Penyeimbangan Baling-Baling Pesawat dalam Kondisi Lapangan: Pendekatan Teknik Profesional
Oleh Kepala Insinyur VD Feldman
BSTU “Voenmech” dinamai DF Ustinov
Fakultas Senjata dan Sistem Persenjataan “E”
Departemen E7 “Mekanika Benda Padat yang Dapat Dideformasi”
Kepala Insinyur dan Pengembang Instrumen Seri Balanset
Diedit oleh NA Shelkovenko
Dioptimalkan oleh AI
Ketika mesin pesawat mengalami getaran berlebihan selama penerbangan, hal itu bukan sekadar masalah mekanis—melainkan masalah keselamatan kritis yang membutuhkan perhatian segera. Baling-baling yang tidak seimbang dapat menyebabkan kegagalan fatal, yang membahayakan integritas pesawat dan keselamatan pilot. Analisis komprehensif ini menyajikan metodologi yang telah teruji di lapangan untuk penyeimbangan baling-baling menggunakan peralatan portabel canggih, berdasarkan pengalaman praktis yang luas dengan berbagai jenis pesawat.
1. Latar Belakang dan Motivasi Penyeimbangan Propeller Lapangan
Dua setengah tahun yang lalu, perusahaan kami memulai produksi serial perangkat “Balanset 1”, yang dirancang khusus untuk menyeimbangkan mekanisme putar pada bantalannya sendiriPendekatan revolusioner ini terhadap peralatan penyeimbang lapangan telah mengubah cara kami mendekati pemeliharaan pesawat.
Hingga saat ini, lebih dari 180 set telah diproduksi, yang digunakan secara efektif di berbagai industri, termasuk produksi dan pengoperasian kipas, blower, motor listrik, spindel mesin, pompa, crusher, separator, sentrifus, cardan dan poros engkol, serta mekanisme lainnya. Namun, penyeimbangan baling-baling pesawat Aplikasi ini telah terbukti menjadi salah satu yang paling kritis dan menantang.
Baru-baru ini, perusahaan kami telah menerima banyak pertanyaan dari organisasi dan individu mengenai kemungkinan menggunakan peralatan kami untuk menyeimbangkan baling-baling pesawat dan helikopter dalam kondisi lapanganPeningkatan minat ini mencerminkan semakin besarnya kesadaran akan pentingnya perawatan baling-baling dalam keselamatan penerbangan.
Sayangnya, spesialis kami, dengan pengalaman bertahun-tahun dalam menyeimbangkan berbagai mesin, belum pernah menangani tantangan penerbangan khusus ini sebelumnya. Oleh karena itu, saran dan rekomendasi yang dapat kami berikan kepada pelanggan kami sangat umum dan tidak selalu memungkinkan mereka untuk secara efektif menyelesaikan masalah kompleks yang terkait dengan analisis getaran pesawat dan koreksi ketidakseimbangan baling-baling.
Situasi ini mulai membaik pada musim semi tahun ini. Hal ini berkat peran aktif VD Chvokov, yang mengorganisir dan berpartisipasi aktif bersama kami dalam pekerjaan menyeimbangkan baling-baling pesawat Yak-52 dan Su-29 yang ia piloti. Pengalaman praktisnya dalam penerbangan, dikombinasikan dengan keahlian teknik kami, menciptakan fondasi yang sempurna untuk mengembangkan pesawat yang andal. prosedur penyeimbangan baling-baling.
2. Analisis Keseimbangan Baling-Baling dan Getaran Komprehensif Pesawat Aerobatik Yak-52
2.1. Pengantar Pemantauan Getaran Pesawat Canggih
Pada bulan Mei – Juli 2014, pekerjaan ekstensif dilakukan pada survei getaran pesawat Yak-52 yang dilengkapi dengan mesin pesawat M-14P, dan menyeimbangkan baling-baling dua bilahnyaStudi komprehensif ini merupakan salah satu analisis paling rinci tentang dinamika baling-baling pesawat pernah dilakukan dalam kondisi lapangan.
The penyeimbangan baling-baling dilakukan dalam satu bidang dengan menggunakan balancing kit “Balanset 1”, nomor seri 149. Pendekatan balancing satu bidang ini dirancang khusus untuk keseimbangan dinamis aplikasi di mana rasio panjang dan diameter rotor memungkinkan koreksi efektif melalui bidang koreksi tunggal.
Skema pengukuran yang digunakan selama penyeimbangan baling-baling ditunjukkan pada Gambar 2.1, yang mengilustrasikan penempatan sensor yang tepat yang penting untuk akurasi analisis getaran.
Selama proses penyeimbangan baling-balingSensor getaran (akselerometer) 1 dipasang pada penutup depan kotak roda gigi mesin menggunakan sistem pemasangan magnetik pada braket yang dirancang khusus. Penempatan ini memastikan akuisisi sinyal yang optimal dengan tetap menjaga protokol keselamatan yang penting untuk pemeliharaan penerbangan.
Sensor sudut fase laser 2 juga dipasang pada penutup girboks dan diarahkan ke tanda reflektif yang diterapkan pada salah satu bilah baling-baling. Konfigurasi ini memungkinkan pengukuran sudut fase yang presisi, yang penting untuk menentukan lokasi yang tepat. koreksi ketidakseimbangan baling-baling beban.
Sinyal analog dari sensor ditransmisikan melalui kabel berpelindung ke unit pengukuran perangkat “Balanset 1”, di mana sinyal tersebut menjalani pra-pemrosesan digital canggih untuk menghilangkan gangguan dan meningkatkan kualitas sinyal.
Kemudian sinyal-sinyal dalam bentuk digital tersebut dikirim ke komputer, di mana algoritma perangkat lunak canggih memproses sinyal-sinyal tersebut dan menghitung massa dan sudut bobot koreksi yang diperlukan untuk mengkompensasi ketidakseimbangan baling-balingPendekatan komputasional ini memastikan ketepatan matematika dalam perhitungan keseimbangan.
Catatan Teknis:
- Zk – roda gigi utama gearbox
- Zs – satelit kotak roda gigi
- Zn – roda gigi stasioner dari gearbox
2.2. Teknik dan Teknologi Canggih yang Dikembangkan
Dalam pelaksanaan pekerjaan ini, diperoleh beberapa keterampilan kritis dan pemahaman yang komprehensif teknologi untuk menyeimbangkan baling-baling pesawat dalam kondisi lapangan menggunakan perangkat “Balanset 1” dikembangkan, termasuk:
- Optimasi Pemasangan Sensor: Menentukan lokasi dan metode optimal untuk memasang (memasang) sensor getaran dan sudut fase pada struktur pesawat untuk memaksimalkan kualitas sinyal sambil memastikan kepatuhan keselamatan;
- Analisis Frekuensi Resonansi: Menentukan frekuensi resonansi beberapa elemen struktural pesawat (suspensi mesin, bilah baling-baling) untuk menghindari eksitasi selama prosedur penyeimbangan;
- Pemilihan Mode Operasi: Mengidentifikasi frekuensi putaran mesin (mode operasi) yang memastikan ketidakseimbangan sisa minimal selama operasi penyeimbangan baling-baling;
- Baku mutu: Menetapkan toleransi untuk ketidakseimbangan sisa baling-baling sesuai dengan standar penerbangan internasional dan persyaratan keselamatan.
