[发明专利]一种直升机旋翼平衡实时监测与调整装置

说明书

本发明公开了一种直升机旋翼平衡实时监测与调整装置，包含智能变距拉杆、数据采集单元、信息处理模块、机载控制模块和集流环，智能变距拉杆安装在直升机的每一片浆叶上；数据采集单元用于采集锥体的高度和旋翼的振动信号并传递到信息处理模块；信息处理模块进行解算和滤波，并将处理后的锥体高度和振动信号发送到机载控制模块；机载控制模块将锥体高度和振动信号输入到控制模型，将控制模型输出的智能变距拉杆的驱动力矩通过集流环传递至智能变距拉杆调节行程拉杆的伸缩量。本发明能有效克服桨毂添加配重方式调节能力有限且需直升机关机调节的缺点，实时调节旋翼锥体高度以降低振动，整体提高直升机旋翼平衡维护的技术水平。

技术领域

本发明属于直升机试验领域，特别涉及一种直升机旋翼平衡实时监测与调 整装置。

背景技术

由于直升机旋翼以及其他旋转部件的工作特点，振动成为直升机的固有特 性，基于现有技术无法完全消除直升机的振动，而降低振动的方式主要有三种： 后缘调整片调节、桨毂配重调节和旋翼锥体调节。

后缘调整片调节是通过调整桨叶上的后缘调整片来降低振动的方法。该方 法可以实现实时调节，但由于该方式后缘调整片形状较小，在实际运行中发现， 某些桨叶的调整片并不敏感，即使将后缘调整片调整到最大角度，动平衡值仍 然不发生变化，或变化非常小。

桨毂配重调节是通过调节每片桨叶的桨毂配重来降低振动的方法，但每个 桨毂支臂上用于添加配重的位置对于添加配重的量值有限制，在一定条件下， 可能出现经计算，在桨毂支臂上配重加满的情况下，还需要在此支臂再增加配 重的情况。

旋翼锥体调节是通过调节旋翼锥体状态来降低振动的方法。传统基于旋翼 平衡维护方式无法实现实时调整，仍然需要地面停机后通过人工调整变距拉杆 的方式实现平衡调整，且调整后仍然需要再次启动验证调整效果，无法覆盖直 升机使用全周期和全部飞行状态，而且调整也是局部状态下振动水平的折衷。

然而当前却没有一种具备较强调节能力、且实时调节能力覆盖直升机使用 全周期和全部飞行状态的直升机动平衡调节方法。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种直升机旋翼平衡实时监 测与调整装置，可实时调整旋翼锥体高度且调节能力覆盖直升机使用全周期和 全部飞行状。

一种直升机旋翼平衡实时监测与调整装置，包含智能变距拉杆、数据采集 单元、信息处理模块、机载控制模块和集流环；

智能变距拉杆安装在直升机的每一片浆叶上；

数据采集单元用于实时采集锥体的高度和旋翼的振动信号，通过线缆传递 到信息处理模块；

信息处理模块将采集到的原始锥体的高度和旋翼的振动信号进行解算和滤 波，并将处理后的锥体高度和振动信号通过线缆发送到机载控制模块；

机载控制模块将锥体高度和振动信号输入到控制模型，将控制模型输出的 智能变距拉杆的驱动力矩通过集流环传递至智能变距拉杆调节行程拉杆的伸缩 量。

优选地，数据采集单元包括锥体高度测量仪与振动测量传感器，锥体高度 测量仪安装于直升机前部风挡与电子舱上部交界处，并应保证锥体高度测量仪 的测量光路无遮挡,该锥体高度测量仪使用光学测量方式无线测量，基于桨叶通 过测量光路的时间差值，计算出桨叶的高度差值，指定其中一片桨叶为基准桨 叶，其余桨叶与该基准桨叶的差值为反映该旋翼系统的不同锥程度；

振动测量传感器安装在桨毂上测量旋翼的振动信号，基于3个振动传感器 分别测量x,y,z三个方向的振动值，其中x向为直升机运行方向，y向为旋翼平 面与x向垂直方向，z向为旋翼垂直方向。

优选地，信息处理模块还将处理后的锥体高度和振动信号使用无线传输的 方式传递至地面站。