküszöbölése is a légcsavar kiegyensúlyozatlansága legfeljebb 1,5-szeresére csökkenti a repülőgép teljes rezgését ezekben az üzemmódokban, kiemelve a holisztikus megközelítés fontosságát repülőgép rezgéskezelés.
2.6.3. Kritikus üzemmód azonosítása
A maximális teljes rezgés V∑ A Jak-52 repülőgép tesztjeit 82% (1580 fordulat/perc légcsavar) és 94% (1830 fordulat/perc légcsavar) sebességüzemmódokban észlelték, amelyek kritikus üzemi körülményekként azonosították, amelyek különös figyelmet igényelnek.
E rezgés fő összetevője a motor forgattyútengelyének 2. harmonikusa Vк2 (4800 ciklus/perc vagy 5520 ciklus/perc frekvencián), ahol rendre eléri a 12,5 mm/s, illetve a 15,8 mm/s értékeket.
Ésszerűen arra lehet következtetni, hogy ez az alkatrész a motor dugattyúcsoportjának alapvető működésével van összefüggésben (a dugattyúk egy főtengely-fordulatonkénti kétszeri mozgása során bekövetkező ütési folyamatok).
Ennek az összetevőnek a hirtelen növekedését a 82% (első névleges) és a 94% (felszállás) üzemmódokban valószínűleg nem a dugattyúcsoport mechanikai hibái, hanem a repülőgép testébe lengéscsillapítókra szerelt motor rezonáns rezgései okozzák.
A lengéscsillapítók tesztek során végrehajtott szisztematikus beállítása nem vezetett jelentős javuláshoz a rezgési jellemzőkben.
Ez a helyzet feltehetően tervezési szempontként tekinthető a repülőgép fejlesztői számára a repülőgép testében lévő motortartó (felfüggesztési) rendszer kiválasztásakor, ami a jövőbeni repülőgép-tervezés optimalizálásának lehetséges területeit sugallja.
2.6.4. Diagnosztikai monitorozási ajánlások
Az átfogó, a vizsgálat során szerzett adatok légcsavar kiegyensúlyozás és további rezgéstesztek (lásd a repülési tesztek eredményeit a 2.5. szakaszban) arra a következtetésre jutnak, hogy időszakosan rezgésmonitorozás rendkívül hasznos lehet a repülőgép-hajtómű műszaki állapotának diagnosztikai értékeléséhez.
Az ilyen diagnosztikai munkák hatékonyan elvégezhetők például a professzionális „Balanset-1” készülékkel, amelynek fejlett szoftvere kifinomult spektrális rezgéselemzési funkciókat tartalmaz, lehetővé téve a prediktív karbantartási stratégiák kidolgozását.
3. Az MTV-9-KC/CL 260-27 légcsavar és rezgésvizsgálat kiegyensúlyozásának átfogó eredményei a Szu-29 műrepülő repülőgépen
3.1. Bevezetés a háromlapátos légcsavar kiegyensúlyozásába
2014. június 15-én az átfogó a háromlapátos MTV-9-KC/CL 260-27 légcsavar kiegyensúlyozása A Szu-29 műrepülő repülőgép M-14P hajtóművének tesztelését fejlett mezőkiegyenlítési technikákkal végezték.
A gyártó szerint a légcsavart előzetesen statikusan kiegyensúlyozták a gyárban, amint azt az 1. síkban lévő korrekciós súly jelenléte is bizonyítja, amelyet a gyártóüzemben szereltek fel. Azonban, ahogy az elemzésünk később feltárta, gyári kiegyensúlyozás gyakran elégtelennek bizonyul az optimális terepi teljesítményhez.
A a légcsavar kiegyensúlyozása, amelyet közvetlenül a Szu-29-es repülőgépre szereltek, a professzionális minőségű „Balanset-1” rezgéskiegyensúlyozó készlettel (149-es sorozatszám) végezték, demonstrálva a hatékonyságát mezőkiegyensúlyozó berendezések repülési alkalmazásokhoz.
A mérési séma, amelyet a vizsgálat során használtak légcsavar kiegyensúlyozás Az eljárást a 3.1. ábra mutatja, amely a szükséges pontosságot szemlélteti háromlapátos légcsavar kiegyensúlyozása.
