直升机机动飞行过程中的自动倾斜器载荷分析
《2024年直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为空中飞行的重要工具，其自动倾斜器在飞行控制中扮演着至关重要的角色。
自动倾斜器通过力学原理实现直升机的姿态调整和稳定飞行，是直升机飞控系统的重要组成部分。
本文将重点对直升机自动倾斜器的力学原理进行详细分析，并在此基础上进行动力学仿真研究。
二、直升机自动倾斜器概述直升机自动倾斜器是安装在尾梁上的装置，主要由液压马达、斜盘和转子等组成。
当驾驶员操纵飞行操纵系统时，会改变自动倾斜器的转子位置，从而调整飞行姿态。
三、力学分析1. 旋转力学直升机自动倾斜器主要利用扭矩产生偏航力和倾角，因此，它的旋转力学的核心就是力的作用关系。
由于各控制力的产生过程十分复杂，但通常可以用弹簧质点系统或偏转子原理等简化的力学模型来描述。
2. 倾角控制自动倾斜器通过改变转子的角度来控制倾角。
当驾驶员操纵飞行操纵系统时，会通过改变自动倾斜器的转子角度来调整倾角，使直升机实现俯仰、滚转和偏航等动作。
这一过程中涉及到倾角传感器的精确反馈以及相应的伺服控制系统等关键技术。
3. 动态稳定性控制在直升机飞行过程中，由于外部扰动等因素可能导致姿态的动态变化。
此时，自动倾斜器需要根据飞控系统的指令迅速响应，以实现动态稳定性控制。
这涉及到力矩平衡和能量平衡等复杂力学问题。
四、动力学仿真为了更好地理解直升机自动倾斜器的力学原理和动态特性，本文采用动力学仿真方法进行研究。
具体步骤如下：1. 建立仿真模型：根据直升机自动倾斜器的实际结构和工作原理，建立相应的动力学模型。
包括各部件的物理参数、力矩传递关系等。
2. 设定仿真条件：根据实际飞行场景和需求，设定仿真条件，如风速、重力加速度等。
同时，需要设定初始姿态和目标姿态等参数。
3. 仿真分析：在设定的仿真条件下，对自动倾斜器进行动力学仿真分析。
通过观察和分析仿真结果，可以了解自动倾斜器在不同条件下的动态特性和响应速度等性能指标。
4. 结果验证：将仿真结果与实际飞行数据进行对比验证，以评估仿真结果的准确性和可靠性。
直升机旋翼轴载荷测量试飞研究
doi: 10.11857/j.issn.1674-5124.2020110106直升机旋翼轴载荷测量试飞研究郑甲宏， 马丁峰， 焦帅克(中国飞行试验研究院，陕西 西安 710089)摘 要: 为实测及研究飞行状态下的直升机旋翼轴弯矩、扭矩及拉力，提出一种旋翼轴飞行载荷测量方法。
首先对旋翼轴应变电桥的布局进行分析，解决弯矩、扭矩及拉力应变电桥耦合的问题；然后通过载荷地面标定试验及飞行试验，动态同步实测不同飞行状态下的旋翼轴载荷，并对飞行数据的有效性进行验证；最后根据实测的试飞数据，对旋翼轴受载严重的试飞科目平飞、斜坡着陆、俯冲拉起进行分析。
结果表明：旋翼轴拉弯扭应变电桥的解耦方案可行，旋翼轴飞行载荷测量方法可靠，实测数据准确，旋翼轴载荷的分析可为旋翼轴载荷谱的编制、结构改型及寿命评估提供依据。
关键词: 直升机; 旋翼轴; 飞行试验; 载荷; 应变测量中图分类号: V217文献标志码: A文章编号: 1674–5124(2021)04–0152–06Test flight study of helicopter rotor shaft load measurementZHENG Jiahong, MA Dingfeng, JIAO Shuaike (Chinese Flight Test Establishment, Xi’an 710089, China)Abstract : In order to measure and study the bending moment, torque and tension of rotor shaft in flight condition. In this paper, the layout of rotor shaft strain bridge was studied and the coupling of bending moment,torque and tension was solved. Then the rotor shaft load in different flight conditions was measured dynamically and synchronously by load ground calibration test and flight test, and the validity of flight data was verified. Finally, according to the measured flight test data, the flight test subjects of serious load of rotor shaft was analyzed and studied. The results show that the decoupling scheme of rotor shaft tension-bending and torsion strain bridge is feasible and the measured flight data are accurate and reliable. The analysis of rotor shaft load can provide the basis for the compilation of rotor shaft load spectrum, structural modification and life evaluation.Keywords : helicopter; rotor shaft; flight test; load; strain measurement0 引 言直升机旋翼轴是连接旋翼和主减速器的关键疲劳部件，驱动着旋翼旋转。
