劉偉

摘 要：本文主要介紹使用ACES2020HR振動(dòng)測(cè)試儀對(duì)MA600飛機(jī)螺旋槳進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試的程序，包括飛機(jī)狀態(tài)要求、設(shè)備的安裝方法、儀器的使用說(shuō)明以及配平調(diào)整的經(jīng)驗(yàn)技巧，為維修人員提供了可靠的參考資料，對(duì)提高工作效率、保障飛行任務(wù)有著重大的意義。

關(guān)鍵詞：MA600飛機(jī);螺旋槳;動(dòng)平衡測(cè)試;配平調(diào)整

1.引言

MA600飛機(jī)裝備的是漢勝公司制造的四葉、可變槳矩螺旋槳系統(tǒng)，最大轉(zhuǎn)速1200轉(zhuǎn)/分，旋轉(zhuǎn)直徑3.96m。系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)部分主要由槳葉、槳帽、槳轂和變矩作動(dòng)器組成，如果這些部件由于制造、裝配、外部損傷或污物沉積等原因?qū)е滦D(zhuǎn)部分的重量分布不均，就會(huì)使螺旋槳在高速旋轉(zhuǎn)時(shí)產(chǎn)生超出限制的振動(dòng)，從而損傷發(fā)動(dòng)機(jī)，影響飛行安全。對(duì)于MA600飛機(jī)，通常在槳葉的損傷修理區(qū)域達(dá)到100cm2以上、更換槳葉、飛機(jī)振動(dòng)大導(dǎo)致乘坐舒適度降低以及執(zhí)行定檢工作時(shí)需要進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。如果測(cè)試結(jié)果超出限制，需用增減配重片的方式進(jìn)行重量分配的調(diào)整。

本文介紹的動(dòng)平衡測(cè)試程序使用的是ACES2020HR振動(dòng)測(cè)試儀，它是Technology for Energy Corporation公司按照軍用標(biāo)準(zhǔn)研制生產(chǎn)的航空器螺旋槳振動(dòng)測(cè)試設(shè)備。它可以通過(guò)光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器和振動(dòng)傳感器的信號(hào)檢測(cè)出螺旋槳在各個(gè)轉(zhuǎn)速下的振動(dòng)值，并自動(dòng)給出減小振動(dòng)值的配平調(diào)整方案，已在我國(guó)陸、海、空、武警、公安、民航系統(tǒng)大量裝備。

2.MA600動(dòng)平衡測(cè)試程序

2.1 測(cè)試準(zhǔn)備工作

MA600飛機(jī)動(dòng)平衡測(cè)試的準(zhǔn)備工作主要是確認(rèn)檢測(cè)環(huán)境和安裝測(cè)試設(shè)備。對(duì)動(dòng)平衡測(cè)試影響最大的環(huán)境因素是風(fēng)，因此進(jìn)行測(cè)試時(shí)風(fēng)速不能超過(guò)20MPH。當(dāng)風(fēng)速大于5MPH時(shí)，不能將飛機(jī)放置在臨近障礙物的區(qū)域。測(cè)試時(shí)飛機(jī)必須迎風(fēng)停放，不能在側(cè)風(fēng)中進(jìn)行。

進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試需要安裝振動(dòng)傳感器、轉(zhuǎn)速傳感器和反光帶，ACES2020HR振動(dòng)測(cè)試儀支持雙發(fā)同時(shí)檢測(cè)，所以測(cè)試時(shí)可以根據(jù)需要安裝一套或者兩套測(cè)試設(shè)備，左、右發(fā)動(dòng)機(jī)的安裝方法相同。將測(cè)試儀與振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器連接電纜通過(guò)駕駛艙應(yīng)急逃生艙門(mén)沿機(jī)身、中央翼、發(fā)動(dòng)機(jī)短艙布置在發(fā)動(dòng)機(jī)前緣上部整流罩附近，并用紙膠帶粘在飛機(jī)表面確保電纜不與高溫部件、轉(zhuǎn)動(dòng)部件和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣道接觸。因?yàn)橥该髂z帶容易在飛機(jī)漆面上留下殘膠，而且很難清除，所以盡量不要用透明膠固定電纜。發(fā)動(dòng)機(jī)短艙和中央翼上線(xiàn)束部分應(yīng)增加固定點(diǎn)，以防止螺旋槳產(chǎn)生的氣流吹移電纜。

