确保燃油良好的雾化质量。要求燃油系统在发动机进入诸多状况都能借助喷嘴或甩油盘在燃烧室中使燃油均匀雾化十一、机载设备机载设备对直升机科技发展的制约直升机机载设备是指在直升机上为保障飞行、完成各类任务的设施和平台的总称。直升机机载设备种类较多,包括电气、显示和控制、导航、通信及电子对抗故障检测等。随着现代直升机科技发展,机载设备的地位愈发越重要。机载设备性能的优劣已作为现代直升机先进与否的重要标志之一,先进的机载设备在提升直升机的使用效能和确保经济性、安全性方备不可取代的突显作用。据有关统计资料,80年代中期的军用直升机上,机载设备只占总价的5%;军用直升机上,机载设备占总价的30%一40%。随着对民用直升机和军用直升机的性能规定的不断提升和军、民用直升机应用领域的不断拓宽,机载设备占全机总价的比重有了明显的减少。目前民用直升机中设施所占的单价比已达10%左右,而军用直升机,尤其是专用武装直升机、特种军队所武器的直升机机载设备所占价格比已下降至50%左右。美国正在研发的RAH—66轻型反潜防御直升机,其机载设备所占的单价比已达到60%。十二、直升机的飞行自动控制系统因为直升机有悬停、垂直升降及后飞的功能,其手动飞行控制平台和全向空速系统在科技上较特殊。
与固定翼飞机相比,作为被控制对象的空中飞行的直升机,运动状况更为复杂。固定翼飞机飞行时可视为六自由度的运动物体。而对直升机而言,还需要考虑旋翼、尾桨的翻转,直升机一系列特有的飞行状况,如悬停、垂直下滑和减少、自转下降等。旋冀旋转时除产生升力外还造成操控直升机运动的横向、侧向力,俯仰、滚转力矩。因此,与固定翼飞机相比,直升机的飞行控制有明显差别。旋翼系统造成的操控载荷不仅数值大,而且差异复杂手机外壳保护套配方,因而不能让其借助操控线系等反传到驾驶操控机构上,为此现代直升机非常是大、中型直升机上,均采取不可逆的(无回力)液压推动操纵系统,使载荷在传到驾驶杆上之前分散至机体结构出来。使推动器造成足够大的力来操控旋翼系统,同时还使机翼操纵载荷直接传到机体结构,而不致传到驾驶操控机构上。十三、液压推动器液压助力器是平台中执行助力的附件。利用液压推动器,飞行员只需施加很小的力就可操控较大工况的桨叶系统。由于气动助力器具备密度小、重量轻、快速致动性好,并能形成出巨大的操纵力等特点,因而被广泛运用。一般液压推动器是由以上几个主要机件所构成(见图示):液压滑阀(伺服阀)、活塞杆、作动筒及输入摇臂机构等。液压滑阀起着电压放大作用,活塞杆是将液体压力能转化成机械能,输入摇臂机构则起着操控和反馈作用。

现在在直升机上采取的液压推动器,构造方式太多,但常用的有装有主、副液压分油滑阀的单腔液压助力器;装有制动器的双平台供油的液压推动器;装有主、副液压分油滑阀的双压助力器(有的在主油压分油滑阀上带有阻尼活塞)。在较小型直升机上只有一套液压平台能够进行满意的操控,甚至将液压平台关闭或出现漏油时也能飞行。但大的直升机上有双套或更多独立的液压平台来确保时时有一个平台在工作,以保证飞行安全。十四、配平机构驾驶员改变飞行状况,通过驾驶杆借自动倾斜器使桨叶周期变距位置发生变化。如果驾驶员移动驾驶杆没有力的觉得似乎是能够操控直升机的,杆力大小不同反应都会不同。大多数直升机上驾驶杆的杆力横向梯度为0.2—0.7kg/cm,横向杆力梯度相对小一些,均由应力感觉弹簧产生。但飞行中即使要长时间维持这一状况,驾驶员就觉得疲劳。为了能在不同的飞行状况下大幅飞行更加不使驾驶员觉得体力疲劳,就需卸除驾驶杆(比如脚蹬)上的“载荷”。所以通常直升机上因此设定了杆(舵)力配平机构。目前直升机上的配平机构有两种类别,即用磁性制动器或用单向传动电动机构,从而超过卸载作用。配平机构的按钮都装在驾驶杆顶端,飞行中使用比较便于。十五、直升机手动飞行控制通常直升机的操控力矩较小,操纵响应迟缓,而且直升机操控时的协调动作多,加上直升机自身稳定性较好,因而使直升机驾驶人员作负担重、易于疲劳,而且也无法把握直升机的驾驶技术。