浅析直九型机自动倾斜器常见故障
在主轴外的自动倾斜器导筒上 。大轴承装在旋转盘和固定盘中间 ， 其 内环和外环通过挡片分别与固定盘和旋转盘固定在一起 ， 工作时轴承 内环固定不动 ， 外环随旋转盘一起转动。 直九直升机 自动倾斜器组件具有结构简单 、 零件数量少 、 可靠性
一
３ ． ２ 自动倾斜器球铰球座间隙过大。为了保证 自动倾斜器的 良好工 作， 自动倾斜器球铰球座之间的间隙应在一个合适的范围内， 由于 自 动倾斜器工作时球铰球座之间需要经常磨擦， 因此 自动倾斜器球铰球 座的间隙会逐渐变大。 在维护工作中， 需要对这个间隙进行检查 ， 并根 据检查隋况进行相应的处理。 一般可以采用研磨上下球座相接触部分 高等优点。 特别是球铰球座组件 。 球铰球座组件是由球铰和上下合在 起的球座组成的 ， 整个球铰组件放在固定盘里 ， 可以使 自动倾斜器 的方法来消除多余的间隙， 同时为了保证安装后上球座 的上表面高于 沿着主轴上下平移和绕着球转动， 完成总距操纵和周期变距操纵 。 固定盘Ｏ ． ０ ５ ， ４ ） ． １ ｍ ｍ， 需要在下球座的下表面与固定盘的凸台之间增加 由于其安装在 固定盘里， 而固定盘是不旋转的 ， 固定盘又是与三 可剥垫片。 ． ３ 自动倾斜器组件 的腐蚀。 自动倾斜器组件的固定盘、 旋转盘、 球 个主伺服机构相连接 ， 因此球铰受力比较小。 在设计球铰时， 根据 自 动 ３ 倾斜器的操纵量确定 自动倾斜器 的偏转角度， 从而可以确定球铰的极 限偏转角度， 再根据偏转角度来设计球铰的尺寸。球铰和球座均采用 铝合金的机加件， 为了减小尺寸和重量 ， 球铰和球座的壁都很薄。 因为 故球铰和球座尺寸的增加必然使 固定盘尺寸加大 ， 从而引起整个 自动 倾斜器组件尺寸和重量的大幅增加。 由于球铰 、球座组件在使用过程中经常有球铰和球座的相对运 动， 因此磨损 比较大。 为了减少磨损 ， 在零件摩擦表面要进行硬质 阳极 化处理。 硬质阳极化层很硬 ， 并且耐磨。 另外在球铰的工作表面涂有特 氟隆， 起初始润滑作用。自动ｆ 嚼 器组件 的固定盘和旋转盘由铝合金 模锻件机加而成 ， 静强度和疲劳强度ｌ 生能均很好。
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为一种独特的飞行器，其垂直起降、空中悬停以及向任意方向飞行的能力，主要得益于其复杂的飞行控制系统，尤其是自动倾斜器。
自动倾斜器是直升机飞行控制的核心部件，负责产生必要的控制力矩以维持飞机的稳定性和操控性。
本文将对直升机自动倾斜器的力学原理进行详细分析，并利用动力学仿真技术对其实际工作状态进行模拟研究。
二、直升机自动倾斜器力学分析1. 自动倾斜器的基本结构与工作原理直升机的自动倾斜器主要由摆臂、陀螺仪、伺服系统和连接机构等部分组成。
当飞行员操作驾驶杆时，通过连接机构将指令传递给摆臂，摆臂在陀螺仪的辅助下产生相应的偏转角度，从而改变旋翼的桨距，达到控制直升机姿态的目的。
2. 力学分析自动倾斜器的力学分析主要涉及力矩的平衡与传递。
在直升机飞行过程中，自动倾斜器通过改变旋翼的桨距，产生控制力矩，以保持直升机的稳定性和实现操控性。
这个过程涉及到复杂的力学原理，包括但不限于牛顿第二定律、动量守恒、力矩平衡等。
三、动力学仿真为了更深入地研究自动倾斜器的性能和优化其设计，我们采用了动力学仿真技术。
通过建立精确的直升机动力学模型，模拟自动倾斜器在不同飞行状态下的工作情况，从而得到其性能参数和优化建议。
1. 动力学模型的建立建立动力学模型是动力学仿真的基础。
我们根据直升机的实际结构和飞行特性，建立了包括旋翼系统、机体结构、飞行控制系统等在内的复杂动力学模型。
其中，自动倾斜器的模型包括了摆臂、陀螺仪、伺服系统等关键部件的动态特性和相互关系。
2. 仿真过程与结果分析在建立好动力学模型后，我们进行了不同飞行状态下的仿真实验。
通过模拟直升机的起飞、巡航、降落等过程，观察自动倾斜器在不同状态下的工作情况。
通过对仿真结果的分析，我们可以得到自动倾斜器的性能参数，如响应速度、控制精度等。
同时，我们还可以通过改变模型参数，对自动倾斜器的设计进行优化。
四、结论通过对直升机自动倾斜器的力学分析和动力学仿真，我们深入了解了其工作原理和性能特点。
完整版 直升飞机单翼和共轴双翼自动倾斜器结构图解析分解
直升飞机单翼和共轴双翼自动倾斜器结构图解析河南巩义市王有备编辑整理直升机上用以操纵旋翼实现升降、前后、左右运动的特殊装置，又称自动倾斜仪。
1911年由俄国人H.尤里耶夫发明，后为所有直升机采用。
