[发明专利]斜旋翼飞行器上抑制振动的方法

说明书

技术领域

技术领域为斜旋翼飞行器上抑制振动的方法。

背景技术

贝尔-奥古斯塔BA609被认为是世界上第一架经过认证的民用斜旋翼飞 行器，该飞行器能在直升机飞行模式和飞机飞行模式之间转换。图1是BA609 斜旋翼飞行器11的斜视图，具有中部机身13和从其横向延伸的机翼15。吊 舱17枢转安装在每个机翼15的外端，每个吊舱容纳引擎(未示出)，引擎 配置成旋转相连的多叶片旋翼19。吊舱17示出处于中间角度位置，该位置 介于飞机模式或机翼承担飞行的水平位置和直升机模式或旋翼承担飞行的 垂直位置之间。旋翼19反向旋转，并且示出处于对称分度配置，此时反向 旋转的左右旋翼19的叶片具有相同的角度位置并且彼此同相操作。换句话 说，一个旋翼19的叶片与另一个旋翼19的叶片同时经过机身。

随着操作过程中旋翼组件19的旋转，产生从旋翼传向机翼15和机身13 的振动。在直升机模式飞行中，BA609显示出频率为旋翼每圈三个周期的可 接受的振动(3/rev＝28.5Hz)。但是，测试表明，随着旋翼速度降低到飞机模 式，则飞行器承受明显更高的振动(3/rev＝23.9Hz)。特别是，机头和驾驶舱 的振动变得无法接受。3/rev振动是首要关心的问题，因为BA609是三叶片 飞行器，并且最强的固定系统激励发生在3倍于旋翼旋转速度的频率。

图2是飞行器11的示意图，吊舱旋转到飞机模式飞行位置。旋翼19的 叶片导致横向剪切力，该力由箭头21、23表示，并且这些力导致相反且偏 移的横向振动，由箭头25、27表示。垂直剪切力由箭头29、31表示，并且 这些剪切力导致相同方向的垂直振动，由箭头33、35表示。由于振动33、 35方向相同，所以振动33、35相组合，增大了机身13上感觉到的振动幅度。

已经提出了各种方法和装置来降低操作过程中传递到斜旋翼飞行器机 身中的振动，但是仍然存在缺陷。

附图说明

图1是现有技术中的斜旋翼飞行器的斜视图；

图2是具有现有对称旋翼配置的斜旋翼飞行器的正视图；

图3是具有非对称旋翼配置的斜旋翼飞行器的正视图；

图4是图3所示飞行器的机架一部分的斜视图，机架具有安装在其中的 振动抑制装置；

图5是图4所示机架一部分的放大斜视图；

图6是图4所示机架一部分的放大斜视图；

图7是振动抑制装置的斜视图，去掉了该装置壳体的一部分。

具体实施方式

对于所有的旋翼飞行器来说，控制机舱振动是一个重要的关注点，并且 文中所述的振动系统设计成使用振动抑制单元(VSU)为BA609或者其他 斜旋翼飞行器提供局部振动处理功能。VSU可以是被动式的，诸如Frahm 型VSU，也可以是主动式的，诸如电气操作的VSU，或者也可以是综合式 的。VSU在与飞行器旋翼非对称分度一起使用时，特别有效。

图3是BA609飞行器37的示意图，该飞行器类在结构和操作方面类似 于上述的飞行器11。为了旋翼41在飞机模式飞行过程中反向旋转在机身39 上的垂直振动，旋翼41可以如图所示非对称分度，以便旋翼的叶片彼此相 位相差60度。换句话说，一个旋翼41的每个叶片与另一个旋翼41的每个 叶片不同时通过机身。

对于三叶片旋翼来说，60度分度导致产生的力存在180度的相差。为了 确定叶片更多或更少的旋翼所需的分度量，使用方程：

P(分度)＝P(相差)/N

其中P(分度)是具有N个叶片的旋翼相对于彼此所需的分度的度数， 以实现产生的力的期望P(相差)相差度数。对于飞行器37来说，该方程 计算为：

60度＝180度/3，

所以三叶片旋翼41之间的相对分度量为60度。