Alatt a légcsavar kiegyensúlyozási folyamat, a rezgésérzékelőt (gyorsulásmérőt) 1 mágneses rögzítőrendszerrel rögzítették a motor-sebességváltó házára egy speciálisan kialakított konzolon, biztosítva az optimális jelvételt a repülőgép rezgéselemzés.
A lézeres fázisszög-érzékelőt 2 szintén a sebességváltó házára szerelték, és az egyik propellerlapátra felvitt fényvisszaverő jelölés felé irányították, lehetővé téve a pontos fázisszögmérést, amely elengedhetetlen a pontos légcsavar kiegyensúlyozatlanságának korrekciója.
Az érzékelők analóg jeleit árnyékolt kábeleken keresztül továbbították a „Balanset-1” eszköz mérőegységéhez, ahol kifinomult digitális előfeldolgozáson estek át a jelminőség és -pontosság biztosítása érdekében.
Ezután ezeket a jeleket digitális formában küldték egy számítógépnek, ahol fejlett szoftveres feldolgozást végeztek rajtuk, és meghatározták a korrekciós súly tömegét és szögét, amely a kompenzáláshoz szükséges. légcsavar kiegyensúlyozatlansága matematikai pontossággal számították ki.
Sebességváltó műszaki adatai:
- Zk – a sebességváltó fő fogaskereke 75 foggal
- Zc – 6 darab, egyenként 18 fogú műholdhajtómű
- Zn – a sebességváltó álló fogaskereke 39 foggal
Mielőtt elkezdené ezt az átfogó munkát, figyelembe véve az értékes tapasztalatokat, amelyeket a ...-ból szereztek. a Jak-52 repülőgép légcsavarjának kiegyensúlyozásaszámos további kritikai tanulmányt végeztek, többek között:
- Természetes frekvenciaelemzés: A Su-29 repülőgép hajtóművének és légcsavarjának rezgéseinek természetes frekvenciáinak meghatározása a kiegyensúlyozási paraméterek optimalizálása érdekében;
- Alapszintű rezgésértékelés: A második pilóta kabinjában a kezdeti rezgés nagyságának és spektrális összetételének ellenőrzése a kiegyensúlyozás előtt az alapállapotok megállapítása érdekében.
3.2. A hajtómű- és légcsavar-oszcillációk természetes frekvenciáinak vizsgálatának eredményei
A repülőgép testében lengéscsillapítókra szerelt motorlengések természetes frekvenciáit az A&D (Japán) professzionális AD-3527 spektrumanalizátorával határozták meg a motorlengések szabályozott ütésgerjesztésével, biztosítva a pontos mérést. repülőgép rezgéselemzés.
A motorfelfüggesztés természetes rezgéseinek spektrumában (lásd 3.2. ábra) hat fő frekvenciát azonosítottak nagy pontossággal: 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz. Ez az átfogó frekvenciaelemzés kulcsfontosságú az optimalizáláshoz légcsavar kiegyensúlyozási eljárások.
Frekvenciaelemzés és mérnöki értelmezés:
Ezen azonosított frekvenciák közül feltételezhető, hogy a 66 Hz, 88 Hz és 120 Hz frekvenciák közvetlenül kapcsolódnak a repülőgép karosszériájához tartozó motortartó (felfüggesztési) rendszer sajátos jellemzőihez, és olyan szerkezeti rezonanciákat jelentenek, amelyeket el kell kerülni a repülés során. légcsavar kiegyensúlyozási műveletek.
A 16 Hz és 22 Hz frekvenciák valószínűleg a teljes repülőgép alvázon lévő természetes rezgéseivel kapcsolatosak, amelyek a repülőgép alapvető szerkezeti módjait képviselik.
A 37 Hz frekvencia valószínűleg a repülőgép légcsavarjának lapátjainak rezgéseinek természetes frekvenciájához kapcsolódik, ami a légcsavar kritikus dinamikus jellemzőjét képviseli.
Ezt a feltételezést megerősítik a propeller rezgéseinek természetes frekvenciáinak ellenőrzésének eredményei, amelyeket szintén a szigorú ütésgerjesztési módszerrel kaptunk.
A légcsavarlapát természetes rezgésének spektrumában (lásd 3.3. ábra) három fő frekvenciát azonosítottak: 37 Hz, 100 Hz és 174 Hz, ami megerősíti a légcsavar és a motor természetes frekvenciái közötti összefüggést.