Selain itu, data berharga mengenai tingkat getaran pesawat terbang dilengkapi dengan mesin M-14P diperoleh, memberikan kontribusi yang signifikan terhadap basis pengetahuan pemeliharaan penerbangan.
Berikut ini adalah materi laporan terperinci yang disusun berdasarkan hasil karya-karya tersebut. Di dalamnya, selain hasil penyeimbangan baling-baling, data komprehensif tentang survei getaran pesawat Yak-52 dan Su-29 yang diperoleh selama uji darat dan penerbangan disediakan.
Data ini mungkin sangat menarik bagi pilot pesawat terbang dan spesialis yang terlibat dalam perawatan pesawat, memberikan wawasan praktis untuk meningkatkan protokol keselamatan penerbangan.
Dalam pelaksanaan pekerjaan ini, dengan mempertimbangkan pengalaman yang diperoleh dalam menyeimbangkan baling-baling dari pesawat Su-29 dan Yak-52, sejumlah studi komprehensif tambahan dilakukan, termasuk:
- Analisis Frekuensi Alami: Menentukan frekuensi alami osilasi mesin dan baling-baling pesawat Yak-52;
- Penilaian Getaran Penerbangan: Memeriksa besarnya dan komposisi spektral getaran di kabin pilot kedua selama penerbangan setelah penyeimbangan baling-baling;
- Optimasi Sistem: Memeriksa besarnya dan komposisi spektral getaran di kabin pilot kedua selama penerbangan setelah penyeimbangan baling-baling dan mengatur kekuatan pengencangan peredam kejut mesin.
2.2 Hasil Penelitian Frekuensi Alami Osilasi Mesin dan Baling-Baling
Frekuensi alami osilasi mesin, yang terpasang pada peredam kejut di badan pesawat, ditentukan menggunakan penganalisis spektrum AD-3527 kelas profesional buatan A&D (Jepang) melalui eksitasi impak terkontrol dari osilasi mesin. Metodologi ini merupakan standar emas dalam analisis getaran pesawat.
Dalam spektrum osilasi alami suspensi mesin pesawat Yak-52, contohnya disajikan pada Gambar 2.2, empat frekuensi utama diidentifikasi dengan presisi tinggi: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz. Frekuensi-frekuensi ini penting untuk memahami perilaku dinamis pesawat dan mengoptimalkan prosedur penyeimbangan baling-baling.
Analisis Frekuensi dan Implikasinya:
Frekuensi 74 Hz, 94 Hz, dan 120 Hz kemungkinan berkaitan dengan karakteristik spesifik sistem dudukan mesin (suspensi) pada badan pesawat. Frekuensi-frekuensi ini harus dihindari dengan hati-hati selama operasi penyeimbangan baling-baling untuk mencegah eksitasi resonansi.
Frekuensi 20 Hz kemungkinan besar terkait dengan osilasi alami pesawat lengkap pada sasis roda pendaratan, yang mewakili mode fundamental dari keseluruhan struktur pesawat.
Frekuensi alami bilah baling-baling juga ditentukan menggunakan metode eksitasi tumbukan yang sama ketatnya, memastikan konsistensi dalam metodologi pengukuran.
Dalam analisis komprehensif ini, empat frekuensi utama diidentifikasi: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz, dan 134 Hz. Frekuensi-frekuensi ini mewakili mode getaran yang berbeda dari bilah baling-baling dan penting untuk optimasi penyeimbangan baling-baling.
Signifikansi Teknik:
Data tentang frekuensi alami baling-baling pesawat Yak-52 dan osilasi mesin dapat menjadi sangat penting ketika memilih frekuensi putaran baling-baling digunakan selama penyeimbangan. Syarat utama pemilihan frekuensi ini adalah memastikan detuning maksimum yang dimungkinkan dari frekuensi alami elemen struktural pesawat, sehingga menghindari kondisi resonansi yang justru dapat memperkuat getaran, alih-alih menguranginya.
Selain itu, mengetahui frekuensi alami komponen dan bagian individual pesawat dapat sangat berguna untuk mengidentifikasi penyebab peningkatan tajam (jika terjadi resonansi) pada komponen tertentu dari spektrum getaran pada berbagai mode kecepatan mesin, sehingga memungkinkan strategi pemeliharaan prediktif.
2.3. Hasil dan Analisis Kinerja Penyeimbangan Baling-Baling Baling-Baling
Seperti yang telah disebutkan di atas, penyeimbangan baling-baling dilakukan dalam satu bidang, menghasilkan kompensasi efektif terhadap ketidakseimbangan gaya baling-baling secara dinamis. Pendekatan ini khususnya cocok untuk baling-baling dengan dimensi aksial yang relatif kecil dibandingkan dengan diameternya.
Melakukan penyeimbangan dinamis dalam dua bidang, yang secara teoritis memungkinkan kompensasi ketidakseimbangan gaya dan momen baling-baling, secara teknis tidak layak, karena desain baling-baling yang dipasang pada pesawat Yak-52 hanya memungkinkan pembentukan satu bidang koreksi yang dapat diakses. Kendala ini umum terjadi pada banyak instalasi baling-baling pesawat.
The penyeimbangan baling-baling Pengukuran dilakukan pada frekuensi rotasi 1150 rpm yang dipilih secara cermat (maksimum 60%), yang memungkinkan diperolehnya hasil pengukuran getaran paling stabil, baik dari segi amplitudo maupun fase, dari awal hingga akhir. Pemilihan frekuensi ini sangat penting untuk memastikan pengulangan dan akurasi pengukuran.
The prosedur penyeimbangan baling-baling mengikuti skema “dua-jalan” standar industri, yang memberikan hasil yang secara matematis kuat:
- Pengukuran Awal: Selama pengujian pertama, amplitudo dan fase getaran pada frekuensi putaran baling-baling pada keadaan awalnya ditentukan dengan presisi tinggi.
- Uji Berat Lari: Selama putaran kedua, amplitudo dan fase getaran pada frekuensi putaran baling-baling setelah memasang massa uji yang dihitung secara tepat sebesar 7 g pada baling-baling ditentukan.
- Tahap Perhitungan: Berdasarkan data komprehensif ini, massa M = 19,5 g dan sudut pemasangan pemberat koreksi F = 32° dihitung menggunakan algoritma perangkat lunak canggih.