自动倾斜器一般由类似轴承的旋转（外）环和不旋转（内）环组成（图1），它通过万向接头或球铰套在旋翼轴上，不旋转环通过操纵拉杆与驾驶舱中的驾驶杆和总距杆相连，旋转环通过变距拉杆与桨叶相连。
自动倾斜器无倾斜时，各片桨叶在旋转时桨距保持恒定；当它被操纵倾斜时，则每片桨叶在旋转中周期性地改变桨距。
变距拉杆转至倾斜器上位时桨距加大，桨叶向上挥舞；转至下位时桨距减小，桨叶向下挥舞。
这样就形成旋翼旋转面的倾斜，使旋翼合力倾斜，产生一水平分力（图2）。
直升机的前后和左右方向的飞行运动就是通过这种操纵实现的，称为周期变距操纵。
飞行员操纵（提或压）总距杆使自动倾斜器沿旋翼轴平行向上或向下滑动。
各片桨叶的桨距将同时增大或减小,使旋翼的升力增大或减小,直升机随之上升或下降。
这种操纵称为总距操纵。
自动倾斜器，直升机上用以操纵旋翼实现升降、前后、左右运动的特殊装置，又称自动倾斜仪。
自动倾斜器一般由类似轴承的旋转（外）环和不旋转（内）环组成。
共轴双旋翼直升机机倾斜器结构组成图示比起单旋翼直升机而言，共轴双旋翼直升机省略了尾桨，具有更好的悬停稳定性，作为核心部位，当然它的倾斜器结构也要比但旋翼直升机复杂许多，这是我最着迷的飞行器，这里我把以前收集的一些共轴双旋翼直升机机倾斜器结构图提供给大家，希望有共轴机爱好者喜欢。
这个是最经典的K-50倾斜器图片这张是模型版本的这是美国早期的QH-50倾斜器部分照片这是台湾佑祥的共轴机倾斜器示意图这是我在一个英文网站上找到的共轴机倾斜器示意图这是几张旋翼总距控制部分示意图这是操纵示原理意图下面是倾斜盘示意图下面这是以前曾经发过的佑祥共轴机的倾斜盘零件图这里集中一下这张是倾斜盘总成照片这张是倾斜器球轴套照片这张是佑祥的共轴机倾斜器结构图。
直升机飞行状态下传动系统载荷测试研究
直升机飞行状态下传动系统载荷测试研究发布时间：2022-11-04T00:51:05.657Z 来源：《科学与技术》2022年第7月13期作者：温洪雷崔秀娟葛新[导读] 为实测及研究飞行状态下的直升机旋翼轴弯矩、扭矩及拉力，温洪雷崔秀娟葛新哈尔滨飞机工业集团有限责任公司黑龙江省哈尔滨市150066摘要：为实测及研究飞行状态下的直升机旋翼轴弯矩、扭矩及拉力，提出一种旋翼轴飞行载荷测量方法。
首先对旋翼轴应变电桥的布局进行分析，解决弯矩、扭矩及拉力应变电桥耦合的问题；然后通过载荷地面标定试验及飞行试验，动态同步实测不同飞行状态下的旋翼轴载荷，并对飞行数据的有效性进行验证；最后根据实测的试飞数据，对旋翼轴受载严重的试飞科目平飞、斜坡着陆、俯冲拉起进行分析。
结果表明：旋翼轴拉弯扭应变电桥的解耦方案可行，旋翼轴飞行载荷测量方法可靠，实测数据准确，旋翼轴载荷的分析可为旋翼轴载荷谱的编制、结构改型及寿命评估提供依据。
关键词：直升机传动系统；飞行试验；载荷应变测量为了提高航空发动机和传动系统的寿命、可靠性和维修性，根据有关规范的规定，研制的发动机和传动系统或它的部件，需要进行数十项的静力试验与疲劳试验。
在这些试验过程中不可避免地要进行应变测试分析。
在直升机试飞中测量各零部件的载荷，以分析系统的可靠性、安全性，是飞机实际使用前必须进行的一个重要环节。
目前国内主要开展了地面试验状态下的旋翼轴载荷测量研究，对于在真实大气环境下的飞行测试，尤其是旋翼轴拉力、扭矩、弯矩同时测量还是缺少相关研究。
一、慨述对于直升机来说，旋翼、尾桨、发动机、传动系统等部件工作时都会产生动态的激振力，对尾减速器传动系统来说，尾桨是其主要的振源之一。
由于尾桨各片桨叶的重量静矩、惯性矩、桨叶安装角、预扭角、气动外形、调整片角度等不可能完全相同，所以在对称气流中形成气动力和惯性力的不平衡，从而使得尾桨每转一次都会产生激振力，但是这些导致尾桨产生动态激振力的各种因素在生产过程中都是可以通过生产工艺的改进进行调整和控制的，这些因素并不是尾旋翼振动的主要振源。
《2024年直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为现代航空器的重要一员，其飞行稳定性和操控性主要依赖于自动倾斜器的工作性能。
自动倾斜器是直升机飞行控制系统的核心部件，其力学特性和动力学行为直接影响着直升机的飞行品质和安全性。
因此，对直升机自动倾斜器的力学分析及动力学仿真研究具有重要的理论意义和实际应用价值。
二、直升机自动倾斜器力学分析1. 结构组成及工作原理直升机自动倾斜器主要由陀螺仪、电位计、伺服系统等部分组成。
其工作原理是，通过陀螺仪感知飞行姿态变化，将信号传输至伺服系统，驱动电位计进行相应的姿态调整，以实现直升机的稳定飞行。
2. 力学特性分析自动倾斜器的力学特性主要体现在其对直升机飞行姿态的调整和稳定作用上。
在飞行过程中，自动倾斜器通过感知飞行姿态变化，产生相应的力矩，使直升机在空间中保持稳定。
同时，它还能根据飞行员的指令，调整直升机的姿态，实现精确的操控。
三、动力学仿真研究1. 仿真模型建立为了对直升机自动倾斜器的动力学行为进行深入研究，需要建立相应的仿真模型。
该模型应包括直升机的机械结构、控制系统、环境因素等部分。
通过仿真模型，可以模拟直升机的实际飞行过程，分析自动倾斜器在不同飞行状态下的工作性能。
2. 仿真过程及结果分析在仿真过程中，首先需要设定不同的飞行场景和飞行条件，如风速、温度、高度等。
然后，通过仿真模型模拟直升机的飞行过程，观察自动倾斜器在不同飞行状态下的工作情况。