Mérnöki jelentőség a légcsavar kiegyensúlyozásában:
A Szu-29-es repülőgép légcsavarjának lapátjának és motorjának rezgéseinek természetes frekvenciáira vonatkozó adatok különösen fontosak lehetnek a kiválasztás során. légcsavar forgási frekvenciája a kiegyensúlyozás során használják. Ennek a frekvenciának a kiválasztásának fő feltétele, hogy a lehető legnagyobb mértékben elhangolódjon a repülőgép szerkezeti elemeinek természetes frekvenciáitól.
Továbbá a repülőgép egyes alkatrészeinek és részeinek természetes frekvenciáinak ismerete rendkívül hasznos lehet a rezgési spektrum bizonyos komponenseiben a különböző motorfordulatszám-üzemmódokban jelentkező hirtelen növekedések (rezonancia esetén) okainak azonosításában, lehetővé téve a prediktív karbantartási stratégiák kidolgozását.
3.3. A Szu-29-es repülőgép második pilótafülkéjének rezgésellenőrzése a földön a kiegyensúlyozás előtt.
A Szu-29-es repülőgép kezdeti rezgési jellemzői, amelyeket korábban azonosítottak légcsavar kiegyensúlyozás, a második pilótafülkében függőleges irányban mérték egy A&D (Japán) AD-3527 típusú hordozható rezgésspektrum-analizátorral, 5 és 200 Hz közötti frekvenciatartományban.
A méréseket szisztematikusan négy fő motorfordulatszám-üzemmódban végezték, amelyek rendre a maximális forgási frekvencia 60%, 65%, 70% és 82% értékei voltak, átfogó alapadatokat szolgáltatva a következőkre vonatkozóan: repülőgép rezgéselemzés.
Az elért átfogó eredményeket a 3.1. táblázat mutatja be.
3.1. táblázat. A légcsavar kiegyensúlyozása előtti alaprezgés-elemzés
| Mód | Teljesítmény (%) | FORDULAT | Vв1 (mm/sec) | Vн (mm/sec) | Vк1 (mm/sec) | Vв3 (mm/sec) | Vк2 (mm/sec) | Összesen V∑ (mm/sec) | Értékelés |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1150 | 5.4 | 2.6 | 2.0 | – | – | 8.0 | Mérsékelt |
| 2 | 65 | 1240 | 5.7 | 2.4 | 3.2 | – | – | 10.6 | Emelt |
| 3 | 70 | 1320 | 5.2 | 3.0 | 2.5 | – | – | 11.5 | Magas |
| 4 | 82 | 1580 | 3.2 | 1.5 | 3.0 | – | 8.5 | 9.7 | Emelt |
Amint a 3.1. táblázatból látható, a rezgés fő összetevői a V propeller forgási frekvenciákon jelennek meg.в1, a motor forgattyús tengelye Vк1, és a légkompresszor meghajtása (és/vagy frekvenciaérzékelője) Vн, valamint a forgattyús tengely 2. felharmonikusánál Vк2 és esetleg a légcsavar 3. (lapát) felharmonikusa Vв3, amely frekvenciájában közel áll a forgattyús tengely második harmonikusához.
Részletes rezgéskomponens-elemzés:
Továbbá a 60% sebességmód rezgési spektrumában egy azonosítatlan komponenst találtak a számított spektrummal 6120 ciklus/perc frekvencián, amelyet a repülőgép egyik szerkezeti elemének körülbelül 100 Hz frekvenciájú rezonanciája okozhat. Ilyen elem lehet a légcsavar, amelynek egyik természetes frekvenciája 100 Hz, ami a... komplex jelleget demonstrálja. repülőgép rezgési jellemzői.
A légi jármű legnagyobb teljes rezgése V∑, amely elérte a 11,5 mm/s-ot, a 70% sebességmódban volt észlelhető, ami kritikus működési körülményt jelez, amely figyelmet igényel.
A teljes rezgés fő komponense ebben az üzemmódban a motor forgattyútengelyének 2. harmonikusán (4020 ciklust/perc) jelenik meg Vк2 és 10,8 mm/sec-nak felel meg, ami jelentős rezgésforrást jelent.
Kiváltó ok elemzése:
Ésszerűen feltételezhető, hogy ez az alkatrész a motor dugattyúcsoportjának alapvető működésével van összefüggésben (ütési folyamatok, amelyek a dugattyúk kettős mozgása során fordulnak elő egy főtengely-fordulatnál).
