Научная статья на тему 'Opšte vibracije na sedištu pilota kod dva tipa helikoptera '

Opšte vibracije na sedištu pilota kod dva tipa helikoptera Текст научной статьи по специальности «Медицинские технологии»

CC BY
84
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Vojnotehnički glasnik
Ключевые слова
opšte vibracije / ekspozicija / piloti helikoptera / radna sposobnost / whole body vibration / exposure / helicopter pilots / working ability

Аннотация научной статьи по медицинским технологиям, автор научной работы — Živković Dejan, Basarić Gradimir, Jovelić Stojan

U ovom radu opisano je merenje opštih vibracija na sedištu pilota kod dva tipa helikoptera (po jedna letelica) sa turbomlaznim motorima, kao i trećinsko-oktavna analiza ubrzanja opštih vibracija u sve tri ose. Iz dobijenih rezultata sledi da su nivoi ubrzanja kod prvog tipa helikoptera najveći u trećinsko-oktavnom opsegu sa centralnom frekvencijom od 16 Hz. Maksimalne vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za režime lebdenja (0,977 m/s2) i horizontalnog leta pri brzini od 250 km/h (0,950 m/s2), a dopušteno vreme neprekidnog izlaganja za ove nivoe ubrzanja iznosi približno 5 sati. Kod drugog tipa helikoptera nivoi ubrzanja su maksimalni u trećinsko-oktavnom opsegu sa centralnom frekvencijom od 6,3 Hz. Najveće vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za režime zaokreta (0,737 m/s2) i horizontalnog leta pri brzini od 200 km/h (0,621 m/s2), a dopušteno vreme neprekidnog izlaganja za ove nivoe ubrzanja iznosi približno tri sata. Nivoi ubrzanja u pravcu x i y ose su kod oba tipa helikoptera, u svim režimima i svim trećinsko-oktavnim opsezima, bill daleko ispod graničnih vrednosti ubrzanja za vreme izlaganja od 24 časa. S obzirom na to da je neprekidno dnevno trajanje leta pilota u ispitivanim režimima u oba helikoptera ispod navedenih intervala, može se konstatovati da nivoi opštih vibracija ne utiču bitno na radnu sposobnost pilota.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Whole body vibration on helicopter pilot seat for two types of helicopters

The aim of the work was to measure the whole body vibration on helicopter pilot seats in two types of helicopters with jet engines and to accomplish the third octave analysis of whole body vibration acceleration in all three axes. The results of measurement on the first type of helicopters showed that the highest acceleration levels were in third octave band with the mid frequency of 16 Hz. The highest whole body vibration acceleration values were for the following regimes: the regime of levitation and the regime of horizontal flight with a speed of 250 km/h. The permissible exposure time periods for these acceleration levels were around 5 hours. The results of measurement on the second type of helicopters showed that the highest acceleration levels were in the third octave band with the mid frequency of 6,3 Hz. The highest whole body vibration acceleration values were for the following regimes: the regime of turning point and the regime of horizontal flight with a speed of 200 km/h. The permissible exposure time periods for these acceleration levels were around 3 hours. The acceleration levels in X or Y axes for both types of helicopters, in all regimes and all third octave bands, were very far below from the exposure levels for 24 hours. Since the pilots 'continuous exposure in the investigated regimes of flights is below these mentioned time periods, we can conclude that the whole body vibration levels do not have significant effects on the pilots' working ability.

Текст научной работы на тему «Opšte vibracije na sedištu pilota kod dva tipa helikoptera »

Dejan Živković, dip], tnž. Gradimir Basarić,

dip!, inž.

Irtttaut za mediciou rada ZPM VMA.

