RU97105023A

RU97105023A - Устройство и способ для статической балансировки лопастей винтов вертолетов

Info

Publication number: RU97105023A
Application number: RU97105023/28A
Authority: RU
Inventors: Кори Д. Джоунс; Дэвид Э. Ковалски; Кевин Патрик Лихи; Уильям К. Рейнфелдер
Original assignee: Юнайтид Текнолоджиз Копэрейшн
Priority date: 1994-08-31
Filing date: 1995-08-09
Publication date: 1999-03-10

Claims

1. Устройство для статической балансировки и определения фактических весовых моментов комлевой и концевой частей лопасти (2) винта вертолета, имеющей ось (36) флюгирования, содержащее весы для измерения веса частей лопасти, отличающееся тем, что оно включает в себя первые весы (8_IBLE, 9_IBLE), установленные в зоне угла, образованного корневой хордой и передней кромкой (30) лопасти (2), вторые весы (8_IBTE, 9_IBTE), установленные в зоне угла, образованного корневой хордой и задней кромкой (20) лопасти (2), третьи весы (8_OBLE, 9_OBLE), установленные в зоне угла, образованного концевой хордой и передней кромкой (30) лопасти (2), и четвертые весы (8_OBTE, 9_OBTE), установленные в зоне угла, образованного концевой хордой и задней кромкой (20) лопасти (2), причем упомянутые первые и вторые весы (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE; 9_IBTE) служат для измерения веса (W_IBLE, W_IBTE) комлевой части лопасти (2) при определении ее фактического поперечного весового момента (IBM_попе _речный), а упомянутые третьи и четвертые весы (8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE; 9_OBTE) служат для измерения веса (W_OBLE, W_OBTE) концевой части лопасти (2) при определении ее фактического поперечного весового момента (OBM_попе _речный), при этом устройство включает в себя также микропроцессор (MPR), связанный с упомянутыми комлевой и концевой парами весов (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE; 8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE) и выполненный с возможностью использования измеренных этими парами весов значений веса (W_IBLE, W_IBTE; W_OBLE, W_OBTE) комлевой и концевой частей лопасти для определения упомянутых фактических поперечных весовых моментов (IBM_попе _речный, OBM_попе _речный) комлевой и концевой частей лопасти (2).

2. Устройство для статической балансировки по п. 1, отличающееся тем, что упомянутые первые весы (8_IBLE, 9_IBLE) установлены со смещением в сторону передней кромки (30) от оси (36) флюгирования лопасти на расстояние C₁, упомянутые вторые весы (8_IBTE, 9_IBTE) установлены со смещением в сторону задней кромки (20) от оси (36) флюгирования лопасти на расстояние C₂, упомянутые третьи весы (8_OBLE, 9_OBLE) установлены со смещением в сторону передней кромки (30) от оси (36) флюгирования лопасти на расстояние C₃, а упомянутые четвертые весы (8_OBTE, 9_OBTE) установлены со смещением в сторону задней кромки (20) от оси (36) флюгирования лопасти на расстояние C₄, при этом упомянутый микропроцессор (MPR) запрограммирован на определение фактических поперечных весовых моментов (IBM_попе _речный, OBM_попе _речный) комлевой и концевой частей лопасти путем решения следующих уравнений:
IBM_попе _речный = W_IBLE • C₁ - W_IBTE • C₂ (1)
OBM_поп _{еречный} = W_OBLE • C₃ - W_OBTE • C₄ (2)
где W_IBLE - вес, измеренный упомянутыми первыми весами (8_IBLE, 9_IBLE);
W_IBTE - вес, измеренный упомянутыми вторыми весами (8_IBTE, 9_OBTE);
W_OBLE - вес, измеренный упомянутыми третьими весами (8_OBLE, 9_OBLE);
W_OBTE - вес, измеренный упомянутыми четвертыми весами (8_OBTE, 9_OBTE).

3. Устройство для статической балансировки по п. 2, отличающееся тем, что в упомянутый микропроцессор (MPR) введена программа расчета весовой коррекции (WP_IB, WP_OB) комлевой и концевой частей лопасти (2), необходимой для создания заданных поперечных весовых моментов (MC_IB MC_OB, соответственно, комлевой и концевой частей лопасти, обеспечивающих аэродинамическую балансировку лопасти (2).

