Компания Sikorsky намерена доказать, что вибрацию можно практически подавить при использовании комбинации виброгасителей несущего винта и редуктора за счет блокирования передачи неустановившихся нагрузок на корпус вертолета.
Освещение промышленных объектов начинается с создание проекта. Отдел технической поддержки LUMENOID как раз и занимается проектировании светотехнических установок для промышленного освещения с использованием светодиодных систем LUMENOID. Гарантия на оборудование LUMENOID – пять лет.
Bибрация была врагом конструкторов вертолетов еще с тех пор, когда Игорь Сикорский начал проектировать первые винтокрылые машины. Вибрация не только изматывает пассажиров и экипаж, но и наносит ущерб авионике и комплектующим вертолета, снижая их надежность и срок службы.
Нестационарная аэродинамика лопастей несущего винта в полете создает вибрационные нагрузки, которые передаются на втулку несущего винта, далее по валу идут на редуктор и оттуда передаются на фюзеляж вертолета. Обычно вибрацию уменьшали за счет использования демпферов, расположенных в ключевых местах: первоначально использовались пассивные, которые были настроены на постоянную скорость вращения винта; позже стали применяться активные демпферы, настраиваемые на переменную скорость.
Теперь компания Sikorsky намерена доказать, что вибрацию можно практически свести на нет при использовании комбинации виброгасителей несущего винта и редуктора за счет блокирования передачи неустановившихся нагрузок на корпус вертолета.
Демонстрация технологии “нулевой вибрации” пройдет вслед за летными испытаниями виброгасителей HMVS, которые были завершены в марте и в ходе которых было достигнуто значительное снижение уровня вибрации несущего винта. Как отмечает Билл Уэлш, технический советник по динамике компании Sikorsky, в конструкции редуктора появятся противовибрационные приводы, которые призваны снизить уровень вибрации фюзеляжа вертолета.
Существующие на сегодняшний день активные системы контроля вибрации могут снизить воздействия в специфических зонах фюзеляжа, таких как кабина экипажа, но при этом способны привести к усугублению проблемы в других местах. По словам Уэлша, цель инженеров Sikorsky заключается в полном устранении вибрации, которая передается от несущего винта через редуктор на корпус. “Мы намерены остановить смещения редуктора, поэтому создаем специальную критическую точку, которая послужит барьером для передачи вибрации на фюзеляж вертолета”, – говорит он.
Виброгасители HMVS, разрабатываемые компаниями Lord и Sikorsky под эгидой программы Active Rotor Component Demonstration, возглавляемой Директоратом прикладных технологий армейской авиации США (AATD), прошли летные испытания на вертолете UH-60A Black Hawk. Виброгасители HMVS включают четыре бесколлекторных электродвигателя с контактными кольцами, размещенных в верхней части втулки несущего винта и снабженных вольфрамовыми эксцентриковыми противовесами. Ось вращения одной пары виброгасителей совпадает с осью вращения винта, тогда как вторая пара вращается в противоположном направлении со скоростью, в четыре раза превышающей скорость вращения винта.
В режиме висения подавления вибрации не требуется, поэтому каждая пара эксцентриковых противовесов вращается обособленно друг от друга. Как только вертолет начинает двигаться вперед, вращающиеся лопасти начинают создавать вибрационные нагрузки, в результате чего противовесы смещаются друг к другу, создавая несимметричную нагрузку.
“Мы специально создаем фазу несимметричной нагрузки, чтобы противостоять тем силам, которые генерируются несущим винтом, – говорит Уэлш. – Если на скорости 260 км/ч несущий винт создает нагрузку в 450 кг, аналогичное усилие генерируется нашим устройством. Нам необходимы противовесы, вращающиеся в противоположных направлениях, чтобы полностью подавить возникающие нагрузки”.
Результаты летных испытаний оправдали ожидания инженеров. Как поясняет Билл Уэлш, благодаря виброгасителям HMVS удалось снизить уровень вибрации на вертолетах UH-60A по сравнению с бифилярными демпферами. Бифилярный демпфер с четырьмя динамическими противовесами устанавливается в верхней части втулки и служит для гашения вибраций несущего винта. Виброгасители HMVS на 22 кг легче по сравнению с бифилярными демпферами для вертолетов Black Hawk; кроме того, электроэнергия, передаваемая на контактные кольца HMVS, также используется для питания антиобледенительной системы несущего винта.
В 1980-х годах для снижения уровня вибрации использовалась система гармонического управления шагом лопасти (HHC), однако ее применение ограничивалось определенными частотами вращения несущего винта. Позже проводились исследования в области индивидуального управления лопастями с приводами, расположенными непосредственно на несущем винте; однако оба способа выдвигали повышенные требования к системе управления несущим винтом. “Система HHC никогда не рассматривалась в качестве средства полного устранения нагрузок. Да, она работает, не влияя на износ сервоприводов несущего винта”, – подчеркивает Уэлш.
В скором времени ожидается проведение очередных летных испытаний системы “нулевой” вибрации в рамках программы Combat Tempered Platform Demonstration под эгидой AATD в целях увеличения долговечности и живучести военных вертолетов. В дополнение к HMVS компания Sikorsky планирует протестировать приводы системы активного управления вибрацией (AVC) компании Lord, которые будут смонтированы по четырем углам главного редуктора. “Таким образом, мы получим шесть узлов для предотвращения периодических смещений редуктора”, – отмечает Уэлш.
В целях снижения потенциального риска в первом поколении систем AVC активные виброгасители будут установлены в местах традиционного использования прежних демпферов. Величина сил, воздействующих на фюзеляж, будет измеряться 14 акселерометрами, распределенными по всему корпусу. Информация с этих датчиков будет передаваться на центральный блок управления, который уже будет распределять силовое воздействие для минимизации уровня вибрации.
Основная цель заключается в том, чтобы подавить основные вибрации на учетверенной частоте вращения несущего винта. “Однако существует и небольшой вклад от более высоких гармоник на 8 и 12 частотах, – добавляет Уэлш, – Хотя он достаточно низок, чтобы экипаж не обращал на него внимания. Так что в целом вибрации будут близки к нулевым”. (Авиатранспортное обозрение/Машиностроение Украины и мира)