Beograd

Dr sc med. Stojan Jovelić,

pukovnik

Institut 7Л va/duhoplovnu medtcinu 2J>M VMA. Beograd

OPŠTE VIBRACIJE NA SEDIŠTU PILOTA KOD DVATIPA HELIKOPTERA

UDC: 613.644 : 358.432 : 623.746.174

Rezime:

U ovom radu opisano je merenje opStih vibracija na sediStu pilota kod dva tipa heli-koptera ('po jedna letelica) sa turbomlaznim motorima, kao i trećinsko-oktavna analiza ubr• zanja op.Uih vibracija и sve tri ose. Iz dobijenih rezultata sledi da su nivoi ubnanja kod pr-vog tipa helikoptera najveći и trećinsko-okta vnom opsegu sa centralnom frekvcrtcijom od 16 Hz. Maksimalne vrednosii ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za retime leb-denja (0,977 m/s1) i horizonlalnog letapri brzini od 250 km/h (0,950 m/r), a dopušleno vre-me neprekidnog izlaganja za ove nivoe ubrzanja iznosi priblitno 5 sati. Kod drugog tipa he• likoptera nivoi ubrzanja su maksimalni и trećinsko-oktavnom opsegu sa centralnom frekven-cijom od 6,5 Hz. Največe vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za retime zaokreta (0.737 m/s7) i horizontalnog leta pri brzini od 200 km/h (0,621 m/s1), a dopu-steno vreme neprekidnog izlaganja za ove nivoe ubrzanja iznosi pribliino tri sata. Nivoi ubrzanja и pravcu x i v ose su koa oba tipa helikoptera, и svim reiimima i svim trećinsko-oktavnim opsezima, bili daleko ispod graničnih vrednosti ubrzanja za vreme izlaganja od 24 ćasa. S obzirom na to da je neprekidno dnevno trajanje leta pilota и ispitivanim reiimima и oba helikoptera ispod navedenih intervala, mote se konstatovati da nivoi opstih vibracija ne ufiču bitno na radnu sposobnost pilota.

Ključne reči: opste vibraeije, ekspozieija, piloti helikoptera, radna sposobnost.

WHOLE BODY VIBRATION ON HELICOPTER PILOT SEAT FOR TWO TYPES OF HELICOPTERS

Summary:

The aim of the work was to measure the whole body vibration on helicopter pilot seats in two types of helicopters with jet engines and to accomplish the third octave analysis of whole body vibration acceleration in all three axes. The results of measurement on the first type of helicopters showed that the highest acceleration levels were in third octave band with the mid frequency of 16 Hz. The highest whole body vibration acceleration values were for the following regimes: the regime of levitation and the regime of horizontal flight with a speed of250 km/h. The permissible exposure time periods for these acceleration levels were around 5 hours. The results of measurement on the second type of helicopters showed that the highest acceleration levels were in the third octave band with the mid frequency of 6,3 Hz. The highest whole body vibration acceleration values were for the following regimes: the regime of turning point and the regime of horizontal flight with a speed of 200 km/h. The permissible exposure time periods for these acceleration levels were around 3 hours. The acceleration levels in X or Y axes for both types of helicopters, in all regimes and all third octave bands, were very far below from the exposure levels for 24 hours. Since the pilots "continuous exposure in the investigated regimes of flights is below these mentioned time periods, we can conclude that the whole body vibration levels do not have significant effects on the pilots' working ability.

Key words: whole body vibration, exposure, helicopter pilots, working ability.

50

VOJNOTbllNlCKI GLASNIK 1/2002.

SI. I - Osnovni izvori vibracija kod helikoptera: a) - transmisija helikoptera: b) - komponente sila i momenata glavnog rotora

Uvod

Osnovni izvori vibracija unutar helikoptera su sile i momenti koji nastaju na glavnom rotoru (prenose se prcko šamira na glavčinu i trup helikoptera - slika 1), inercione i elastične sile trupa i ostalih sklopova, kao i interakcija navedenih si-la. Značajne izvore vibracija predstavlja-ju i repni rotor, reduktori i pogonska gm-pa, kao i sistem za transmisiju. Svi navede-

ni sklopovi tokom leta medusobno reaguju i tako definišu formu i intenzitet vibracija. Spoljašnji izvori vibracija jesu tuibulencije vazduha, kao i jaki udari vetra.