Ennek az összetevőnek a 70% módusnál tapasztalt erőteljes növekedése valószínűleg a repülőgép egyik szerkezeti elemének (a repülőgép testében lévő hajtómű felfüggesztése) 67 Hz-es (4020 ciklus/perc) frekvenciájú rezonáns rezgéséből adódik.
Meg kell jegyezni, hogy a dugattyúcsoport működéséhez kapcsolódó ütődési zavarokon kívül a rezgés nagyságát ebben a frekvenciatartományban a légcsavar lapátfrekvenciáján megnyilvánuló aerodinamikai erő (Vв3).
A 65% és a 82% fordulatszám-módoknál a Vк2 (Vв3) is megfigyelhető, ami szintén a repülőgép egyes alkatrészeinek rezonáns rezgéseivel magyarázható.
A spektrális komponens amplitúdója, amely a légcsavar kiegyensúlyozatlansága Vв1, amelyet a kiegyensúlyozás előtt a fő fordulatszám-módoknál azonosítottak, 2,4 és 5,7 mm/sec között mozgott, ami általában alacsonyabb, mint a Vк2 a megfelelő üzemmódoknál.
Ezen túlmenően, amint az a 3.1. táblázatból látható, az egyik üzemmódról a másikra való váltáskor bekövetkező változásokat nemcsak a kiegyensúlyozás minősége határozza meg, hanem az is, hogy a légcsavar forgási frekvenciája milyen mértékben tér el a repülőgép szerkezeti elemeinek sajátfrekvenciáitól.
3.4. Légcsavar-kiegyensúlyozási eredmények és teljesítményelemzés
A légcsavar kiegyensúlyozás egy síkban, gondosan megválasztott forgási frekvencián végezték. Az ilyen kiegyensúlyozás eredményeként a légcsavar dinamikus erőegyensúlyhiánya hatékonyan kompenzálódott, ami demonstrálja a egysíkú kiegyensúlyozás ehhez a háromlapátos légcsavar-konfigurációhoz.
A részletes kiegyensúlyozási protokoll az alábbi 1. függelékben található, amely dokumentálja a teljes minőségbiztosítási eljárást és a jövőbeni hivatkozást.
A légcsavar kiegyensúlyozás 1350 ford/perc propeller forgási frekvencián végezték, és két precíz mérési futtatást foglalt magában az ipari szabványoknak megfelelő eljárásokat követve.
Szisztematikus kiegyensúlyozási eljárás:
- Kezdeti állapotmérés: Az első futtatás során nagy pontossággal meghatározták a rezgés amplitúdóját és fázisát a légcsavar forgási frekvenciáján a kezdeti állapotban.
- Próbasúly mérése: A második menet során meghatározták a légcsavar forgási frekvenciáján a rezgés amplitúdóját és fázisát, miután egy ismert tömegű próbatömeget szereltek a légcsavarra.
- Számítás és megvalósítás: Ezen mérések eredményei alapján fejlett számítási algoritmusok segítségével meghatározták a korrekciós súly tömegét és beépítési szögét az 1. síkban.
Kiemelkedő kiegyensúlyozási eredmények:
Miután a korrekciós súly számított értékét (40,9 g) a légcsavarra szerelték, a rezgés ezen a sebességfokozaton drámaian csökkent a ...-tól. 6,7 mm/másodperc a kezdeti állapotban 1,5 mm/másodperc kiegyensúlyozás után – ami figyelemre méltó 78% fejlesztés a rezgéscsökkentésben.
A rezgés szintje, amely a következőkhöz kapcsolódik: légcsavar kiegyensúlyozatlansága más sebességmódokban is jelentősen csökkent, és a kiegyensúlyozás után az elfogadható 1–2,5 mm/s tartományon belül maradt, ami a kiegyensúlyozási megoldás robusztusságát mutatja a teljes működési tartományban.
A kiegyensúlyozás minőségének a repülőgép repülés közbeni rezgésszintjére gyakorolt hatásának ellenőrzését sajnos nem végezték el, mivel a légcsavar véletlenül megsérült az egyik kiképzőrepülés során, ami rávilágít a kiegyensúlyozási eljárások után azonnal elvégzett átfogó tesztelés fontosságára.
