BR102013007323B1

BR102013007323B1 - Sistema de lâmina de rotor de helicóptero e método para operar sistema de lâmina de rotor de helicóptero

Info

Publication number: BR102013007323B1
Application number: BR102013007323-7A
Authority: BR
Inventors: David L. Perlman
Original assignee: The Boeing Company
Priority date: 2012-03-27
Filing date: 2013-03-27
Publication date: 2021-10-05
Also published as: CN103359285B; EP2644502A2; EP2644502B1; CA2798727A1; US9446843B2; EP2644502A3; BR102013007323A2; CA2982999A1; RU2013113628A; CN103359285A; US20130259681A1; ES2741930T3; CA2798727C; CA2982999C; RU2631758C2

Abstract

lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho. a presente invenção refere-se a um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho e métodos são apresentados. uma lâmina de rotor compreende uma parte de lâmina interior; e pelo menos uma superfície controlável acoplada na parte de lâmina interior. pelo menos uma superfície controlável é operável para aperfeiçoar a elevação da parte de lâmina interior alterando o ângulo de ataque da parte de lâmina interior independente da lâmina de rotor

Description

CAMPO

[0001] Modalidades da presente invenção referem-se em geral a fluxo sobre superfícies de dinâmica de fluido. Mais particularmente, as modalidades da presente invenção referem-se a aperfeiçoar as características de dinâmica de fluido de fluxo sobre superfícies de dinâmica de fluxo.

ANTECEDENTES

[0002] Helicópteros têm limitações em velocidade de avanço substancialmente devido a e resultando em "estol de lâmina de recuo" quando o helicóptero atinge sua velocidade de avanço máxima. Se uma lâmina de recuo estola e não produz elevação suficiente, pode resultar em uma condição de operação aerodinâmica não ótima para o helicóptero.

SUMÁRIO

[0003] Um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho e métodos é descrito. Uma lâmina de rotor compreende uma parte de lâmina interior, e pelo menos uma superfície controlável acoplada na parte de lâmina interior. A superfície controlável é operável para aperfeiçoar a elevação da parte de lâmina interior alterando o ângulo de ataque da parte de lâmina interior independente da lâmina de rotor.

[0004] Desta maneira, várias modalidades da invenção eliminam ou reduzem os efeitos do estol da lâmina de rotor de recuo, e aperfeiçoam a velocidade de avanço de um helicóptero. Desta maneira, a capacidade de elevação em um lado de um helicóptero aumenta a velocidade de avanço aperfeiçoada do helicóptero. Em uma modalidade, um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho compreende uma lâmina de rotor e pelo menos uma superfície controlável. A lâmina de rotor compreende uma parte de lâmina interior. A superfície controlável é acoplada na parte de lâmina inferior e aperfeiçoa a elevação da parte de lâmina interior alterando o ângulo de ataque da parte de lâmina interior independente da lâmina de rotor.

[0005] Em outra modalidade, um método para operar um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho para reduzir os efeitos de estol de lâmina de rotor de recuo detecta uma alta velocidade direcional de um helicóptero compreendendo uma lâmina de rotor. O método ainda dispõe pelo menos uma superfície controlável acoplada em uma parte de lâmina interior da lâmina de rotor localizada em uma região de baixa velocidade da lâmina de rotor.

[0006] Em uma modalidade adicional, um método para fornecer uma lâmina de rotor fornece uma lâmina de rotor compreendendo uma parte de lâmina interior. O método ainda fornece pelo menos uma superfície controlável acoplada na parte de lâmina interior e operável para aperfeiçoar uma elevação da parte de lâmina interior controlando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior independentemente da lâmina de rotor.

[0007] Este sumário é fornecido para introduzir uma seleção de conceitos em uma forma simplificada que são ainda descritas abaixo na descrição detalhada. Este sumário não é destinado a identificar os aspectos chave ou aspectos essenciais do tópico reivindicado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0008] Um entendimento mais completo de modalidades da presente invenção pode ser derivado referindo à descrição detalhada e reivindicações quando considerados em conjunto com as figuras seguintes, em que números de referência iguais se referem aos elementos similares por todas as figuras. As figuras são fornecidas para facilitar o entendimento da invenção sem limitar o efeito geral, escopo, escala ou aplicabilidade da invenção. Os desenhos não são necessariamente feitos em escala.

[0009] A figura 1 é uma ilustração de um diagrama de fluxo de uma produção de aeronave exemplar e metodologia de serviço.

[00010] A figura 2 é uma ilustração de um diagrama de bloco exemplar de uma aeronave.