Opšte vibracije se preko sedišta prenose na telo pilota koji upravlja helikop-terom. Širenje vibracija kroz telo zavisi-će ne samo od mesta prenosa vibracija, u ovom slučaju sedišta pilota helikoptera, nego i od strukture tkiva i fizičkih para-metara vibracija. Od mesta prenosa vi-

VOJNOTEHNIĆKIGLASN1K 1/2002.

51

bracije se rasprostiru na sve strane u vidu tatasnog kretanja, izazivajudi naizmenid-no skupljanje i rastezanje destica tkiva. Kod vedine serijski proizvedenih hcli-koptera najintenzivnije vibracije javljaju se u oblasti niskih frekvencija (do 30 Hz), tako da zalaze u oblasti rezonantnih frekvencija vedine ljudskih organa. Nai-me, niskofrekventne vibracije se dalje prostiru, a rezonancija se javlja kao po-sledica podudaranja frekvencije oscilova-nja izvora i tkiva organizma. Fri projek-tovanju i izradi helikoptera prethodno na-vedena činjenica je od velikog znadaja, sa stanovišta zaštite od vibracija [1-5].

U ovom radu opisano jc merenje op-štih vibracija na sediStu pi lota kod dva ti-pa helikoptera (po jedna letelica) sa tur-bomlaznim motorima, kao i tredinsko--oktavna analiza ubrzanja opštih vibracija u sve tri ose.

Materijal i metode merenja

Ubrzanja opštih vibracija snimana su kod dva tipa helikoptera (po jedna letelica) - prvi tip ima dva turbomlazna moto-ra, a drugi jedan turbomlazni motor. Vibracije su snimane u toku reprczentativ-nih i najvažnijih faza lcta, a u sklopu re-dovnih letadkih zadataka. Snimanje je obavljeno pomodu memog lanca koji se sastojao od: dva troosna akcelerometra, tip 4231 i magnetofona 7006 (sa jednom Direct Unit tip ZE 0299 i tri Vibration UNIT ZM 0060). Prvi akcelerometar bio je ftksiran za sedište pilota (prva pozicija), a drugi za metalnu plodicu, koja je postavljena na gomjoj površini podmcta-ča za sedenje, ispod sedalnog dela pilota (drnga pozicija). Time je vršena procena atenuacije ubrzanja vibracija.

Vibracije su snimane u periodu od 65 minuta kod prvog tipa helikoptera, a kod drugog tipa helikoptera u periodu od 55 minuta. Snimljena ubrzanja opštih vibracija u navedenim pozieijama su kasni-je, u iaboratoriji, reprodukovana na digi-talni frekventni analizator (tip 2131), sa kojim je izvršena tredinsko-oktavna analiza u pojasevima sa centralnim frekvenci-jama od 1,6 Hz do 80 Hz. Svi uredaji su proizvodi firme Briiel & Kjaer iz Danske.

Na osnovu dobijenih vrednosti ubrzanja (u dB) sa digitalnog frekventnog analizatora, tip 2131, izvršeno jc preradu-navanje pomodu sledede formule:

a - a0 x /0й20 (m/s2),

Što je obezbedilo dobijanje vrednosti ubrzanja vibracija u m/s2. Dopuštena vre-mena izlaganja proradunavana su uz po-mod radunara i odgovarajuceg programa.

Za normiranje dobijenih rezultata korišćene su granidne vrednosti za ubrza-nje, koje definišc kriterijum štetnog dej-stva opštih vibracija na doveka koji pri radu sedi, i odnosi se na zaštitu radne sposobnosti od zamora, iz medunarodnog standarda ISO 2631/1 - 1985 [5-7].

