对于新研制的直升机传动轴系,设计阶段通常要进行多种方案对比与影响参数分析,以获得相对较优的设计方案,但采用有限元法计算工作量较大、计算效率偏低,亟需一种快速且精确的直升机传动轴临界转速分析方法。以某直升机尾斜轴为研究对象,建立了综合考虑弯矩、横向位移、剪切变形、转动惯量、陀螺力矩和轴向力等因素影响的尾传动轴临界转速的计算模型,推导出临界转速计算公式。通过对比多种分析模型的计算结果,获得了各个影响因素对直升机尾传动轴临界转速的影响规律,并给出了选用直升机尾传动轴临界转速分析方法的建议。

直升机传动系统旋翼轴系振动是影响其运行可靠性的重要因素,为了提高某共轴反转双旋翼传动系统旋翼轴系扭振安全裕度,在考虑轻量化设计的前提下,通过改变轴段直径尺寸或改变激励频率,使得扭振固有频率与激励频率错开,达到避免共振的目的,实现了轴系扭振调频的优化设计。优化后的轴系扭振安全裕度达到10%以上,扭振特性得到了有效改善。其计算与优化方法对直升机传动系统旋翼轴系的改进设计具有一定的指导意义。

通过对国内外直升机减速器干运转试验结论的分析,从齿轮、轴承、机匣、润滑系统、润滑介质等方面出发,研究减速器干运转能力设计与分析方法,指导减速器设计阶段各零部件的详细设计。分析了干运转试验方法,通过设计实例的干运转试验,验证了该方法的可行性,改变了过去只能依赖物理样机试验结果进行优化设计的被动局面,对以往干运转试验得出指导性意见进行正向设计完善。

分析了同轴面齿轮分扭传动在某型直升机主减速器中的应用,并借助于等效位移与等效刚度的定义,揭示了同轴面齿轮分扭传动不均载机理。应用解析的方法,建立了同轴面齿轮分扭传动的均载计算模型。基于均载计算模型,采用数值仿真计算的方法,初步探索了系统参数对同轴面齿轮分扭传动均载性能的影响规律。分析结果表明,当输入齿轮采用大弹性支撑时,系统均载性能对齿侧间隙低敏感。

单旋翼带尾桨直升机的抗侧风能力通常受限于尾桨距上限,本文通过分析机身的横向气动特性,主要包含横向偏航力矩系数和横向阻力系数对直升机抗侧风能力的影响;得出横向偏航力矩系数对直升机的抗侧风能力有显著影响,并给出降低横向偏航力矩的部分措施以提高直升机的抗侧风能力。

光机身对直升机气动特性影响比较大,准确地获得光机身的气动特性数据对直升机的内部系统布置与减阻设计具有重要作用。首先对三种不同类型的直升机光机身的气动特性进行CFD计算,之后分别采用增量法和比例法分析了计算结果与风洞试验结果之间的相关性。结果表明,光机身气动特性的CFD计算值与风洞试验结果的变化趋势一致。当攻角或侧滑角变化时,两者的差值变化比较大;但是在大部分攻角或侧滑角范围内,两者的比值在某个固定值附近。研究结果可为直升机光机身气动特性计算方法选取和计算结果修正提供一定的参考。

直升机着舰流场复杂多变,严重影响着旋翼的气动环境,进而影响直升机着舰安全。本文基于计算流体力学(Computational fluid dynamics,CFD)技术建立了一个直升机动态着舰的数值模拟方法,并以此研究直升机着舰过程中的气动载荷变化。该方法以N-S方程作为控制方程,并选取k-ω湍流模型来提高对涡流场的捕捉精度,采用动量源方法模拟旋翼。应用所建立的方法,着重分析了直升机侧弦进场、垂直降落过程中的耦合流场特征和气动载荷变化。结果表明:直升机侧弦进场时旋翼会与甲板舷涡以及舰船艉部的涡回流区发生较强的涡干扰,导致拉力显著降低,在舰面效应的影响下易产生一个附加的滚转力矩,影响直升机姿态稳定;垂直降落时在上述干扰的综合作用下,旋翼拉力呈现出先减小、后增大的特点,各气动载荷在接近甲板时会出现剧烈的波动,加大了着舰风险。

某型直升机在使用过程中,发生过水平安定面侧垂尾个别连接螺栓断裂的故障现象,该故障若不及时发现将直接影响直升机的飞行安全。通过对螺栓断裂原因分析,提出了在保证连接形式不变条件下,改进螺栓结构,经设计软件强度校核和空中试验验证,证明改进后的螺栓结构能够满足使用要求。

直升机地面开车,若旋翼后退型摆振运动模态与桨毂中心有平移的机体在起落架上的刚体模态频率耦合,这种现象称为地面共振。除频率避开外,还可通过安装抑制旋翼摆振运动的桨叶阻尼器或用带缓冲支柱的起落架来提供抑制地面共振现象的阻尼。桨叶阻尼器常见的有液压阻尼器、黏弹阻尼器和液弹阻尼器3种。基于某直升机数据,文中计算其安装3种阻尼器后的地面共振特性,分析不同阻尼器对地面共振特性的影响。

文章讲述了直升机液压系统的功用及组成，对直升机液压系统的现状进行了分析，并对液压系统未来的发展趋势进行了论述。