首页2022年10月8日消息：摘要：本文主要是介绍S-76型直升机振动的来源和分类，分享主旋翼振动的常规调整方法、注意事项。当振动调整软件提供的方案不能将振动值控制在手册推荐范围内时维护人员应做事项。同时，本文还介绍了振动测试软件中的各类图表，用于了解各桨叶状态和振动点，辅助维护人员快速将振动值调整到手册范围以内。
【资料图】
关键词：主旋翼；振动
Main Rotor Vibrations Analysis and adjustment for S-76
Bowen Liao
(China Southern Airlines General Aviation Ltd. Maintenance Department,zhuhai 519000)
Abstract:Type is mainly introduced in this paper the S-76 helicopter vibration source and classification, share the main rotor vibration of conventional adjustment methods and announcement When vibration adjustment software solutions provide fails to control vibration value within the scope of the AMM recommends maintenance personnel should be done At the same time, this article also introduces the vibration test software of all kinds of charts, used to understand the state of blade and vibration, assist maintenance personnel to quickly adjust vibration value within the AMM.
Keywords:Main Rotor;；Vibrations；Adjustment.
0引言
所有直升机在运行中都会很容易的感受到振动，因为它有大量的转动部件。过分的振动不仅会让机上人员不舒适，而且会加速直升机部件的磨损和影响部件使用寿命。随着我公司S-76机队的老化，主旋翼振动的测量和调整工作越来越频繁，难度也越来越高，导致直升机的工作停场和维护成本的大幅增加。因此，全员提高旋翼振动分析和调整的水平，才能提高飞机出勤率，并有效降低维护成本。
1S-76型直升机的振动的分类
1）低频振动（0-10HZ）：1P振动，一般由主旋翼动平衡不好而产生，会发生在地面和空中。这种振动较易减小，因为振动源单一，进行旋翼的动平衡调整即可。
2）中频振动（10-100HZ）：典型的4P的振动。可由双线摆吸振器（bifilar)、机头吸震器、驾驶舱顶部横向吸震器来减少此种频率的振动。此类振动在某些飞行阶段会有所增加。另一个震源为尾传动轴、尾传动轴轴承、中减、尾减、校装不好或平衡不好的尾桨、减震装置工作异常（双线摆吸振器、机头吸震器、驾驶舱顶部横向吸震器）。
3）高频振动（100HZ以上）：当接触飞机时，可从手或脚上产生麻刺感。主要来自发动机、主减、主减输入轴、主减或发动机附件，通常局限于这些区域。此种振动往往在地面比空中明显。该振动很难感觉，但用探测设备可准确获取。
2主旋翼1P振动介绍和调整部件
调整主旋翼振动有三个手段：调节主旋翼变距拉杆（PitchLink）的长度、调整调整片（TrimTab）的偏转角度、调整配重片（HubWeight）的重量。下面来介绍一下这三个调整部件对振动的影响。
2.1变距拉杆
在振动调整中改变变距拉杆的长度会改变桨叶桨距（攻角）从而改变桨叶的轨迹，会对整个速度范围内的桨叶轨迹都有影响。由于桨叶轨迹的改变会对桨叶的摆振（超前/滞后）产生较大影响，即影响四片桨叶的分布情况，所以变距拉杆对横向振动有显著的影响。改变变距拉杆长度的同时也会带来的一些负面影响，需要调整配重和调整片进行补偿。
2.2调整片
改变调整片的偏转角会局部改变桨叶的气动性，从而改变了桨叶的挥舞。由于调整片弦长与桨叶弦长的比例及调整片位置距桨叶质量中心的距离关系，调整片向上偏转会使桨叶产生增大攻角的扭转力，从而使桨叶向上挥舞。调整片偏转角的改变对于高速飞行时桨叶的挥舞轨迹有显著影响，所以调整片偏转角的改变会明显影响大速度的垂直振动，对横向振动的影响较小。
2.3配重片
配重片的调整主要是为了改变桨毂重心的位置，对桨叶轨迹的改变几乎没有影响。它对地效悬停的横向振动影响大，但是对大速度状态的主旋翼振动基本没有影响；它在特定情况下，对大速度状态的主旋翼振动也有一定的影响。因此，地面大车平桨距和地效悬停的横向振动主要靠调整配重片和变距拉杆，145节1P的横向振动主要是调节变距拉杆、垂直振动主要是调节调整片，同时相应的微量调整其他一到两项予以补偿。
3主旋翼1P振动的调整方法和注意事项
维护人员在主旋翼振动的调整中首先要了解各个可调部件的调整方法，调整量的基准，严格按照手册的要求进行调整，防止出现错误调整和超规调整的事情。
3.1变距拉杆的调整方法及注意事项
调整前，先要松开上下两端的并紧螺帽，上端螺帽是反螺纹的设计（左旋）；需将上端的并紧螺帽向上拧转足够的距离，直至锁块从槽口完全退出后，才能开始调整变距拉杆的长度；按照变距拉杆上的标识牌进行调整，从上向下看，减号就是顺时针转动变距拉杆的中间套筒使变距拉杆缩短，加号就是逆时针转动变距拉杆的中间套筒使变距拉杆伸长；中间套筒调整一个槽口将改变主旋翼桨叶攻角3分，调整的时候必须逐个槽口进行；完成调整并拧紧并紧螺帽后，变距拉杆两端露出的螺纹不能多于1.10英寸。
3.2调整片的调整方法及注意事项
按照手册的要求，从调整片内侧与桨叶后缘的分界线（开槽）向叶根方向的1.5英寸标示为0点（基准点），然后从0点向叶尖方向每隔3英寸标示一个测量点，一共8个测量点。将调整片量具卡上桨叶后，千分表要在0点处归零，然后分别测量每个测量点相对于0点的偏转量（单位为千分之一英寸），高于0点为正值，低于0点为负值，所有测量值的相对值平均数即为调整片的偏转量。将测量软件给出的调整建议与测量值相加，得到的相对值即为需要调整的量。如果不熟悉调整片的调整，首先应小量调整，掌握了量度后才能按所需的调整量进行调整，弯折调整片的力量不能太大，以免造成调整片出现不可恢复的折痕或脱胶；调整一个点的时候，相邻点的偏转量会随之变化，应反复多次调整直至所有点的偏转量都已符合要求，并且应尽量将整个调整片的所有点都调整到相同的偏转值；调整片的调整应采用宁下勿上原则，尽量避免所有桨叶的调整片都向上偏转，以免造成不可预料的后果；老旧桨叶的调整片会变软，可能会在气流作用下回弹，对于这类桨叶应多次测量按需调整，直至调整片的偏转量稳定且符合要求。
3.3配重片的调整方法及注意事项
正常情况下，只有相邻的两片桨叶才有配重片，只在有配重的桨叶上进行加减。如调整方案要求在没装配重块的桨叶增加配重，维护人员则在该桨叶对面的桨叶（安装了配重）上减少相同重量的配重，以此类推。现在有长、短两种安装配重片的螺杆。
使用短螺杆（P/N：76103-09701-101）需遵循下述规则：若配重片少于27块，配重片必须均分装于支架外侧，且中间需装上衬套（P/N：NAS1057W5-162）。若没有衬套，则须在支架中间安装27块配重片，若配重片是27块或更多，需先在支架中间安装27块，剩余的再均分装于支架外侧，最多只能安装53盎司的配重片。拧紧固定螺帽后，应露出最少1.5圈螺纹。
使用长螺杆（P/N：76103-09701-102）需遵循下述规则：若配重片是27块或更多，需先在支架中间安装27块，剩余的再均分装于支架外侧。
长螺杆上最多只能安装78盎司的配重片，所有配重片加上螺杆、螺帽和垫片的总重量不能超过80盎司。安装配重片且拧紧固定螺帽后，应露出最少1.5圈螺纹。
3.4振动调整的不正常情况处理
如果，按照软件给出的调整方案经过2~3次调整后，仍然无法有效的将主旋翼的1P振动降下来，维护人员需要做以下检查：
1.对比前几次软件给出的调整方案和测量值，看看是否有相冲突的地方，综合判断软件给出的调整方案是否有问题；
2.状况不好的减摆器对横向振动有影响，当横向振动一直无法满足要求时，应检查减摆器的状况及轴承；
3.检查变距拉杆，主伺服，球轴承，静止剪型臂和旋转剪型臂的轴承和整体状况；
4.检查桨叶内是否有水，桨叶进水表现为振动值时大时小，且时钟角随机摆动；
5.如果各振动值的时钟角相差较大，需要进行统调；
6.人体对飞机的4P振动比较敏感，4P振动值比较大的话，即使1P振动已满足要求，但人体依然会感觉不舒适，因此需要检查3P吸振器，视情清洁甚至更换磨损较大的部件。
4.振动软件的认识
图2是桨叶挥舞和摆振的示例，可以看出来红色和黄色桨叶比黑色和蓝色桨叶挥舞得更高。由于每片桨叶在出厂前都会对照标准桨叶进行静和动平衡调整，原则上只要所有桨叶的挥舞量相同，振动值就应该会在较低的水平。但实际上每片桨叶的物理数据和气动特性存在差异，随着使用时间的增加还会发生变化，再加上每片桨叶的变距拉杆长度和调整片偏转角的差异，每片桨叶的轨迹很难在每个阶段都保持在一个平面。因此，首先应该完成主旋翼地面轨迹调整，将所有桨叶的地面轨迹差调整至不超过1英寸，同时完成主旋翼地面平衡调整，然后才能进行后续的主旋翼1P振动飞行调整，后续的调整对轨迹的分叉量没有限制。
图4-1桨叶挥舞和摆阵示意图
上面的示例图标示了每片桨叶的超前和滞后的情况，可以看到红色和黑色桨叶处于超前的状态，而黄色和蓝色桨叶处于滞后的状态。
图4-2 振动值中心点位置示意图
上面这张图是标示振动值和时钟角的极坐标图，中心点为坐标0点，同心圆表示振动值的大小，径向线表示时钟角，可通过调整使所有振动趋近中心0点。
在调整主旋翼1P振动期间，各阶段振动的时钟角也是个关键因素，如果各阶段振动的时钟角不在90度的范围内，单一调整手段必然会导致一个阶段的振动值减小，而另一个阶段的振动值增大。这就意味着无法通过单一的调整手段将所有阶段的振动值调整到规定范围内，那就必须同时调整配重、变距拉杆及调整片进行统调，令各阶段振动的时钟角差值缩小并同步减小。因此，即使电脑给出的调整方案中配重或变距拉杆或调整片只需要很小的调整量，也必须遵照执行。
参考文献
[1]约瑟夫·史凯福.直升机维护工作基础.中国民航北京管理局，1981年：184~186页.
[2]西科斯基公司.S-76维护手册.西科斯基公司网站，2020年7月31日
关键词： S76主旋翼振动分析及调整方法分析
营业执照公示信息