Rezultati merenja i diskusija

Nivoi ubrzanja opštih vibracija, koji su dobijeni pomodu akcelerometra fiksi-ranog na sedištu pilota prvog tipa helikoptera (prva pozicija) bili su praktidno isti, posmatrano za sve tri ose, kao i nivoi ubrzanja koji su dobijeni pomodu akcelerometra postavljenog u drugoj pozieiji (u ovoj pozieiji se izmedu plodice sa akce-

52

VOJNOTEHNICKI CLASNIK 1/2002.

ierometrom i sedišta nalazi tanko jastuče koje nema dobru sposobnost prigušenja vibracija). Kako je signal koji je poticao od akcelerometra fiksiranog na scdištu bio mnogo korcktniji od signala koji je poticao od drugog akcelerometra (javtja-le su se nagle promene u signalu zbog pomeranja pilota), on je korišćcn za ana-lizu. U tabeli 1 prikazane su upravo vred-nosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija (aj izmerene pomoću akcelerometra u prvoj pozieiji. Može se uočiti da su izme-reni maksimalni nivoi ubrzanja bili u tre-ćinsko-oktavnom pojasu sa centralnom frekveneijom od 16 Hz. Maksimalne vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za režime lebdenja (0,977 m/s2 u tredinsko-oktavnom pojasu sa centralnom frekveneijom od 16 Hz) i za režim horizontalnog leta pri brzini od 250 km/h (0,950 m/s2 u trećinsko-oktav-nom pojasu sa centralnom frekveneijom od 16 Hz). Proračunata dopuštena vre-mena izlaganja za ove režimc su: 284 mi-nuta - za režim lebdenja i 300 minuta (5 sa-ti) - za režim horizontalnog leta pri brzini od 250 km/h.

Jastuče na kojem sedi pilot drugog tipa helikoptera je deblje nego kod prvog tipa helikoptera. Nivoi ubrzanja opštih vibracija, dobijeni pomoću dva akcelerometra postavljena u navedenim pozieija-ma, u ovom slučaju znatno se razlikuju, što ukazujc na to da jastuče ima dobru sposobnost priguSenja vibracija. izmerene vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija (aj na obe pozieije na sedištu pilota drugog tipa helikoptera prikazani su u tabeli 2 i tabeli 3. Može se uočiti da su izmereni maksimalni nivoi ubrzanja

bili u trećinsko-oktavnom pojasu sa centralnom frekveneijom od 6,3 Hz. Najveće vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija izmerene su za režime zaokreta helikoptera (0,737 m/s2 na prvoj pozieiji, a 0,531 m/s2 na drugoj pozieiji, i to u tre-ćinsko-oktavnom pojasu sa centralnom frekveneijom od 6,3 Hz) i za režim horizontalnog leta pri brzini od 200 km/h (0,802 m/s2 na prvoj pozieiji, a 0,621 m/s2 na drugoj pozieiji, u trećinsko-ok-tavnom pojasu sa centralnom frekveneijom od 6,3 Hz). Proračunata dopuštena vremena izlaganja su: za režim zaokreta 239,50 minuta i za režim horizontalnog leta pri brzini od 200 km/h - 194,50 minuta. Navedena su dopuštena vremena izlaganja samo za drugu pozieiju, jer su od interesa upravo ovi nivoi vibracija koji se prenose na kičmeni stub pilota.

Ubrzanja opštih vibracija u smeru X i Y ose su kod posmatranih helikoptera daleko manja od navedenih ubrzanja opštih vibracija u pravcu Z ose, a njihov uticaj na radnu sposobnost pilota helikoptera je znatno manji. Činjenica je da je i kod ovih osa uočeno da su najviši nivoi ubrzanja, takode, bili u trećinsko-đok-tavnim opsezima sa centralnim frekven-cijama od 16 Hz i 6,3 Hz, sukcesivno, ali i da su sve vrednosti bile u opsegu do-puštenih vrednosti izlaganja, tj. da do-puštaju neprekidno višečasovno izlaganje bez uticaja na pojavu zamora i opadanjc radne sposobnosti pilota helikoptera.

Na slici 2 i slici 3 grafički su prikazane trećinsko-oktavne analize opštih vertikalnih vibracija za neke režime leta posmatranih helikoptera.

VOJNOTEHNIĆKJ G LAS NIK 1/2002.

53

VOJNOTEHNiCKJGLASKIK 1/2002.

