Pengimbangan Baling-Baling Pesawat dalam Keadaan Lapangan: Pendekatan Kejuruteraan Profesional
Oleh Ketua Jurutera VD Feldman
BSTU "Voenmech" dinamakan sempena DF Ustinov
Fakulti Senjata dan Sistem Persenjataan "E""
Jabatan E7 "Mekanik Badan Pepejal Boleh Ubah Bentuk""
Ketua Jurutera dan Pembangun Instrumen Siri Balanset
Disunting oleh NA Shelkovenko
Dioptimumkan oleh AI
Apabila enjin pesawat mengalami getaran yang berlebihan semasa penerbangan, ia bukan sekadar isu mekanikal—ia adalah kebimbangan keselamatan kritikal yang memerlukan perhatian segera. Kipas yang tidak seimbang boleh membawa kepada kegagalan besar, menjejaskan integriti pesawat dan keselamatan juruterbang. Analisis komprehensif ini membentangkan metodologi yang diuji lapangan untuk pengimbangan kipas menggunakan peralatan mudah alih canggih, berdasarkan pengalaman praktikal yang luas dengan pelbagai jenis pesawat.
1. Latar Belakang dan Motivasi untuk Pengimbangan Baling-Baling Lapangan
Dua setengah tahun yang lalu, perusahaan kami memulakan pengeluaran bersiri peranti "Balanset 1", yang direka khusus untuk mengimbangi mekanisme berputar dalam galas mereka sendiri. Pendekatan revolusioner ini untuk peralatan pengimbangan medan telah mengubah cara kami mendekati penyelenggaraan pesawat.
Sehingga kini, lebih daripada 180 set telah dihasilkan, yang digunakan secara berkesan dalam pelbagai industri, termasuk pengeluaran dan operasi kipas, blower, motor elektrik, gelendong mesin, pam, penghancur, pemisah, emparan, kardan dan aci engkol, dan mekanisme lain. Walau bagaimanapun, pengimbangan kipas pesawat permohonan telah terbukti sebagai salah satu yang paling kritikal dan mencabar.
Baru-baru ini, perusahaan kami telah menerima sejumlah besar pertanyaan daripada organisasi dan individu mengenai kemungkinan menggunakan peralatan kami untuk mengimbangi pesawat dan kipas helikopter dalam keadaan medan. Lonjakan minat ini mencerminkan pengiktirafan yang semakin meningkat tentang kepentingan yang betul penyelenggaraan kipas dalam keselamatan penerbangan.
Malangnya, pakar kami, dengan pengalaman bertahun-tahun dalam mengimbangi pelbagai mesin, tidak pernah menangani cabaran penerbangan khusus ini sebelum ini. Oleh itu, nasihat dan cadangan yang boleh kami berikan kepada pelanggan kami adalah sangat umum dan tidak selalu membenarkan mereka menyelesaikan masalah kompleks yang berkaitan dengan berkesan dengan berkesan. analisis getaran pesawat and pembetulan ketidakseimbangan kipas.
Keadaan ini mula bertambah baik pada musim bunga ini. Ini disebabkan oleh kedudukan aktif VD Chvokov, yang menganjurkan dan mengambil bahagian secara aktif bersama kami dalam kerja-kerja mengimbangi kipas pesawat Yak-52 dan Su-29, yang beliau pandu. Pengalaman penerbangan praktikal beliau digabungkan dengan kepakaran kejuruteraan kami mencipta asas yang sempurna untuk membangunkan yang boleh dipercayai prosedur pengimbangan kipas.
2. Pengimbangan Baling-Baling Komprehensif dan Analisis Getaran Pesawat Aerobatik Yak-52
2.1. Pengenalan kepada Pemantauan Getaran Pesawat Lanjutan
Pada bulan Mei – Julai 2014, kerja yang meluas telah dijalankan ke atas tinjauan getaran daripada pesawat Yak-52 yang dilengkapi dengan enjin penerbangan M-14P, dan mengimbangi kipas dua bilahnya. Kajian komprehensif ini mewakili salah satu analisis yang paling terperinci dinamik kipas pesawat pernah dijalankan dalam keadaan lapangan.
The pengimbangan kipas telah dijalankan dalam satu satah menggunakan kit pengimbangan "Balanset 1", nombor siri 149. Pendekatan pengimbangan satah tunggal ini direka khusus untuk pengimbangan dinamik aplikasi di mana nisbah panjang-ke-diameter rotor membenarkan pembetulan yang berkesan melalui satah pembetulan tunggal.
Skim ukuran yang digunakan semasa pengimbangan kipas ditunjukkan dalam Rajah 2.1, yang menggambarkan peletakan sensor tepat yang kritikal untuk tepat vibration analysis.
Semasa proses pengimbangan kipas, sensor getaran (accelerometer) 1 dipasang pada penutup hadapan kotak gear enjin menggunakan sistem pelekap magnet pada pendakap yang direka khas. Peletakan ini memastikan pemerolehan isyarat optimum sambil mengekalkan protokol keselamatan yang penting untuknya penyelenggaraan penerbangan.
Sensor sudut fasa laser 2 juga dipasang pada penutup kotak gear dan berorientasikan kepada tanda pantulan yang digunakan pada salah satu bilah kipas. Konfigurasi ini membolehkan pengukuran sudut fasa yang tepat penting untuk menentukan lokasi yang tepat pembetulan ketidakseimbangan kipas berat.
Isyarat analog daripada penderia telah dihantar melalui kabel terlindung ke unit pengukur peranti "Balanset 1", di mana ia menjalani pra-pemprosesan digital yang canggih untuk menghapuskan hingar dan meningkatkan kualiti isyarat.
Kemudian isyarat dalam bentuk digital ini dihantar ke komputer, di mana algoritma perisian canggih memproses isyarat ini dan mengira jisim dan sudut berat pembetulan yang diperlukan untuk mengimbangi ketidakseimbangan kipas. Pendekatan pengiraan ini memastikan ketepatan matematik dalam pengiraan mengimbangi.
Anotasi Teknikal:
- Zk - roda gear utama kotak gear
- Zs - satelit kotak gear
- Zn - roda gear pegun kotak gear
2.2. Teknik dan Teknologi Termaju Dibangunkan
Semasa pelaksanaan kerja ini, kemahiran kritikal tertentu telah diperolehi dan menyeluruh teknologi untuk mengimbangi kipas pesawat dalam keadaan lapangan menggunakan peranti "Balanset 1" telah dibangunkan, termasuk:
- Pengoptimuman Pemasangan Penderia: Menentukan lokasi dan kaedah optimum untuk memasang (memasang) penderia sudut getaran dan fasa pada struktur pesawat untuk memaksimumkan kualiti isyarat sambil memastikan pematuhan keselamatan;
- Analisis Kekerapan Resonans: Menentukan frekuensi resonans beberapa elemen struktur pesawat (gantungan enjin, bilah kipas) untuk mengelakkan pengujaan semasa prosedur pengimbangan;
- Pemilihan Mod Pengendalian: Mengenal pasti frekuensi putaran enjin (mod operasi) yang memastikan ketidakseimbangan baki minimum semasa operasi pengimbangan kipas;
- Standard Kualiti: Mewujudkan toleransi bagi baki ketidakseimbangan kipas mengikut piawaian penerbangan antarabangsa dan keperluan keselamatan.