4. Устройство для статической балансировки по п. 3, отличающееся тем, что упомянутый микропроцессор (MPR) запрограммирован на расчет параметров упомянутой весовой коррекции (WP_IB, WP_OB) комлевой и концевой частей лопасти путем решения следующих уравнений:
WP_IB = W_IBLE • C₁ - W_IBTE • C₂ ± MC_IB, (3)
WP_OB = W_OBLE • C₃ - W_OBTE • C₄ ± MC_OB (4)
где MC_IB - упомянутый заданный поперечный весовой момент комлевой части лопасти;
WP_IB - упомянутый момент весовой коррекции комлевой части лопасти, необходимой для достижения MC_IB;
MC_OB - упомянутый заданный поперечный весовой момент концевой части лопасти;
WP_OB - упомянутый момент весовой коррекции концевой части лопасти, необходимой для достижения MC_OB.

5. Устройство для статической балансировки по п. 4, отличающееся тем, что упомянутые первые и третьи весы (8_IBLE, 9_IBLE; 8_OBLE, 9_OBLE) служат для измерения веса (W_IBLE, W_OBLE) носовой части лопасти при определении ее фактического продольного весового момента, упомянутые вторые и четвертые весы (8_IBTE, 9_IBTE; 8_OBTE, 9_OBTE) служат для измерения веса (W_IBTE, W_OBTE) хвостовой части лопасти при определении ее фактического продольного весового момента, а упомянутый микропроцессор (MPR) связан с упомянутыми носовой и хвостовой парами весов (8_IBLE, 9_IBLE; 8_OBLE, 9_OBLE; 8_IBTE, 9_IBTE; 8_OBTE, 9_OBTE) и выполнен с возможностью использования измеренных этими парами весов значений веса (W_IBLE, W_OBLE; W_IBTE, W_OBTE) носовой и хвостовой частей лопасти для определения упомянутых фактических продольных весовых моментов носовой и хвостовой частей лопасти.

6. Устройство для статической балансировки по п. 5, отличающееся тем, что упомянутые первые и вторые весы (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE) установлены удаленными от базовой линии (38), обозначающей ось вращения лопасти (2), на расстоянии r₁, упомянутые третьи и четвертые весы (8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE) установлены удаленными от упомянутой базовой линии (38) на расстоянии r₂, а упомянутый микропроцессор (MPR) определяет упомянутые фактические продольные весовые моменты носовой и хвостовой частей лопасти путем решения уравнения:
M_прод _ольный = (W_IBLE + W_IBTE ± WP_IB) • r₁ + (W_OBLE + W_OBTE ± WP_OB) • r₂,
где M_прод _ольный - фактический продольный весовой момент лопасти (2).

7. Устройство для статической балансировки по п. 6, отличающееся тем, что в упомянутый микропроцессор (MPR) введена программа расчета весовой коррекции комлевой и концевой частей лопасти (2) вдоль ее размаха, необходимой для создания заданного продольного весового момента лопасти (2), обеспечивающего продольную аэродинамическую балансировку лопасти (2).

8. Устройство для статической балансировки по п. 7, отличающееся тем, что упомянутый микропроцессор (MPR) запрограммирован на расчет параметров упомянутой весовой коррекции лопасти вдоль ее размаха путем решения уравнения:
M_продол _ьный _{(задан.)} = M_прод _ольный ± W₃₆ • r₃,
где M_продо _льный _{(задан.)} - заданный продольный весовой момент лопасти (2);
W₃₆ - вес, который необходимо добавить или снять с лопасти по ее продольному сечению, взятому по оси (36) флюгирования;
r₃ - продольное расстояние между точкой приложения веса W₃₆ и упомянутой базовой линией (38).

9. Устройство для статической балансировки по п. 1, отличающееся тем, что оно включает в себя опорные элементы (14) для размещения комлевой части лопасти (2) на упомянутых первых и вторых весах (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE), опорные элементы (14) для размещения концевой части лопасти (2) на упомянутых третьих и четвертых весах (8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE), причем верхние поверхности (16) упомянутых опорных элементов (14) предназначены для укладки на них лопасти и спрофилированы соответственно обводам контактирующих с ними поверхностей (18) лопасти (2).

10. Устройство для статической балансировки по п. 9, отличающееся тем, что оно снабжено установочными шпильками (24) для временной фиксации лопасти (2) к упомянутым опорным элементам (14), поддерживающим комлевую и концевую части лопасти.

