本发明专利技术涉及一种减振装置,振动是由于飞机的叶片运动在直升飞机的驾驶员座椅中产生的。这样的装置是以重量轻和成本低的气动系统为基础,它抵消驾驶员经受的振动,因为它抑制座椅结构的运动使振动被气动球吸收并不再传送到驾驶员的身体。另外,该装置包括连接在安全机构和固定支座的支持结构,将它设置在气动被纹管之上和在安全机构上面垂直移动,引导衰减和隔离由飞机旋翼产生的振动。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及一种装置用于减轻由于这种飞机叶片的运动在飞行员座椅上产生的振动。在飞行时,座椅、驾驶杆、总距操纵杆、脚踏板和控制机械把振动直接传送给飞行员的身体,他感受到无休止的振动,这可能给飞行安全造成危险,并随着时间之后造成飞行员的健康问题,特别是脊柱和背部,这要求在身体治疗过程中花费大量的金钱而在某些情况下造成飞行人员的提前退休。为了减轻与直升飞机飞行员直接接触的各种元件或组件所产生的振动的目的,本 专利技术提供一种装置,它是根据重量轻成本低的一种气动系统,补偿飞行员受到的振动,所有时间它抑制底板或座椅的运动使振动被气动球吸收不再传送给飞行员的身体。
技术介绍
—般认为直升飞机有各种各样振源产生的大量振动,从在飞行时由于空气动力的效应,如气动弹性力学和航空力学的不稳定性起源的简单振动,到由马达和旋翼所产生的更大范围的振动。当分析直升飞机的特性时可以观察到在起飞和着陆时振动的强度更大。由振动产生的作用分为两类由空气动力原因产生的作用和机械原因产生的作用。所有这些作用造成不同类型的影响,如空勤人员的舒适和效率问题,设备的动态部件和结构的疲劳问题或者电子仪器的精度和效率水平问题。直升飞机主旋翼产生的振动在3到12Hz (赫兹)的范围内和该频率取决于叶片的数目。这个范围大大低于由尾桨所产生的振动,尾桨诱发的振动在20到25Hz之间。产生的振动以低频振动的形式传送通过飞机机身并对直升飞机的控制、子系统的操作和空勤人员的舒适度有不利的影响,在双叶旋翼的飞机中,如UH-IH直升飞机影响最为严重。可把振动定义为固体质点围绕它们平衡点的振荡运动。技术上几乎不可能建造一种机器它将能量从一个地方移动到另一个地方而没有某种类型的振动伴随的效果。运动部件越大,产生振动的可能性就越大,通常还伴随着噪音。振动对人身体的影响取决于幅度和持续时间。由于对人身体可能有不利影响的关系,低频振动(I-IOOHz范围)对空勤人员最为有害。当研究振动的特性时重要的是考虑到4个方面大小、频率、方向和持续时间。所以,在直升飞机飞行时存在的较大问题之一是主旋翼和尾桨产生的振动,它们直接传送给飞行人员,特别是驾驶员和副驾驶员,所有时间这些空勤人员的座椅都直接连接在上述旋翼的梁上,它们是飞机机架的一部分。在这种情况下,飞行员每次驾驶直升飞机,叶片的运动将被直接传送到他的座椅因而传给他的身体,这导致将来严重的健康问题。由于这种情况,专门从事航空航天医学研究的医疗中心对飞行员的健康和身体的整体状况进行了连续的跟踪研究,把重点放在直升飞机飞行员,因为他们在更大程度上经受暴露在有害的振动中。在这组人群中观察到的主要结果是通常发现反映在腰椎的问题占63%,随着连续暴露在飞机产生的振动中产生更高比例的加重病例,甚至造成不可逆的伤害。除了影响飞行员的腰部之外,振动还影响视觉的敏锐性、马达的功能和定位,在飞机操作中产生风险。用同样的方式,在旋翼飞机的世界和在航空航天医学领域内,对直升飞机的振动和对飞行员身体造成的影响的研究已经给予特别的兴趣。航空航天医学把他们的努力集中在提高飞行员在飞行中保持良好姿势重要性的认识上和对由振动造成病痛的空勤人员保持每日更新他们的数据库。同时,在设计和技术开发的另一个层面,已经把努力集中在寻求使发动机操纵盘产生的最大振动最小化的各项措施并已经改良飞机的设计以便提供更舒适的飞行。按照ColegioOficial de Pilotos de la Aviacion Comercial (COPAC)(民用航空驾驶员的官办学校),奥地利军队的研究主要集中在直升飞机座椅,考虑到国际标准化组织的特征数据,ISO 2631,指导对整个身体暴露在振动中对人体影响的评价。