Di samping itu, data berharga mengenai tahap getaran pesawat dilengkapi dengan enjin M-14P diperoleh, menyumbang dengan ketara kepada pangkalan pengetahuan penyelenggaraan penerbangan.
Di bawah adalah bahan laporan terperinci yang disusun berdasarkan hasil kerja-kerja ini. Di dalamnya, sebagai tambahan kepada hasil pengimbangan kipas, data komprehensif mengenai tinjauan getaran pesawat Yak-52 dan Su-29 yang diperoleh semasa ujian darat dan penerbangan disediakan.
Data ini mungkin menarik minat juruterbang pesawat dan juga pakar yang terlibat penyelenggaraan pesawat, memberikan pandangan praktikal untuk dipertingkatkan protokol keselamatan penerbangan.
Semasa melaksanakan kerja ini, mengambil kira pengalaman yang diperolehi mengimbangi kipas pesawat Su-29 dan Yak-52, beberapa kajian komprehensif tambahan telah dijalankan, termasuk:
- Analisis Kekerapan Semulajadi: Menentukan frekuensi semula jadi enjin dan ayunan kipas pesawat Yak-52;
- Penilaian Getaran Penerbangan: Memeriksa magnitud dan komposisi spektrum getaran dalam kabin juruterbang kedua semasa penerbangan selepas itu pengimbangan kipas;
- Pengoptimuman Sistem: Memeriksa magnitud dan komposisi spektrum getaran dalam kabin juruterbang kedua semasa penerbangan selepas itu pengimbangan kipas dan melaraskan daya pengetatan penyerap hentak enjin.
2.3. Keputusan Kajian tentang Frekuensi Semula Jadi Enjin dan Ayunan Kipas
Frekuensi semula jadi ayunan enjin, yang dipasang pada penyerap hentak dalam badan pesawat, ditentukan menggunakan penganalisis spektrum AD-3527 gred profesional oleh A&D (Jepun) melalui pengujaan hentaman terkawal ayunan enjin. Metodologi ini mewakili piawaian emas dalam analisis getaran pesawat.
Dalam spektrum ayunan semula jadi penggantungan enjin pesawat Yak-52, contoh yang ditunjukkan dalam Rajah 2.2, empat frekuensi utama dikenal pasti dengan ketepatan tinggi: 20 Hz, 74 Hz, 94 Hz, 120 Hz. Frekuensi ini penting untuk memahami tingkah laku dinamik pesawat dan mengoptimumkan prosedur pengimbangan kipas.
Analisis Kekerapan dan Implikasi:
Frekuensi 74 Hz, 94 Hz, dan 120 Hz berkemungkinan berkaitan dengan ciri khusus sistem pemasangan (penggantungan) enjin kepada badan pesawat. Frekuensi ini mesti dielakkan dengan berhati-hati semasa operasi pengimbangan kipas untuk mengelakkan pengujaan resonans.
Frekuensi 20 Hz berkemungkinan besar dikaitkan dengan ayunan semula jadi pesawat lengkap pada casis gear pendaratan, yang mewakili mod asas bagi keseluruhan struktur pesawat.
Frekuensi semula jadi bilah kipas juga ditentukan menggunakan kaedah pengujaan hentaman ketat yang sama, memastikan ketekalan dalam metodologi pengukuran.
Dalam analisis komprehensif ini, empat frekuensi utama telah dikenal pasti: 36 Hz, 80 Hz, 104 Hz dan 134 Hz. Frekuensi ini mewakili mod getaran berbeza bilah kipas dan penting untuk pengoptimuman pengimbangan kipas.
Kepentingan Kejuruteraan:
Data tentang frekuensi semula jadi kipas pesawat Yak-52 dan ayunan enjin boleh menjadi sangat penting apabila memilih kekerapan putaran kipas digunakan semasa mengimbangi. Syarat utama untuk memilih frekuensi ini adalah untuk memastikan pengurangan maksimum yang mungkin daripada frekuensi semula jadi elemen struktur pesawat, dengan itu mengelakkan keadaan resonans yang boleh menguatkan getaran dan bukannya mengurangkannya.
Selain itu, mengetahui frekuensi semula jadi komponen individu dan bahagian pesawat boleh menjadi sangat berguna untuk mengenal pasti punca peningkatan mendadak (sekiranya berlaku resonans) dalam komponen tertentu spektrum getaran pada pelbagai mod kelajuan enjin, membolehkan strategi penyelenggaraan ramalan.
2.4. Keputusan Pengimbangan Baling-Baling dan Analisis Prestasi
Seperti yang dinyatakan di atas, the pengimbangan kipas telah dilakukan dalam satu satah, menghasilkan pampasan berkesan ketidakseimbangan daya kipas secara dinamik. Pendekatan ini amat sesuai untuk kipas di mana dimensi paksi adalah agak kecil berbanding dengan diameter.
membuat persembahan pengimbangan dinamik dalam dua satah, yang secara teorinya akan membenarkan pampasan kedua-dua ketidakseimbangan daya dan momen kipas, tidak dapat dilaksanakan secara teknikal, kerana reka bentuk kipas yang dipasang pada pesawat Yak-52 membenarkan pembentukan hanya satu satah pembetulan yang boleh diakses. Kekangan ini biasa berlaku dalam kebanyakan pemasangan kipas pesawat.
The pengimbangan kipas telah dilakukan pada frekuensi putaran yang dipilih dengan teliti iaitu 1150 rpm (maksimum 60%), di mana ia adalah mungkin untuk mendapatkan hasil pengukuran getaran yang paling stabil dari segi amplitud dan fasa dari awal hingga permulaan. Pemilihan frekuensi ini adalah penting untuk memastikan kebolehulangan dan ketepatan pengukuran.
The prosedur pengimbangan kipas mengikuti skim "dua larian" standard industri, yang memberikan hasil yang mantap secara matematik:
- Larian Pengukuran Awal: Semasa larian pertama, amplitud dan fasa getaran pada frekuensi putaran kipas dalam keadaan awalnya ditentukan dengan ketepatan yang tinggi.
- Larian Berat Percubaan: Semasa larian kedua, amplitud dan fasa getaran pada frekuensi putaran kipas selepas memasang jisim percubaan yang dikira dengan tepat sebanyak 7 g pada kipas telah ditentukan.