Tabela /

Vrednosti ubrzanja opStih vertikalnih vibracija (aj na sediifu pilota prvog tipa helikoptera

Centralize frekvencije trećinsko* -oktavnih pojaseva (Hz) MnVs5) za režim zapuStanja motors аДт^) za režim korekcije Mm/s1) za režim lebdenja К (m/s1) zarežim uspinjanja a, (m/s1) za režim spti$tanja a, (m/s2) za režim sletanja a, (m/s1) horizontal' ni let (200 km/h) a, (m/s:) horizontal* ni let (100 km/h) a, (m/s1) horizontal' ni let (250 km/h) a, (m/s1) za ubrza-vanje a, (m/s2) za uspo' ravanje a, (m/s2) za režim zaokreta

1,6 0,013 0.043 0,136 0.039 0,062 0,178 0.045 0,041 0,054 0,039 0,048 0.052

2.0 0,030 0.047 0.132 0,033 0,041 0.126 0.037 0.040 0.042 0.040 0,035 0,039

2.5 0.013 0.051 0,127 0,037 0.048 0,216 0.035 0.033 0.031 0.041 0.035 0,036

5,15 0.018 0.074 0,146 0.103 0.060 0,229 0,081 0.069 0.085 0,093 0,083 0.064

4,0 0,017 0.048 0.128 0,059 0.075 0,178 0,058 0.041 0,062 0,047 0,060 0,072

5,0 0.016 0,027 0,072 0.048 0,045 0,180 0,043 0,036 0,041 0,047 0,040 0.038

6.3 0.013 0,028 0,074 0.055 0.054 0,166 0,050 0,048 0,039 0,050 0,052 0,047

8.0 0,025 0.033 0,088 0.059 0,054 0,148 0,058 0,055 0,044 0,059 0,053 0,055

10,0 0.123 0.033 0.147 0,170 0,120 0.124 0.126 0,142 0,105 0.133 0,113 0,123

12.5 0.077 0.082 0,414 0,592 0,395 0,140 0.406 0,410 0,338 0.559 0.128 0,477

16.0 0.060 0,257 0.977 0,804 0,785 0,313 0.944 0,891 0.950 0,876 0,825 0.825

20.0 0.092 0,162 0.461 0,506 0,501 0,157 0,495 0,476 0,497 0,444 0.491 0,587

25,0 0,032 0,025 0,099 0,148 0,124 0.085 0.105 0,098 0,076 0.117 0.102 0.132

31.5 0.020 0,028 0,085 0.123 0,096 0.067 0,099 0,073 0,082 0,085 0,080 0,104

40,0 0,067 0,026 0,059 0,060 0,057 0.069 0,055 0,057 0,052 0,052 0,052 0,064

50,0 0.044 0,051 0,105 0.134 0,093 0,062 0,098 0.105 0.097 0,095 0,076 0,108

63,0 0,065 0,087 0,181 0,183 0.136 0,068 0.135 0,122 0.136 0.130 0.094 0.123

80.0 0.049 0.074 0.153 0.123 0.101 0.067 0.113 0.104 0.120 0.107 0.093 0.084

VOWOTEHNlCKJ GLASNIK 1/2002

Tabela 2

Vrednosii ubrzanja opŠtih vertikalnih vibracija (aj na sediŠtu piloia drugog tipa helikoplera

Centralne ftekvencije trcćinsko- -oktavnih pojaseva (Hz) a, (m/s!) zarežim zapuštanja motora a, (m/s1) zarežim zapuštanja rotora a, (m/s1) za režim tebdenja a* (m/s1) za rcžim zaokrcta a* (m/s1) za režim autorotacijc a* (m/s*) za rcžim ubrzavanja i usoiniania a* (m/s1) za režim usporavajija

I pozicija П pozicija I pozicija 11 pozicija 1 pozicija 11 pozicija I pozicija II pozicija 1 pozicija II pozicija