最后，对仿真结果进行分析，评估自动倾斜器的性能表现。
四、实验验证及结果讨论为了验证仿真结果的准确性，需要进行实验验证。
通过将仿真结果与实际飞行数据进行对比，分析自动倾斜器在实际飞行中的工作性能。
同时，还需要对仿真过程中可能存在的误差进行分析，以提高仿真结果的可靠性。
通过力学分析和动力学仿真研究，可以得出以下结论：1. 直升机自动倾斜器具有优良的力学特性和动力学行为，能有效地实现直升机的稳定飞行和精确操控。
65直升机飞行载荷数据特点分析-李永寿(6)
第二十八届（2012）全国直升机年会论文直升机飞行载荷数据特点分析李永寿程卫真（中国飞行试验研究院，西安, 710089）摘要:本文对直升机飞行载荷数据的特点进行了分析，认为无效载荷数据的具有杂乱无章、削波等特点；跳点载荷数据具有极大、极小尖峰值的特点；有效载荷数据具有周期性、一致性、相关性、规律性、重复性特点，通过飞行载荷数据特点的分析可为判断其有效性提供一定借鉴。
关键词:直升机；飞行载荷数据；特点1 引言在直升机飞行试验中，对关键部件的载荷进行实测是一项必不可少的试验项目。
由于直升机旋翼、尾桨等动部件的存在，直升机的飞行载荷数据具有自身的独特之处。
本文结合飞行试验实测的载荷数据并通过载荷动态值、静态值的计算，分别对无效载荷数据、跳点载荷数据、有效载荷数据这三种载荷数据的特点进行了分析。
通过对载荷数据特点的分析，希望对日后分析载荷数据无效产生的原因及准确判断载荷数据的有效性产生重要意义。
2 无效载荷数据的特点分析无效载荷数据是指该段飞行载荷数据无法使用并且无法通过某种数学方法修复后再使用的数据。
常见的无效载荷数据主要有：1)应变计损坏记录的载荷数据数据形式见图1。
该数据杂乱无章，明显不正常，经事后检查这是由于应变计损坏造成的。
2)载荷数据削波数据形式见图2，该数据上半部分完全被削波，经事后分析是由于采集设备量程不够导致的。
图1 应变计损坏记录的载荷数据图2 载荷数据削波3 跳点载荷数据的特点分析跳点就是在载荷数据中随机出现的极大、极小的尖峰值，一般具有数值大、无任何规律等特点，但其可以通过数学方法予以剔除。
图3给出了一组存在跳点的载荷数据，可以看出正常数据在-13000~-15000范围内，但跳点幅值在0左右。
我们通过如下方法剔除跳点：首先，计算整段载荷数据的标准差，记为std；其次，计算相邻两点（点1、点2）载荷数据之差的绝对值；最后，若相邻两点载荷数据之差的绝对值大于5倍的std，则点2的载荷数据等于点1的载荷数据，这样就能达到剔除跳点的目的。
《2024年直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为一种能够在垂直和前飞状态之间自由切换的飞行器，其稳定性和操纵性很大程度上依赖于自动倾斜器的设计和性能。
自动倾斜器作为直升机飞行控制系统的核心部件，负责感知飞行员的操作指令并产生相应的倾斜力矩，从而实现对直升机的姿态控制和稳定。
本文将对直升机自动倾斜器的力学原理及动力学仿真进行详细的分析和讨论。
二、自动倾斜器力学分析1. 结构组成自动倾斜器主要由摆臂、摇臂、控制杆等部分组成。
其中，摆臂与旋翼系统相连，通过旋翼的挥舞运动来感知飞行姿态的变化；摇臂则与控制杆相连，通过控制杆的移动来改变摆臂的角度，从而产生相应的倾斜力矩。
2. 力学原理自动倾斜器的工作原理基于力学平衡原理。
当飞行员通过操纵杆对自动倾斜器发出操作指令时，控制杆将移动并改变摆臂的角度。
由于摆臂与旋翼系统的连接，旋翼的挥舞运动会因此产生一个反作用力矩，这个力矩会通过自动倾斜器的结构传递到机身，从而实现机体的倾斜运动。
同时，为了保持机体的平衡和稳定，自动倾斜器还需与其他系统进行协调工作。
三、动力学仿真为了更好地理解和分析自动倾斜器的性能和动态响应，本文采用了动力学仿真方法。
通过建立直升机飞行控制系统的动力学模型，模拟飞行员对自动倾斜器的操作过程以及自动倾斜器对直升机姿态的影响。
1. 动力学模型建立在建立动力学模型时，我们需考虑自动倾斜器的结构参数、材料属性、摩擦力等因素。
同时，还需将旋翼系统、机身等其他系统与自动倾斜器进行连接和耦合，以实现整体系统的动力学模拟。
2. 仿真过程及结果分析在仿真过程中，我们模拟了飞行员在不同飞行状态下对自动倾斜器的操作过程。
通过观察和分析仿真结果，我们可以发现自动倾斜器在不同操作指令下的动态响应和性能表现。
同时，我们还可以通过调整自动倾斜器的结构参数和材料属性来优化其性能和动态响应。
四、结论通过对直升机自动倾斜器的力学分析和动力学仿真，我们可以更好地理解其工作原理和性能表现。
直升机飞行载荷应用探讨
直升机飞行载荷应用探讨
潘春蛟;喻溅鉴;巴唐尧;邹静;顾文标
【期刊名称】《直升机技术》
【年(卷),期】2012(000)004
【摘要】直升机载荷在结构设计和验证中起着关键性的作用.90年代以来,直升机的飞行载荷测量技术得到了飞速发展,使全面获得各型号的飞行载荷成为了可能.基于飞行载荷实测数据,从飞行载荷与旋翼构型的关系、影响飞行载荷的因素、状态载荷的分布规律,以及飞行载荷与故障的相关性等几方面对如何拓展飞行载荷的应用范围进行了初步探讨,为充分发挥飞行载荷历史数据在新机研制的设计、试验和试飞验证中的作用提供思路.