因此,越来越多的直升机上设计了手动飞行控制系统,如手动驾驶仪和增稳装置,以减少飞行员的负荷、改善直升机的稳定性。在四五十年代间发生了早期的平台,即运用传感器(姿态角、航向角、高度和加快度等传感器)的电信号控制油压电机,舵机按并联或串联形式接入操纵平台,通过手动倾斜器使桨叶进行周期变距自动稳定来控制俯仰角和倾斜角,通过尾桨变距来稳固和控制航向角,通过控制总距来稳固和改变飞行高度,还可以用速率信号控制俯仰角来稳固飞行高度。在70年代功能发展到包含手动悬停、自动过渡飞行、自动载荷稳定、全天候自动飞行及拉降着舰(直升机在颠簸的舰面上起飞时,用舰上桅杆挂上并拖拉直升机,使它安全降落)、自动稳定等。另外,也可以与其它设施交联以提升直升机的战斗性能,如:地形回避、反潜吊放声纳电缆角自动稳定、反潜搜索时飞行航迹的手动控制等。很多新科技,如射流式平台、增稳系统、数字式控制系统、电传系统、变稳系统等也相继进行了试验和应用。十六、联轴节联轴节是传动轴与铀之间的连接装置,要求联轴节以最小的容量损失可靠地释放功率并推动传动轴间的角位移和线位移补偿。现代直升机上传动轴的联轴节,为了减少振动、易于实现补偿,大多数采取柔性结构。
联轴节的种类比较好,主要有下列4种(如右图所示):十七、桨毂旋翼系统由叶轮和桨毂组成。旋翼形式是由桨毅形式决定的。它随着材料、工艺和旋翼理论的演进而发展。到如今为止,已在实践中应用的旋翼形式有凸缘式、跷跷板式、无铰式和无轴承式,它们各自的机理如下表所示。一、桨毂结构特征(一)铰接式铰接式(又称全铰接式)襟翼桨毂是借助桨毂上设置挥舞铰、摆振铰和变距铰来实属片分开并硫化在一起。
内外因的相对转动是借助橡胶层的剪切变形来实现的,而径向负荷则要由橡胶的受压来释放。图中还表示了层压弹性轴承的一些基本方式,并标示了它禁止的相对运动方向和受力方向。图2.2—4为桨毂一个支管的构造。轴承部件的主要部份是一个锥面弹性体电机,桨叶的挥舞及摆振运动全部借助这个轴承来推动。此外靠近内端有一个层压推力铀承,桨叶变距运动的85%通过这个轴承的扭转变形来推动,其余15%则由球面轴承来推动。这种方式的桨毂是用一组层压弹性体电机模块来推动挥舞铰、摆振铰、变距铰三铰的功用,这样使构造大大简化,零件数目也大大提高。同时因为不应该润滑及密封,维护检修的工作量亦少好多。(二)桨毂减摆器凸缘式机翼在摆振铰上都带有桨毂减摆器,简称为减摆器,为桨叶绕摆振铰的摆振运动提供阻尼。减摆器针对预防发生“地面共振”,保证其有足够的稳定性裕度是必要的。此外,对于武器涡轮轴发动机的直升机,发动机、传动系统及桨叶整个系统的扭转震动,由于存在着燃油控制平台而产生一个闭合回路,也存在着操控响应的稳定性问题。对于这种一种自激振动,减摆器对集合型的摆振运动提供的阻尼也有有利的,即可以确保所规定的稳定性裕度。1.液压减摆器主要是用油液流动速度的代价来形成压力差并且起到阻尼作用。

图2.2—5为这些减摆器的机理,图2.2—6表示了这些减楼器在桨毂上也许的加装情况。当桨叶绕平行铰来回晃动时,减摆器组件与活塞杆之间形成往复运动。这时,充满壳体内的油液也还要以高速度流进壳体与活塞之间的间隙(甚至是活塞上的节流孔),活塞的左右就形成了压力差,从而产生减摆力矩。液压减摆器的减摆力矩比较稳固,它不像摩擦减摆器这样需频繁检查及调整。但即使油液泄漏使空气处于,则会明显地改变减摆器的特点。因此,除了在减摆器上带密封装置外,往往还必须有油液补偿装置。2.粘弹减摆器70年始出屑扳及其两侧的两块外部塑料板组成。内部金属板及两块内部金屑板之间各有一层硅橡胶,金属板与橡胶硫化粘结在一起,内部塑料板一端与铀向铰轴颈相连,而内部金属板则与后面连接件相联接。桨叶绕平行铰转动时,由硅橡胶层的往复剪切变形使减摆器造成往复轴向变形。粘弹材料变形时将形成内摩擦,内摩擦力在相位上停滞变形90’,这些变形要消耗能量,从而起到了阻尼的作用。粘弹减摆器突出的特点是结构简洁,除了目视检查外,不应该维护。