1.6 0,024 0.087 0.098 0,062 0.159 0.042 0,092 0.036 0,295 0,030 0,066 0.034

2.0 0,039 0.094 0,082 0,028 0,157 0,030 0.088 0.032 0,200 0,027 0.058 0.028

2.5 0.083 0,117 0,065 0.017 0,141 0.025 0,079 0.029 0,140 0.022 0.056 0.021

3,15 0.032 0.079 0,057 0.014 0.143 0.024 0.069 0,028 0,119 0,019 0,034 0,014

4.0 0,033 0,070 0.049 0.011 0,114 0.022 0,063 0.028 0,129 0,021 0,037 0.013

5.0 0,040 0,112 0,117 0,017 0.110 0.024 0.110 0,030 0,112 0.023 0,045 0.018

6,3 0.172 0,347 0.617 0.452 0.737 0,531 0.653 0,484 0.661 0,501 0,507 0,285

8,0 0,034 0.133 0,065 0,037 0,089 0.051 0.125 0.040 0.091 0,047 0,082 0.038

10,0 0,042 0.071 0.065 0.040 0,093 0,043 0,117 0,043 0,051 0.047 0,095 0,045

12,5 0,038 0,157 0,089 0,080 0,116 0,074 0,145 0,060 0,060 0,046 0,116 0,056

16.0 0,042 0,155 0,085 0,035 0,140 0,080 0,160 0,072 0.100 0,062 0,120 0.045

20.0 0.158 0.216 0.457 0,282 0,582 0,359 0.292 0.211 0.462 0.285 0,327 0,202

25,0 0,012 0,062 0.115 0.050 0.111 0,103 0,114 0.075 0,076 0,062 0.135 0.076

31.5 0.063 0,126 0.143 0,089 0,188 0.132 0,080 0.040 0,146 0,120 0,168 0.099

40.0 0.102 0.202 0,351 0.269 0.372 0.339 0,237 0.207 0.320 0.234 0.292 0,184

50.0 0.068 0,150 0,146 0,071 0,211 0.193 0,135 0,110 0.150 0,095 0,327 0.065

63,0 0.065 0,112 0.209 0,127 0,335 0.221 0,160 0.138 0,180 0,141 0,168 0,098

80,0 0.069 0,115 0,099 0.089 0.186 0,112 0.112 0,100 0.104 0.062 0.095 0,056

VOJNOTEHNIČKJ OLASNIK 1/2002.

кл

О

Tabela 3

Vrednosti ubnanja opštih vertikalnih vibracija (aj na sedištu pilota drugog tipa helikoplera

Ccntralnc frekvcncijc irećinsko* -oktavnih pojascva (Hz> a, (m/s2) za režim brzinc od 100 km/h Mm/s2) za rcžim brzine od 150 km/h a, (m/s*) za režim brzine od 200 km/h a* (m/s*) za reiim spuStanja u autoroiaciii at (m/s1) za rcžim sietanja

1 pozicija 11 pozicija 1 pozicija 11 pozicija 1 pozicija 11 pozicija 1 pozicija I] pozicija 1 pozicija II pozicija

1.6 0.158 0,060 0,193 0,058 0,168 0.071 0,282 0,065 0.417 0,090

2,0 О.Пб 0,039 9,133 0,050 0,151 0,080 0,184 0,059 0,380 0,060

2,5 0.112 0,030 0,140 0,035 0,132 0,048 0,120 0,044 0,221 0.058 ’