Tantangan dan Solusi Implementasi Praktis:
Karena fitur desain baling-baling, yang tidak memungkinkan pemasangan bobot koreksi pada sudut 32° yang secara teoritis diperlukan, dua bobot setara dipasang secara strategis pada baling-baling untuk mencapai efek penjumlahan vektor yang sama:
- Berat M1 = 14 g pada sudut F1 = 0° (posisi referensi)
- Berat M2 = 8,3 g pada sudut F2 = 60° (posisi offset)
Pendekatan bobot ganda ini menunjukkan fleksibilitas yang dibutuhkan dalam praktik penyeimbangan baling-baling pesawat operasi, di mana solusi teoritis harus disesuaikan dengan kendala dunia nyata.
Hasil Kuantitatif yang Dicapai:
Setelah memasang bobot koreksi yang ditentukan pada baling-baling, getaran diukur pada frekuensi putaran 1150 rpm dan terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling menurun drastis dari 10,2 mm/detik pada keadaan awal untuk 4,2 mm/detik setelah menyeimbangkan – mewakili Peningkatan 59% dalam pengurangan getaran.
Dalam hal kuantifikasi ketidakseimbangan aktual, ketidakseimbangan baling-baling menurun dari 2340 gram*mm ke 963 gram*mm, menunjukkan efektivitas prosedur penyeimbangan lapangan.
2.4. Penilaian Getaran Komprehensif pada Berbagai Frekuensi Operasi
Hasil pemeriksaan getaran pesawat Yak-52, yang dilakukan pada mode operasi mesin lain yang diperoleh selama uji darat komprehensif, disajikan pada Tabel 2.1. Analisis multi-frekuensi ini memberikan wawasan penting tentang efektivitas penyeimbangan baling-baling di seluruh lingkup operasional.
Seperti yang dapat dilihat dengan jelas dari tabel, penyeimbangan baling-baling dilakukan secara positif mempengaruhi karakteristik getaran pesawat Yak-52 di semua moda operasinya, menunjukkan kekokohan solusi penyeimbang.
Tabel 2.1. Hasil Getaran di Berbagai Mode Operasi
| № | Pengaturan Daya Mesin (%) | Frekuensi Rotasi Baling-Baling (rpm) | Kecepatan Getaran RMS (mm/detik) | Peringkat Peningkatan |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1153 | 4.2 | Bagus sekali |
| 2 | 65 | 1257 | 2.6 | Luar biasa |
| 3 | 70 | 1345 | 2.1 | Luar biasa |
| 4 | 82 | 1572 | 1.25 | Luar biasa |
2.5. Analisis Getaran Dalam Penerbangan Sebelum dan Sesudah Penyesuaian Peredam Kejut
Selain itu, selama uji coba lapangan yang komprehensif, terjadi pengurangan yang signifikan getaran pesawat diidentifikasi dengan peningkatan frekuensi putaran baling-baling. Fenomena ini memberikan wawasan berharga tentang hubungan antara parameter operasi dan karakteristik getaran pesawat terbang.
Pengurangan getaran ini dapat dijelaskan oleh tingkat detuning frekuensi putaran baling-baling yang lebih tinggi dari frekuensi osilasi alami pesawat pada sasis (diperkirakan 20 Hz), yang terjadi ketika frekuensi putaran baling-baling meningkat. Hal ini menunjukkan pentingnya memahami perilaku dinamis pesawat untuk pengoperasian yang optimal.
Selain pengujian getaran komprehensif yang dilakukan setelah penyeimbangan baling-baling di darat (lihat bagian 2.3), pengukuran getaran terperinci pesawat Yak-52 dalam penerbangan dilakukan dengan menggunakan instrumentasi canggih.
Metodologi Uji Terbang: Getaran dalam penerbangan diukur di kabin pilot kedua dalam arah vertikal menggunakan penganalisis spektrum getaran portabel model AD-3527 dari A&D (Jepang) pada rentang frekuensi 5 hingga 200 (500) Hz. Rentang frekuensi yang komprehensif ini memastikan semua komponen getaran yang signifikan tercakup.
Pengukuran dilakukan secara sistematis pada lima mode kecepatan mesin utama, masing-masing sama dengan 60%, 65%, 70%, dan 82% dari frekuensi putaran maksimumnya, yang memberikan analisis spektrum operasional yang lengkap.
Hasil pengukuran yang dilakukan sebelum penyetelan peredam kejut disajikan secara lengkap pada Tabel 2.2 di bawah ini.
Tabel 2.2. Analisis Komponen Spektrum Getaran Terperinci
| Mode | Daya (%) | RPM | Vв1 (Hz) | Amp Vв1 | Vн (Hz) | Amp Vн | Vк1 (Hz) | Amp Vк1 | Vв2 (Hz) | Amp Vв2 | Vк2 (Hz) | Amp Vк2 | Total 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 |
Sebagai contoh analisis spektral terperinci, Gambar 2.3 dan 2.4 menunjukkan grafik spektrum aktual yang diperoleh saat mengukur getaran di kabin pesawat Yak-52 pada mode 60% dan 94% yang digunakan untuk pengumpulan data komprehensif pada Tabel 2.2.
Analisis Spektrum Komprehensif:
Seperti yang terlihat pada Tabel 2.2, komponen utama getaran yang diukur di kabin pilot kedua muncul pada frekuensi rotasi baling-baling Vв1 (disorot dengan warna kuning), poros engkol mesin Vк1 (disorot dengan warna biru), dan penggerak kompresor udara (dan/atau sensor frekuensi) Vн (disorot dalam warna hijau), serta pada harmonisa yang lebih tinggi Vв2, Vв4, Vв5, dan Vк2, Vк3.
Getaran total maksimum V∑ ditemukan pada mode kecepatan 82% (1580 rpm baling-baling) dan 94% (1830 rpm), menunjukkan kondisi resonansi spesifik pada titik operasi kritis ini.
Komponen utama getaran ini muncul pada harmonik ke-2 dari frekuensi putaran poros engkol mesin Vк2 dan masing-masing mencapai nilai signifikan 12,5 mm/detik pada frekuensi 4800 siklus/menit dan 15,8 mm/detik pada frekuensi 5520 siklus/menit.
Analisis Rekayasa dan Identifikasi Akar Penyebab:
Dapat diasumsikan secara wajar bahwa komponen getaran yang signifikan ini terkait dengan pengoperasian kelompok piston mesin (proses tumbukan yang terjadi selama gerakan ganda piston per satu putaran poros engkol), yang mewakili dinamika mesin yang fundamental.
Peningkatan tajam komponen ini pada mode 82% (nominal pertama) dan 94% (lepas landas) kemungkinan besar disebabkan bukan oleh cacat mekanis pada kelompok piston, tetapi oleh osilasi resonansi mesin yang terpasang di badan pesawat pada peredam kejut.
