刚性共轴双旋翼动平衡调整方法研究

唐虎生，黄安

中国直升机设计研究所

无人直升机桨叶的加工误差和气动干扰会引起较大振动响应，刚性共轴双旋翼无人直升机气动载荷复杂，振动响应大，其动平衡调整是一项十分重要的工作。本文参考常规构型动平衡调整方法，对刚性共轴双旋翼无人直升机动平衡调整进行研究，根据双旋翼气动特性，采用试重法，简化双旋翼配重加载方式，可在地面简便快捷地调整旋翼动平衡。

无人直升机旋翼系统是升力的来源，也是无人直升机振动的主要来源之一，无人直升机特殊的飞行模式虽具有优良飞行性能，但也一直被振动问题困扰。降低无人直升机振动并提高其飞行品质，是新型无人直升机研制的重难点。由于加工误差和气动干扰，旋翼系统工作时，各桨叶离心力和气动载荷力不相等因素会使旋翼系统产生较大振动。刚性共轴双旋翼由相反旋转的上、下两副刚性旋翼构成，具有体积小，结构紧凑，翼面载荷小，且无人直升机能以较高的速度前行等优点。但刚性共轴双旋翼无人直升机的上下旋翼之间、旋翼与机体之间产生的严重气动干扰，与常规构型无人直升机截然不同，刚性共轴双旋翼转速快，气动载荷复杂，旋翼系统产生的振动载荷更大，更需要对旋翼系统进行动平衡调整。本文参考常规构型无人直升机动平衡调整方法，对刚性共轴双旋翼动平衡调整进行研究。

无人直升机主要通过桨距调节升力和飞行速度，旋翼的旋转速率是定值，每片桨叶的气动载荷是一个相位不同、周期相同的周期函数，各桨叶的载荷在桨毂叠加后引起的振动频率是定值。……