ВИБРАЦИЯ ВЕРТОЛЕТА

На вертолете насчитывают несколько сот различных колебаний отдельных частей и всего вертолета, та к как имеется ряд источников возбуждающих сил, к которым относятся несущая система, рулевой винт, силовая установка, редукторы и трансмиссий*, системы охлаж­дения двигателей и т. д. Колебания, вызванные вышеуказанными

причинами, называются вынужденными. Они происходят с частотой, равной частоте возбуждающих сил. Частота возбуждающих сил ‘Не­сущего винта находится в пределах 8—16 Гц, рулевого впита 10— 60 Гц, трансмиссий—50—60 Гц, силовой установки 600—1000 Гц. Вибрации от лопастей несущего н рулевого винтов передаются через втулки н поток воздуха, отбрасываемый лопастями. Этот поток по­падает на хвостовую и концевую балки в виде периодических им­пульсов и вызывает знакопеременные напряжения в элементах конструкции.

Наиболее часто подвергаются вынужденным вибрациям тяги проводки управлення вертолетом. Особенно важно не допустить ре­зонанса тяг, для чего необходимо знать собственную частоту коле­бания тяги, которая пропорциональна диаметру тяги и обратно пропорциональна квадрату длины. Поэтому для увеличения частоты собственных колебаний необходимо либо увеличить диаметр тягн, либо уменьшить ее длину. Для устранения резонанса тяг применя­ются инерционные демпферы, представляющие собой груз, смонти­рованный внутри тяги на резиновых амортизаторах.

Вынужденные вибрации элементов конструкции в обычных усло­виях не представляют собой опасности в связи с незначительностью их амплитуд, однако в некоторых случаях при нарушении условий эксплуатации они могул стать опасными. Предел допустимых вибра­ций определяется по действию их на конструкцию в на организм че­ловека. Вибрации считаются допустимыми, если они не ведут к раз­рушению конструкции и не вызывают неприятных ощущений у человека. Чем больше частота колебаний, тем меньше амплитуды вибраций, безболезненно переносимых человеком.

Кроме вынужденных колебаний, при эксплуатации вертолетов встречаются самовозбуждающнеся колебания, возникновение кото­рых считается аварийной ситуацией. Различают три вида вертолет­ных самовозбуждающихся колебаний: земной резонанс, автоколеба­ния вертолета в полете и вибрации типа «флатер».

Земным резонансом принято называть самопроизвольно возникающие колебания (раскачивание) вертолета на земле с нара­стающей амплитудой.

При собственных колебаниях лопастей несущего винта в плоско­сти вращения (относительно вертикальных шарниров), которые мо­гут возникать от какого-либо толчка (порьш ветра, грубая посадка и т. п.), появляются инерционные силы, в плоскости вращения — винта. Передаваясь на фюзеляж вертолета, они вызывают его. колебания на упругом шасси. Силы, раскачивающие вертолет, меняются с оп­ределенной частотой, зависящей от частоты собственных колебаний лопасти в плоскости вращения и угловой скорости вращении винта. Нанбогее легко. вертолет раскачивается тогда, когда частота изме­нения возбуждающих сил близка к частоте собственных — колебаний вертолета на упругом шасси. Одновременно при. колебаниях корпу­са вертолета возникают силы, раскачивающие лопасти в плоскости вращения Наличие такой двусторонней связи между колебаниями вертолета и лопастей приводит к тому, что яри некоторой угловой

скорости вращения винта вертолет может стать неустойчивым, т. е раз начавшиеся (вследствие какого-либо толчка) колебания верто лета могут оказаться не затухающими, а нарастающими

Основными конструктивными средствами борьбы с этим явле нием являются:

установка специальных демпферов на вертикальных шарнирах лопастей несущего винта, демпфирующих колебания лопастей в плоскости вращения;

введение специальных демпфирующих элементов в конструкцию амортизаторов шасси или правильный выбор характеристик гидро сопротивления амортизаторов шасси на прямом п обратном ходе

К нарушениям правил технической эксплуатации, способствую щнм возникновению земного резонанса, можно отнести — неправиль­ную регулировку демпферов вертикальных шарниров; неправильную зарядку амортизаторов шасси вертолета; нарушение правит заряд­ки демпферов шасси; .неправильную зарядку пневматиков колес шасси; нарушение соконусности несущего вита вертолета и ряд других факторов

Автоколебания вертолета в полете по своей природе подобны явлению земного резонанса. Эти вибрации сочетают коле­бания лопастей несущего винта относительно вертикальных шарии ров и упругих элементов фюзеляжа вертолета. При колебаниях ло­пастей возникает центробежная сила несущего винта, которая приводит к биениям вала и деформации стержней подредукторной рамы и силовых элементов фюзеляжа.

Данное деление присуще в основном двухвинтовым вертотетам продольной схемы.