11. Устройство для статической балансировки по п. 9, отличающееся тем, что оно включает в себя подъемный механизм (10), на котором установлены упомянутые опорные элементы (14), и выполненный с возможностью опускания и подъема по внешним командам упомянутых опорных элементов (14) относительно упомянутых соответствующих весов (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE; 8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE).

12. Способ для статической балансировки лопастей винтов вертолетов, в частности, способ регулирования распределения веса лопасти (2) вертолетного винта для ее статической продольной и поперечной балансировки, заключающийся в определении фактических весовых моментов частей лопасти и коррекции их к заданным параметрам, отличающийся тем, что он включает в себя определение фактических поперечных весовых моментов (IBM_попер _ечный, OBM_попе _речный) комлевой и концевой частей лопасти (2), выполнение весовой коррекции путем добавления или удаления веса комлевой и концевой частей лопасти (2) по ее хордам для приведения упомянутых фактических поперечных весовых моментов (IBM_попе _речный, OBM_попе _речный) комлевой и концевой частей лопасти (2) к заданным значениям (MC_IB, MC_OB) этих весовых моментов, определение фактических продольных весовых моментов носовой и хвостовой частей лопасти после достижения заданных поперечных весовых моментов (MC_IB, MC_OB) комлевой и концевой частей лопасти (2) и выполнение весовой коррекции путем добавления или удаления веса комлевой и концевой частей лопасти (2) по ее размаху для приведения фактических продольных весовых моментов к заданным значениям продольных весовых моментов носовой и хвостовой частей лопасти.

13. Устройство для статической балансировки и определения фактических поперечных весовых моментов комлевой и концевой частей элемента лопасти, содержащее весы для измерения веса частей лопасти, отличающееся тем, что оно включает в себя первые весы (8_IBLE, 9_IBLE), установленные вблизи угла, образованного корневой хордой и передней кромкой элемента лопасти, вторые весы (8_IBTE, 9_IBTE), установленные вблизи угла, образованного корневой хордой и задней кромкой элемента лопасти, третьи весы (8_OBLE, 9_OBLE), установленные вблизи угла, образованного концевой хордой и передней кромкой элемента лопасти, четвертые весы (8_OBTE, 9_OBTE), установленные вблизи угла, образованного концевой хордой и задней кромкой элемента лопасти, причем упомянутые первые и вторые весы (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE) служат для измерения веса комлевой части элемента лопасти при определении ее фактического поперечного весового момента, а упомянутые третьи и четвертые весы (8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE) служат для измерения веса концевой части элемента лопасти при определении ее фактического поперечного весового момента, при этом устройство включает в себя также микропроцессор (MPR), связанный с упомянутыми комлевой и концевой парами весов (8_IBLE, 9_IBLE; 8_IBTE, 9_IBTE; 8_OBLE, 9_OBLE; 8_OBTE, 9_OBTE) и выполненный с возможностью использования измеренных этими парами весов значений веса (W_IBLE, W_IBTE; W_OBLE, W_OBTE) комлевой и концевой частей элемента лопасти для определения упомянутых фактических поперечных весовых моментов комлевой и концевой частей элемента лопасти.

14. Способ для статической балансировки лопастей винтов вертолетов, в частности способ регулирования распределения веса элемента лопасти вертолетного винта для статической продольной и поперечной балансировки этого элемента, заключающийся в определении фактических весовых моментов частей лопасти и коррекции их к заданным параметрам, отличающийся тем, что он включает в себя определение фактических поперечных весовых моментов комлевой и концевой частей элемента лопасти, выполнение весовой коррекции путем добавления или удаления веса комлевой и концевой частей элемента лопасти по его хордам для приведения упомянутых фактических поперечных весовых моментов комлевой и концевой частей элемента лопасти к заданным значениям этих весовых моментов, определение фактических продольных весовых моментов носовой и хвостовой частей элемента лопасти после достижения заданных поперечных весовых моментов комлевой и концевой частей элемента лопасти и выполнение весовой коррекции путем добавления или удаления веса комлевой и концевой частей элемента лопасти по его размаху для приведения фактических продольных весовых моментов элемента лопасти к заданным значениям продольных весовых моментов носовой и хвостовой частей элемента лопасти.