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

3,15 0.100 0,025 0.122 0,028 0,132 0.045 0,108 0,048 0,138 0,053

4,0 0,088 0,025 0,084 0.026 0,108 0.046 0.077 0,035 0,110 0,047

5,0 0,178 0,114 0,135 0,127 0,095 0,044 0,054 0,033 0,074 0,047

6.3 0,620 0,562 0,650 0,592 0,802 0,621 0,653 0,447 0,624 0,351

8.0 0,140 0,049 0,136 0,082 0,080 0,066 0,040 0,040 0,168 0.068

10.0 0,047 0,041 0,050 0,044 0.080 0,052 0,042 0,040 0,161 0.065

12.5 0,075 0,054 0,105 0,062 0,347 0,080 0,063 0,057 0,170 0.079

16,0 0,116 0,076 0,211 0.082 0.372 0.057 0,085 0,068 0,153 0,064

20.0 0.340 0,278 0,372 0.327 0.473 0,355 0.343 0,299 0,507 0,235

25.0 0,114 0,054 0,135 0,077 0,178 0,106 0.094 0,083 0,100 0,074

31.5 0,087 0,077 0.188 0,127 0,223 0,115 0.170 0,123 0,216 0,111

40.0 0,327 0.193 0.351 0,195 0,355 0,229 0.295 0,245 0,234 0,157

50,0 0.071 0,027 0.119 0,079 0,170 0.120 0,178 0,151 0,091 0,088

63,0 0,130 0,117 0.202 0,157 0,299 0,172 0.186 0,153 0,144 0,135

80.0 0,071 0,049 0.080 0,052 0.099 0,089 0.108 0,061 0,088 0.047

VOJNOTEHNIČKI GLASNIK 1/2002.

VOJNOTEHNlCKJ GLASNIK 1/2002.

oo

CENTRALNE FREKVENCUE TREĆINSKO-OKTAVNIH POJASEVA (Hz)

Sl. 3 - Trećinsko-oktavna analiza ubnanja a. па sedištu pilota drugog tipa helikoplera

SI. 4 - Pilot и pololaju helikopterske povijenosti

Rezultati ukazuju na to da su po-smatrane vibracijc najizrazitije u oblasti niskih frekvencija. Takve niskofrekvcnt-nc vibracije, većih amplitude, mogu pro-uzrokovati promenc na pojcdinim Ijud-skim organima, a najčešće na kičmenom stubu. Poznato je da se bol u slabinskom delu kičme, koji se opaža kod pilota heli-koptera, može javiti usled ekspozicije vi-bracijama, ali i kao poslcdica prinudnog sedećeg položaja pilota helikoptera (polo-žaj „helikopterske povijenosti" - slika 4).

Podaci dobijeni studijskim ispitiva-njem ukazali su na srazmemo malu ulo-gu vibraeija u nastajanju tranzitomog bo-la u ledima pilota helikoptera, što se mo-2e objasniti frekventno-amplitudnim ka-rakteristikama izmerenih vibraeija i srazmemo malom dnevnom i ukupnom ekspozicijom. Ono što je svakako važno jeste da je predominantna centralna frekvencija (16 Hz) trećinsko-oktavnog poja-

$a sa amplitudnim vrednostima ubrzanja iznad rezonantne učestanosti od 4 Hz za kičmeni stub.

Može se zaključiti da se ne isključu-je nepovoljan uticaj vibraeija na kičmeni stub pilota, posebno u genezi hroničnog bola, Što zahteva dalja istraživanja. Činje-nica je da ekccsivno i dugotrajno izlaga-nje vibraeijama može dovesti do zamora i poremećaja fiziološkog stanja pojedinih čulnih organa, pa i opadanja radne spo-sobnosti pilota helikoptera. Zato iznalaže-nje novih i usavršavanje postojećih načina atenuiranja vibraeija i ubuduće treba da ima značajnu ulogu [3,4].

Razvoj materijala, kao što su: kom-poziti, kevlar, fiber-glas, kaibon, epok-sidne smolc i elastomeri, omogućio je novc koncepcije u projektovanju i grad-nji vitalnih sistema helikoptera. Na taj način se, pored poboljšanja performansi letelica, postiže i smanjenje intenziteta vibraeija i produžava eksploatacioni vek helikoptera. Elastomeri i kompoziti omo-gućili su i razvoj polukrutih glava glav-nih rotora, što smanjuje komponente inercionih sila, a samim tim i intenzitet vibraeija, postižući istovremeno poveća-nje korisnog dejstva rotora. Za smanjenje intenziteta vibraeija razvijeno je i više mehaničkih sistema koji su dobiti naziv „gasitelji vibraeija".