[00011] A figura 3 é uma ilustração de uma vista em perspectiva de um rotor principal de helicóptero exemplar de acordo com uma modalidade da invenção.

[00012] A figura 4 é uma ilustração de um diagrama de bloco funcional exemplar de um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho de acordo com uma modalidade da invenção.

[00013] A figura 5 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor compreendendo flaps de bordo de fuga como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da invenção.

[00014] A figura 6 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor compreendendo flaps de bordo de fuga e uma superfície de controle de bordo de avanço como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da invenção.

[00015] A figura 7 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor compreendendo um flap extensível de bordo de fuga, um flap de bordo de fuga, e um flap de bordo de avanço como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da invenção.

[00016] A figura 8 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor compreendendo um flap extensível de bordo de fuga, e um flap de bordo de fuga como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da invenção.

[00017] A figura 9 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma lâmina de rotor compreendendo uma superfície controlável de acordo com uma modalidade da invenção.

[00018] A figura 10 é uma ilustração de um fluxograma exemplar mostrando um processo para operar um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho de acordo com uma modalidade da invenção.

[00019] A figura 11 é uma ilustração de um fluxograma exemplar mostrando um processo para fornecer uma lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho em uma modalidade da invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[00020] A descrição detalhada seguinte é exemplar em natureza e não é destinada a limitar a invenção ou a aplicação e usos das modalidades da invenção. As descrições de dispositivos específicos, técnicas e aplicações são fornecidas somente como exemplos. Modificações aos exemplos descritos aqui serão facilmente evidentes para aqueles versados na técnica, e os princípios gerais definidos aqui podem ser aplicados a outros exemplos e aplicações sem se afastar do espírito e escopo da descrição. Além do mais, não existe intenção de ser limitada por qualquer teoria expressa ou implicada apresentada no campo precedente, antecedentes, sumário ou a descrição detalhada seguinte. A presente invenção deve estar de acordo com o escopo consistente com as reivindicações, e não limitada aos exemplos descritos e mostrados aqui.

[00021] As modalidades da invenção podem ser descritas aqui em termos de componentes funcionais e/ou de bloco lógico e várias etapas de processamento. Deve ser apreciado que tais componentes de bloco podem ser realizados por qualquer número de componentes de hardware, software, e/ou firmware configurados para realizar as funções específicas. Em benefício da brevidade, técnicas convencionais e componentes relacionados com a aerodinâmica, dinâmica de fluido, estruturas, superfícies de controle, fabricação e outros aspectos funcionais dos sistemas (e os componentes de operação individuais dos sistemas) podem não ser descritos em detalhe aqui. Em adição, aqueles versados na técnica apreciarão que as modalidades da presente descrição podem ser praticadas em conjunto com uma variedade de corpos estruturais, e que as modalidades descritas aqui são meramente modalidades exemplares da invenção.

[00022] Modalidades da invenção são descritas aqui no contexto de uma aplicação não limitante prática, isto é, uma lâmina de helicóptero. Modalidades da invenção, no entanto, não são limitadas a tais aplicações de lâmina de helicóptero, e as técnicas descritas aqui podem também ser utilizadas em outras aplicações de superfície de dinâmica de fluido. Por exemplo, as modalidades podem ser aplicáveis a outras superfícies de elevação de uma aeronave tal como um flap ou uma caída, uma superfície de controle de uma aeronave tal como um elevador e um aileron, umas longarina de motor, uma lâmina de turbina eólica, uma superfície hidrodinâmica utilizando líquido (por exemplo, água) em vez de ar, uma vela de barco a vela, um propulsor de motor, um moinho de vento e outra aplicação.

[00023] Como seria evidente para alguém versado na técnica depois da leitura desta descrição, os seguintes são exemplos e modalidades da descrição e não são limitados a operar de acordo com estes exemplos. Outras modalidades podem ser utilizadas e mudanças estruturais podem ser feitas sem se afastar do escopo das modalidades exemplares da presente invenção.

[00024] Referindo-se mais particularmente aos desenhos, modalidades da descrição podem ser descritas no contexto de um método de fabricação e serviço de aeronave 100 (método 100) como mostrado na figura 1 e uma aeronave 200, como mostrado na figura 2. Durante a pré-produção, o método exemplar 100 pode incluir especificação e o desenho 104 da aeronave 200 e aquisição de material 106. Durante a produção, a fabricação de componente e submontagem 108 e ocorre integração de sistema 110 da aeronave 200. Depois disto, a aeronave 200 pode passar por certificação e distribuição 112 a fim de ser colocado em serviço 114. Enquanto em serviço por um cliente, a aeronave 200 é programada para manutenção de rotina e serviço 116 (que pode também incluir modificação, reconfiguração, reforma, e assim em diante).