振動(dòng)傳感器和轉(zhuǎn)速傳感器的安裝需要拆下發(fā)動(dòng)機(jī)前緣上部右側(cè)的整流罩。振動(dòng)傳感器通過(guò)螺桿固定在發(fā)動(dòng)機(jī)前部機(jī)匣吊裝支架螺栓孔上（圖2），傳感器應(yīng)沿垂直方向安裝，并且安裝緊固，以減少振動(dòng)誤差。光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器通過(guò)整流罩的內(nèi)六方螺釘安裝在發(fā)動(dòng)機(jī)整流罩12點(diǎn)鐘的位置上，探頭應(yīng)沿航向方向正對(duì)槳葉。將電纜中具有三個(gè)插釘?shù)慕宇^與光學(xué)傳感器和測(cè)試儀上標(biāo)有“TACH1”或“TACH2”的接口相連，將電纜中具有六個(gè)插釘?shù)慕宇^與振動(dòng)傳感器和測(cè)試儀上標(biāo)有“CHANNELA”或“CHANNELB”的接口相連。通?！癟ACH 1”和“CHANNEL A”連接左發(fā)的電纜，“TACH 2”和“CHANNEL B”連接右發(fā)的電纜。

光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器是通過(guò)接收反光帶的反射光束來(lái)確定轉(zhuǎn)速的，因此安裝反光膠帶紙可以結(jié)合光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器的對(duì)準(zhǔn)校驗(yàn)一起進(jìn)行。連接好傳感器與測(cè)試儀之間的電纜后，進(jìn)入測(cè)試儀的“傳感器連接（Connect Sensor）”頁(yè)面，按壓屏幕左下角“轉(zhuǎn)速電源（Tach Pwr）”對(duì)應(yīng)的F1鍵，可以接通光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器的電源。此時(shí)屏幕上顯示“Tach power is ON”。將任意一片槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)到12：00位置（面對(duì)螺旋槳方向），取一段長(zhǎng)度大約為26mm的反光帶放在槳葉根部中線(xiàn)對(duì)準(zhǔn)光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器的位置（此時(shí)先不要揭掉膠帶紙背面的防粘護(hù)膜），反光面對(duì)準(zhǔn)光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器。觀察光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器后面的指示燈，如果光學(xué)轉(zhuǎn)速傳感器的光束對(duì)準(zhǔn)反光帶，紅色指示燈會(huì)亮起。徹底清潔槳葉上反光所在的區(qū)域，并粘貼反光帶。

2.2測(cè)試程序

測(cè)試前應(yīng)確認(rèn)測(cè)試儀的電池已充好電，傳感器安裝正確，電纜和反光帶粘貼牢固，飛機(jī)處于可試車(chē)狀態(tài)。初次測(cè)試時(shí)可以不拆除槳盤(pán)上原有的配重，但如果測(cè)試結(jié)果超標(biāo)，就需要拆除配重并從新設(shè)置測(cè)試儀的參數(shù)進(jìn)行首輪測(cè)試。將測(cè)試儀開(kāi)機(jī)，在操作頁(yè)面中依次選擇【Propeller Balance】、【Start Job】、【MA600/MA600F】進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)選擇頁(yè)面，輸入所測(cè)試的發(fā)動(dòng)機(jī)的序號(hào)、裝機(jī)位置、使用時(shí)間等信息，以便于測(cè)試完成后查看相關(guān)記錄。繼續(xù)按照操作頁(yè)面的提示進(jìn)行相應(yīng)的選擇，直到進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)頁(yè)面（圖3）。啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，當(dāng)槳葉離開(kāi)順槳位置后，頁(yè)面的“Current RPM”位置將顯示螺旋槳的實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過(guò)調(diào)整功率桿和狀態(tài)桿使實(shí)際轉(zhuǎn)速盡可能的接近設(shè)置轉(zhuǎn)速1050。通常狀態(tài)桿在最大轉(zhuǎn)速，功率桿在87.5°位置，轉(zhuǎn)速大概即為1050。當(dāng)轉(zhuǎn)速差（Difference項(xiàng)所顯示的數(shù)值）穩(wěn)定且小于5時(shí)，按壓【ENTER】鍵接受此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的工作狀態(tài)，屏幕將顯示圖4所示的轉(zhuǎn)速信息頁(yè)面。此頁(yè)面包括發(fā)動(dòng)機(jī)振動(dòng)值的實(shí)際（Current）狀態(tài)和平均（Average）狀態(tài)。每種狀態(tài)均包含轉(zhuǎn)速（RMP）、振動(dòng)值（IPS）和相位角（Phase），同時(shí)還顯示實(shí)際轉(zhuǎn)速和平均值差額的百分比。