- Fasa Pengiraan: Berdasarkan data komprehensif ini, jisim M = 19.5 g dan sudut pemasangan berat pembetulan F = 32° dikira menggunakan algoritma perisian yang canggih.
Cabaran dan Penyelesaian Pelaksanaan Praktikal:
Disebabkan oleh ciri reka bentuk kipas, yang tidak membenarkan pemasangan berat pembetulan pada sudut yang diperlukan secara teori 32°, dua pemberat setara telah dipasang secara strategik pada kipas untuk mencapai kesan jumlah vektor yang sama:
- Berat M1 = 14 g pada sudut F1 = 0° (kedudukan rujukan)
- Berat M2 = 8.3 g pada sudut F2 = 60° (kedudukan mengimbangi)
Pendekatan dwi-berat ini menunjukkan fleksibiliti yang diperlukan dalam praktikal pengimbangan kipas pesawat operasi, di mana penyelesaian teori mesti disesuaikan dengan kekangan dunia sebenar.
Keputusan Kuantitatif Dicapai:
Selepas memasang pemberat pembetulan yang ditentukan pada kipas, getaran diukur pada frekuensi putaran 1150 rpm dan dikaitkan dengan ketidakseimbangan kipas menurun secara mendadak daripada 10.2 mm/saat dalam keadaan awal ke 4.2 mm/saat selepas mengimbang - mewakili a 59% penambahbaikan dalam pengurangan getaran.
Dari segi kuantifikasi ketidakseimbangan sebenar, ketidakseimbangan kipas menurun daripada 2340 g*mm kepada 963 g*mm, menunjukkan keberkesanan prosedur pengimbangan medan.
2.5. Penilaian Getaran Komprehensif pada Berbilang Frekuensi Operasi
Keputusan pemeriksaan getaran pesawat Yak-52, yang dilakukan pada mod operasi enjin lain yang diperoleh semasa ujian darat komprehensif, dibentangkan dalam Jadual 2.1. Analisis berbilang frekuensi ini memberikan pandangan penting tentang keberkesanan pengimbangan kipas merentasi keseluruhan sampul operasi.
Seperti yang dapat dilihat dengan jelas dari jadual, the pengimbangan kipas dilakukan secara positif mempengaruhi ciri getaran pesawat Yak-52 dalam semua mod operasinya, menunjukkan keteguhan penyelesaian pengimbangan.
Jadual 2.1. Keputusan Getaran Merentasi Mod Pengendalian
| № | Tetapan Kuasa Enjin (%) | Kekerapan Putaran Kipas (rpm) | Kelajuan Getaran RMS (mm/saat) | Penarafan Penambahbaikan |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1153 | 4.2 | Cemerlang |
| 2 | 65 | 1257 | 2.6 | Cemerlang |
| 3 | 70 | 1345 | 2.1 | Cemerlang |
| 4 | 82 | 1572 | 1.25 | Luar biasa |
2.6. Analisis Getaran Dalam Penerbangan Sebelum dan Selepas Pelarasan Penyerap Kejutan
Selain itu, semasa ujian tanah yang komprehensif, pengurangan ketara dalam getaran pesawat telah dikenalpasti dengan peningkatan kekerapan putaran kipas. Fenomena ini memberikan pandangan berharga tentang hubungan antara parameter operasi dan ciri getaran pesawat.
Pengurangan getaran ini boleh dijelaskan dengan tahap detuna yang lebih besar bagi kekerapan putaran kipas daripada frekuensi ayunan semula jadi pesawat pada casis (mungkin 20 Hz), yang berlaku apabila kekerapan putaran kipas meningkat. Ini menunjukkan kepentingan pemahaman tingkah laku dinamik pesawat untuk operasi yang optimum.
Sebagai tambahan kepada ujian getaran komprehensif yang dijalankan selepas pengimbangan kipas di darat (lihat bahagian 2.4), ukuran getaran terperinci pesawat Yak-52 dalam penerbangan telah dijalankan menggunakan instrumentasi lanjutan.
Kaedah Ujian Penerbangan: Getaran dalam penerbangan diukur dalam kabin juruterbang kedua dalam arah menegak menggunakan model penganalisis spektrum getaran mudah alih AD-3527 oleh A&D (Jepun) dalam julat frekuensi dari 5 hingga 200 (500) Hz. Julat frekuensi yang komprehensif ini memastikan penangkapan semua komponen getaran yang ketara.
Pengukuran diambil secara sistematik pada lima mod kelajuan enjin utama, masing-masing bersamaan dengan 60%, 65%, 70%, dan 82% dengan kekerapan putaran maksimumnya, memberikan analisis spektrum operasi yang lengkap.
Keputusan pengukuran, yang dijalankan sebelum melaraskan penyerap hentak, dibentangkan dalam Jadual 2.2 yang komprehensif di bawah.
Jadual 2.2. Analisis Komponen Spektrum Getaran Terperinci
| Mod | Kuasa (%) | RPM | Vв1 (Hz) | Amp Vв1 | Vн (Hz) | Amp Vн | Vк1 (Hz) | Amp Vк1 | Vв2 (Hz) | Amp Vв2 | Vк2 (Hz) | Amp Vк2 | Jumlah 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 spektrum terperinci, Rajah 2.3 dan 2.4 menunjukkan graf spektrum sebenar yang diperoleh semasa mengukur getaran dalam kabin pesawat Yak-52 pada mod 60% dan 94% yang digunakan untuk pengumpulan data komprehensif dalam Jadual 2.2.
Analisis Spektrum Komprehensif:
Seperti yang dilihat daripada Jadual 2.2, komponen utama getaran yang diukur dalam kabin juruterbang kedua muncul pada frekuensi putaran kipas V.в1 (diserlahkan dengan warna kuning), aci engkol enjin Vк1 (diserlahkan dengan warna biru), dan pemacu pemampat udara (dan/atau penderia frekuensi) Vн (diserlahkan dalam warna hijau), serta pada harmoniknya yang lebih tinggi Vв2, Vв4, Vв5, dan Vк2, Vк3.
Jumlah getaran maksimum V∑ ditemui pada mod kelajuan 82% (1580 rpm kipas) dan 94% (1830 rpm), menunjukkan keadaan resonans khusus pada titik operasi kritikal ini.
Komponen utama getaran ini muncul pada harmonik ke-2 frekuensi putaran aci engkol enjin Vк2 dan masing-masing mencapai nilai ketara 12.5 mm/saat pada kekerapan 4800 kitaran/min dan 15.8 mm/saat pada kekerapan 5520 kitaran/min.
Analisis Kejuruteraan dan Pengenalpastian Punca Punca:
Ia boleh diandaikan dengan munasabah bahawa komponen getaran yang ketara ini dikaitkan dengan operasi kumpulan omboh enjin (proses kesan yang berlaku semasa pergerakan berganda piston setiap satu revolusi aci engkol), mewakili dinamik enjin asas.