【总页数】5页(P17-21)
【作者】潘春蛟;喻溅鉴;巴唐尧;邹静;顾文标
【作者单位】中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001;中国直升机设计研究所,江西景德镇333001
【正文语种】中文
【中图分类】V215.5
【相关文献】
1.直升机机动飞行过程中的自动倾斜器载荷分析 [J], 王泽峰;李清龙
2.大速度飞行时的直升机飞行载荷研究 [J], 张雅铭
3.基于飞行参数的直升机桨叶载荷评估方法 [J], 郑甲宏;赵敬超
4.基于飞行实测的直升机操纵与载荷特性 [J], 李永寿
5.直升机吊挂飞行旋翼桨毂载荷分析 [J], 孙国普;曹普孙;陈笑天;张义涛
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直升机自动倾斜器球铰自润滑关节轴承试验机的研制
总第154期直升机技术T o t a l N o．154 2008年第2期H E L I C O P T E R TE C H N I Q U E N o．22008文章编号：1673—1220(2008)02-035-04直升机自动倾斜器球铰自润滑关节轴承试验机的研制魏立保1，黄世军2，杨育林2(1．中国直升机设计研究所，景德镇，333001；2．燕山大学机械学院，秦皇岛，066004)摘要本文介绍了直升机自动倾斜器球铰自润滑关节轴承(球铰轴承)试验机研制的背景和意义，通过分析自动倾斜器专用自润滑关节轴承的结构、运动原理、失效形式，探讨了试验机的主要技术参数、结构、系统组成及控制方案等。
并对试验机所采用的以空间机构和运动分解的方式实现关节轴承的三个自由度运动；采用液压缸主动控制技术模拟交变载荷、脉动载荷；通过水冷／加热方式模拟环境温度；采用可编程控制器及触摸屏实时控制、监测关节轴承各种试验参数等几个创新点进行了论述。
关键词试验机；关节轴承；自动倾斜器；球铰中图分类号：V229．2文献标识码：AT he D evel opm ent of Spher i cal Pl a i n B ear i ng T es t er f or Sw as hpl at eW E I L i—ba01，H U A N G Shi-j un2，Y A N G yu—l i n2(1．C hi na H el i copt er R ese a r ch a nd D evel op m ent I ns t i t ut e，J i ngdezhen，333001；2．M ec han i cal E n gi n eer i ng A ca dem i c，Y a n s h a n U ni ver si t y，Qi nhuangdao，066004)A bs t r act In pre s ent paper a new s pher i c al pl ai n bear i ng l if e t est er w a s i nt r od uced．m ai n pa r am e—t e r s，st r uct ur e，syst e m c om pos i t i on，a nd cont rol s ys t em of t he t es t er w er e det er m i ned by a na l yz i ng t hest ruct ur e，m ot i on pr i nci pl e，and f ai l ur e m ode s of t he s el f—l ubri ca t i ng sphe ri ca l pl ai n bear i ng．t he i n—novat i ons of t he t es t er i nc l udi ng us i ng spat i a l m e cha ni s m and m ot i on deco m pos i t i on t o i m pl e m ent t het hr e e deg r ee of f r eedom of t he be ar i ng，a ct i ve cont rol of t he hydr aul i c c yl i nder w a s us ed t o s i m ul a t eal t er na t i ng l oa d and i m pul s i ve l oad，envi ronm ent t em per at u r e w a s adj us t ed by w at er c ool i ng o r heat—i ng，pr og r am m ab l e l ogi ca l cont r ol l e r and t ou ch s cr e en w e re us ed t o r eal—t i m e cont rol and de t e ct i onof t he bear i ng t e st si gnal s w e r e al s o descr i b ed i n t he paper．K ey w or ds t es t er；sph er i c al pl ai n bea r i ng；s w as hpl a t e前言自润滑关节轴承是当前航空领域广泛使用的一种具有特殊结构和性能的轴承，它具有体积小、重量轻、承载高、自润滑、易拆装、免维护的特点。
34-直升机旋翼载荷飞行测试结果的分析与应用(1室 吴裕平)-(4)
第二十六届（2010年）全国直升机年会论文直升机旋翼载荷飞行测试结果的分析与应用吴裕平习娟陈平剑（中国直升机设计研究所，景德镇，333001）摘要：介绍了旋翼载荷的测试情况以及数据处理方法，并且通过理论计算，研究了不同尾迹模型、桨叶结构和桨叶气动对结果的影响.重点在于理论计算与测试结果的相关性分析，并得出一些有价值的结论，为以后更精确地评估旋翼载荷提供帮助。
关键词：旋翼；载荷；测试；计算；应用1 引言旋翼作为直升机的升力源和控制面，承受着巨大的载荷作用，是直升机的关键部件，所以旋翼载荷计算一直为直升机设计中的重要内容。
对于型号研制，结构设计、载荷计算、强度校核是必不可少的迭代过程，计算的旋翼载荷作为强度校核的依据，其计算精度直接影响强度校核和结构设计。