Kesimpulan ini sangat didukung oleh hasil eksperimen yang telah dibahas sebelumnya mengenai pengecekan frekuensi alami osilasi suspensi mesin, yang spektrumnya adalah 74 Hz (4440 siklus/menit), 94 Hz (5640 siklus/menit), dan 120 Hz (7200 siklus/menit).
Dua frekuensi alami ini, 74 Hz dan 94 Hz, sangat dekat dengan frekuensi harmonik ke-2 putaran poros engkol, yang terjadi pada mode nominal dan lepas landas pertama mesin, sehingga menciptakan kondisi resonansi klasik.
Karena adanya getaran signifikan pada harmonik poros engkol ke-2 yang ditemukan selama uji getaran komprehensif pada mode nominal dan lepas landas pertama mesin, maka dilakukan pemeriksaan dan penyesuaian sistematis terhadap gaya pengencangan peredam kejut suspensi mesin.
Hasil pengujian perbandingan yang diperoleh sebelum dan sesudah penyetelan peredam kejut untuk frekuensi putaran baling-baling (Vв1) dan harmonik ke-2 dari frekuensi putaran poros engkol (Vк2) disajikan dalam Tabel 2.3.
Tabel 2.3. Analisis Dampak Penyesuaian Peredam Kejut
| Mode | Daya (%) | RPM (Sebelum/Sesudah) | Vв1 Sebelum | Vв1 Setelah | Vк2 Sebelum | Vк2 Setelah | Peningkatan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 / 1140 | 4.4 | 3.3 | 3.6 | 3.0 | Sedang |
| 2 | 65 | 1244 / 1260 | 3.5 | 3.5 | 4.1 | 4.3 | Minimal |
| 3 | 70 | 1342 / 1350 | 2.8 | 3.3 | 2.9 | 1.2 | Penting |
| 4 | 82 | 1580 / 1590 | 4.7 | 4.2 | 12.5 | 16.7 | Memburuk |
| 5 | 94 | 1830 / 1860 | 2.2 | 2.7 | 15.8 | 15.2 | Sedikit |
Seperti terlihat pada Tabel 2.3, penyesuaian peredam kejut tidak menghasilkan perbaikan signifikan pada komponen getaran utama pesawat, dan dalam beberapa kasus malah mengakibatkan kerusakan kecil.
Analisis Efektivitas Penyeimbangan Baling-Baling:
Perlu juga dicatat bahwa amplitudo komponen spektral yang terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling Vв1, terdeteksi pada mode 82% dan 94% (lihat Tabel 2.2 dan 2.3), masing-masing 3-7 kali lebih rendah daripada amplitudo Vк2, hadir dalam mode-mode ini. Hal ini menunjukkan bahwa penyeimbangan baling-baling sangat efektif dalam mengatasi sumber utama getaran terkait baling-baling.
Pada mode penerbangan lainnya, komponen Vв1 berkisar antara 2,8 hingga 4,4 mm/detik, yang merupakan tingkat yang dapat diterima untuk pengoperasian pesawat normal.
Selain itu, seperti yang terlihat pada Tabel 2.2 dan 2.3, perubahannya ketika berpindah dari satu moda ke moda lain sebagian besar ditentukan bukan oleh kualitas penyeimbangan baling-baling, tetapi berdasarkan tingkat penyesuaian frekuensi putaran baling-baling dari frekuensi alami berbagai elemen struktural pesawat.
2.6. Kesimpulan Profesional dan Rekomendasi Rekayasa
2.6.1. Efektivitas Penyeimbangan Baling-Baling
The penyeimbangan baling-baling pesawat Yak-52, yang dilakukan pada frekuensi putaran baling-baling 1150 rpm (60%), berhasil mencapai pengurangan signifikan dalam getaran baling-baling dari 10,2 mm/detik menjadi 4,2 mm/detik, yang menunjukkan peningkatan substansial dalam kelancaran operasional pesawat.
Mengingat pengalaman luas yang diperoleh selama penyeimbangan baling-baling pesawat Yak-52 dan Su-29 dengan menggunakan perangkat “Balanset-1” tingkat profesional, dapat diasumsikan dengan yakin bahwa ada kemungkinan realistis untuk mencapai pengurangan lebih jauh dalam tingkat getaran baling-baling pesawat Yak-52.
Peningkatan tambahan ini dapat dicapai, khususnya, dengan memilih frekuensi putaran baling-baling yang berbeda (lebih tinggi) selama prosedur penyeimbangannya, yang memungkinkan penyetelan yang lebih besar dari frekuensi osilasi alami pesawat sebesar 20 Hz (1200 siklus/menit), yang diidentifikasi secara tepat selama pengujian komprehensif.
2.6.2. Analisis Getaran Multi-Sumber
Seperti yang ditunjukkan oleh hasil uji getaran komprehensif pesawat Yak-52 saat terbang, spektrum getarannya (selain komponen yang disebutkan sebelumnya yang muncul pada frekuensi putaran baling-baling) mengandung beberapa komponen penting lainnya yang terkait dengan pengoperasian poros engkol, kelompok piston mesin, serta penggerak kompresor udara (dan/atau sensor frekuensi).
Besarnya getaran pada mode 60%, 65%, dan 70% sebanding dengan besarnya getaran yang terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling, yang menunjukkan bahwa beberapa sumber getaran berkontribusi terhadap tanda getaran pesawat secara keseluruhan.
Analisis terperinci dari getaran ini menunjukkan bahwa bahkan penghapusan getaran secara menyeluruh dari ketidakseimbangan baling-baling akan mengurangi total getaran pesawat dalam mode ini tidak lebih dari 1,5 kali, menyoroti pentingnya pendekatan holistik terhadap manajemen getaran pesawat.
2.6.3. Identifikasi Mode Operasi Kritis
Getaran total maksimum V∑ pesawat Yak-52 ditemukan pada mode kecepatan 82% (1580 rpm baling-baling) dan 94% (1830 rpm baling-baling), mengidentifikasi ini sebagai kondisi operasi kritis yang memerlukan perhatian khusus.
Komponen utama getaran ini muncul pada harmonik ke-2 dari frekuensi putaran poros engkol mesin Vк2 (pada frekuensi 4800 siklus/menit atau 5520 siklus/menit), yang masing-masing mencapai nilai yang mengkhawatirkan yaitu 12,5 mm/detik dan 15,8 mm/detik.
Dapat disimpulkan secara masuk akal bahwa komponen ini terkait dengan operasi mendasar dari kelompok piston mesin (proses tumbukan yang terjadi selama gerakan ganda piston per satu putaran poros engkol).