Mere za smanjenje intenziteta vibraeija nisu zaobišle ni pogonskc grupe helikoptera. Razvoj savremenih turbomlaznih motora mate specifične mase, sa dobrom mehaničkom ili elektronskom regulacijom, omogućio je uskladivanje rada motora sa zahtevima rotora, što dovodi do smanjenja inercionih sila i njihovog uticaja na spektar vibraeija. Razvijeni su i novi mehanički si-

VOJNOTEHNtCKI GLASNIK 1/2002.

59

stemi i sklopovi transmisije, sto dovodi do smanjcnja još jednog značajnog i kom-pleksnog faktora koji stvara vibracije kod helikoptera.

Primena savremenih računarskih si-stema omogućuje optimalno sagledava-nje i simulaciju kompleksnih pojava i procesa koji se javtjaju u toku leta helikoptera. To pruža priliku timu konstruk-tora da pre izrade prototipa helikoptera predvide kakav bi mogao biti spektar vibracija, i da još u fazi projektovanja pre-duzmu odgovarajuće tehničke mere i ta-ko utiču na njih. Značajnu pažnju svaka-ko treba obratiti i na sedište pilota, koje je najćešće izradeno od grubog materija-ia, pa je ncophodno razmotriti moguć-nost ugradnje prigušivača, amortizera i si. [2, 3,4).

ZakJjučak

U svim režimima leta kod prvog ti-pa helikoptera, osim režima zapuštanja rnotora, maksimalne vrednosti ubrzanja opštih vertikalnih vibracija javljaju se u trećinsko-oktavnom pojasu sa central-nom frckvencijom od 16 Hz. Izmerene vrednosti ubrzanja su takvih nivoa (izu-zev kod zapuštanja, korekcije i sletanja) da praktično dozvoljavaju neprekidno iz-laganje pilota helikoptera posmatranim vibracijama u periodu do 5 sati, a da pri tome ne dolazi do pojave značajnog dej-stva zamora na radnu sposobnost pilota.

U svim režimima leta kod drugog ti-pa helikoptera maksimalne vrednosti ubr-

zanja opštih vertikalnih vibracija javljaju se u trećinsko-oktavnom pojasu sa cen-tralnom firekvencijom od 6,3 Hz. Izmerene vrednosti ubrzanja su takvih nivoa da dozvoljavaju neprekidno izlaganje pilota helikoptera posmatranim vibracijama u periodu do 3 sata, a da pri tome ne dolazi do pojave značajnog dejstva zamora na radnu sposobnost pilota.

Navedeni periodi odnose se prevas-hodno na horizontalni let, jer su drugi re-žimi u toku leta kratkotrajni.

Ubrzanja opštih vibracija u smeru X i Y ose su kod posmatranih helikoptera bila daleko manja od navedenih ubrzanja opštih vibracija u pravcu Z ose.

S obzirom na to da je neprekidno dnevno trajanje leta pilota u ispitivanim režimima u oba helikoptera ispod navedenih intervala, može se konstatovati da nivoi opštih vibracija ne utiču bitno na radnu sposobnost pilota.

Littmtura:

|l| PejikJ. P.: Vojni helikopteri, VojnoizdavaCki i novinski center. Beograd. 1992.

|2| Nikođinović. D.: Vibracije helikoptera. Glasnik RV i PVO. br. 5.1985.

|3] Jovelić. S.. Rudnjanin S.: SedBte pilot» helikoptera -zdravstveno-ergonomski aspekt, Glasnik RV i PVO. be. 2,

1991.

|4] JoveliC. S.: SpecifiCnosti nauanta bola u ledima pilot» he-likoptera i mere prcvcocije, doktorska disenaeija, Beograd. VMA. 2000.

(5) Izakson. A. M.: Sovetskoe vertoleto-stroenie, MaSinostroe-nie. 1981.

|6) ISO 2631/1. Evaluation of human exposure to whole body vibration - рал I: General reqiurements. Geneva: International Standard Organization. 1985.

(7} ISO 10326-1. Mechanical vibration - Laborathoty method for evaluating vehicle seal vibration - Рал I; Basic requirements. Geneva: International Standard Organization,

1992.

60

VOJNOrEHNIĆKl GLASNIK 1/2002.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.