[00025] Cada um dos processos do método 100 pode ser desempenhado por um integrador de sistema, um terceirizado e/ou um operador (por exemplo, um cliente). Para os propósitos desta descrição, um integrador de sistema pode incluir sem limitação qualquer número de fabricantes de aeronave e subempreiteiros de sistema principal; um terceirizado pode incluir sem limitação qualquer número de vendedores, subempreiteiros e fornecedores; e um operador pode ser sem limitação uma companhia aérea, companhia de leasing, entidade militar, organização de serviço, e similar.

[00026] Como mostrado na Figura 2, a aeronave 200 produzida pelo método exemplar 100 pode incluir uma fuselagem 218 com vários sistemas 220 e um interior 222. Exemplos de sistemas de alto nível 220 incluem um ou mais de um sistema de propulsão 224, um sistema elétrico 226, um sistema hidráulico 228, um sistema ambiental 230 e um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho 232. Qualquer número de outros sistemas da descrição pode também ser incluído. Embora um exemplo de indústria aeroespacial seja mostrado, as modalidades da descrição podem ser aplicadas a outras indústrias.

[00027] Aparelhos e métodos incorporados aqui podem ser empregados durante qualquer um ou mais dos estágios do método de produção e serviço 100. Por exemplo, os componentes ou submontagens que correspondem ao processo de produção 108 podem ser fabricados ou manufaturados em uma maneira similar aos componentes ou submontagens produzidos enquanto a aeronave 200 está em serviço. Em adição, uma ou mais modalidades de aparelho, modalidades de método, ou uma combinação dos mesmos, podem ser utilizadas durante os estágios de produção 108 e 110, por exemplo, apressando substancialmente a montagem de ou reduzindo o custo de uma aeronave 200. Similarmente, uma ou mais modalidades de aparelho, modalidades de método, ou uma combinação dos mesmos podem ser utilizadas enquanto a aeronave 200 está em serviço, por exemplo, e sem limitação, para a manutenção e serviço 116.

[00028] Modalidades da descrição eliminam ou reduzem os efeitos de estol de lâmina de recuo de rotor, e aperfeiçoam a velocidade de avanço de um helicóptero. Desta maneira, a capacidade de elevação em um lado de um helicóptero aumenta, aperfeiçoando a velocidade de avanço do helicóptero. Mais impulso pode ser gerado no sistema de rotor total se uma possibilidade de estol da lâmina de rotor é eliminada ou reduzida.

[00029] A figura 3 é uma ilustração de uma vista em perspectiva de um rotor principal de helicóptero exemplar 300 de acordo com uma modalidade da invenção. O rotor principal do helicóptero 300 ou sistema de rotor 300 é um tipo de um ventilador que é usado para gerar uma força de elevação aerodinâmica que suporta o peso do helicóptero 302, e impulsão que neutraliza o arrasto aerodinâmico em voo de avanço. Cada lâmina de rotor (principal) 304 é montada em uma longarina 310 acoplada em um eixo de rotor principal 316, quando oposta ao rotor traseiro de helicóptero 306, que é conectado através de uma combinação de eixo de acionamento e caixas de engrenagens ao longo de uma mesa de cauda 308. O helicóptero 302 em geral compreende várias lâminas de rotor 304 se projetando para fora de um cubo de rotor principal 312 que pode ter uma cobertura aerodinâmica 314. O passo da lâmina é tipicamente controlado por uma placa oscilante conectada entre as lâminas de rotor 304 e os controles de voo do helicóptero (não mostrados).

[00030] Uma lâmina de rotor de helicóptero típico é uma unidade homogênea de uma peça e fixada no cubo de rotor principal 312 que é conectado no eixo de rotor principal 316. Muitas partes podem compreender uma lâmina de uma peça que pode ser, por exemplo, mas sem eliminação, reta, ter uma torção de uma área de raiz de lâmina 320 em uma ponta 326, ou outra configuração de lâmina. Em operação, a lâmina de rotor 304 roda em torno de um ponto central isto é o eixo de rotor principal 316 (eixo de rotação 316). Mecanicamente, em operação, um ângulo de ataque da lâmina de rotor 304 é mudado para aumentar ou diminuir a elevação e impulsão. Com o ângulo de ataque reduzido em uma lâmina de recuo para impedir o estol, a elevação é também em geral reduzida, que pode ter um efeito quase como se em estol, na medida em que altos ângulos de ataque em geral promovem um estol.

