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单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,第五章 直升机振动及减振技术,第六节 直升机吸振与隔振装置,动力吸振器,动力吸振器实际上是一个单自由度系统，其固有频率为,频率为 的激振力,F,作用于弹簧末端，引起振动位移,D,，,在无阻尼情况下该点的位移导纳为：,动力吸振器的作用就是用其质量块,的惯性力抵消被吸振结构的激振力。,旋翼动力吸振器,作用：吸收（抵消）旋翼的激振力。,离心式动力吸振器,桨叶摆式吸振器,固有特性为,双线摆式吸振器,固有特性为,离心式动力吸振器的特点,优点：其固有频率与旋翼转速成正比，因而在旋翼转速变化时仍能保持设定的阻抗最大的频率比。,缺点：结构复杂，吸收振动时的往复摆动会引起磨损，因而寿命不高；因为它是在旋转系统中吸振，所以相应的激振频率也是旋转坐标系中的频率。,桨毂吸振器,特点：,不由离心力提供回复力，因此吸振器的固有频率保持不变；,主要是用于吸收水平方向的激振力；,没有铰关节，因此不存在磨损；,吸振频率对应于不旋转坐标系；,因其固有频率不变，因此旋翼转速的变化将影响其吸振效率。,机体动力吸振器,卡曼公司,UH-21,直升机的蓄电池吸振器,波音公司,CH-47C,直升机驾驶舱自调协吸振器,波音234直升机快速自调协吸振器,西科斯基,S-76,直升机自调协吸振器,西科斯基,UH-60,直升机吸振器,直升机上的隔振系统,隔振系统的设计原理,通过在振源的传递途径中安装隔振器来达到减小振源的传递称为“隔振”。隔振器通常是具有一定阻尼的弹性装置。被隔振的设备安装在隔振器上，并通过隔振器与基础相连接。,当设备本身为振源时，安装隔振器的目的是为了减小传递至基础的力，这样的隔振称为“积极隔振”；当基础是振源时，为了减小传递给设备的运动而采取的隔振称为“消极隔振”。目前，稳瞄的隔振研究是为了减小桨毂对稳瞄的影响，因此属于“消极隔振”的范畴。,根据对被隔振设备、隔振器、支承结构及振动方向的不同，隔振系统可分为：单自由度隔振系统、多自由度隔振系统以及多层隔振系统。,单自由度隔振系统是最基本的隔振系统。这种情况下，被隔振的设备可视为刚体，只考虑单方向的振动，隔振器的质量忽略不计。隔振系统的隔振效果用隔振系数（传递系数）或隔振效率 来表示。在消极隔振情况下，若振源为简谐振动 ，隔振后传递给设备的振动振幅为 ，则隔振系数为,在任何情况下，只有当频率比 时才有隔振效果（即 ），而且随着 的增加，隔振效果也增加，但在实际应用中，通常取 已经足够了；,增大阻尼可以减小设备经过共振区时的最大幅值，但在,时，增大阻尼使隔振系数 增大，降低隔振效果，因此在选择隔振系统的阻尼时，应同时考虑共振振幅和隔振系数的要求。,聚焦式隔振系统,直九型机聚焦式隔振系统,动力反共振隔振器（,DAVI）,动力反共振隔振器（,DAVI）,第六节 直升机主动控制减振系统,主动控制,按照是否需要能源，振动控制可以分为无源控制和有源控制，前者又称为被动控制，后者又称为主动控制。,振动主动控制是主动控制在振动控制领域中的一项重要应用，包括开环与闭环两类控制。开环控制又称为程序控制，其控制器中的控制率是预先按规定的要求设置好的，与受控对象的振动状态无关，而闭环控制中的控制器是按受控对象的振动状态为反馈信息而工作的，后者是目前最为广泛的一类控制。,目前用于直升机领域的主动控制技术包括：,频率调协跟踪式的动力吸振器,主动升力连杆隔振系统,高阶谐波控制（,HHC,）,作用原理：通过高阶谐波（每转,N,、,N,-1,和,N,+1,次）桨距变化来减小旋翼的主要激振力,N,阶谐波桨毂力与力矩。,方式：一种是通过驱动自动倾斜器不动环来实现；另一种是分别控制各片桨叶的桨距，作动机构与旋翼一起旋转，直接驱动与其相连的桨叶的桨距（,IBC,）。,缺陷：有可能导致后行桨叶提前失速；适航性问题；密封问题等,结构响应主动控制,基本原理：在直升机机体主要模态的非节点位置用作动器施加激振，从而减小直升机关键部位（如座舱、驾驶舱等）的振动水平。,组成：作动器、控制装置和振动传感器。,技术关键：作动器安装位置及适当的控制方式。,作动器工作方式,双点作用式：作动器安装在结构振动响应的主要模态有相对位移的结构两点之间；,单点作用式：将作动器一端连接在结构上，另一端连接在一个附加的振动质量块以产生所需的激振力。,试验效果,第六节 直升机研制中的振动控制,振动控制的方法：,从型号研制的开始就制定振动控制大纲，并贯彻到研制的各个阶段和各个方面；,尽早建立相应的动力学分析模型，并在研制中不断地更新、修改和发展，用以指导和修改结构设计；,进行充分和必要的动力学试验：,结构特性原始数据的实测；,结构和部件的动特性试验；,振动载荷的模型和飞行测试；,全尺寸机体的动力学特性试验，用以确定机体的模态特性及传递函数；,从工艺的角度进行振动控制。,
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