Peningkatan mendadak komponen ini pada mod 82% (nominal pertama) dan 94% (berlepas) berkemungkinan besar bukan disebabkan oleh kecacatan mekanikal dalam kumpulan omboh, tetapi oleh ayunan resonan enjin yang dipasang pada badan pesawat pada penyerap hentak.
Kesimpulan ini disokong kuat oleh keputusan eksperimen yang telah dibincangkan sebelum ini untuk memeriksa frekuensi semula jadi ayunan suspensi enjin, dalam spektrumnya terdapat 74 Hz (4440 kitaran/min), 94 Hz (5640 kitaran/min), dan 120 Hz (7200 kitaran/min).
Dua daripada frekuensi semula jadi ini, 74 Hz dan 94 Hz, sangat hampir dengan frekuensi harmonik ke-2 putaran aci engkol, yang berlaku pada mod nominal dan berlepas pertama enjin, mewujudkan keadaan resonans klasik.
Disebabkan oleh getaran ketara pada harmonik aci engkol ke-2 yang ditemui semasa ujian getaran komprehensif pada mod nominal dan berlepas pertama enjin, pemeriksaan sistematik dan pelarasan daya pengetatan penyerap hentak suspensi enjin telah dijalankan.
Keputusan ujian perbandingan yang diperoleh sebelum dan selepas melaraskan penyerap hentak untuk frekuensi putaran kipas (Vв1) dan harmonik ke-2 frekuensi putaran aci engkol (Vк2) dibentangkan dalam Jadual 2.3.
Jadual 2.3. Analisis Kesan Pelarasan Penyerap Kejutan
| Mod | Kuasa (%) | RPM (Sebelum/Selepas) | Vв1 Sebelum ini | Vв1 Selepas | Vк2 Sebelum ini | Vк2 Selepas | Penambahbaikan |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1155 / 1140 | 4.4 | 3.3 | 3.6 | 3.0 | Sederhana |
| 2 | 65 | 1244 / 1260 | 3.5 | 3.5 | 4.1 | 4.3 | minima |
| 3 | 70 | 1342 / 1350 | 2.8 | 3.3 | 2.9 | 1.2 | Ketara |
| 4 | 82 | 1580 / 1590 | 4.7 | 4.2 | 12.5 | 16.7 | Merosot |
| 5 | 94 | 1830 / 1860 | 2.2 | 2.7 | 15.8 | 15.2 | Sedikit |
Seperti yang dilihat daripada Jadual 2.3, pelarasan penyerap hentakan tidak membawa kepada penambahbaikan yang ketara dalam komponen getaran utama pesawat, dan dalam beberapa kes malah mengakibatkan kemerosotan kecil.
Analisis Keberkesanan Pengimbangan Baling-Baling:
Ia juga harus diperhatikan bahawa amplitud komponen spektrum yang berkaitan dengan ketidakseimbangan kipas Vв1, dikesan pada mod 82% dan 94% (lihat Jadual 2.2 dan 2.3), masing-masing 3-7 kali lebih rendah daripada amplitud Vк2, hadir dalam mod ini. Ini menunjukkan bahawa pengimbangan kipas amat berkesan dalam menangani sumber utama getaran berkaitan kipas.
Pada mod penerbangan lain, komponen Vв1 berkisar antara 2.8 hingga 4.4 mm/saat, mewakili tahap yang boleh diterima untuk operasi pesawat biasa.
Selain itu, seperti yang dilihat daripada Jadual 2.2 dan 2.3, perubahannya apabila bertukar daripada satu mod ke mod lain terutamanya tidak ditentukan oleh kualiti pengimbangan kipas, tetapi dengan tahap detuna frekuensi putaran kipas daripada frekuensi semula jadi pelbagai elemen struktur pesawat.
2.7. Kesimpulan Profesional dan Syor Kejuruteraan
2.6.1. Keberkesanan Pengimbangan Baling-Baling
The mengimbangi kipas pesawat Yak-52, dijalankan pada frekuensi putaran kipas 1150 rpm (60%), berjaya mencapai pengurangan ketara dalam getaran kipas daripada 10.2 mm/s kepada 4.2 mm/s, mewakili peningkatan yang ketara dalam kelancaran operasi pesawat.
Memandangkan pengalaman luas yang diperolehi semasa mengimbangi kipas pesawat Yak-52 dan Su-29 menggunakan peranti "Balanset-1" gred profesional, ia boleh dengan yakin diandaikan bahawa terdapat kemungkinan realistik untuk mencapai pengurangan lebih lanjut dalam tahap getaran kipas pesawat Yak-52.
Penambahbaikan tambahan ini boleh dicapai, khususnya, dengan memilih frekuensi putaran baling-baling yang berbeza (lebih tinggi) semasa prosedur pengimbangannya, membolehkan pengurangan yang lebih besar daripada frekuensi ayunan semula jadi pesawat sebanyak 20 Hz (1200 kitaran/min), yang telah dikenal pasti dengan tepat semasa ujian komprehensif.
2.6.2. Analisis Getaran Pelbagai Sumber
Seperti yang ditunjukkan oleh hasil ujian getaran komprehensif pesawat Yak-52 dalam penerbangan, spektrum getarannya (sebagai tambahan kepada komponen yang disebutkan di atas muncul pada frekuensi putaran kipas) mengandungi beberapa komponen penting lain yang berkaitan dengan operasi aci engkol, kumpulan omboh enjin, serta pemacu pemampat udara (dan/atau sensor frekuensi).
Magnitud getaran ini pada mod 60%, 65% dan 70% adalah setanding dengan magnitud getaran yang dikaitkan dengan ketidakseimbangan kipas, menunjukkan bahawa berbilang sumber getaran menyumbang kepada tandatangan getaran pesawat keseluruhan.
Analisis terperinci getaran ini menunjukkan bahawa walaupun penghapusan lengkap getaran daripada ketidakseimbangan kipas akan mengurangkan jumlah getaran pesawat dalam mod ini tidak lebih daripada 1.5 kali, menonjolkan kepentingan pendekatan holistik untuk pengurusan getaran pesawat.
2.6.3. Pengenalpastian Mod Pengendalian Kritikal
Jumlah getaran maksimum V∑ daripada pesawat Yak-52 ditemui pada mod kelajuan 82% (1580 rpm kipas) dan 94% (1830 rpm kipas), mengenal pasti ini sebagai keadaan operasi kritikal yang memerlukan perhatian khusus.
Komponen utama getaran ini muncul pada harmonik ke-2 frekuensi putaran aci engkol enjin Vк2 (pada frekuensi 4800 kitaran/min atau 5520 kitaran/min), di mana ia masing-masing mencapai nilai 12.5 mm/saat dan 15.8 mm/saat.
Boleh disimpulkan dengan munasabah bahawa komponen ini dikaitkan dengan operasi asas kumpulan omboh enjin (proses kesan yang berlaku semasa pergerakan berganda piston setiap satu revolusi aci engkol).