[00031] Na medida em que as lâminas de rotor 304 rodam em um padrão radial, a ponta 3265 em um ponto mais externo (por exemplo, mais externo a partir do eixo de rotor principal 316) das lâminas de rotor 304 obtém uma velocidade rotacional ou tangencial muito maior que uma parte mais interna 318 (parte de lâmina interior 318) das lâminas de rotor 304 mais perto do eixo de rotor principal 316. A velocidade linear de um ponto na lâmina de rotor 304 a uma distância do eixo de rotação 316 representa a velocidade rotacional ou tangencial deste ponto. A velocidade tangencial ou rotacional é menor na localização (interior) da parte mais interna 318 da lâmina de rotor 304 em comparação com a localização (exterior) da ponta 326na mesma lâmina de rotor 304. Em altas velocidades de avanço quando um ângulo de rotação da lâmina de rotor 304 está recuando, um ângulo de ataque da lâmina de rotor 304 é em geral reduzido completamente. De acordo com as modalidades da invenção, se o ângulo de ataque da lâmina de rotor 304 é reduzido completamente e se um ângulo de ataque de outra parte da lâmina de rotor 304 é aumentado (por exemplo, na área de raiz de lâmina 320 e/ou seção média 322), a elevação pode ainda ser gerada, mantendo a elevação e capacidade de controle neste lado. Uma mudança em ângulo de ataque pode ser introduzida, por exemplo, cerca de 90 graus antes que um efeito de ângulo de ataque seja exigido.

[00032] Modalidades da invenção fornecem superfícies controláveis 328 como aperfeiçoamento em partes separadas da lâmina de rotor 304. Como explicado em mais detalhe abaixo, as superfícies controláveis 328 se movem/rodam independente da lâmina de rotor inteira 304 para aperfeiçoar a elevação nas partes internas mais lentas da lâmina de rotor 304 tal como a parte de lâmina interior 318, que compreende a parte mais interna da lâmina de rotor 304.

[00033] A figura 4 é uma ilustração de um diagrama de bloco funcional exemplar de um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho 400 (sistema 400) de acordo com uma modalidade da invenção. O sistema 400 pode compreender uma lâmina de rotor 304, uma superfície controlável 402, um atuador 406, e um controlador 408. A figura 4 é explicada em detalhe adicional abaixo em conjunto com a figura 3.

[00034] A superfície controlável 402 (328 na figura 3) é acoplada na parte de lâmina interior 318 (figura 3) da lâmina de rotor 304 e é configurada para aperfeiçoar uma elevação da parte de lâmina interior 318 alterando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior 318 independente da lâmina de rotor 304. As modalidades da invenção fornecem várias superfícies controláveis tal como a superfície controlável 402 como melhoramentos para partes separadas da lâmina de rotor 304 como explicado abaixo no contexto da discussão das figuras 5-9.

[00035] O atuador 406 é operável para variar uma posição (isto é, curvar, defletir, mudar formato) da superfície controlável 402 em resposta a um comando de atuação. O comando de atuação pode ser gerado por uma entrada de um piloto/operador, uma entrada pré- programada do módulo de processador 410 do controlador 408 em caso de controle automático, ou uma combinação dos mesmos. Desta maneira, a superfície controlável 402 se move/roda independente da lâmina de rotor inteira 304 para aperfeiçoar a elevação nas partes internas mais lentas da lâmina de modo que a parte mais interna 318, como explicado em mais detalhe abaixo no contexto de discussão das figuras 5-9.

[00036] Em uma modalidade, o atuador 406 é controlado por meio de um mecanismo de controle pelo controlador 408 para controlar uma posição da superfície controlável 402 baseada em várias condições de operação, como explicado abaixo. Em outra modalidade, o controlador 408 pode incluir ou ser realizado como um controlador (conectado nos sistemas de aeronave), para facilitar o controle de uma posição (por exemplo, estender, rodar e mover para cima ou para baixo) da superfície controlável 402.

[00037] Qualquer atuador conhecido daqueles versados na técnica pode ser usado para atuação da superfície controlável 402. Por exemplo, mas sem limitação, um atuador hidráulico, um atuador piezelétrico, um mecanismo carregado por mola, um mecanismo de bloqueio de fluxo reverso, um atuador pirotécnico, um atuador de liga de memória de formato, ou outro atuador pode ser usado.

[00038] O controlador 408 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, um módulo de processador 410, um módulo de memória 412 e outro módulo. O controlador 408 pode ser implementado como, por exemplo, mas sem limitação, uma parte de um sistema de aeronave, um processador de aeronave centralizado, um módulo de computação de subsistema destinado a um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho 400, ou outra implementação.