Jelentős különbségek a gyári kiegyensúlyozástól:
Meg kell jegyezni, hogy az ezen a ponton elért eredmény terepi légcsavar kiegyensúlyozása jelentősen eltér a gyári kiegyensúlyozás eredményétől, ami kiemeli a légcsavarok kiegyensúlyozásának fontosságát a tényleges üzemi konfigurációjukban.
Különösen:
- Rezgéscsökkentés: A légcsavar forgási frekvenciájának rezgése az állandó telepítési helyen (a Szu-29-es repülőgép sebességváltójának kimeneti tengelyén) történő kiegyensúlyozás után több mint négyszeresére csökkent;
- Súlypozíció korrekciója: A korrekciós súly, amelyet a művelet során szereltek fel, mezőkiegyenlítési folyamat körülbelül 130 fokkal eltolódott a gyártóüzemben felszerelt súlyhoz képest, ami jelentős eltéréseket jelez a gyári és a terepi kiegyensúlyozási követelmények között.
Lehetséges kiváltó okok:
Ennek a jelentős eltérésnek a lehetséges okai a következők lehetnek:
- Gyártási tűrések: A gyártó kiegyensúlyozó állványának mérési rendszerhibái (nem valószínű, de lehetséges);
- Gyári berendezésekkel kapcsolatos problémák: A gyártó kiegyensúlyozó gépének orsócsatlakozója rögzítési helyeinek geometriai hibái, amelyek a légcsavar radiális elhajlásához vezetnek, amikor az orsóra szerelik;
- Repülőgép telepítési tényezők: A repülőgép sebességváltó kimeneti tengelykapcsolójának rögzítési helyeinek geometriai hibái, amelyek a légcsavar sugárirányú felfutásához vezetnek, amikor a sebességváltó tengelyére szerelik.
3.5. Szakmai következtetések és mérnöki ajánlások
3.5.1. Kivételes kiegyensúlyozási teljesítmény
A A Szu-29 repülőgép légcsavarjának kiegyensúlyozása, amelyet egy síkban, 1350 ford/perc légcsavar forgási frekvencián (70%) végeztek, sikeresen elérte a légcsavar rezgésének figyelemre méltó csökkentését 6,7 mm/s-ról 1,5 mm/s-ra, ami a terepi légcsavar kiegyensúlyozása technikák.
A rezgés szintje, amely a következőkhöz kapcsolódik: légcsavar kiegyensúlyozatlansága más sebességmódokban is jelentősen csökkent, és az 1–2,5 mm/s közötti, nagyon elfogadható tartományon belül maradt, megerősítve a kiegyensúlyozó megoldás robusztusságát a teljes működési spektrumban.
3.5.2. Minőségbiztosítási ajánlások
A gyártóüzemben végzett nem kielégítő kiegyensúlyozási eredmények lehetséges okainak tisztázása érdekében erősen ajánlott ellenőrizni a légcsavar radiális ütését a repülőgépmotor sebességváltójának kimenő tengelyén, mivel ez kritikus tényező az optimális kiegyensúlyozás elérésében. légcsavar kiegyensúlyozási eredmények.
Ez a vizsgálat értékes betekintést nyújtana a gyári és a gyári közötti különbségekbe. terepkiegyenlítés követelményeknek, ami potenciálisan jobb gyártási folyamatokhoz és minőségellenőrzési eljárásokhoz vezethet.
1. függelék: Szakmai Kiegyensúlyozási Protokoll
ÁTFOGÓ KIEGYENSÚLYOZÁSI PROTOKOLL
MTV-9-K-C/CL 260-27 légcsavar a Szu-29-es műrepülőgépen
1. Ügyfél: VD Csvokov
2. A légcsavar beszerelési helye: a Su-29 repülőgép sebességváltójának kimenő tengelye
3. Légcsavar típusa: MTV-9-KC/CL 260-27
4. Kiegyensúlyozási módszer: helyszíni összeszerelés (saját csapágyakban), egy síkban
5. A légcsavar forgási frekvenciája kiegyensúlyozás közben, ford/perc: 1350
6. A kiegyensúlyozó eszköz modellje, sorozatszáma és gyártója: „Balanset-1”, 149-es sorozatszám
7. A kiegyensúlyozás során használt szabályozási dokumentumok:
7.1. _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
8. Kiegyenlítés dátuma: 15.06.2014
9. Összefoglaló táblázat a kiegyensúlyozási eredményekről:
| № | Mérési eredmények | Rezgés (mm/sec) | Kiegyensúlyozatlanság (g*mm) | Minőségi értékelés |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Kiegyenlítés előtt *) | 6.7 | 6135 | Elfogadhatatlan |
| 2 | Kiegyenlítés után | 1.5 | 1350 | Kiváló |
| ISO 1940 G osztály tűréshatára 6.3 | 1500 | Standard | ||
*) Megjegyzés: A kiegyensúlyozást úgy végezték, hogy a gyártó által felszerelt korrekciós súly a légcsavaron maradt.