Peningkatan mendadak komponen ini pada mod 82% (nominal pertama) dan 94% (berlepas) berkemungkinan besar bukan disebabkan oleh kecacatan mekanikal dalam kumpulan omboh, tetapi oleh ayunan resonan enjin yang dipasang pada badan pesawat pada penyerap hentak.
Pelarasan sistematik penyerap hentak yang dijalankan semasa ujian tidak membawa kepada peningkatan ketara dalam ciri getaran.
Keadaan ini mungkin boleh dianggap sebagai pertimbangan reka bentuk oleh pemaju pesawat apabila memilih sistem pemasangan enjin (gantungan) dalam badan pesawat, mencadangkan kawasan yang berpotensi untuk pengoptimuman reka bentuk pesawat masa hadapan.
2.6.4. Syor Pemantauan Diagnostik
Data komprehensif yang diperolehi semasa pengimbangan kipas dan ujian getaran tambahan (lihat keputusan ujian penerbangan dalam bahagian 2.6) membenarkan membuat kesimpulan bahawa berkala pemantauan getaran boleh sangat berguna untuk penilaian diagnostik keadaan teknikal enjin pesawat.
Kerja diagnostik sedemikian boleh dilakukan dengan berkesan, contohnya, menggunakan peranti "Balanset-1" profesional, di mana perisian canggih termasuk fungsi analisis getaran spektrum yang canggih, yang membolehkan strategi penyelenggaraan ramalan.
3. Keputusan Komprehensif Mengimbangi Kipas MTV-9-KC/CL 260-27 dan Tinjauan Getaran Pesawat Aerobatik Su-29
3.1. Pengenalan kepada Pengimbangan Baling-Baling Tiga Bilah
Pada 15 Jun 2014, komprehensif mengimbangi kipas MTV-9-KC/CL 260-27 tiga bilah daripada enjin penerbangan M-14P pesawat aerobatik Su-29 telah dijalankan menggunakan teknik pengimbangan medan termaju.
Menurut pengilang, kipas itu pada awalnya seimbang secara statik di kilang, seperti yang dibuktikan oleh kehadiran pemberat pembetulan dalam pesawat 1, dipasang di kilang pembuatan. Walau bagaimanapun, seperti yang akan didedahkan kemudian oleh analisis kami, pengimbangan kilang selalunya terbukti tidak mencukupi untuk prestasi lapangan yang optimum.
The mengimbangi kipas, dipasang terus pada pesawat Su-29, telah dijalankan menggunakan kit pengimbang getaran "Balanset-1" gred profesional, nombor siri 149, menunjukkan keberkesanan peralatan pengimbangan medan untuk aplikasi penerbangan.
Skim ukuran yang digunakan semasa pengimbangan kipas prosedur ditunjukkan dalam Rajah 3.1, menggambarkan ketepatan yang diperlukan untuk pengimbangan kipas tiga bilah.
Semasa proses pengimbangan kipas, sensor getaran (accelerometer) 1 telah dipasang pada perumah kotak gear enjin menggunakan sistem pelekap magnet pada pendakap yang direka khas, memastikan pemerolehan isyarat optimum untuk analisis getaran pesawat.
Sensor sudut fasa laser 2 juga dipasang pada perumah kotak gear dan diorientasikan kepada tanda pantulan yang digunakan pada salah satu bilah kipas, membolehkan pengukuran sudut fasa yang tepat penting untuk ketepatan pembetulan ketidakseimbangan kipas.
Isyarat analog daripada penderia telah dihantar melalui kabel terlindung ke unit pengukur peranti "Balanset-1", di mana ia menjalani pra-pemprosesan digital yang canggih untuk memastikan kualiti dan ketepatan isyarat.
Kemudian isyarat ini dihantar dalam bentuk digital ke komputer, di mana pemprosesan perisian lanjutan bagi isyarat ini dijalankan dan jisim dan sudut berat pembetulan diperlukan untuk mengimbangi ketidakseimbangan kipas dikira dengan ketepatan matematik.
Spesifikasi Teknikal Kotak Gear:
- Zk - roda gear utama kotak gear dengan 75 gigi
- Zc - satelit kotak gear dalam jumlah 6 keping dengan 18 gigi setiap satu
- Zn - roda gear pegun kotak gear dengan 39 gigi
Sebelum menjalankan kerja komprehensif ini, mengambil kira pengalaman berharga yang diperoleh daripada mengimbangi kipas pesawat Yak-52, beberapa kajian kritikal tambahan telah dijalankan, termasuk:
- Analisis Kekerapan Semulajadi: Menentukan frekuensi semula jadi enjin pesawat Su-29 dan ayunan kipas untuk mengoptimumkan parameter pengimbangan;
- Penilaian Getaran Garis Dasar: Memeriksa magnitud dan komposisi spektrum getaran awal dalam kabin juruterbang kedua sebelum mengimbangi untuk mewujudkan keadaan garis dasar.
3.2. Keputusan Kajian tentang Frekuensi Semula Jadi Enjin dan Ayunan Kipas
Frekuensi semula jadi ayunan enjin, yang dipasang pada penyerap hentak dalam badan pesawat, ditentukan menggunakan penganalisis spektrum AD-3527 gred profesional oleh A&D (Jepun) melalui pengujaan hentaman terkawal ayunan enjin, memastikan ketepatan analisis getaran pesawat.
Dalam spektrum ayunan semula jadi penggantungan enjin (lihat Rajah 3.2), enam frekuensi utama dikenal pasti dengan ketepatan tinggi: 16 Hz, 22 Hz, 37 Hz, 66 Hz, 88 Hz, 120 Hz. Analisis frekuensi komprehensif ini adalah penting untuk pengoptimuman prosedur pengimbangan kipas.
Analisis Kekerapan dan Tafsiran Kejuruteraan:
Daripada frekuensi yang dikenal pasti ini, diandaikan bahawa frekuensi 66 Hz, 88 Hz, dan 120 Hz secara langsung berkaitan dengan ciri khusus sistem pemasangan enjin (gantungan) kepada badan pesawat, yang mewakili resonans struktur yang mesti dielakkan semasa operasi pengimbangan kipas.
Frekuensi 16 Hz dan 22 Hz berkemungkinan besar dikaitkan dengan ayunan semula jadi pesawat lengkap pada casis, yang mewakili mod struktur pesawat asas.
Frekuensi 37 Hz mungkin berkaitan dengan frekuensi semula jadi ayunan bilah kipas pesawat, yang mewakili ciri dinamik kipas yang kritikal.
Andaian ini disahkan oleh hasil pemeriksaan frekuensi semula jadi ayunan kipas, juga diperolehi oleh kaedah pengujaan hentaman yang ketat.