由于旋翼的非定常和桨尖跨音速运动，伴随直升机高速飞行时的激波、大总距时的失速现象和桨-涡干扰等，给旋翼气动载荷的预估带来困难。
气动分析模型从均匀入流、预定尾迹发展到自由尾迹，越来越接近实际情况，载荷计算也越来越精确，但由于不确定因素在里面，机动飞行等某些状态下的计算精度还是偏低，国外先进的直升机公司通过试验和经验来弥补这方面的不足。
飞行测试能够比较真实地反映直升机在实际飞行中的载荷情况，那么进行飞行测试与理论计算的相关性研究，将对理论分析（无论是在方法上还是在经验上）都有极大的帮助。
首先，可以根据飞行结果，分析哪种模型能够比较真实地计算出某种工况下的载荷，其次，可以进一步从经验上来修正理论分析模型，为以后的理论计算建立更精确的分析模型。
2 测试数据分析2.1 测试情况测试的直升机安装有先进外形的旋翼系统，测试状态有悬停、平飞、转弯、爬升、下降等，包括不同重量和重心情况下。
一般采取布置多组应变花的形式来进行载荷测量，并解耦成单方向的载荷，在地面上对各组传感器进行标定，得到载荷与应变的关系即标定系数，飞行前再进行零位采集。
测量系统安装在直升机上，飞行结束后，把原始信号转化为载荷并进行零位修正和滤波处理。
《2024年直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为一种独特的飞行器，其垂直起降、空中悬停以及前飞、侧飞等飞行状态的实现，离不开其复杂的飞行控制系统。
其中，自动倾斜器作为直升机飞行控制的核心部件，对直升机的稳定性和机动性起着至关重要的作用。
本文将对直升机自动倾斜器的力学原理及动力学仿真进行详细分析，以期为相关研究与应用提供参考。
二、直升机自动倾斜器力学分析1. 自动倾斜器结构自动倾斜器是直升机飞行控制系统中的重要组成部分，主要由伺服机构、输入轴、倾斜角传感器和执行机构等部分组成。
通过接收飞行控制系统的指令，自动倾斜器可以调整桨叶的倾斜角度，从而实现直升机的飞行控制。
2. 力学原理自动倾斜器的力学原理主要涉及到动力学、气动力学以及飞行动力学等多方面知识。
当飞行员对直升机进行操作时，飞行控制系统将产生一个控制信号，该信号被发送至自动倾斜器。
自动倾斜器根据控制信号，调整桨叶的倾斜角度，从而改变旋翼的升力和侧向力，使直升机实现俯仰、滚转等机动动作。
三、动力学仿真为了更深入地了解自动倾斜器的性能及对直升机飞行的影响，本文采用动力学仿真方法对直升机进行建模与仿真分析。
1. 建模过程首先，根据直升机的实际结构与性能参数，建立精确的物理模型。
其中，自动倾斜器的伺服机构、输入轴、倾斜角传感器和执行机构等部分均需进行详细建模。
此外，还需考虑旋翼的气动性能、机身的惯性特性等因素。
2. 仿真分析在建立好模型后，通过动力学仿真软件进行仿真分析。
在仿真过程中，可以模拟飞行员对直升机的操作过程，观察自动倾斜器在受到控制信号后的响应情况。
同时，还可以通过改变仿真参数，分析不同条件下的直升机飞行性能。
四、结果与讨论通过对自动倾斜器的力学分析及动力学仿真，我们可以得到以下结论：1. 自动倾斜器在直升机飞行控制中起着至关重要的作用，其性能直接影响着直升机的稳定性和机动性。
2. 通过动力学仿真，可以更深入地了解自动倾斜器的性能及对直升机飞行的影响，为相关研究与应用提供参考。
直升机旋翼系统载荷分析技术
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前言
旋翼和尾桨载荷分析是典型的气动 结构祸合 / 分析， 首先建立旋冀和尾桨模型、 机身模型以 及桨毅 零件模型( 如变距拉杆、 各种铰结构等) ， 再将这些 基本模型通过连接件连接起来。采用二阶升力线方 法分析旋翼空气动力拳， 通过二阶升力线方法， 可以 在给定几何外形( 刚性外形或计算结构变形后的弹 性外形) 和运动方式后， 精确地计算旋翼和尾桨上 的 气动载荷。 采用弹性 刚性梁单元 + 弹簧连接件的方法计 / 算旋冀和 尾桨结构变形。 直升机旋冀结构的特殊性 在于其展弦比极大， 这种结构可采用通用的有限元 方法求解， 但有限元方法需要的计算量较大. 且前、
A怡 C 肠e h licopter f ig t 哪 哪 is t a a c mple m c卜 l aggregalion m kes the 认 cate t门 t e l h ht o x e allica a i r t b t a le血 p找州 e r t e air ，ti it . Applying t o成r li lin m tho ， i略 t e n lin a 犯 姗und h vy o w t f e e d d o h o e e r w a t dy” d”a而c s t沈朋 ”o.奸t e dis卯 m Ld o t e ne b 曰dg d ele t cel a d spr ng ami亡 / t a 司1 h l a s e ho f h x l i i n e m l d i joi 稗 a d mult 一 】d namica m t 记，e c upli贻 ef ct o t rotor a r yllami。 d str ct n r n t i b以 y y l e h t o h e f h f e eo d n a u 加 dynan” 1 巴 cul led. e r 〔 目 a 5 K叮. . “ 均 r;.加 ;a 耐yn二 m记 t c ur d s 而 n 如 切 d。 e 峨s t e i t U I o
《2024年直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》范文
《直升机自动倾斜器力学分析及动力学仿真》篇一一、引言直升机作为空中飞行的重要工具，其自动倾斜器作为飞行控制系统的核心部分，具有举足轻重的地位。
本文将重点对直升机自动倾斜器的力学特性进行详细分析，并通过动力学仿真进行验证，为直升机的稳定飞行和控制性能提供理论支持。
二、直升机自动倾斜器概述直升机自动倾斜器是连接尾桨和尾翼的装置，通过改变尾桨的偏角来控制直升机的飞行姿态。
其工作原理基于力学原理和动力学原理，通过调整尾桨的偏角，实现对直升机俯仰、滚转和偏航等动作的控制。
