Development of a smart system for diagnosing the operating conditions of a helicopter prototype via vibrations analysis

Autor: Andersson Guimarães Oliveira, Laura H. Carvalho, Antonio Almeida Silva, João Manoel de Oliveira Neto, João Vitor Lira de Carvalho Firmino, Marcelo Cavalcanti Rodrigues
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2021
Předmět:
Zdroj: Research, Society and Development; Vol. 10 No. 12; e304101220546
Research, Society and Development; Vol. 10 Núm. 12; e304101220546
Research, Society and Development; v. 10 n. 12; e304101220546
Research, Society and Development
Universidade Federal de Itajubá (UNIFEI)
instacron:UNIFEI
ISSN: 2525-3409
Popis: In the forward flight, wind loads affect the helicopters and cause vibration. This paper analyzes the behavior of a helicopter prototype composed by two blades when subjected to a front wind load, similar to the forwarding flight condition. An Artificial Neural Network (ANN) processes the experimental data in order to identify the pattern of its dynamic behavior. The tests led to Vibration analysis for different wind speeds. Also, the data indicates that vibration amplitude increases when the blades are subjected to the fundamental frequency and its first harmonic on tests conducted without rotor plane tilt (hover flight). On the other hand, the second test performs a 5-degree tilt on the rotor disc. In this test, the vibration amplitude decreased in the fundamental frequency, and the amplitude related to the first harmonic increased. The ANN achieved 100% efficiency in recognizing the flight conditions of the prototype. En el vuelo hacia adelante, las cargas del viento afectan los helicópteros y provocan vibración. Este artículo analiza el comportamiento de un prototipo de helicóptero compuesto por dos palas cuando se somete a una carga de viento en contra, similar a la condición de vuelo de avanzo. Una Red Neuronal Artificial (RNA) procesa los datos experimentales para identificar el patrón de su comportamiento dinámico. Las pruebas condujeron al análisis de vibración para diferentes velocidades del viento. Además, los datos indican que la amplitud de vibración aumenta cuando las palas se someten a la excitación en la frecuencia fundamental y su primer armónico en pruebas realizadas sin inclinación del plano del rotor (vuelo estacionario). Por otro lado, la segunda prueba somete al prototipo a una inclinación de 5 grados sobre el disco del rotor. En esta prueba, la amplitud de vibración disminuyó en la frecuencia fundamental, y la amplitud relacionada con el primer armónico aumentó. La RNA alcanzó 100% de eficiencia en el reconocimiento de las condiciones de vuelo del prototipo. No voo para a frente, as cargas do vento afetam os helicópteros e causam vibração. Este artigo analisa o comportamento de um protótipo de helicóptero composto por duas pás quando submetido a uma carga de vento frontal, semelhante à condição de voo de avanço. Uma Rede Neural Artificial (RNA) processa os dados experimentais para identificar o padrão de seu comportamento dinâmico. Os testes levaram à análise de vibração para diferentes velocidades do vento. Além disso, os dados indicam que a amplitude de vibração aumenta quando as pás são submetidas à excitação na frequência fundamental e seu primeiro harmônico em testes realizados sem inclinação do plano do rotor (voo pairado). Por outro lado, o segundo teste submete o protótipo a uma inclinação de 5 graus no disco do rotor. Neste teste, a amplitude de vibração diminuiu na frequência fundamental, e a amplitude relacionada ao primeiro harmônico aumentou. A RNA alcançou 100% de eficiência no reconhecimento das condições de voo do protótipo.
Databáze: OpenAIRE
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