Peningkatan tajam komponen ini pada moda 82% (nominal pertama) dan 94% (lepas landas) kemungkinan besar disebabkan bukan oleh cacat mekanis pada kelompok piston, melainkan oleh osilasi resonansi mesin yang terpasang di badan pesawat pada peredam kejut.
Penyesuaian sistematis peredam kejut yang dilakukan selama pengujian tidak menghasilkan perbaikan signifikan pada karakteristik getaran.
Situasi ini agaknya dapat dianggap sebagai pertimbangan desain oleh pengembang pesawat terbang saat memilih sistem pemasangan mesin (suspensi) pada badan pesawat terbang, yang menyarankan area potensial untuk pengoptimalan desain pesawat terbang di masa mendatang.
2.6.4. Rekomendasi Pemantauan Diagnostik
Data komprehensif yang diperoleh selama penyeimbangan baling-baling dan uji getaran tambahan (lihat hasil uji terbang di bagian 2.5) memungkinkan kesimpulan bahwa pemantauan getaran dapat sangat berguna untuk penilaian diagnostik kondisi teknis mesin pesawat.
Pekerjaan diagnostik semacam itu dapat dilakukan secara efektif, misalnya, menggunakan perangkat profesional “Balanset-1”, yang perangkat lunaknya yang canggih mencakup fungsi analisis getaran spektral yang canggih, yang memungkinkan strategi pemeliharaan prediktif.
3. Hasil Komprehensif Penyeimbangan Propeller dan Survei Getaran MTV-9-KC/CL 260-27 Pesawat Aerobatik Su-29
3.1. Pengantar Penyeimbangan Baling-Baling Tiga Bilah
Pada tanggal 15 Juni 2014, penyeimbangan baling-baling tiga bilah MTV-9-KC/CL 260-27 mesin pesawat M-14P pada pesawat aerobatik Su-29 dilakukan dengan menggunakan teknik penyeimbangan lapangan yang canggih.
Menurut produsen, baling-baling tersebut sebelumnya telah diseimbangkan secara statis di pabrik, sebagaimana dibuktikan dengan adanya pemberat korektif pada bidang 1, yang dipasang di pabrik. Namun, seperti yang terungkap dalam analisis kami kemudian, penyeimbangan pabrik sering kali terbukti tidak cukup untuk kinerja lapangan yang optimal.
The penyeimbangan baling-baling, dipasang langsung pada pesawat Su-29, dilakukan dengan menggunakan kit penyeimbang getaran “Balanset-1” kelas profesional, nomor seri 149, yang menunjukkan efektivitas peralatan penyeimbang lapangan untuk aplikasi penerbangan.
Skema pengukuran yang digunakan selama penyeimbangan baling-baling Prosedur ini ditunjukkan pada Gambar 3.1, yang menggambarkan presisi yang dibutuhkan untuk penyeimbang baling-baling tiga bilah.
Selama proses penyeimbangan baling-baling, sensor getaran (akselerometer) 1 dipasang pada rumah kotak roda gigi mesin menggunakan sistem pemasangan magnetik pada braket yang dirancang khusus, memastikan perolehan sinyal yang optimal untuk analisis getaran pesawat.
Sensor sudut fase laser 2 juga dipasang pada rumah gearbox dan diarahkan ke tanda reflektif yang diterapkan pada salah satu bilah baling-baling, memungkinkan pengukuran sudut fase yang tepat yang penting untuk akurasi koreksi ketidakseimbangan baling-baling.
Sinyal analog dari sensor ditransmisikan melalui kabel berpelindung ke unit pengukuran perangkat “Balanset-1”, di mana sinyal tersebut menjalani pra-pemrosesan digital yang canggih untuk memastikan kualitas dan akurasi sinyal.
Kemudian sinyal-sinyal ini dikirim dalam bentuk digital ke komputer, di mana pemrosesan perangkat lunak canggih dari sinyal-sinyal ini dilakukan dan massa dan sudut berat korektif yang diperlukan untuk mengimbangi ketidakseimbangan baling-baling dihitung dengan ketepatan matematis.
Spesifikasi Teknis Gearbox:
- Zk – roda gigi utama gearbox dengan 75 gigi
- Zc – satelit gearbox berjumlah 6 buah dengan masing-masing 18 gigi
- Zn – roda gigi stasioner dari gearbox dengan 39 gigi
Sebelum melakukan pekerjaan komprehensif ini, mengingat pengalaman berharga yang diperoleh dari menyeimbangkan baling-baling pesawat Yak-52, sejumlah studi kritis tambahan dilakukan, termasuk:
- Analisis Frekuensi Alami: Menentukan frekuensi alami osilasi mesin dan baling-baling pesawat Su-29 untuk mengoptimalkan parameter keseimbangan;
- Penilaian Getaran Dasar: Memeriksa besarnya dan komposisi spektral getaran awal di kabin pilot kedua sebelum menyeimbangkan untuk menetapkan kondisi dasar.
3.2. Hasil Studi Frekuensi Alami Osilasi Mesin dan Baling-Baling
Frekuensi alami osilasi mesin, yang dipasang pada peredam kejut di badan pesawat, ditentukan menggunakan penganalisis spektrum AD-3527 kelas profesional oleh A&D (Jepang) melalui eksitasi dampak terkontrol dari osilasi mesin, memastikan keakuratan analisis getaran pesawat.
Dalam spektrum osilasi alami suspensi mesin (lihat Gambar 3.2), enam frekuensi utama diidentifikasi dengan presisi tinggi: 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz. Analisis frekuensi komprehensif ini sangat penting untuk mengoptimalkan prosedur penyeimbangan baling-baling.
Analisis Frekuensi dan Interpretasi Teknik:
Dari frekuensi-frekuensi yang teridentifikasi tersebut, diasumsikan bahwa frekuensi 66 Hz, 88 Hz, dan 120 Hz berhubungan langsung dengan karakteristik spesifik dari sistem dudukan mesin (suspensi) pada badan pesawat, yang merupakan resonansi struktural yang harus dihindari selama operasi penyeimbangan baling-baling.
Frekuensi 16 Hz dan 22 Hz kemungkinan besar terkait dengan osilasi alami pesawat lengkap pada sasis, yang mewakili mode struktural pesawat yang mendasar.
Frekuensi 37 Hz kemungkinan berkaitan dengan frekuensi alami osilasi bilah baling-baling pesawat, yang merupakan karakteristik dinamis baling-baling yang krusial.
Asumsi ini dikonfirmasi oleh hasil pemeriksaan frekuensi alami osilasi baling-baling, yang juga diperoleh dengan metode eksitasi impak yang ketat.
Dalam spektrum osilasi alami bilah baling-baling (lihat Gambar 3.3), tiga frekuensi utama diidentifikasi: 37 Hz, 100 Hz, dan 174 Hz, yang mengonfirmasi korelasi antara frekuensi alami baling-baling dan mesin.