三、自动倾斜器力学分析（一）基本力学原理自动倾斜器在控制直升机飞行时，主要涉及到的力学原理包括空气动力学、牛顿运动定律等。
通过改变尾桨的偏角，产生不同的气动力和力矩，使直升机产生相应的运动。
（二）气动力分析自动倾斜器通过改变尾桨的偏角，产生不同的气动力。
在飞行过程中，尾桨的气动力会受到速度、角度、风向等多种因素的影响。
通过对这些因素的分析，可以了解尾桨的气动力变化规律，从而实现对直升机姿态的精确控制。
（三）力矩分析自动倾斜器在控制直升机时，会产生力矩效应。
力矩的大小和方向取决于尾桨的偏角和气动力的大小及方向。
通过对力矩的分析，可以了解自动倾斜器对直升机姿态的影响程度，从而实现对飞行姿态的精确控制。
四、动力学仿真为了验证自动倾斜器的力学性能，本文采用动力学仿真方法进行验证。
通过建立直升机的动力学模型，模拟实际飞行过程中的各种工况，如起飞、巡航、降落等。
在仿真过程中，通过改变尾桨的偏角，观察直升机的飞行姿态变化，从而验证自动倾斜器的力学性能。
五、仿真结果分析通过动力学仿真，我们可以得到以下结论：（一）自动倾斜器能够有效地控制直升机的飞行姿态，实现俯仰、滚转和偏航等动作。
（二）在不同工况下，自动倾斜器能够根据需要调整尾桨的偏角，使直升机保持稳定的飞行姿态。
（三）自动倾斜器的力学性能对直升机的飞行性能具有重要影响，其设计及优化对提高直升机的飞行品质具有重要意义。
一种直升机自动倾斜器大轴承飞行载荷测试方法[发明专利]
![一种直升机自动倾斜器大轴承飞行载荷测试方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/c4e96b1030126edb6f1aff00bed5b9f3f80f7252.png)
专利名称：一种直升机自动倾斜器大轴承飞行载荷测试方法专利类型：发明专利
发明人：付裕,晏峰,曾玖海,汪洋,王建,陶宪斌,杨昌,吴堂珍申请号：CN201911227612.3
申请日：20191204
公开号：CN111003203B
公开日：
20220429
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供一种直升机自动倾斜器大轴承飞行载荷测试方法，所述测试方法包括，直升机飞行过程中，测量自动倾斜器的至少一根变距拉杆的轴向载荷，得到所述至少一根变距拉杆的载荷时间历程数据；根据至少一根变距拉杆的载荷时间历程数据，得到多根变距拉杆的载荷时间历程数据；根据力学平衡原理，计算所述多根变距拉杆的载荷时间历程数据，得到自动倾斜器大轴承合力的载荷时间历程数据；根据所述多根变距拉杆的载荷时间历程数据和变距拉杆距在轴线方向与旋翼轴的垂直距离，根据所述多根变距拉杆在桨叶俯视逆时针旋转方向或桨叶俯视顺时针旋转方向的力矩时间历程数据，计算得到自动倾斜器大轴承合力矩时间历程数据。
申请人：中国直升机设计研究所
地址：333001 江西省景德镇市航空路6-8号
国籍：CN
代理机构：中国航空专利中心
代理人：王世磊
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浅析直升机飞行过程的力学原理
浅析直升机飞行过程的力学原理发表时间：2019-01-18T11:05:14.010Z 来源：《建筑学研究前沿》2018年第31期作者：赵祥1 赵扬森2 杨华杰3 [导读] 某型直升机试飞过程中，飞行员反映个别架机在低速、高速飞行时发生驾驶舱振动过大现象，严重影响飞行员舒适性及直升机操纵性。
北京 101114摘要：现如今，我国的发展十分迅速，旋翼对直升机机身的力偶矩是影响直升机飞行稳定性的重要因素．在直升机的起落、悬停和前飞等过程中，旋翼与机身的相互作用会不断变化，此时须合理控制机身合外力偶矩来保证直升机的稳定．本文简要介绍了直升机的发展历史、基本结构、飞行原理和基本分类，并重点分析了单旋翼直升机飞行过程中的机身—尾桨稳定性问题，所涉及的相关力学原理有利于正确把握直升机飞行的科学本质．关键词：直升机；旋翼；稳定性引言某型直升机试飞过程中，飞行员反映个别架机在低速、高速飞行时发生驾驶舱振动过大现象，严重影响飞行员舒适性及直升机操纵性。
直升机尾桨操纵系统包含驾驶舱操纵机构、航向并联舵机、尾助力器、阻尼器、自动倾斜器、桨叶变距摇臂以及连接它们成一体的拉杆、摇臂等，构成一个完整的操纵线系，是一个沿着操纵方向可进行轴向振动的动力学系统。
驾驶舱内的操纵机构对尾桨的操纵力通过上述操纵线系传递，同时尾桨的强迫振动也能通过该操纵线系传递至驾驶舱。
在直升机飞行过程中，驾驶舱处于主旋翼影响区内，还受到主旋翼周期性强迫振动的作用，频率与主旋翼通过频率一致。
尾桨操纵系统的安装遍及整个机身长度、涉及多处安装位置，存在不可避免的安装误差。
因此同型号直升机的各架机，尾桨操纵线系的动力学特性不尽相同。
若该操纵线系的动力学设计不合理，加之安装误差等影响，该操纵线系对尾桨的强迫振动可能起到放大作用，导致传递至驾驶舱的振动增大。
本文以出现驾驶舱振动过大现象的直升机为研究对象，首先对其振动加速度数据进行分析，了解驾驶舱内振动环境；其次进行尾桨操纵线系的模态试验，获得其动力学特性；最后根据操纵线系结构及工作原理，通过在相关操纵拉杆上增加配重以改善操纵线系的动力学特性。
自动倾斜器载荷受直升机机动动作变化的影响因素分析
自动倾斜器载荷受直升机机动动作变化的影响因素分析发布时间：2023-04-21T16:33:30.572Z 来源：《中国科技信息》2023年第34卷第1期作者：刘文明[导读] 本文主要是对在直升机做机动飞行动作过程中，操纵系统传力路线上的重要组件-自动倾斜器进行载荷测量分析。
刘文明中国飞行试验研究院西安 710089摘要：本文主要是对在直升机做机动飞行动作过程中，操纵系统传力路线上的重要组件-自动倾斜器进行载荷测量分析。
在载荷测量时采取了电阻应变计法,同时进行了地面载荷校准实验以及直升机机动飞行阶段中自动倾斜器组件的实际飞行载荷测量,并分别比较了在各机动飞行阶段中,自动倾斜器组件实际载荷的变化情况,着重研究了在直升机俯冲拉起机动试飞阶段中,自动倾斜器组件实际载荷的变化,为试飞安全提供保障。