Флаттер лопастей винтов бывает двух видов: изгибио — крутильный и маховой. Изгибно-крутильный флаттер в чистом виде чаще всего встречается у лопастей с жестким креплением к втулке Маховой флаттер, т. е. сочетание маховых движений с колебаниями лопасти относительно осевого шарнира, наблюдается у лопастей с шарнирной подвеской. Флаттер обоих видов исключается рядом конструктивных мероприятий (увеличением жесткости, подбором центровки лопастей и т. д.). Однако флаттер может возникнуть по эксплуатационным причинам — из-за нарушения весовой баланси­ровки и уменьшения жесткости конструкции. Нарушение весовой балансировки особенно характерно для лопастей смешанной кар­касной конструкции, из-за гигроскопичности ‘Применяемых материа­лов. Весовая балансировка нарушается чаще всего вследствие не­брежного ремонта лопастей.

Уменьшение жесткости лопастей происходит вследствие скры тых разрушений элементов конструкции.

Флаттер обнаруживается по возникновению сильной тряски и «размыву» конуса вращения лопастей.

Необходимо помнить, что «размыв» свойствен н нарушению со­конусности несущего винта в результате неправнтьиой регулиров­ки, одиако в последнем случае ои не зависит от частоты вращения несущего винта.

В процессе эксплуатации несущих винтов происходит изменение их технического состояния в результате. воздействия, с одной сторо­ны, больших знакопеременных нагрузок, которые постоянно испы­тывает несущий винт в процессе работы, с другой стороны —экс­плуатационных факторов

Сложность учета всех факторов, влияющих на работу несущих винтов, н возможные отклонения от технических условии при изго­товлении требуют внимательного наблюдения за состоянием сило­вых элементов винта. в эксплуатации, своевременного выявления возможных усталостных трещин для предотвращения разрушения конструкции

Различные поломки несущих винтов могут произойти в результа­те нарушения правил эксплуатации Например, резкое включение трансмиссии при опробовании поршневого двигателя может приве­сти к полочке силовых элементов лопастей из-за происходящего при этом удара лопасти об ограничители; резкое включение тормоза трансмиссии. может привести к выпадению лопасти из ограничите­лей, к удару ее о хвостовую балку; небрежное снятие лопастных чехлов может привести к отгибу и повреждению триммерных пла­стин, лопастей, что вызовет нарушение сокоиусности, и т д

Техническое обслуживание несущей системы вертолета включа­ет в себя дефектацию элементов конструкции и устранение выявлен­ных неисправностей, регулировочные и монтажные работы.

Систематические осмотры. несущей системы в процессе эксплуа­тации имеют целью своевременно выявить и устранить повреждения ее деталей Втулка несущего винта осматривается для выявления механических повреждений, коррозии; проверяется состояние кон­тровки деталей и надежности их крепления, отсутствие наклепа на упорах ограничителей шарниров втулки, контролируется количество смазки в ее шарнирах и соединениях, в тягах автомата перекоса. Необходимо убедиться в исправности ограничителей провисания ло­пастей. отсутствии наклепа на упорах ограничителей

Наиболее распространенной неисправностью является течь мас­ла из уплотнений осевых шарниров. Поэтому необходимо тщательно следить за уровнем смазки в осевых шарнирах, особенно при экс­плуатации в условиях резких колебаний температуры Появлению течи в уплотнениях осевых шарниров способствует зарядка их без учета температурного расширения смазки.

При осмотре лопастей необходимо внимательно проверять состо­яние каждой лопасти, особенно комлевые участки лонжеронов, но­совые и хвостовые части отсеков лопастей. Для проверки глубины механических повреждений деталей лопасти необходимо пользо­ваться специальным индикатором Наиболее ответственным момен­том в проведении осмотра лопасти является проверка состояния лонжерона Для осмотра лонжерона на обшивке лопастей в местах наиболее нагруженных участков лонжерона нредхсмотрены спе­циальные лючки Для определения состояния лонжерона лопасти

•несущего ВННТа и предупреждения появлений СКВОЗНЫХ трепв стенках лонжеронов применяется сигнализация повреждения доц жерона лопасти

Принцип работы системы заключается в следующем внутренней полость лонжерона герметична и наполнена воздухом под даьл ш ем 50 кПа С внутренней полостью лонжерона связан сильфон да» чина, который при падении давления ниже допустимого или ззмы кает электрические контакты, или передвигает шток механически’о указателя.

Давление воздуха в полости лонжерона и гелия в полости силь­фона зависит от температуры наружного воздуха Вследствие ьтого давление начала срабатывания будет меняться согласно график приведенному в формуляре лопасти Для обеспечения нормальной работы системы (Сигнализации давление воздуха в лонжероне долм но превышать давление начала срабатывания датчика Новточч подкачивание «воздуха в лонжерон необходимо производить до дов лення, превышающего давление начала срабатывания сигнал плат о ра при данной температуре воздуха на 15 кПа

Во всех случаях проведения регламентных работ по системе cur налнзации необходимо произвести соответствующие затки в фор муляре комплекта лопастей с указанием замеренных величин тем пературы — воздуха, рабочего давления в тоижероне до и после про ведения работ н давления начала — срабатывании сигнализатор»