基于UDT的旋翼锥体测量系统的设计与实现

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1、总第184期2015年第2期直升机技术HEuC0p7IER’I卫CHNIQUE7rotalNo．184No．22015文章编号：1673．1220(2015)02旬38旬5基于UDT的旋翼锥体测量系统的设计与实现毛海涛，景垄，周圣林(海军装备研究院航空所，上海200436)摘要旋翼锥体测量是直升机一项重要的常规视情检查项目，由于旋翼锥体直接影响直升机的振动，而且使用频度较大，所以旋翼锥体测量方法是直升机研究的一个重要内容。研究了一种基于uDT设备的旋翼锥体测量方法，分析了其工作原理及锥体的计算方法，并在此基础上设计实现了一套具有综合测量、实时处理和故障诊断能力的直升机旋翼锥体测

2、量系统。关键词uDT；直升机；旋翼锥体测量中图分类号：7I码06；V267文献标识码：ADesignandImplementationofRotorTrackMeasu—ngSystemBasedonUDTMAOHaita0，JINGKun，ZHOUShendin(InstituteofAvi8tionEqllipment，NavalAcademyof灿删瑚ent，Sh锄曲ai200436，cllina)AbstractRotortrackmeasuringisageneralandiInponaIltmaintenanceworkofhelicopter．Rotortrack

3、direcdyefl’ectsvibrationofhelicopterandcheckingrotor舰ckinhighfk(Iuency，sothewayofmeasuringrotortI_ackisanimportantresearchdirection．ThispapermainlyintI_}0ducedtlleprinciple0fameasuringmet}lodbasedonUDT．AmtortmckmeasuringsystemwitIltIleabilit)r0fcomprehen—siVemeasurement，realtimepmcessingandf

4、auhdiagnosiswasdesignedaIldiIIlplemented．KeywordsUDT；helicopter；measuringIotortlackO引言直升机旋翼桨尖的运动轨迹习惯上称为旋翼锥体。如果希望降低直升机振动水平(1Q)，改善直升机振动环境，确保旋翼工作在正常状态，就必需精确测量旋翼的锥体，对锥体状况进行实时监测。直升机在飞行时，旋翼工作在复杂的气动环境中，旋翼桨叶运动及其所承受的载荷都比较复杂，影响因数很多，造成了旋翼桨尖运动轨迹的复杂性【1J。在进行直升机旋翼桨尖运动轨迹测量时，不仅要测量桨叶的挥舞运动，还要测量桨叶的摆动，这些参数将对旋翼的正

5、常工作产生很大的影响BJ。由于旋翼锥体在直升机维护工作中占有相当的比例，对于精确测量旋翼锥体的方法也在不断进行改进和发展¨。51。图1是几种常规的旋翼锥体测量方法及其基本特点。在国内，目前直8直升机采用收稿日期：2014一ll—15作者简介：毛海涛(1980一)，男，江苏靖江人，硕士，工程师，主要研究方向：航空综合保障。2015年第2期毛海涛，景垄，周圣林：基于uDT的旋翼锥体测量系统的设计与实现。39·的是打纸筒法，直9和直11直升机采用的是频闪仪法，都普遍存在测量精度低、易受到环节条件制约等不足。而自动桨叶轨迹仪法是一种省时、省力且高打纸筒手持不精确危险仅能在地面使用频闪仪

6、手持测量的因杂程度有关精度低、测量时间长精度的测量方法，国外已经推广使用，而国内关于该技术的应用研究还比较有限。本文将围绕该技术的研究和应用实现开展相关研究工作。照相机手持测量精果与天气有关得到测量结果周期长自动桨叶轨迹仪完全自动测量，驶也可操作测量精度与人平、天气、直升机的复杂程度等无关图1常规旋翼锥体测量方法和基本特点1基于UDT的旋翼锥体测量方法和原理1．1UDT的工作原理通用轨迹设备(uTD，Universal7n．ackDevice)是美国signalProcessingSystem(SPs)公司(现被GE公司收购)研制的一种专用的测量旋翼轨迹的光电传感器。其工作原理

7、如图2所示，在uTD上有两个安装角为11o的光电感应器，当某片桨叶扫过时，uDT输出三个电脉冲信号。对于某一片桨叶来说，在UTD可感受的两个夹角为11o的区域内，当桨叶前沿与第一束光线相交时，urID输出第一个脉冲，当桨叶前沿与第二束光线相交时，uTD输出第二个脉冲，当桨叶后沿与第二束光线相交时，utID输出第三个脉冲，即每片桨叶输出三个脉冲。依次类推，其它桨叶也输出三个脉冲，为了区别不同的桨叶，还需一个方位传感器来确定究竟是哪片桨叶。方位传感器一般采用转速传感器，有磁电传感器和光电传感器两