Dalam spektrum ayunan semula jadi bilah kipas (lihat Rajah 3.3), tiga frekuensi utama telah dikenal pasti: 37 Hz, 100 Hz, dan 174 Hz, mengesahkan korelasi antara kipas dan frekuensi semula jadi enjin.
Kepentingan Kejuruteraan untuk Pengimbangan Propeller:
Data tentang frekuensi semula jadi bilah kipas dan ayunan enjin pesawat Su-29 boleh menjadi sangat penting apabila memilih kekerapan putaran kipas digunakan semasa mengimbangi. Syarat utama untuk memilih frekuensi ini adalah untuk memastikan pengurangan maksimum yang mungkin daripada frekuensi semula jadi elemen struktur pesawat.
Selain itu, mengetahui frekuensi semula jadi komponen individu dan bahagian pesawat boleh menjadi sangat berguna untuk mengenal pasti punca peningkatan mendadak (sekiranya resonans) dalam komponen tertentu spektrum getaran pada pelbagai mod kelajuan enjin, membolehkan strategi penyelenggaraan ramalan.
3.3. Memeriksa Getaran di Kabin Juruterbang Kedua Pesawat Su-29 di Tanah Sebelum Mengimbang
Ciri-ciri getaran awal pesawat Su-29, yang dikenal pasti sebelum ini pengimbangan kipas, diukur dalam kabin juruterbang kedua dalam arah menegak menggunakan model penganalisis spektrum getaran mudah alih AD-3527 oleh A&D (Jepun) dalam julat frekuensi dari 5 hingga 200 Hz.
Pengukuran diambil secara sistematik pada empat mod kelajuan enjin utama, masing-masing bersamaan dengan 60%, 65%, 70% dan 82% dengan kekerapan putaran maksimumnya, menyediakan data garis dasar yang komprehensif untuk analisis getaran pesawat.
Keputusan komprehensif yang diperolehi dibentangkan dalam Jadual 3.1.
Jadual 3.1. Analisis Getaran Garis Dasar Sebelum Pengimbangan Baling-Baling
| Mod | Kuasa (%) | RPM | Vв1 (mm/saat) | Vн (mm/saat) | Vк1 (mm/saat) | Vв3 (mm/saat) | Vк2 (mm/saat) | Jumlah V∑ (mm/saat) | Penilaian |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 60 | 1150 | 5.4 | 2.6 | 2.0 | - | - | 8.0 | Sederhana |
| 2 | 65 | 1240 | 5.7 | 2.4 | 3.2 | - | - | 10.6 | Ditinggikan |
| 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 | Ditinggikan |
Seperti yang dilihat daripada Jadual 3.1, komponen utama getaran muncul pada frekuensi putaran kipas Vв1, aci engkol enjin Vк1, dan pemacu pemampat udara (dan/atau penderia frekuensi) Vн, serta pada harmonik ke-2 aci engkol Vк2 dan mungkin harmonik ke-3 (bilah) kipas Vв3, yang mempunyai kekerapan yang hampir dengan harmonik kedua aci engkol.
Analisis Komponen Getaran Terperinci:
Selain itu, dalam spektrum getaran pada mod kelajuan 60%, komponen yang tidak dikenal pasti dengan spektrum yang dikira ditemui pada frekuensi 6120 kitaran/min, yang mungkin disebabkan oleh resonans pada frekuensi kira-kira 100 Hz salah satu elemen struktur pesawat. Unsur sedemikian boleh menjadi kipas, salah satu daripada frekuensi semula jadi ialah 100 Hz, menunjukkan sifat kompleks tandatangan getaran pesawat.
Jumlah getaran maksimum pesawat V∑, mencapai 11.5 mm/saat, ditemui pada mod kelajuan 70%, menunjukkan keadaan operasi kritikal yang memerlukan perhatian.
Komponen utama jumlah getaran dalam mod ini muncul pada harmonik ke-2 (4020 kitaran/min) frekuensi putaran aci engkol enjin Vк2 dan bersamaan dengan 10.8 mm/saat, mewakili sumber getaran yang ketara.
Analisis Punca Punca:
Ia boleh diandaikan dengan munasabah bahawa komponen ini dikaitkan dengan operasi asas kumpulan omboh enjin (proses kesan yang berlaku semasa pergerakan berganda piston setiap satu revolusi aci engkol).
Peningkatan mendadak komponen ini pada mod 70% mungkin disebabkan oleh ayunan resonans salah satu elemen struktur pesawat (penggantungan enjin dalam badan pesawat) pada frekuensi 67 Hz (4020 kitaran/min).
Perlu diingat bahawa sebagai tambahan kepada gangguan hentaman yang berkaitan dengan operasi kumpulan omboh, magnitud getaran dalam julat frekuensi ini mungkin dipengaruhi oleh daya aerodinamik yang nyata pada frekuensi bilah kipas (Vв3).
Pada mod kelajuan 65% dan 82%, peningkatan ketara dalam komponen Vк2 (Vв3) juga diperhatikan, yang juga boleh dijelaskan oleh ayunan resonans komponen pesawat individu.
Amplitud komponen spektrum yang berkaitan dengan ketidakseimbangan kipas Vв1, dikenal pasti pada mod kelajuan utama sebelum mengimbangi, berjulat antara 2.4 hingga 5.7 mm/saat, yang secara amnya lebih rendah daripada nilai Vк2 pada mod yang sepadan.
Selain itu, seperti yang dilihat daripada Jadual 3.1, perubahannya apabila bertukar daripada satu mod ke mod yang lain ditentukan bukan sahaja oleh kualiti pengimbangan tetapi juga oleh tahap penurunan frekuensi putaran kipas daripada frekuensi semula jadi unsur-unsur struktur pesawat.
3.4. Keputusan Pengimbangan Baling-Baling dan Analisis Prestasi
The pengimbangan kipas telah dilakukan dalam satu satah pada frekuensi putaran yang dipilih dengan teliti. Hasil daripada pengimbangan tersebut, ketidakseimbangan daya dinamik kipas telah diberi pampasan dengan berkesan, menunjukkan keberkesanan mengimbangi satah tunggal untuk konfigurasi kipas tiga bilah ini.
Protokol pengimbangan terperinci disediakan di bawah dalam Lampiran 1, mendokumenkan prosedur lengkap untuk jaminan kualiti dan rujukan masa hadapan.
The pengimbangan kipas telah dilakukan pada frekuensi putaran kipas 1350 rpm dan melibatkan dua larian pengukuran yang tepat mengikut prosedur standard industri.
Prosedur Pengimbangan Sistematik:
- Pengukuran Keadaan Awal: Semasa larian pertama, amplitud dan fasa getaran pada frekuensi putaran kipas dalam keadaan awal ditentukan dengan ketepatan yang tinggi.
- Pengukuran Berat Percubaan: Semasa larian kedua, amplitud dan fasa getaran pada frekuensi putaran kipas selepas memasang jisim percubaan yang diketahui beratnya pada kipas telah ditentukan.
