某型直升机进气风扇振动校验浅析

摘要：随着近几年通用航空的迅猛发展，通航所属的飞行训练学校、企业剧增，飞机数量和训练量成倍增长。而通用航空中直升机的使用率也逐渐提升，这就对直升机队的维护保障提出了更高的要求。相比固定翼飞机，振动是直升机的固有特性，它对飞行的安全以及乘坐的舒适性都有较重要的影响。本文通过对某型直升机的结构大修发现，在进行进气风扇振动校验时存在测量点发生漂移的现象。给出在振动校验时的测量思路，以及遇到相似故障时的解决办法，提供一些有效的排故思路。

关键词：进气风扇;振动;漂移

1绪论

振动为一种快速的振荡运动，可能时由于旋转部件因为失去平衡，或者是由于空气动力这样的外力作用下产生。这样的振荡运动可以表述为：位移或振幅的大小，频率的快慢，比如振动次数每分钟。

直升机承受的振动可能来自很多方面，比如桨叶，传动机构，发动机，这些振动可以对机体结构产生应力甚至损坏，缩短部件的使用寿命，并会给飞行员以及乘客造成不舒适的乘坐感觉。

转动部件的振动频率一般与部件的转动速度有关，而直升机上部件的转动速度各不相同，因此振动频率是识别振动来源的一个主要依据。振动按频率分为三类：

（1）低频振动，主要来源于主桨系统。

（2）中频振动，主要来源于尾桨系统。

（3）高频振动，主要来源于发动机和高速传动轴。

高频振动是由高速转动部件产生。一般情况下认为是由发动机引起的。而进气风扇就是连接在发动机传动轴上的部件，因此对进气风扇的振动值必须密切监控。

2校验过程

通过某型直升机的AMM手册我们可以找到某型直升机风扇配平的步骤和方法。手册中推荐使用型号为192-或8500-系列或等效设备的动态平衡仪。使用时查阅设备特殊操作说明。

（1）将加速计导线安装到风扇轴轴承上，参考图一。加速计应尖头向下。一个适当的支架可由两个加速表支架结合在一起组成，也可以专门制造。

（2）在风扇的一个叶片边缘贴一个靶标（反光条），如下图。

（3）将频闪观测器的频闪方式至于B位置，将平衡箱转动范围置于*10速率，将平衡箱转速刻度表至于270。

（4）起动发动机，齿合旋翼系统，打开调速器开关，调整旋翼转速RPM至102%。准备进行进气风扇振动值测量。

（5）将频闪观测器指向风扇轴螺帽然后拉扳机。注意靶标的时钟角。

（6）按压平衡箱上的调谐按钮，注意靶标时钟角的变化，在压住调谐按钮的同时，调整转速表盘，使靶标回到第“5”步骤看到的时钟角。如果当压下或松开按钮时靶标的时钟角不变化，则平衡箱已调至风扇转速。

（7）平衡箱调谐时要注意靶标时钟角的变化。

（8）注意平衡箱上“IPS”表指示的振动读数。

（9）关闭发动机。

（10）如果平衡读数超过0.2IPS，必须改变垫片以平衡散热风扇。改变该位置的垫片重量，或是各把一半重量分别加到邻近的两个螺帽下。

在校验中，我们使用的是Honeywell公司的VIBREX2000PLUS动态平衡仪。

启动发动机以后，连接仪器进行振动数据的采集。如下表，第一次当转速2713RPM时，振动值达到0.71IPS，不满足要求，需要加配重片进行调整。振动测试仪显示在10：51方向增加配重25.5g。我们尝试性的在该方向增加配重片14.6g，振动值不降反增，达到0.97IPS。所以我们恢复到初始状态。进行第二次测量。转速在2716RPM时，振动值依旧达0.65IPS，不满足要求。振动测试仪显示在11：21方向增加配重22.2g。

随后，考虑到光电传感器测量是否有延时，我们决定在其他方向增加配重片。

第三次数据在01：00方向增加配重片9.7g。启动发动机测量，当转速达到2723RPM时，振动值为0.41IPS。观察到振动值较之前有降低。这时振动测量仪显示在10：47方向增加配重16.4g。

第四次数据在02：00方向再增加配重9.7g。启动发动机测量数据，当转速2723RPM时，振动值为0.10IPS。振动值满足要求。

3校验分析与总结

根据我们的实测数据可以发现。当在01：00和02：00方向各加9.7g配重片時，根据手册得知，等效于在01：30方向加了19.4g配重片。

由于进气风扇是沿顺时针方向转动，而光电传感器到反光条之间有一定距离，导致信号传递到光电传感器接收的时候可能具有延时性，使得测试仪显示的实测值延后。由于振动测量仪显示在11：21方向增加配重，而实际我们在01：30方向增加了配重，所以我们猜想振动测试仪显示的测量点沿顺时针方向发生了漂移，漂移约2个小时（从11：21漂移到01：30）。

在使用振动测试仪进行直升机振动测试时，无论是主桨系统，尾桨系统，还是发动进气风扇的振动值，如果按照振动测试仪显示的配重添加方向和重量添加后，振动值依然没有减小，那么我们可以考虑显示测量点与实际测量点产生漂移而导致。

参考文献：

[1]中国民航飞行学院.R44系列直升机培训教材.

[2]RobinsonR44MaintainanceManual.

作者简介：刘航（1991-），男，四川什邡人，本科，助理工程师，研究方向为航空器维修与适航。