當(dāng)該差額數(shù)值降到最低點(diǎn)且不再下降時(shí)，按壓【ENTER】鍵停止數(shù)據(jù)采集。此時(shí)會(huì)跳出工作預(yù)覽（Review Job）頁(yè)面（圖5），發(fā)動(dòng)機(jī)的振動(dòng)值（IPS）和相位角（Eng）將顯示在屏幕上。如果螺旋槳?jiǎng)悠胶鉁y(cè)試值大于1.0時(shí)，必須在3個(gè)工作日內(nèi)更換螺旋槳槳葉;當(dāng)動(dòng)平衡測(cè)試值介于1.0（含）與0.4之間時(shí)，必須調(diào)整至低于0.2;測(cè)試值介于0.4in/s（含）與0.2之間時(shí)，可自行決定是否調(diào)整，如果調(diào)整則調(diào)整目標(biāo)值應(yīng)低于0.2;當(dāng)測(cè)試值低于0.2時(shí)無(wú)需調(diào)整。如果需要調(diào)整可以在“Review Job”頁(yè)面按壓【ENTER】鍵和下一頁(yè)面上“Continue”對(duì)應(yīng)的【F3】鍵，將顯示圖6所示的“螺旋槳安裝配重建議方案”。

按照方案的建議在相應(yīng)孔位安裝對(duì)應(yīng)重量的配重。需要注意的是在安裝新配重前應(yīng)拆除所有舊的配重?？孜痪幪?hào)是逆航向從粘貼反光帶的槳葉起逆時(shí)針排序，一共28個(gè)孔（圖7），每個(gè)孔的配重重量不應(yīng)超過(guò)65g。如果實(shí)際配重?zé)o法精確到測(cè)試儀建議的重量，允許在盡可能接近的情況下有所差異，但必須將真實(shí)的配重信息輸入圖6所示的“Implemented”欄內(nèi)。

完成配重的安裝和輸入后，啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)再次進(jìn)行動(dòng)平衡測(cè)試。一般情況調(diào)整3次就能將振動(dòng)值降低到0.2之內(nèi)。若多次配平后仍然超標(biāo)，應(yīng)考慮槳葉的重量差異可能太大。因?yàn)槊科瑯~的出廠重量都不同，最大可能相差400-600克，在這種情況下，很難通過(guò)調(diào)節(jié)配重降低振動(dòng)值，只能更換為重量相似的槳葉。

3.總結(jié)

MA600螺旋槳?jiǎng)悠胶鉁y(cè)試是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力、程序繁雜的工作，尤其是每次配平都需要拆除槳帽和舊配重，反復(fù)的拆裝和試車(chē)工作容易使人厭倦，失去耐心。因此需要維修人員具有專(zhuān)業(yè)的技術(shù)水平、豐富的維護(hù)經(jīng)驗(yàn)以及強(qiáng)烈的責(zé)任心。從準(zhǔn)備工作到測(cè)試配平都應(yīng)嚴(yán)格按照手冊(cè)的要求進(jìn)行，盡可能根據(jù)設(shè)備建議的方案調(diào)整配重，只有這樣才能快速將振動(dòng)值調(diào)整到最佳狀態(tài)，從而提高工作效率，保障飛行任務(wù)的順利進(jìn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1] MA600飛機(jī)維護(hù)手冊(cè)[M].中航西飛民用飛機(jī)有限公司.2021.3

[2] ACES2020HR振動(dòng)測(cè)試儀使用說(shuō)明.