- Pengiraan dan Pelaksanaan: Berdasarkan keputusan pengukuran ini, jisim dan sudut pemasangan berat pembetulan dalam satah 1 ditentukan menggunakan algoritma pengiraan lanjutan.
Keputusan Pengimbangan Cemerlang Dicapai:
Selepas memasang nilai pengiraan berat pembetulan pada kipas, iaitu 40.9 g, getaran pada mod kelajuan ini menurun secara mendadak daripada 6.7 mm/saat dalam keadaan awal ke 1.5 mm/saat selepas mengimbangi - mewakili yang luar biasa 78% penambahbaikan dalam pengurangan getaran.
Tahap getaran yang berkaitan dengan ketidakseimbangan kipas pada mod kelajuan lain juga menurun dengan ketara dan kekal dalam julat yang boleh diterima iaitu 1 hingga 2.5 mm/saat selepas pengimbangan, menunjukkan keteguhan penyelesaian pengimbangan merentas keseluruhan sampul operasi.
Pengesahan kesan kualiti pengimbangan pada tahap getaran pesawat dalam penerbangan malangnya tidak dilakukan kerana kerosakan tidak sengaja pada kipas ini semasa salah satu penerbangan latihan, menekankan kepentingan menjalankan ujian komprehensif serta-merta selepas prosedur pengimbangan.
Perbezaan Penting daripada Pengimbangan Kilang:
Perlu diingatkan bahawa hasil yang diperolehi selama ini pengimbangan baling-baling medan berbeza dengan ketara daripada hasil pengimbangan kilang, menonjolkan kepentingan mengimbangi kipas dalam konfigurasi operasi sebenar mereka.
khususnya:
- Pengurangan Getaran: Getaran pada kekerapan putaran baling-baling selepas pengimbangannya di tapak pemasangan kekal (pada aci keluaran kotak gear pesawat Su-29) dikurangkan lebih daripada 4 kali;
- Pembetulan Kedudukan Berat: Berat pembetulan yang dipasang semasa proses pengimbangan medan telah dianjakkan berbanding berat yang dipasang di kilang pembuatan kira-kira 130 darjah, menunjukkan perbezaan yang ketara antara keperluan pengimbangan kilang dan medan.
Faktor Punca Punca yang Mungkin:
Sebab yang mungkin untuk percanggahan ketara ini mungkin termasuk:
- Toleransi Pembuatan: Ralat sistem pengukuran dirian pengimbangan pengeluar (tidak mungkin tetapi mungkin);
- Isu Peralatan Kilang: Ralat geometri lokasi pemasangan gandingan gelendong mesin pengimbang pengeluar, yang membawa kepada kehabisan jejari kipas apabila dipasang pada gelendong;
- Faktor Pemasangan Pesawat: Kesilapan geometri lokasi pemasangan gandingan aci keluaran kotak gear pesawat, membawa kepada kehabisan jejari kipas apabila dipasang pada aci kotak gear.
3.5. Kesimpulan Profesional dan Syor Kejuruteraan
3.5.1. Prestasi Pengimbangan Luar Biasa
The mengimbangi kipas pesawat Su-29, dijalankan dalam satu satah pada frekuensi putaran kipas 1350 rpm (70%), berjaya mencapai pengurangan yang luar biasa dalam getaran kipas daripada 6.7 mm/saat kepada 1.5 mm/saat, menunjukkan keberkesanan luar biasa pengimbangan baling-baling medan teknik.
Tahap getaran yang berkaitan dengan ketidakseimbangan kipas pada mod kelajuan lain juga berkurangan dengan ketara dan kekal dalam julat yang sangat boleh diterima iaitu 1 hingga 2.5 mm/s, mengesahkan keteguhan penyelesaian pengimbangan merentas spektrum operasi yang lengkap.
3.5.2. Cadangan Jaminan Kualiti
Untuk menjelaskan kemungkinan sebab bagi hasil pengimbangan yang tidak memuaskan yang dilakukan di kilang pembuatan, adalah amat disyorkan untuk memeriksa larian jejari kipas pada aci keluaran kotak gear enjin pesawat, kerana ini mewakili faktor kritikal dalam mencapai tahap optimum. hasil pengimbangan kipas.
Siasatan ini akan memberikan pandangan yang berharga tentang perbezaan antara kilang dan pengimbangan medan keperluan, yang berpotensi membawa kepada proses pembuatan yang lebih baik dan prosedur kawalan kualiti.
Lampiran 1: Protokol Pengimbangan Profesional
PROTOKOL PENGIMBANG KOMPREHENSIF
Kipas MTV-9-KC/CL 260-27 pesawat aerobatik Su-29
1. Pelanggan: VD Chvokov
2. Tapak pemasangan baling-baling: aci keluaran kotak gear pesawat Su-29
3. Jenis baling-baling: MTV-9-KC/CL 260-27
4. Kaedah pengimbangan: dipasang di tapak (dalam galas sendiri), dalam satu satah
5. Kekerapan putaran baling-baling semasa pengimbangan, rpm: 1350
6. Model, nombor siri dan pengeluar peranti pengimbang: ""Balanset-1", nombor siri 149
7. Dokumen kawal selia yang digunakan semasa pengimbangan:
7.1. _____________________________________________________________
_____________________________________________________________
8. Tarikh pengimbangan: 15.06.2014
9. Jadual ringkasan keputusan pengimbangan:
| № | Keputusan Pengukuran | Getaran (mm/saat) | Ketidakseimbangan (g*mm) | Penilaian Kualiti |
|---|---|---|---|---|
| 1 | Sebelum mengimbangi *) | 6.7 | 6135 | Tidak boleh diterima |
| 2 | Selepas mengimbangi | 1.5 | 1350 | Cemerlang |
| Toleransi ISO 1940 untuk Kelas G 6.3 | 1500 | Standard | ||
*) Nota: Pengimbangan dilakukan dengan berat pembetulan dipasang oleh pengilang yang tinggal pada kipas.
10. Kesimpulan Profesional:
10.1. Tahap getaran (ketidakseimbangan sisa) selepas mengimbangi kipas dipasang pada aci keluaran kotak gear pesawat Su-29 (lihat ms.9.2) telah dikurangkan lebih daripada 4 kali ganda berbanding keadaan awal (lihat ms 9.1), mewakili peningkatan luar biasa dalam kelancaran operasi pesawat.
10.2. Parameter berat pembetulan (jisim, sudut pemasangan) yang digunakan untuk mencapai keputusan dalam p. 10.1 berbeza dengan ketara daripada parameter berat pembetulan yang dipasang oleh pengilang (MT-propeller), menunjukkan perbezaan asas antara keperluan pengimbangan kilang dan medan.
Khususnya, berat pembetulan tambahan sebanyak 40.9 g telah dipasang pada kipas semasa pengimbangan medan, yang dianjakkan dengan sudut 130° berbanding berat yang dipasang oleh pengilang.