Signifikansi Teknik untuk Penyeimbangan Baling-Baling:
Data tentang frekuensi alami bilah baling-baling dan osilasi mesin pesawat Su-29 dapat menjadi sangat penting saat memilih frekuensi putaran baling-baling digunakan selama penyeimbangan. Syarat utama pemilihan frekuensi ini adalah memastikan detuning semaksimal mungkin dari frekuensi alami elemen struktural pesawat.
Selain itu, mengetahui frekuensi alami komponen dan bagian individual pesawat dapat sangat berguna untuk mengidentifikasi penyebab peningkatan tajam (jika terjadi resonansi) pada komponen tertentu dari spektrum getaran pada berbagai mode kecepatan mesin, sehingga memungkinkan strategi pemeliharaan prediktif.
3.3. Memeriksa Getaran di Kabin Pilot Kedua Pesawat Su-29 di Darat Sebelum Penyeimbangan
Karakteristik getaran awal pesawat Su-29, diidentifikasi sebelum penyeimbangan baling-baling, diukur di kabin pilot kedua dalam arah vertikal menggunakan penganalisis spektrum getaran portabel model AD-3527 oleh A&D (Jepang) dalam rentang frekuensi dari 5 hingga 200 Hz.
Pengukuran dilakukan secara sistematis pada empat mode kecepatan mesin utama, masing-masing sama dengan 60%, 65%, 70%, dan 82% dari frekuensi putaran maksimumnya, memberikan data dasar yang komprehensif untuk analisis getaran pesawat.
Hasil komprehensif yang diperoleh disajikan dalam Tabel 3.1.
Tabel 3.1. Analisis Getaran Dasar Sebelum Penyeimbangan Propeller
| Mode | Daya (%) | RPM | Vв1 (mm/detik) | Vн (mm/detik) | Vк1 (mm/detik) | Vв3 (mm/detik) | Vк2 (mm/detik) | Total V∑ (mm/detik) | Penilaian |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1150 | 5.4 | 2.6 | 2.0 | – | – | 8.0 | Sedang |
| 2 | 65 | 1240 | 5.7 | 2.4 | 3.2 | – | – | 10.6 | Tinggi |
| 3 | 70 | 1320 | 5.2 | 3.0 | 2.5 | – | – | 11.5 | Tinggi |
| 4 | 82 | 1580 | 3.2 | 1.5 | 3.0 | – | 8.5 | 9.7 | Tinggi |
Seperti yang terlihat pada Tabel 3.1, komponen utama getaran muncul pada frekuensi putaran baling-baling Vв1, poros engkol mesin Vк1dan penggerak kompresor udara (dan/atau sensor frekuensi) Vнserta pada harmonik ke-2 dari poros engkol Vк2 dan mungkin harmonik ke-3 (blade) dari baling-baling Vв3yang frekuensinya mendekati harmonik kedua dari poros engkol.
Analisis Komponen Getaran Terperinci:
Selain itu, dalam spektrum getaran pada mode kecepatan 60%, ditemukan komponen tak teridentifikasi dengan spektrum terhitung pada frekuensi 6120 siklus/menit, yang kemungkinan disebabkan oleh resonansi pada frekuensi sekitar 100 Hz dari salah satu elemen struktur pesawat. Elemen tersebut kemungkinan adalah baling-baling, yang salah satu frekuensi alaminya adalah 100 Hz, menunjukkan sifat kompleks dari tanda-tanda getaran pesawat.
Getaran total maksimum pesawat V∑, mencapai 11,5 mm/detik, ditemukan pada mode kecepatan 70%, yang menunjukkan kondisi operasi kritis yang memerlukan perhatian.
Komponen utama getaran total dalam mode ini muncul pada harmonik ke-2 (4020 siklus/menit) dari frekuensi rotasi poros engkol mesin Vк2 dan setara dengan 10,8 mm/detik, merupakan sumber getaran yang signifikan.
Analisis Akar Penyebab:
Dapat diasumsikan secara masuk akal bahwa komponen ini terkait dengan operasi mendasar dari kelompok piston mesin (proses tumbukan yang terjadi selama gerakan ganda piston per satu putaran poros engkol).
Peningkatan tajam komponen ini pada mode 70% mungkin disebabkan oleh osilasi resonansi salah satu elemen struktural pesawat (suspensi mesin di bodi pesawat) pada frekuensi 67 Hz (4020 siklus/menit).
Perlu dicatat bahwa selain gangguan benturan yang terkait dengan pengoperasian kelompok piston, besarnya getaran dalam rentang frekuensi ini dapat dipengaruhi oleh gaya aerodinamis yang bermanifestasi pada frekuensi blade baling-baling (Vв3).
Pada mode kecepatan 65% dan 82%, peningkatan yang nyata pada komponen Vк2 (Vв3) juga diamati, yang juga dapat dijelaskan oleh osilasi resonansi masing-masing komponen pesawat.
Amplitudo komponen spektral yang terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling Vв1yang diidentifikasi pada mode kecepatan utama sebelum penyeimbangan, berkisar antara 2,4 hingga 5,7 mm/detik, yang secara umum lebih rendah dari nilai Vк2 pada mode yang sesuai.
Selain itu, seperti yang terlihat pada Tabel 3.1, perubahannya ketika beralih dari satu mode ke mode lainnya tidak hanya ditentukan oleh kualitas penyeimbangan, tetapi juga oleh tingkat detuning frekuensi rotasi baling-baling dari frekuensi alami elemen struktur pesawat.
3.4. Hasil dan Analisis Kinerja Penyeimbangan Baling-Baling
The penyeimbangan baling-baling dilakukan dalam satu bidang pada frekuensi rotasi yang dipilih dengan cermat. Sebagai hasil dari penyeimbangan tersebut, ketidakseimbangan gaya dinamis baling-baling terkompensasi secara efektif, menunjukkan efektivitas penyeimbangan bidang tunggal untuk konfigurasi baling-baling tiga bilah ini.
Protokol penyeimbangan terperinci disediakan di bawah ini dalam Lampiran 1, yang mendokumentasikan prosedur lengkap untuk jaminan kualitas dan referensi di masa mendatang.
The penyeimbangan baling-baling dilakukan pada frekuensi putaran baling-baling 1350 rpm dan melibatkan dua kali pengukuran presisi mengikuti prosedur standar industri.
Prosedur Penyeimbangan Sistematis:
- Pengukuran Keadaan Awal: Selama pengujian pertama, amplitudo dan fase getaran pada frekuensi putaran baling-baling pada keadaan awal ditentukan dengan presisi tinggi.
- Pengukuran Berat Uji: Selama putaran kedua, amplitudo dan fase getaran pada frekuensi rotasi baling-baling setelah memasang massa uji coba dengan berat yang diketahui pada baling-baling ditentukan.