10. Szakmai következtetések:
10.1. A rezgésszint (maradó kiegyensúlyozatlanság) a következő művelet után a légcsavar kiegyensúlyozása A Szu-29 repülőgép sebességváltójának kimenő tengelyére szerelt alkatrész (lásd a 9.2. oldalt) több mint négyszeresére csökkent a kezdeti állapothoz képest (lásd a 9.1. oldalt), ami kivételes javulást jelent a repülőgép működésének simításában.
10.2. A 10.1. pontban szereplő eredmény eléréséhez használt korrekciós súly paraméterei (tömeg, beépítési szög) jelentősen eltérnek a gyártó által beépített korrekciós súly (MT-propeller) paramétereitől, ami alapvető különbségeket jelez a gyári és a terepi kiegyensúlyozási követelmények között.
Különösen egy további 40,9 g-os korrekciós súlyt szereltek a légcsavarra a ... során. terepkiegyenlítés, amelyet 130°-os szöggel eltoltak a gyártó által felszerelt súlyhoz képest.
(A gyártó által beszerelt súlyt nem távolították el a légcsavarról a további kiegyensúlyozás során).
Lehetséges technikai okok:
Ennek a jelentős helyzetnek a lehetséges okai a következők lehetnek:
- A gyártó mérőrendszerének mérési hibái;
- Geometriai hibák a gyártó kiegyensúlyozó gépének orsócsatlakozójának rögzítési helyein, ami a légcsavar radiális elhajlását eredményezi, amikor az orsóra szerelik;
- Geometriai hibák a repülőgép sebességváltó kimeneti tengelykapcsolójának rögzítési helyein, amelyek a propeller sugárirányú elhajlásához vezetnek, amikor a sebességváltó tengelyére szerelik.
Ajánlott vizsgálati lépések:
A növekedéshez vezető konkrét ok azonosítása légcsavar kiegyensúlyozatlansága A Su-29 repülőgép sebességváltójának kimenő tengelyére telepítve a következőket kell tenni:
- Az MTV-9-K-C/CL 260-27 légcsavar kiegyensúlyozására használt kiegyensúlyozó gép mérőrendszerét és az orsó rögzítési helyének geometriai pontosságát ellenőrizze a gyártónál;
- Ellenőrizze a Szu-29-es repülőgép sebességváltójának kimeneti tengelyére szerelt légcsavar radiális futását.
Végrehajtó:
A "Kinematika" LLC vezető szakembere
Feldman V.D.
Gyakran ismételt kérdések a repülőgép-propellerek kiegyensúlyozásáról
Mi a légcsavar kiegyensúlyozása, és miért kritikus a repülésbiztonság szempontjából?
Propeller kiegyensúlyozás egy precíziós eljárás, amely korrekciós súlyok hozzáadásával vagy áthelyezésével szünteti meg a repülőgép légcsavarjainak kiegyensúlyozatlanságát. A kiegyensúlyozatlan légcsavarok túlzott rezgést keltenek, ami szerkezeti kifáradáshoz, motorkárosodáshoz és végső soron katasztrofális meghibásodáshoz vezethet. Terepi tanulmányaink azt mutatják, hogy a megfelelő kiegyensúlyozás akár 78%-vel is csökkentheti a rezgést, jelentősen javítva a repülőgép biztonságát és élettartamát.
Miben különbözik a terepi légcsavar kiegyensúlyozása a gyári kiegyensúlyozástól?
Terepi légcsavar kiegyensúlyozása jelentős előnyöket kínál a gyári kiegyensúlyozással szemben, mivel figyelembe veszi a tényleges beépítési körülményeket, beleértve a sebességváltó tűréseit, a rögzítési egyenetlenségeket és a repülőgép teljes dinamikáját. Szu-29-es esettanulmányunk kimutatta, hogy a terepen szükséges korrekciós súlyt 130°-kal eltolták a gyári súlytól, ami kiemeli a légcsavarok kiegyensúlyozásának fontosságát üzemi konfigurációjukban.