关键词：自动倾斜器俯冲拉起载荷测量直升机飞行试验直升机在做机动动作时，自动倾斜器一方面可以改变旋翼总桨角，从而改变直升机的拉力，另一方面可以调控直升机的纵向、横向操纵，达到直升机姿态角的变化。
直升机在飞行过程中，除了平飞、盘旋等定常的稳定飞行，还有诸如俯冲拉起、加减速等机动科目，在这些机动动作过程中，自动倾斜器的受载情况影响着直升机的结构强度和试飞安全，因此，对于其的分析是十分有必要的。
本文通过对某型号直升机试飞过程中自动倾斜器部件的载荷测量，研究在直升机做不同机动动作时载荷的变化规律。
1结构分析自动倾斜器主要分为旋转环、不动环以及球铰等部件，其中，旋转环连接着桨叶的变距摇臂，不动环连接着操纵系统中的助力器，利用轴承将旋转环与不动环相连接，自动倾斜器由于球铰在轴上的上下移动而导致各片桨叶桨距角发生变化，从而实现调节总距大小，当不动环围绕球铰做偏转运动时，可以改变各片桨叶安装角的大小，操纵纵向、横向平衡。
如图1和图2所示，某型直升机自动倾斜器结构由旋转环、不动环、球铰组件、大轴承、扭力臂/防扭臂、变距拉杆等部件组成。
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直升机机动飞行过程中的自动倾斜器载荷分析
文章首先分析了自动倾斜器在直升机传力路线上的作用；其次结合某型直升机载荷试飞，得到了该型机自动倾斜器在机动飞行过程中的实测载荷；分析比较了自动倾斜器实测载荷随机动动作的变化规律，重点分析了直升机俯冲拉起飞行过程中自动倾斜器实测载荷的变化规律，为直升机安全试飞进行技术积累。
标签：直升机；自动倾斜器；机动飞行；载荷校准；实测载荷
Abstract：In this paper，the function of the automatic tilter in the helicopter force transmission route is analyzed firstly. Secondly，in view of the load test of a certain helicopter，the measured load of the automatic tilter in the course of maneuvering flight is obtained. This paper analyzes and compares the variation law of the random dynamic action of the measured load of the automatic tilter，and emphatically analyzes the law of the change of the measured load of the automatic tilter during the flight of helicopter dive pull up，making technology accumulation for the helicopter safety test flight.
Keywords：helicopter；automatic tilter；maneuvering flight；load calibration；measured load
自动倾斜器[1]是直升机操纵系统的一个重要组成部
分，通过它既能实现直升机旋翼总桨距角的改变，同时也能实现纵向和横向周期变距的改变，最终实现直升机俯仰、滚转姿态的变化。
作为旋翼系统传力路线上的关键部件，无论从结构强度考核或试飞安全的角度来考虑，都有必要对自动倾斜器在机动飞行过程中的受载情况进行分析。
本文结合某型直升机载荷试飞，对其自动倾斜器进行了飞行载荷实测，分析其载荷在直升机机动飞行[2]过程中的变化规律。
1 结构分析
以某型直升机自动倾斜器为例进行说明。
结构简图见下图1所示。
主要组件包括旋转环、不动环、球铰组件、大轴承、扭力臂/防扭臂、变距拉杆等。
扭力臂通过与主轴相连的卡环组件驱动动环与主轴同步旋转；防扭臂一端连接在主减速器壳体上，防止不动环被动环带转。
根据各组件的连接方式和传力路线方式，可以确定在整个操纵过程中，自动倾斜器上关键的承力部件有变距拉杆、扭力臂、防扭臂、不动环支臂。
表征载荷分别为轴向力、切向力、垂向支撑力。
2 应变计改装
采用电阻应变计法对上述部件的表征载荷进行实测。
根据静力计算结果，给
出推荐贴片位置，如图2所示。
3 载荷校准
对完成应变计改装的部件进行地面载荷校准试验。
以变距拉杆为例进行说明。
试验在拉压机上进行，采用专门设计的连接接头将变距拉杆安装至拉压机上。
试验开始前进行预加载，确认测试通道信号是否正常，参数测试范围是否合理。
正式试验开始后，逐级加载至最大载荷，分拉压方向进行校准，同时记录每一级的载荷和输出码值（也即为应变？滋？着）。
如表1所示。
试验数据采用线性回归来拟合，线性质量以线性相关系数R大小来判断，该值在-1～1范围内，当|R|越接近1，线性质量越好，R的计算公式为：
拟合结果如图3所示，可以看出采用该应变电桥建立的应变和轴向力载荷之间的相关性非常好，该结果可以用于变距拉杆轴向力载荷飞行实测。
采用相同方法完成扭力臂、防扭臂、不动环支臂的地面载荷校准试验。
4 试飞分析
该型直升机载荷试飞完成的主要机动科目[3]有：急上升转弯、急下降转弯、跃升倒转、俯冲拉起、Vne及Vne下降转弯等。
从直升机的速度边界、坡度及法向过载边界对直升机进行综合考核。
统计同一重量重心构型，上述不同机动动作下变距拉杆、不动环支臂的实测载荷[4-5]。
如图4～图6所示。
由图4和图5可以看出，在俯冲拉起过程当中，变距拉杆的轴向力动载荷值、静载荷值最大；统计发现扭力臂、防扭臂、不动环支臂切向力载荷存在类似现象。
可见，在直升机俯冲拉起机动过程中，自动倾斜器各组件的实测载荷达到最大，为严酷受载状态点。
由图6可以看出，变距拉杆轴向力、不动环支臂切向力动载荷值随法向过载增大而增大。
5 结束语
（1）通过电阻应变计法得到了直升机自动倾斜器的实测载荷，满足了载荷试飞要求。
（2）直升机俯冲拉起机动作为自动倾斜器严重受载状态点，法向过载越大，其受载越严重，试飞过程中应密切关注这一状态点其载荷是否超限。
參考文献：
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