(Berat yang dipasang oleh pengilang tidak dikeluarkan dari kipas semasa pengimbangan tambahan).
Kemungkinan Sebab Teknikal:
Sebab yang mungkin untuk situasi penting ini mungkin termasuk:
- Kesilapan dalam sistem pengukuran dirian pengimbangan pengeluar;
- Ralat geometri pada lokasi pemasangan gandingan gelendong mesin pengimbang pengeluar, yang membawa kepada kehabisan jejari kipas apabila dipasang pada gelendong;
- Ralat geometri di lokasi pemasangan gandingan aci keluaran kotak gear pesawat, membawa kepada kehabisan jejari kipas apabila dipasang pada aci kotak gear.
Langkah Penyiasatan yang Disyorkan:
Untuk mengenal pasti punca khusus yang membawa kepada peningkatan ketidakseimbangan kipas apabila dipasang pada aci keluaran kotak gear pesawat Su-29, adalah perlu untuk:
- Periksa sistem pengukur dan ketepatan geometri lokasi pemasangan gelendong mesin pengimbang yang digunakan untuk mengimbangi kipas MTV-9-KC/CL 260-27 di pengilang;
- Periksa larian jejari kipas yang dipasang pada aci keluaran kotak gear pesawat Su-29.
Pelaksana:
Ketua Pakar LLC "Kinematik""
Feldman VD
Soalan Lazim Mengenai Pengimbangan Baling-Baling Pesawat
Apakah pengimbangan kipas dan mengapa ia penting untuk keselamatan penerbangan?
Pengimbangan baling-baling ialah prosedur ketepatan yang menghapuskan ketidakseimbangan dalam kipas pesawat dengan menambah atau meletakkan semula pemberat pembetulan. Kipas yang tidak seimbang menghasilkan getaran berlebihan yang boleh menyebabkan keletihan struktur, kerosakan enjin, dan akhirnya kegagalan bencana. Kajian lapangan kami menunjukkan bahawa pengimbangan yang betul boleh mengurangkan getaran sehingga 78%, meningkatkan keselamatan pesawat dan hayat operasi dengan ketara.
Bagaimanakah pengimbangan kipas medan berbeza daripada pengimbangan kilang?
Pengimbangan kipas medan menawarkan kelebihan ketara berbanding pengimbangan kilang kerana ia mengambil kira keadaan pemasangan sebenar, termasuk toleransi kotak gear, ketidakteraturan pemasangan dan dinamik pesawat yang lengkap. Kajian kes Su-29 kami menunjukkan bahawa berat pembetulan yang diperlukan di lapangan telah dialihkan 130° daripada berat kilang, menonjolkan kepentingan mengimbangi kipas dalam konfigurasi operasinya.
Apakah peralatan yang diperlukan untuk mengimbangi baling-baling pesawat profesional?
Profesional pengimbangan kipas pesawat memerlukan peralatan khusus seperti peranti Balanset-1, yang merangkumi pecutan ketepatan, penderia fasa laser dan perisian analisis lanjutan. Peralatan mestilah mampu mengukur getaran dalam julat 0.1 hingga 1000 Hz dengan ketepatan yang tinggi dan menyediakan analisis fasa masa nyata untuk pengiraan peletakan berat yang betul.
Berapa kerap kipas pesawat harus seimbang?
Kekerapan mengimbangi baling-baling bergantung pada penggunaan pesawat, tetapi secara amnya harus dilakukan semasa pemeriksaan utama, selepas pembaikan kerosakan kipas, apabila getaran berlebihan diperhatikan, atau mengikut cadangan pengeluar. Bagi pesawat aerobatik seperti Yak-52 dan Su-29 yang dikaji, pengimbangan yang lebih kerap mungkin diperlukan kerana keadaan beban tekanan yang lebih tinggi.
Apakah tahap getaran yang boleh diterima selepas pengimbangan kipas?
Mengikut piawaian ISO 1940 untuk Kelas G 6.3, baki ketidakseimbangan tidak boleh melebihi 1500 g*mm. Pengalaman praktikal kami menunjukkan bahawa keputusan cemerlang mencapai tahap getaran di bawah 2.5 mm/saat RMS, dengan keputusan cemerlang mencapai 1.5 mm/saat atau lebih rendah. Tahap ini memastikan operasi yang selamat dan tekanan struktur minimum pada pesawat.
Bolehkah pengimbangan kipas menghapuskan semua getaran pesawat?
manakala pengimbangan kipas mengurangkan getaran berkaitan kipas dengan ketara, ia tidak dapat menghapuskan semua getaran pesawat. Analisis komprehensif kami mendedahkan bahawa harmonik aci engkol enjin, dinamik kumpulan omboh dan resonans struktur menyumbang kepada getaran keseluruhan. Malah pengimbangan kipas yang sempurna biasanya mengurangkan jumlah getaran pesawat sebanyak 1.5 kali sahaja, menekankan keperluan untuk pendekatan pengurusan getaran holistik.
Syor Pakar untuk Profesional Penerbangan
Untuk Operator Pesawat:
- Laksanakan secara teratur pemantauan getaran sebagai sebahagian daripada program penyelenggaraan pencegahan
- Pertimbangkan pengimbangan baling-baling medan lebih baik daripada bergantung semata-mata pada pengimbangan kilang
- Wujudkan tandatangan getaran garis dasar untuk setiap pesawat dalam armada anda
- Melatih kakitangan penyelenggaraan dalam prosedur pengimbangan yang betul dan protokol keselamatan
Untuk Juruteknik Penyelenggaraan:
- Sentiasa pertimbangkan frekuensi semula jadi apabila memilih RPM pengimbangan
- Gunakan peralatan gred profesional seperti Balanset untuk pengukuran yang tepat
- Dokumen semua prosedur pengimbangan untuk jaminan kualiti dan kebolehkesanan
- Fahami bahawa pengimbangan kipas hanyalah satu komponen pengurusan getaran keseluruhan
Untuk Juruterbang:
- Laporkan sebarang getaran luar biasa dengan segera kepada kakitangan penyelenggaraan
- Fahami bahawa mod penerbangan yang berbeza mungkin menunjukkan ciri getaran yang berbeza
- Berhati-hati bahawa sesetengah getaran mungkin berstruktur dan bukannya berkaitan kipas
- Peguambela untuk tetap pengimbangan kipas sebagai pelaburan keselamatan
EN 
AR 
AZ 
BG 
ZH 
HR 
CS 
DA 
NL 
ET 
FI 
FR 
DE 
KA 
EL 
HE 
HI 
HU 
ID 
IT 
JA 
KO 
LV 
LT 
MS 
NB 
FA 
PL 
PT_BR 
PT 
RO 
SR 
SK 
SL 
ES 
SV 
TH 
TR 
UR 
UK 
VI 