国内首台！共轴双旋翼齿轮故障实验台落地北航，攻克直升机传动系统安全难题

01 攻克共轴双旋翼传动系统的故障模拟难题

共轴双旋翼直升机传动系统结构复杂，其核心挑战在于如何实现反向旋转的精确传动与动力分配。传统单旋翼直升机需要尾桨抵消反扭矩，而共轴双旋翼设计则通过两副反向旋转的主旋翼来实现自身平衡。

实验台通过封闭差动人字齿轮传动系统精准复现了这一核心结构。系统采用人字齿轮分路设计，运用精密加工的齿轮副构建封闭差动轮系，实现单输入双输出功能，准确模拟上下两副旋翼的反向旋转运动。

针对齿轮箱这一核心部件，实验台具备强大的故障模拟能力。通过更换预设缺陷的齿轮，可精确模拟断齿、缺齿、磨损、点蚀、裂痕等常见故障类型。

02 一体化平台集成多项创新技术

瓦伦尼安实验台集成了先进的驱动系统、支撑结构、加载与控制系统，以及全面的数据采集系统。

驱动系统采用高效节能的ABB三相交流电动机，配合矢量变频器实现0-5900转/分钟的无级调速，精准模拟直升机发动机的转速变化。

实验台还配备了可编程磁粉制动器作为负载模拟装置，能够施加高达200N·m的转矩负载。通过PLC智能控制系统，实验台可实现恒转矩、变转矩、脉冲转矩等多种加载模式。

在传感与数据采集方面，实验台配备了振动加速度传感器、电涡流位移传感器和应变片等多种传感设备，可全面监测系统运行状态。

03 为航空航天人才培养与科研创新赋能

这一实验平台将主要用于机械故障诊断、转子动力学、状态监测等课程的教学实践与科研创新。

学生可通过实际操作，观察不同故障条件下的振动特征，学习信号分析与故障诊断技术。平台支持学生进行从故障植入、信号采集到数据分析的全流程实践。

实验台配备的多种齿轮均采用模块化设计，齿轮箱在输入轴、中间轴和输出轴上装配有不同齿数的齿轮，可快速更换故障齿轮。

04 校企合作推动产学研深度融合

瓦伦尼安教学设备有限公司与北航的合作，是产学研协同创新的又一成果。此前，公司的PT580水泵故障仿真教学实验台已成功交付西安理工大学，PT500mini转子故障振动仿真实验平台也已助力中核研究院科研发展。

北航杭州校区作为学校在长三角地区的重要布局，聚焦航空航天、人工智能等前沿领域。此次实验台的入驻，将助力其在高性能装备可靠性运维领域的研究发展。

随着实验台在北航杭州校区投入使用，航空航天领域的专家学者将能够更深入地探究共轴双旋翼传动系统的故障机理。这将为我国高端装备可靠性运维领域培养更多专业人才，为复杂装备的故障预测与健康管理研究提供重要支撑。