某型直升機進氣風扇振動校驗淺析

摘要：隨著近幾年通用航空的迅猛發展，通航所屬的飛行訓練學校、企業劇增，飛機數量和訓練量成倍增長。而通用航空中直升機的使用率也逐漸提升，這就對直升機隊的維護保障提出了更高的要求。相比固定翼飛機，振動是直升機的固有特性，它對飛行的安全以及乘坐的舒適性都有較重要的影響。本文通過對某型直升機的結構大修發現，在進行進氣風扇振動校驗時存在測量點發生漂移的現象。給出在振動校驗時的測量思路，以及遇到相似故障時的解決辦法，提供一些有效的排故思路。

關鍵詞：進氣風扇;振動;漂移

1緒論

振動為一種快速的振蕩運動，可能時由于旋轉部件因為失去平衡，或者是由于空氣動力這樣的外力作用下產生。這樣的振蕩運動可以表述為：位移或振幅的大小，頻率的快慢，比如振動次數每分鐘。

直升機承受的振動可能來自很多方面，比如槳葉，傳動機構，發動機，這些振動可以對機體結構產生應力甚至損壞，縮短部件的使用壽命，并會給飛行員以及乘客造成不舒適的乘坐感覺。

轉動部件的振動頻率一般與部件的轉動速度有關，而直升機上部件的轉動速度各不相同，因此振動頻率是識別振動來源的一個主要依據。振動按頻率分為三類：

（1）低頻振動，主要來源于主槳系統。

（2）中頻振動，主要來源于尾槳系統。

（3）高頻振動，主要來源于發動機和高速傳動軸。

高頻振動是由高速轉動部件產生。一般情況下認為是由發動機引起的。而進氣風扇就是連接在發動機傳動軸上的部件，因此對進氣風扇的振動值必須密切監控。

2校驗過程

通過某型直升機的AMM手冊我們可以找到某型直升機風扇配平的步驟和方法。手冊中推薦使用型號為192-或8500-系列或等效設備的動態平衡儀。使用時查閱設備特殊操作說明。

（1）將加速計導線安裝到風扇軸軸承上，參考圖一。加速計應尖頭向下。一個適當的支架可由兩個加速表支架結合在一起組成，也可以專門制造。

（2）在風扇的一個葉片邊緣貼一個靶標（反光條），如下圖。

（3）將頻閃觀測器的頻閃方式至于B位置，將平衡箱轉動范圍置于*10速率，將平衡箱轉速刻度表至于270。

（4）起動發動機，齒合旋翼系統，打開調速器開關，調整旋翼轉速RPM至102%。準備進行進氣風扇振動值測量。

（5）將頻閃觀測器指向風扇軸螺帽然后拉扳機。注意靶標的時鐘角。

（6）按壓平衡箱上的調諧按鈕，注意靶標時鐘角的變化，在壓住調諧按鈕的同時，調整轉速表盤，使靶標回到第“5”步驟看到的時鐘角。如果當壓下或松開按鈕時靶標的時鐘角不變化，則平衡箱已調至風扇轉速。

（7）平衡箱調諧時要注意靶標時鐘角的變化。

（8）注意平衡箱上“IPS”表指示的振動讀數。

（9）關閉發動機。

（10）如果平衡讀數超過0.2IPS，必須改變墊片以平衡散熱風扇。改變該位置的墊片重量，或是各把一半重量分別加到鄰近的兩個螺帽下。

在校驗中，我們使用的是Honeywell公司的VIBREX2000PLUS動態平衡儀。

啟動發動機以后，連接儀器進行振動數據的采集。如下表，第一次當轉速2713RPM時，振動值達到0.71IPS，不滿足要求，需要加配重片進行調整。振動測試儀顯示在10：51方向增加配重25.5g。我們嘗試性的在該方向增加配重片14.6g，振動值不降反增，達到0.97IPS。所以我們恢復到初始狀態。進行第二次測量。轉速在2716RPM時，振動值依舊達0.65IPS，不滿足要求。振動測試儀顯示在11：21方向增加配重22.2g。

隨后，考慮到光電傳感器測量是否有延時，我們決定在其他方向增加配重片。

第三次數據在01：00方向增加配重片9.7g。啟動發動機測量，當轉速達到2723RPM時，振動值為0.41IPS。觀察到振動值較之前有降低。這時振動測量儀顯示在10：47方向增加配重16.4g。

第四次數據在02：00方向再增加配重9.7g。啟動發動機測量數據，當轉速2723RPM時，振動值為0.10IPS。振動值滿足要求。

3校驗分析與總結

根據我們的實測數據可以發現。當在01：00和02：00方向各加9.7g配重片時，根據手冊得知，等效于在01：30方向加了19.4g配重片。

由于進氣風扇是沿順時針方向轉動，而光電傳感器到反光條之間有一定距離，導致信號傳遞到光電傳感器接收的時候可能具有延時性，使得測試儀顯示的實測值延后。由于振動測量儀顯示在11：21方向增加配重，而實際我們在01：30方向增加了配重，所以我們猜想振動測試儀顯示的測量點沿順時針方向發生了漂移，漂移約2個小時（從11：21漂移到01：30）。

在使用振動測試儀進行直升機振動測試時，無論是主槳系統，尾槳系統，還是發動進氣風扇的振動值，如果按照振動測試儀顯示的配重添加方向和重量添加后，振動值依然沒有減小，那么我們可以考慮顯示測量點與實際測量點產生漂移而導致。

參考文獻：

[1]中國民航飛行學院.R44系列直升機培訓教材.

[2]RobinsonR44MaintainanceManual.

作者簡介：劉航（1991-），男，四川什邡人，本科，助理工程師，研究方向為航空器維修與適航。