- Perhitungan dan Implementasi: Berdasarkan hasil pengukuran tersebut, massa dan sudut pemasangan beban korektif pada bidang 1 ditentukan dengan menggunakan algoritma komputasi canggih.
Hasil Penyeimbangan Luar Biasa yang Dicapai:
Setelah memasang nilai perhitungan berat korektif pada propeller yaitu sebesar 40,9 g, maka getaran pada mode kecepatan ini berkurang secara drastis dari 6,7 mm/detik pada keadaan awal untuk 1,5 mm/detik setelah menyeimbangkan – mewakili sebuah hal yang luar biasa Peningkatan 78% dalam pengurangan getaran.
Tingkat getaran yang terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling pada mode kecepatan lain juga menurun secara signifikan dan tetap dalam kisaran yang dapat diterima yaitu 1 hingga 2,5 mm/detik setelah penyeimbangan, menunjukkan kekokohan solusi penyeimbangan di seluruh amplop operasional.
Verifikasi dampak kualitas keseimbangan terhadap tingkat getaran pesawat selama penerbangan sayangnya tidak dilakukan karena kerusakan yang tidak disengaja pada baling-baling ini selama salah satu penerbangan pelatihan, yang menyoroti pentingnya melakukan pengujian komprehensif segera setelah prosedur keseimbangan.
Perbedaan Penting dari Penyeimbangan Pabrik:
Perlu dicatat bahwa hasil yang diperoleh selama ini penyeimbangan baling-baling lapangan berbeda secara signifikan dari hasil penyeimbangan pabrik, menyoroti pentingnya menyeimbangkan baling-baling dalam konfigurasi operasi aktualnya.
Secara khusus:
- Pengurangan Getaran: Getaran pada frekuensi rotasi baling-baling setelah penyeimbangannya di lokasi pemasangan permanen (pada poros keluaran gearbox pesawat Su-29) berkurang lebih dari 4 kali lipat;
- Koreksi Posisi Berat: Bobot korektif yang dipasang selama proses penyeimbangan lapangan bergeser relatif terhadap beban yang dipasang di pabrik produksi sekitar 130 derajat, menunjukkan perbedaan signifikan antara persyaratan keseimbangan pabrik dan lapangan.
Kemungkinan Faktor Akar Penyebab:
Kemungkinan alasan untuk perbedaan yang signifikan ini mungkin termasuk:
- Toleransi Manufaktur: Kesalahan sistem pengukuran pada dudukan penyeimbang pabrikan (tidak mungkin tetapi mungkin);
- Masalah Peralatan Pabrik: Kesalahan geometris dari lokasi pemasangan kopling spindel mesin penyeimbang pabrikan, yang menyebabkan runout radial baling-baling ketika dipasang pada spindel;
- Faktor Pemasangan Pesawat: Kesalahan geometris dari lokasi pemasangan kopling poros keluaran gearbox pesawat, yang menyebabkan runout radial baling-baling ketika dipasang pada poros gearbox.
3.5. Kesimpulan Profesional dan Rekomendasi Rekayasa
3.5.1. Performa Penyeimbangan yang Luar Biasa
The penyeimbangan baling-baling pesawat Su-29, dilakukan dalam satu bidang pada frekuensi putaran baling-baling 1350 rpm (70%), berhasil mencapai pengurangan getaran baling-baling yang luar biasa dari 6,7 mm/detik menjadi 1,5 mm/detik, menunjukkan efektivitas luar biasa dari penyeimbangan baling-baling lapangan teknik.
Tingkat getaran yang terkait dengan ketidakseimbangan baling-baling pada mode kecepatan lain juga menurun secara signifikan dan tetap dalam kisaran yang sangat dapat diterima yaitu 1 hingga 2,5 mm/detik, yang menegaskan kekokohan solusi penyeimbang di seluruh spektrum operasional.
3.5.2. Rekomendasi Penjaminan Mutu
Untuk memperjelas kemungkinan alasan hasil penyeimbangan yang tidak memuaskan yang dilakukan di pabrik manufaktur, sangat disarankan untuk memeriksa runout radial baling-baling pada poros keluaran gearbox mesin pesawat, karena ini merupakan faktor penting dalam mencapai optimal hasil penyeimbangan baling-baling.
Penelitian ini akan memberikan wawasan berharga mengenai perbedaan antara pabrik dan penyeimbangan lapangan persyaratan, yang berpotensi menghasilkan peningkatan proses manufaktur dan prosedur pengendalian kualitas.
Lampiran 1: Protokol Penyeimbangan Profesional
PROTOKOL PENYEIMBANGAN KOMPREHENSIF
Baling-baling MTV-9-K-C/CL 260-27 dari pesawat aerobatik Su-29
1. Pelanggan: VD Chvokov
2. Lokasi pemasangan baling-baling: poros keluaran gearbox pesawat Su-29
3. Jenis baling-baling: MTV-9-KC/CL 260-27
4. Metode penyeimbangan: dirakit di tempat (dalam bantalan sendiri), dalam satu bidang
5. Frekuensi putaran baling-baling selama penyeimbangan, rpm: 1350
6. Model, nomor seri, dan produsen perangkat penyeimbang: “Balanset-1”, nomor seri 149
7. Dokumen peraturan yang digunakan selama penyeimbangan:
7.1. _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
8. Tanggal penyeimbangan: 15.06.2014
9. Tabel ringkasan hasil penyeimbangan:
| № | Hasil Pengukuran | Getaran (mm/detik) | Ketidakseimbangan (g*mm) | Peringkat Kualitas |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Sebelum menyeimbangkan *) | 6.7 | 6135 | Tidak dapat diterima |
| 2 | Setelah menyeimbangkan | 1.5 | 1350 | Bagus sekali |
| Toleransi ISO 1940 untuk Kelas G 6.3 | 1500 | Standar | ||
*) Catatan: Penyeimbangan dilakukan dengan bobot korektif yang dipasang oleh pabrikan tetap berada pada baling-baling.
10. Kesimpulan Profesional:
10.1. Tingkat getaran (ketidakseimbangan sisa) setelah menyeimbangkan baling-baling dipasang pada poros keluaran kotak roda gigi pesawat Su-29 (lihat hlm. 9.2) telah berkurang lebih dari 4 kali lipat dibandingkan dengan keadaan awal (lihat hlm. 9.1), yang menunjukkan peningkatan luar biasa dalam kelancaran operasional pesawat.
10.2. Parameter bobot korektif (massa, sudut pemasangan) yang digunakan untuk mencapai hasil pada hlm. 10.1 berbeda secara signifikan dari parameter bobot korektif yang dipasang oleh pabrikan (MT-propeller), yang menunjukkan perbedaan mendasar antara persyaratan keseimbangan pabrik dan lapangan.