这样减摆器除了提供了阻尼也对桨叶摆振运动附加了载荷,提高了旋翼摆振固有频率。在高温下硅橡胶会硬化,这是设计时应切记的问题。(三)万向接头式及跷跷板式40年代中期,在全铰式旋翼得到广泛应用的同时,贝尔公司发展了万向接头式旋翼,并将其顺利地应用在总长度一吨级的重型直升机Bell47上。50年代中期又把万向接头式进一步演进成统统板式,研制了总长度达4吨多的小型直升机UH—l和9吨级的BeH214直升机。虽然这两种族翼形式不仅贝尔公司外极少采用,但只是Bell47型及UH—l系列直升机数量就很高,应用也很广泛。图2.2—8所示为Bell47型直升机万向接头式机翼桨毂的构造,图2。2—9为其原理图。两片桨叶通过各自的轴向铰和桨毂壳体互相联结,而桨毂壳体又通过万向接头与旋翼轴相连。挥舞运动通过万向接头B—B铰实现。改变总距是借助轴向铰实现的,而周期变距是借助万向接头绕。a--a铰的旋转实现。跷跷板式机翼和万向接头式襟翼的主要区别是桨毂壳体只通过一个水平铰与机翼轴相连,这种桨毂构造比万向接头式简洁一些,但是周期变距也是借助变距铰来实现。一般变距铰采用拉扭杆来负担离心力。这两种桨毂形式与凸缘式相比,其特点是桨毂构造简洁,去绰了摆振铰、减摆器,两片桨叶共同的挥舞铰不负担离心力而只传递拉力及桨叶力矩,轴承负荷比较小,没有“地面共振”问题。
可是,这种旋翼操纵作用和角速率阻尼非常小,为了加大角速率阻尼,这种方式的旋翼都要带机械增稳装置——稳定杆,没有方法提高操控作用,对于机动性规定较高的直升机,上述特点就很突出。(四)无铰式从40年代到60年代,铰接式旋翼是主要的旋翼形式。在大量的应用中这样方式演进得非常成熟,经验也相当多。但是,由于结构复杂、维护工作量大、操纵作用及角速率阻尼小等固有的优点,这种方式不够理想。因此,从50年代起,除了简化铰接式旋冀结构外,还开始了无铰式旋翼的研究工作。经过大量的理论与实验探究,印年代末及70年代初无铰式旋翼进入了实用阶段。带有无铰式旋翼的宜升机如德国的BO—105,英国的“山猫”(WG—13)等,它们获得了失败并投入了批制造。与铰接式旋冀相比,无铰式旋翼的构架的物理机理与飞行的化学特征联系更为紧密。这种方式的旋翼会造成一些新的动力稳定性问题,本节着力介绍无铰旋冀的结构特征。(1)BO—105型直升机的无铰式旋翼如图2.2—10所示为BO—105型直升机无较式机翼,它的桨毂尺寸非常紧凑,刚度也很高,变距铰在叶轮外缘与桨毂相连,桨叶挥舞和摆振运动是借助玻璃钢桨叶内侧的伸直变形来实现的。这种桨叶是屑于摆振柔软型旋翼桨叶,摆振频率n,1,0.65,旋翼结构锥度角为2.5。
(2)“山猫”直升机的无铰式旋翼图2.2—ll所示为山猫直升机桨毂结构,它与BO—105直,升机桨毂相比刚度要小,桨叶的挥舞运动由和桨轴相联的伸开柔性件弯曲变形实现,而摆振运动则是由变距铰壳体的延展段的弯曲变形实现。这种族翼是运用了消灭耦合的设计,它的摆振频率。wvl=0.43,也是摆振柔软的旋翼。(3)星形柔性桨毂图2.2—12所示为法国航宇公司的SA—365N“海豚”II型直升机的星形柔性涵道桨毂构造,它主要是由中央星形件、球面层压弹性体轴承、粘弹减摆器(也称频率匹配器)、夹板和自润滑肌腱轴承等构成。