例如,已经证明,在海岸区非常有用的型号“Bell 212”飞机在用100节速度飞行时在座椅下地板的振动达到12Hz。当对实际飞行中的飞机和座椅板上传感器进行分析时,观察到座椅增加振动幅度 峰值,意味着,座椅对座椅上的飞行员有明显的负面影响。为了校正它,奥地利军队减小“Bell 212”的最大飞行速度到90节。对每架直升飞机,飞行员座椅的振动频率都是不同的并与旋翼的叶片数目有关,如对双叶直升飞机象UH-IH的估计值是12Hz。在“飞行员”杂志上出版的一项研究中,丹麦声学学院在1986年9月进行一项职业上全身暴露在振动中的生理影响的研究,用“Bell 212”和“AS332 Super Puma”的10位飞行员,后者是特性与UH-IH比较相近的中等尺寸的直升飞机,每天飞行的持续时间在3到6小时之间,得到的结果是,用按照ISO 2631的负荷过滤器测量到的直升飞机的振动非常接近于有叶片转动频率的纯正弦暴露,在Bell 212飞机情况下这频率是11Hz,它使飞行员产生身体不舒服。同样,在对美国海军802位飞行员进行的检查中,72. 8%的人在直升机飞行中一次或多次感受到背部不舒服。按照在上述研究中得到的数据,振动产生大量的各种各样的症状,因为数据表示在经受背痛之前应该存在最小的暴露到飞行持续时间中。结果,它确定在开发新的飞机座椅设计时有两个基本因素应该考虑和这两个因素与直升飞机飞行员中大多数背痛的案例有直接关系,它们是在飞行中飞行员的姿势和暴露在由座椅、驾驶杆和脚踏板传送的振动中。因此,有必要考虑能减轻由直升飞机主旋翼和尾桨产生的振动,而无需修改飞机这两个主要部件任何一个的装置或系统。在这种情况下,在目前的技术条件下,有各种类型的减振系统用于安装在直升飞机驾驶员的座椅中。在欧洲专利EP 1392987中找到其中一个,它称为振动吸收装置用于减轻直升飞机中的振动和包括将机械能转换成电能的装置。这装置被安装在连接在飞机结构的底板上和它的减振效应是根据使用在至少一根弹簧中悬挂磁性电路,其中将所有的装置安装在直升飞机的主旋翼中。按照前述文献描述的专利技术的应用中存在的主要缺点之一是,将减振系统安装在飞机的外面,特别是在主旋翼中,这使这种装置的安装和维修成本提高。还有,由于飞机需要包括外部装置,它影响到叶片的性能从而产生风险。在另一方面,欧洲专利EP 1659309报告一种减振设备用于减轻由直升飞机旋翼运动产生的振动,其中这样的设备包括在减振室内运动液压流体的活塞,它通过这种流体的压力抵抗该活塞的运动,它提供作用与活塞运动相反的减振力减轻或抵消由飞机旋翼产生的振动。上述文件中描述的专利技术其主要的缺点是振动吸收系统的复杂性,它必需包括直升飞机不适合使用的液压流体,使得包含这样的流体的该室可能遭受冲击引起破裂让流体流出从而诱发直升飞机旋翼的各种问题。考虑到上述的信息,很清楚在现有技术条件下需要设计和实施一种装置以便减轻由直升飞机旋翼产生的并通过飞行员座椅直接传送给他的振动,其中这样的装置不会影响飞行的机械,不会影响飞行员的舒适,它是很容易安装和维修和还是不贵的、可移动的,以及可以安装在任何类型的直升飞机中,和适合任何飞行员,不管他的体重和身体素质。附图说明通过各附图可用更好的方式理解本专利技术,图中表示组成要保护的直升飞机飞行员 的座椅中减振系统的每个元件。还有,各图表示构成这样的系统的每个元件的指定参考数字。图I表示连接在飞机座椅支持的本专利技术减振装置的总图。图2表示连接在飞机座椅支持的本专利技术减振装置的前视本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】
【专利技术属性】
技术研发人员:C罗贾斯加莱戈,J马亚特莱斯,
申请(专利权)人:哥伦比亚国防部空军,
类型:
国别省市:
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