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    旋翼机知识—旋翼塔形块,翘板式旋翼系统塔块的作用

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  • DIY旋翼机知识—旋翼塔形块,翘板式旋翼系统塔块的作用?

    作者:中国旋翼机网站综合整理发布

    如果旋翼是完全刚性的,没有一丝柔性变形,用塔形块还有意义吗?塔形块的作用是建立在旋翼一定是柔性的,这个条件基础上的吗?

    试想一下,如果旋翼是完全刚性的,挥舞铰在中点上,旋翼的挥舞也不会产生重心的偏离!

    就是说,旋翼是柔性的两片旋翼挥舞情况不一致,才会导致重心的偏离,比如说左侧旋翼向下挥舞5度,右侧也向上挥舞5度,这时重心还是不变的,除非,左侧5度,右侧不是5度,才会导致重心的偏离,在这种情况下使用塔形块才有意义,那么塔形的尺寸和旋翼 的挠度又有关系了,具体的什么关系,塔形快在我概念力就是用来固定翘翘板的,应该都要用到吧?

    旋翼类飞行器的旋翼系统工作时,由于离心力和升力的作用下会使旋面产生一个倒锥(这也是设计上反角的原因)。由于到锥的存在;当旋翼向下挥舞时,这片旋翼的质心与轴心的距离变长,而另一侧的旋翼同时向上挥舞,这片旋翼的质心与轴心的距离变短。这个一长一短的结果就会造成旋翼沿旋转发方向产生加速或减速(一侧加速,另一侧减速),我们可以感受到的就是周期(旋转一周一次)震动。直机一般设计垂直铰配吸震装置来解决这个问题,(新型直机有复合材料柔性桨古)。

    自转旋翼飞机有别于直机的“吸收震动”,解决办法是“提前干预”。所谓“提前干预”就是设计就尽量不让旋翼系统产生(挥舞造成的)震动:让旋翼系统整体质心位移办法来保证前、后行旋翼的惯量平衡。

    同样在倒锥的作用下:即当旋翼向下挥舞时这片旋翼质心到轴心距离增加,由于塔块的(摆荡)作用,旋翼相对旋转轴有一个缩进的动作,减小了这片旋翼到轴心的距离一加一减=不变。

    另一侧的旋翼叶片动作相反结果是一减一加=不变。周期震动也就不会产生了,垂直铰、吸震装置也就不用了,但这个塔块的高度如果不恰当,震动同样会有。

    相关讨论:

    讨论一:hhe

    有关旋翼的振动,也许我们可以从旋翼受到的激励源开始分析。

    我所能想到的振动激励源有:

    1,气流的激励 (旋翼旋转时候不同角度时刻气体作用于旋翼的力是不定的,稳定状态下,气流作用于旋翼的载荷变化周期应该和旋翼旋转周期一致)

    2,旋翼的转动不平衡引起的振动激励 (我感觉旋翼角度不一致引起的转动不平衡量非常小)

    3,旋翼撞击塔形块的激励 (由于前行和后行旋翼受气流力不一致,使得旋翼摆动撞击到塔形块)

    旋翼撞击塔形块的激励似乎是旋翼振动问题的主要原因,似乎听说过有加装缓冲垫来减振的

    讨论二:南京小健

    跷板支点和旋翼的展向重心需要接近在一个平面上,所以飞行中的旋翼上反角度越大(直径越大)塔块的高度就越大,影响上反角度大小的因素主要是旋翼的重量和飞机的起飞重量。

    讨论三:niathuliang

    昨晚发帖后我又想了这个问题,想通了,让两片旋翼的重心连线通过铰心(不计旋翼头重量的情况下的旋翼重心,加上旋翼头的话还得计算或测量旋翼头加旋翼机的总重心)其实这个铰心就是上面旋翼加旋翼头整个转动的部分的总重心)就是说无论旋翼如何挥舞,重心始终不会偏离旋翼轴。这种解释比单独分析两片旋翼的重心偏离和塔形块补偿更能接受,就像在力学分析中单独分析内力和不算内力而只计算外力得到的力的作用效果是一样的。但是两片旋翼的柔性变形必须是相差无几的,不然柔性变形产生的重心离轴的距离也会改变,还是会产生振动。这对两片旋翼的材料要求一定要一样,比如你左边用A材料做旋翼,右边用B材料,就算你调整好了动平衡和静平衡,柔性变形也会产生振动,当然我们肯定是会用同样的材料做两边的旋翼了,只不过我在这用这个例子说明柔性变形的影响而已。还有,悬挂高度和限位板的长度及塔形块的尺寸,限位角度都可以用三角关系算出来,非常简单,我昨天算过了,结果和事实相符。找旋转部分的总重心(旋翼加旋翼头的重量的重心,转动部分的)可以用悬挂的方法确定,这样知道了塔形块的尺寸,再人工确定悬挂高度,就可以通过限位板的尺寸来决定限位角度了,想了很久,终于想通了。

    讨论四:南京小健

    塔块是个天才般的设计,用最简单的方法解决了如此复杂的问题。这个高度永远没有精确植,理论上受起飞重量和其他等因素影响,所以只有接近值。一架优秀的旋翼机旋翼的调校很关键,踏块高度一反面,旋翼的共锥状态很重要。业余自制旋翼机旋翼静平衡调整好就OK了,动平衡不容易做,因为飞机静止状态旋翼很难达到巡航转速这些方面和直升机道理是一样的,只是直升机对于旋翼调校更加苛刻。直升机的塔块高度相对比旋翼机低很多,因为转速高直径小。

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