中央星形件借助螺丝直接固定在旋翼轴接合盘上,球关节齿轮套装在星形件四个支臂的外端,而轴承座借助粘弹减摆器与夹板相联结。上、下夹板在外端连接桨叶,而内端通过固定在星形件孔内的锥面层压弹性体电机与星形件相联接。星形件上竖起的四个支臂在挥舞方面是柔性的。1.整流罩2.自润滑关节轴承3.粘弹减摆器4.夹板5.球面弹性衬套6.螺钉7.中央星形件8.螺钉桨叶上的离心力借助夹板传给弹性轴承,弹性体轴承以受压方式将离心力放到星形件上(图2.2-13)。由变距拉杆经摇臂作用到夹板上的扭转力矩使弹性衬套产生扭转变形,夹板带动桨叶一起绕弹性体轴承球中心与脊柱轴承中心的连线摆动,从而推动桨叶的变距运动,如图2.2—14所示。
桨叶挥舞运动时,由于星形件柔性臂在挥舞方向是柔性的,因此,当桨叶连同夹板组件一起绕弹性体轴承中心上、下挥舞时,弹性体轴承本身绕球心造成剪切变形,而星形件柔性臂产生上下弯曲变形(见图2.2—15)。由于星形件柔性臂在摆振方向的刚度要比在挥舞方向大得多,因此当桨叶连同夹板组件一起绕弹性体轴承的中心前后晃动时,弹性体衬套本身造成剪切变形,而在摆振方向刚度比星形件柔性臂低得多的粘弹减摆器的硅橡胶层也将形成剪切变形,这样既提供了阻尼又附加了韧性约束(见图2.2—16)。由以下所述可以看出,这种方式的桨毂实际上就成了在位接处有弹性约束的凸缘式机翼。其挥舞一阶固有频率wV1=1.04,相应的当量水平铰外移量约为4.9%只,接近铰接式旋翼的上限;摆振一阶固有频率。wV1=0.62,接近于摆振柔软的无铰式旋翼的下限。所以,星形柔性旋翼其构架动力学特征介于铰接式与无铰式之间。采用这样结构动力学发力的出发点,可能是为了能在操控作用及角速率阻尼方面比铰接式有所提升。同无铰式旋翼一样,这种方式的旋翼也具有结构锥度角,以消除旋翼拉力所造成的不变的弯距。“海脉”旋翼的构架锥度角为4.5度,直升机的桨叶还带有2度的后掠角,这主要是为了提高在巡航状态时桨毂的受力。
(五)无轴承式旋翼上面所说的无铰式旋翼只是没有伸开铰和摆振铰,却依然保留了变距用的轴向铰,因此也还不是真正的“无铰”。由于保留了承受巨大力矩和离心力的变距铰,结构长度难以消除,结构的简化也得到了限制。无铰式旋翼合乎逻辑的进一步演进,就是更改变距铰。无轴承旋翼就是取消了挥舞铰、摆振铰和变距铰的机翼,桨叶的举起、摆振和变距运动都以桨叶内侧的柔性元件来完成。西科斯基公司制出一种所谓“交叉梁”式的无齿轮旋翼方案,原理简图见图2.2—17。桨叶的主要承力件是一根单向碳纤维大梁。士45’铺层的玻璃钢蒙皮构成了吊舱的外型,蒙皮与大梁之间充填泡沫橡胶,到达根部蒙皮就转变作为空心的扭管。空心扭管与大梁没有联系,其内端连操控摇劈。作用在操控接臂上的操纵力从扭管向外传至大梁,使大梁在扭管中的那一个别形成扭转变形而推动变距。这个方案引人注目地运用了交叉梁的发力,桨叶的离心力在大梁中自身受到平衡,有也许大大地降低旋翼的长度。与通常无铰式旋具相比,重量可减少50%。图2.2—18为中国波音—伏托尔公司研发的装于BO—105直升机上的无轴承旋翼方案。它的特征是运用了两个“]”型结构的开剖面单向碳纤维梁,梁的内端与固定在旋翼轴上的联结盘相联接,外端连结桨叶,由士45’铺层的碳纤维组成、固定操纵摇臂的扭管则布置在两个“]”型梁之间。两者之间没有联系,扭管外端与“]”型梁外端固定在一起,内端连接操纵摇劈,来自操纵拐劈上的操控力借助扭管传给“]”型梁,使梁形成扭转变形,以推动变距。来自:CAD吧
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时刻准备着
服了你
当时日本军舰都有速射炮