Milyen felszerelésre van szükség a professzionális repülőgép-propeller-kiegyensúlyozáshoz?
Szakmai repülőgép légcsavar kiegyensúlyozás speciális berendezéseket igényel, mint például a Balanset-1 eszköz, amely precíziós gyorsulásmérőket, lézeres fázisérzékelőket és fejlett elemző szoftvert tartalmaz. A berendezésnek képesnek kell lennie nagy pontossággal mérni a rezgéseket 0,1 és 1000 Hz közötti tartományban, és valós idejű fáziselemzést kell biztosítania a megfelelő súlyelhelyezési számításokhoz.
Milyen gyakran kell kiegyensúlyozni a repülőgép légcsavarjait?
Propeller kiegyensúlyozási gyakorisága A repülőgép használatától függ, de általában nagyobb ellenőrzések során, légcsavar-sérülés javítása után, túlzott rezgés észlelésekor, vagy a gyártó ajánlásai szerint kell elvégezni. A vizsgált Jak-52-hez és Szu-29-hez hasonló műrepülő repülőgépek esetében a nagyobb feszültség- és terhelési körülmények miatt gyakoribb kiegyensúlyozásra lehet szükség.
Melyek az elfogadható rezgési szintek a propeller kiegyensúlyozása után?
Az ISO 1940 szabvány szerint a G 6.3 osztály esetében a maradék kiegyensúlyozatlanság nem haladhatja meg az 1500 g*mm-t. Gyakorlati tapasztalataink azt mutatják, hogy kiváló eredményeket érünk el 2,5 mm/s RMS alatti rezgési szinteken, kiemelkedő eredményekkel pedig 1,5 mm/s vagy az alatti értéket. Ezek a szintek biztosítják a biztonságos üzemeltetést és a repülőgép minimális szerkezeti igénybevételét.
A légcsavarok kiegyensúlyozása kiküszöbölheti az összes repülőgép rezgését?
Míg légcsavar kiegyensúlyozás jelentősen csökkenti a légcsavarral kapcsolatos rezgéseket, nem tudja kiküszöbölni az összes repülőgép rezgést. Átfogó elemzésünk kimutatta, hogy a motor főtengelyének felharmonikusai, a dugattyúcsoport-dinamika és a szerkezeti rezonanciák hozzájárulnak az általános rezgéshez. Még a tökéletes légcsavar-kiegyensúlyozás is jellemzően csak 1,5-szeresére csökkenti a repülőgép teljes rezgését, ami hangsúlyozza a holisztikus rezgéskezelési megközelítések szükségességét.
Szakértői ajánlások repülési szakemberek számára
Repülőgép-üzemeltetők számára:
- Rendszeres végrehajtás rezgésmonitorozás a megelőző karbantartási programok részeként
- Fontolja meg terepi légcsavar kiegyensúlyozása jobb, mint pusztán a gyári kiegyensúlyozásra hagyatkozni
- Határozza meg a flottája minden egyes repülőgépének alapvető rezgésjellemzőit
- Karbantartó személyzet betanítása a megfelelő kiegyensúlyozási eljárásokra és biztonsági protokollokra
Karbantartó technikusoknak:
- A kiegyensúlyozott fordulatszám kiválasztásakor mindig vegye figyelembe a természetes frekvenciákat
- Használjon professzionális minőségű eszközöket, például a Balanset-et a pontos mérésekhez.
- Dokumentálja az összes kiegyensúlyozási eljárást a minőségbiztosítás és a nyomonkövethetőség érdekében.
- Értsd meg, hogy a légcsavar kiegyensúlyozása csak egy része a teljes rezgéskezelésnek
Pilótáknak:
- Azonnal jelentse a karbantartó személyzetnek a szokatlan rezgéseket
- Értsd meg, hogy a különböző repülési módok eltérő rezgési jellemzőket mutathatnak
- Ne feledje, hogy egyes rezgések inkább szerkezeti eredetűek lehetnek, mintsem a légcsavarral kapcsolatosak.
- Rendszeres támogatásért légcsavar kiegyensúlyozás biztonsági befektetésként
HU 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI