[发明专利]一种旋翼桨叶转动惯量测试方法

说明书

本发明公开了一种旋翼桨叶转动惯量测试方法，属于旋翼测试技术领域。本发明应用于测试桨叶绕旋转中心转动惯量和测试桨叶绕桨叶变距轴线转动惯量，包括以下步骤：步骤一、夹持桨叶根部，使得桨叶绕根部可转动和夹持桨叶两端，使得桨叶绕桨叶变距轴线可转动；步骤二、测量将桨叶水平放置时的静距；步骤三、测量桨叶绕根部自然摆动的摆动周期和测量附加摆的自然摆动的摆动周期；步骤四、计算转动惯量。本发明采用浆叶夹持夹具使浆叶整体摆动测量并采用激光位移传感器测出稳定摆动周期的技术方案，获取浆叶绕旋转中心和绕桨叶变距轴线的转动惯量，无需对桨叶进行分割处理，能够准确测量桨叶转动惯量对桨叶无任何损伤，采用特定夹具实施方便可靠。

技术领域

本发明属于旋翼测试技术领域，具体涉及一种旋翼浆叶转动惯量测试方法。

背景技术

桨叶转动惯量是桨叶设计中的重要指标，它对旋翼的振动、载荷以及操纵配平等均产生重要影响，且桨叶的转动惯量还是直升机自转下滑性能的主要影响参数之一。但由于直升机桨叶的外形曲面复杂、内部结构和铺层复杂、尺寸细长等特点，其转动惯量测试存在许多困难。

一方面，目前已知的桨叶转动惯量测试需要将桨叶进行切割，进行分段测试后再求和，这使得该测量为破坏性测量，且切割产生的碎削会大大降低测量精度。

另一方面，目前我国直升机工程设计中还没有关于桨叶的转动惯量测量的方法，桨叶的转动惯量主要依赖于理论计算。在正向设计中缺少转动惯量测试就不得能对设计计算结果进行验证，增加了研制风险；在逆向工程中缺少转动惯量测试则会直接导致工作无法开展。

发明内容

本发明的目的：为了解决上述问题，本发明提供一种旋翼浆叶转动惯量测试方法，采用浆叶夹持夹具使浆叶整体摆动测量并采用激光位移传感器测出稳定摆动周期的技术方案，获取浆叶绕旋转中心和绕桨叶变距轴线的转动惯量。

本发明的技术方案：一种旋翼浆叶转动惯量测试方法，包括以下步骤：

步骤一、数据准备；

获取桨叶桨叶重量M_blade和桨叶展向重心位置到旋转中心的距离L_cg0；

步骤二、制造试验夹具和附加摆并获取相应的转动惯量；

a)在测试桨叶绕旋转中心的转动惯量试验中，制造夹具并获取夹具绕转动轴的转动惯量I_clip1及桨叶展向重心位置到夹具转轴的距离L_cg1；

所述夹具应满足试验要求，所述夹具可夹持桨叶根部和桨叶尖部，该副夹具在具有桨叶夹持功能的同时，保证夹具转轴可使得桨叶安装后绕桨叶变距轴线转动；

b)在测试桨叶绕桨叶变距轴线转动惯量试验中，制造附加摆并获取附加摆绕转动轴的转动惯量I_add及夹具绕转动轴的转动惯量I_clip2；

所述附加摆应满足试验要求，所述附加摆具有唯一对称面且该对称面垂直于摆动轴；

步骤三、夹装桨叶并获取夹装后的总质量以及测量位置到转轴的距离；

c)在测试桨叶绕旋转中心的转动惯量试验中，桨叶绕转轴转至水平，读取电子称读数M₁以及测量位置到转轴的距离d₁；

d)在测试桨叶绕桨叶变距轴线转动惯量试验中，夹具将桨叶水平架起，使摆动轴与变距轴重合；待桨叶自然平衡后，将附加摆与夹具固联，让附加摆绕转轴转至水平，读取电子称读数M₂以及测量位置到转轴的距离L；

步骤四、测量桨叶绕桨叶变距轴线转动惯量试验中桨叶绕根部自然摆动的摆动周期T₁和测量桨叶绕桨叶变距轴线转动惯量试验中附加摆的自然摆动的摆动周期T₂；