Secara khusus, bobot korektif tambahan sebesar 40,9 g dipasang pada baling-baling selama penyeimbangan lapangan, yang digeser dengan sudut 130° relatif terhadap berat yang dipasang oleh pabrikan.
(Pemberat yang dipasang oleh produsen tidak dilepas dari baling-baling selama penyeimbangan tambahan).
Kemungkinan Alasan Teknis:
Kemungkinan alasan untuk situasi penting ini mungkin termasuk:
- Kesalahan dalam sistem pengukuran pada penyangga penyeimbang pabrikan;
- Kesalahan geometris pada lokasi pemasangan kopling spindel mesin penyeimbang dari pabrik pembuatnya, yang menyebabkan runout radial baling-baling ketika dipasang pada spindel;
- Kesalahan geometris pada lokasi pemasangan kopling poros keluaran gearbox pesawat, yang menyebabkan runout radial baling-baling ketika dipasang pada poros gearbox.
Langkah Investigasi yang Direkomendasikan:
Untuk mengidentifikasi penyebab spesifik yang menyebabkan peningkatan ketidakseimbangan baling-baling bila dipasang pada poros keluaran gearbox pesawat Su-29, maka perlu :
- Periksa sistem pengukuran dan akurasi geometris lokasi pemasangan spindel mesin penyeimbang yang digunakan untuk menyeimbangkan baling-baling MTV-9-K-C/CL 260-27 di pabrik pembuatnya;
- Periksa runout radial baling-baling yang dipasang pada poros keluaran gearbox pesawat Su-29.
Eksekutor:
Kepala Spesialis LLC "Kinematika"
Feldman V.D.
Pertanyaan Umum Tentang Penyeimbangan Baling-Baling Pesawat
Apa itu penyeimbangan baling-baling dan mengapa itu penting untuk keselamatan penerbangan?
Penyeimbangan baling-baling adalah prosedur presisi yang menghilangkan ketidakseimbangan pada baling-baling pesawat dengan menambahkan atau mengubah posisi bobot korektif. Baling-baling yang tidak seimbang menciptakan getaran berlebih yang dapat menyebabkan kelelahan struktural, kerusakan mesin, dan pada akhirnya kegagalan fatal. Studi lapangan kami menunjukkan bahwa penyeimbangan yang tepat dapat mengurangi getaran hingga 78%, yang secara signifikan meningkatkan keselamatan dan masa operasional pesawat.
Apa perbedaan antara penyeimbangan baling-baling lapangan dan penyeimbangan pabrik?
Penyeimbangan baling-baling lapangan Menawarkan keuntungan signifikan dibandingkan penyeimbangan pabrik karena memperhitungkan kondisi pemasangan aktual, termasuk toleransi girboks, ketidakteraturan pemasangan, dan dinamika pesawat secara keseluruhan. Studi kasus Su-29 kami menunjukkan bahwa bobot korektif yang dibutuhkan di lapangan bergeser 130° dari bobot pabrik, yang menyoroti pentingnya penyeimbangan baling-baling dalam konfigurasi operasionalnya.
Peralatan apa yang dibutuhkan untuk penyeimbangan baling-baling pesawat profesional?
Profesional penyeimbangan baling-baling pesawat Membutuhkan peralatan khusus seperti perangkat Balanset-1, yang mencakup akselerometer presisi, sensor fase laser, dan perangkat lunak analisis canggih. Peralatan tersebut harus mampu mengukur getaran dalam rentang 0,1 hingga 1000 Hz dengan akurasi tinggi dan menyediakan analisis fase waktu nyata untuk perhitungan penempatan bobot yang tepat.
Seberapa sering baling-baling pesawat harus diseimbangkan?
Frekuensi penyeimbangan baling-baling Tergantung pada penggunaan pesawat, tetapi umumnya harus dilakukan selama inspeksi besar, setelah perbaikan kerusakan baling-baling, ketika getaran berlebih terdeteksi, atau sesuai dengan rekomendasi pabrikan. Untuk pesawat aerobatik seperti Yak-52 dan Su-29 yang diteliti, penyeimbangan yang lebih sering mungkin diperlukan karena kondisi beban tegangan yang lebih tinggi.
Berapa tingkat getaran yang dapat diterima setelah penyeimbangan baling-baling?
Menurut standar ISO 1940 untuk Kelas G 6.3, ketidakseimbangan residual tidak boleh melebihi 1500 g*mm. Pengalaman praktis kami menunjukkan bahwa tingkat getaran di bawah 2,5 mm/detik RMS memberikan hasil yang sangat baik, dengan hasil yang luar biasa mencapai 1,5 mm/detik atau lebih rendah. Tingkat ini memastikan pengoperasian yang aman dan meminimalkan tekanan struktural pada pesawat.
Bisakah penyeimbangan baling-baling menghilangkan semua getaran pesawat?
Ketika penyeimbangan baling-baling Meskipun secara signifikan mengurangi getaran terkait baling-baling, metode ini tidak dapat menghilangkan semua getaran pesawat. Analisis komprehensif kami menunjukkan bahwa harmonik poros engkol mesin, dinamika grup piston, dan resonansi struktural berkontribusi terhadap getaran secara keseluruhan. Bahkan penyeimbangan baling-baling yang sempurna biasanya hanya mengurangi total getaran pesawat sebesar 1,5 kali lipat, yang menekankan perlunya pendekatan manajemen getaran yang holistik.
Rekomendasi Ahli untuk Profesional Penerbangan
Untuk Operator Pesawat:
- Terapkan secara teratur pemantauan getaran sebagai bagian dari program pemeliharaan preventif
- Mempertimbangkan penyeimbangan baling-baling lapangan lebih unggul daripada hanya mengandalkan penyeimbangan pabrik
- Tetapkan tanda getaran dasar untuk setiap pesawat di armada Anda
- Melatih personel pemeliharaan kereta api dalam prosedur penyeimbangan dan protokol keselamatan yang tepat
Untuk Teknisi Pemeliharaan:
- Selalu pertimbangkan frekuensi alami saat memilih RPM penyeimbang
- Gunakan peralatan tingkat profesional seperti Balanset untuk pengukuran yang akurat
- Dokumentasikan semua prosedur penyeimbangan untuk jaminan kualitas dan ketertelusuran
- Pahami bahwa penyeimbangan baling-baling hanyalah salah satu komponen dari manajemen getaran secara keseluruhan
Untuk Pilot:
- Laporkan segera setiap getaran yang tidak biasa kepada petugas pemeliharaan
- Pahami bahwa mode penerbangan yang berbeda mungkin menunjukkan karakteristik getaran yang berbeda
- Ketahuilah bahwa beberapa getaran mungkin bersifat struktural dan bukan terkait dengan baling-baling.
- Advokasi untuk reguler penyeimbangan baling-baling sebagai investasi keamanan
ID 
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
RU 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI