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直升机地面共振

  直升机地面共振发生的原因是:当直升机在地面工作时(或滑跑时)受到外界振动后, 旋翼桨叶运动偏离平稳位置,如旋翼以后退型摆振运动,这时桨叶重心偏离旋转中心,旋翼重心的离心激振力,激起机身在起落架上的振动;机身振动反馈于旋翼的摆振运动,对旋翼起支持激振的作用,形成一闭环系统,使得旋翼摆振运动越来越大,当旋翼后退型频率与机身在起落架上的某一模型的频率相等或接近时,系统的阻尼又不足以消耗它们相 互激励的能量,这时整个系统的振动就会是不稳定的,振动幅度将越来越大,直到直升机毁 坏才告终,即出现了地面共振。为什么摆振后退型能引起地面共振,摆振前进型就不能引起 地面共振呢?其主要原因是摆振后退型与机身振动形态耦合频率相等或接近时,振动相位关系是相互传输的,而摆振前进型这时的相位关系是耗能的。

  如果桨叶减振器和起落架缓冲支柱的阻尼足够大,或者旋翼系统产生的离心激振力的频 率和全机在起落架上的摆动频率相差足够大,那么上述两个振动系统因外界干扰而激起的振 动就会彼此消弱直至消失,即不会发生地面共振。综上所述,可以得出以下几点结论。

1.地面共振只可能在摆振柔软旋翼的摆振后退型固有频率与机体固有频率重合或接近重合时发生,而摆振刚硬旋翼的摆振后退型固有频率及任何旋翼的摆振型固有频率,即使与 机体频率重合也不可能发生不稳定运动;

2.不稳定是旋翼后退型摆振与机体正向回转运动之间的激励,而能量来源于旋翼的旋转动能;

3.桨叶摆振固有频率越低、桨叶总质量与直升机质量之比越大,则地面共振不稳定性也就越大;

4.只有同时存在摆振阻尼及机体(起落架)阻尼才能消除地面共振不稳定区严重的后果。

  直升机在地面开车时如判明直升机进入“地面共振”后,必须采取果断措施进行处置, 办法如下:

(1)减小油门环,同时把桨距放到底。

(2)蹬舵,防止直升机猛烈转动。

(3)如果实施前述两项措施后,振动还没有明显减弱,则应立即关闭发动机,并柔和地 使用旋翼刹车。

(4)在滑行或滑跑情况下,当减小油门、把总距放到底的同时,要向后带杆、点刹机 轮,以减小和最后消除滑行或滑跑速度。

(5)在滑跑情况下,如果地面共振发生时,直升机处于高距、高速度状态,在考虑起飞重量标高、温度、湿度诸因素后确认发动机有足够的剩余功率,同时净空条件允许,则可以采用迅速提距离地的办法改出地面共振状态。如果没有上述有利因素却想采用离地的办法 改出地面共振状态,反而会使直升机受更大的损失。