直升機結構可靠性設計與安全性設計是產品設計的重要組成部分,通常采取下列技術途徑。
安全壽命設計、損傷容限疲勞設計
機體結構中的單通路傳力結構,對于無法實現損傷容限設計的部件,如主減速器撐桿及連接件,可采用安全壽命設計;對于能夠實現損傷容限設計的部件,可采用安全壽命設計,也可設計成安全裂紋擴展結構。
直升機旋翼、尾槳等動部件附近的機體結構,在持續的高周交變載荷下工作,設計中除 了應盡量降低結構應力幅值外,還應采取各種抗疲勞設計措施。
旋冀、尾槳是直升機的主要振源,應通過旋翼、尾槳和機體的動力學設計,降低全機振 動水平,改善乘員及設備的振動環境。
余度設計
余度設計對于故障率較高的系統特別重要。采用余度設計,就是在總系統中,采用幾套功能完全相同的裝置或支持分系統,當其中一套裝置或支持分系統出現故障時,余下裝置或支持分系統替代其工作,確保總系統正常工作。
破損安全設計
破損安全結構能提供結構臨近破損的各種癥候并有充足的時間進行檢查,以防破損進一步發展到危險的程度。
破損安全設計具體方法如下:
a.重復傳力路線
兩條傳力路線中每一條都可以安全地傳遞檢查間隔期間所要求的飛行載荷。對于重復傳力路線,定期檢查必須能檢查出破損構件。
b.備用傳力路線
一舞替代傳力路線僅在主傳力路線的結構破壞以后才開始傳遞載荷,在此后的例行檢查 必須能查明損傷,并修復損傷的主傳力路線的結構。
c.局部破損指示器
為了避免出現毀壞狀況,要實時可靠地指示局部破損狀態,便于及時采取修復措施。
AH-64直升機的槳轂是一種柔性梁結構,每個柔性梁結構由22根疊片疊合而成。其中10根疊片斷裂,柔性梁仍能承受設計載荷。復合材料本身就具有良好的破損安全性、良 好的止裂能力和很低的裂紋擴展速率。
告警設計
告警設計是安全性設計的重要方法。當直升機系統工作達到臨界狀態,危及飛行安全 時,必須及時、準確地告示駕駛員引起關注,并采取有效糾正措施,確保飛行安全。
對于危及飛行安全的重大故障,如液壓系統失效、旋翼轉速超轉等,這些故障不但有字 幕顯示告警、燈光閃爍告警指示,而且有聲響或語言告警信號。
在設計時,告警系統或裝置應具有高可靠性,虛警率應低于規定值。
使用維修的安全設計
設計中,應滿足人素工程要求,使得操縱、控制程序與人的思維、行為習慣相一致,將使用中的人為失誤造成的事故減到最少。設計中應盡可能留有足夠空間,使空勤人員以正常的姿態進行駕駛與操作,不要碰觸周圍的控制機構(如總距桿、駕駛桿、油門桿、電門開 關等)。駕駛艙布置有序,色彩協調,使駕駛人員舒適。
對于設計中,無法確保絕對安全時,應采取維修措施(如定時維修等)予以補救。
采用優先損壞的原則
采用優先損壞的原則是大家所熟知的“舍車保帥”的設計方法。例如,直升機的機身結構與起落架設計時,通常前者采用的安全系數大,這樣發生事故時先損壞起落架以保護位于機身結構中的飛行人員。而直升機上安裝在主減速器上的交流發電機,發電機軸的結構采取柔性剪斷設計,當發電機卡死時,使發電機軸易于斷裂,從而保護主減速器的內部結構。
(注:文章轉自“通航之家”官微)
掃一掃,關注津航動態
轉載請注明來自夕逆IT,本文標題:《直升機原理與構造》

還沒有評論,來說兩句吧...