[00039] O controlador 408 é configurado para controlar o atuador 406 para variar uma posição da superfície controlável 402 de acordo com várias condições de operação. As condições de operação podem compreender, por exemplo, mas sem limitação, condições de voo, ou outra condição. As condições de voo podem compreender, por exemplo, mas sem limitação, decolagem cruzeiro, aproximação, aterrissagem ou outra condição de voo. Assim, as condições de operação podem compreender, por exemplo, mas sem limitação, uma altitude, uma velocidade de ar, um número Mach, uma temperatura, ou outro parâmetro. O controlador 408 pode estar localizado afastado do atuador 406, ou pode ser acoplado no atuador 406.

[00040] O módulo de processador 410 compreende processamento lógico que é configurado para realizar as funções, técnicas, e tarefas de processamento associadas com a operação do sistema 400. Em particular, o processamento lógico é configurado para suportar o sistema 400 descrito aqui. Por exemplo, o módulo de processador 410 pode direcionar o atuador 406 para variar uma posição da superfície controlável 402 baseada em várias condições de voo. O processador pode direcionar o atuador 406 para mover pelo menos uma superfície controlável 402 em resposta a uma entrada de um piloto/operador ou uma entrada pré-programada do módulo de processador 410.

[00041] Em operação, o módulo de processador 410 detecta uma alta velocidade direcional do helicóptero 302 (figura 3) compreendendo a lâmina de rotor 304. Uma alta velocidade direcional é definida onde o helicóptero 302 está no ar, pode estar pairando no lugar, e está avançando direcionalmente ou mantendo a posição a uma velocidade de ar que pode resultar em estol de lâmina de recuo. O módulo de processador 410 então direciona o atuador 406 para desdobrar/ativar pelo menos uma superfície controlável 402 acoplada na parte de lâmina interior 318 da lâmina de rotor 304 localizada em uma região de uma velocidade rotacional ou tangencial baixa da lâmina de rotor 304. Desta maneiram a elevação na parte de lâmina interior 318 é aperfeiçoada controlando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior 318 independentemente da lâmina de rotor 304. O módulo de processo 410 pode controlar o ângulo de ataque baseado em um ângulo de rotação da lâmina de rotor 304.

[00042] O módulo de processador 410 pode ser implementado, ou realizado, com um processador para fins gerais, uma memória endereçável de conteúdo, um processador de sinal digital, um circuito integrado de aplicação específica, matriz de porta programável no campo, qualquer dispositivo lógico programável adequado, porta discreta ou lógica de transistor, componentes de hardware discretos, ou qualquer combinação dos mesmos, designados para realizar as funções descritas aqui. Desta maneira, um processador pode ser realizado como um microprocessador, um controlador, um microcontrolador, uma máquina de estado, ou similar. Um processador pode também ser implementado como uma combinação de dispositivos de computação, por exemplo, uma combinação de um processador de sinal digital e um microprocessador, vários microprocessadores, um ou mais microprocessadores em conjunto com um núcleo de processador de sinal digital, ou qualquer outra configuração.

[00043] O módulo de memória 412 pode compreender uma área de armazenamento de dados com memória formatada para suportar a operação do sistema 400. O módulo de memória 412 é configurado para armazenar, manter, e fornecer dados quando necessário para suportar a funcionalidade do sistema 400. Por exemplo, o módulo de memória 412 pode armazenar dados de configuração de voo, sinais de comando de atuador, ou outros dados.

[00044] Em modalidades práticas, o módulo de memória 412 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, o dispositivo de armazenamento não volátil (memória de semicondutor não volátil, dispositivo de disco rígido, dispositivo de disco ótico, e similar), um dispositivo de armazenamento de acesso randômico (por exemplo, SRAM, DRAM), ou qualquer outra forma de meio de armazenamento conhecido na técnica.

[00045] O módulo de memória 412 pode ser acoplado no módulo de processador 410 e configurado para armazenar, por exemplo, mas sem limitação, um banco de dados, e similar. Adicionalmente, o módulo de memória 412 pode representar um banco de dados atualizado dinamicamente contendo uma tabela para atualizar o banco de dados, e similar. O módulo de memória 412 pode também armazena um programa de computador que é executado pelo módulo de processador 410, um sistema de operação, um programa de aplicação, dados de tentativa usados na execução de um programa, ou outra aplicação.

[00046] O módulo de memória 412 pode ser acoplado ao módulo de processador 410 tal que o módulo de processador 410 pode ler a informação de e escrever a informação no módulo de memória 412. Por exemplo, o módulo de processador 410 pode acessar o módulo de memória 412 para acessar a velocidade da aeronave, a posição de superfície de controle de voo, um ângulo de ataque, um número Mach, uma altitude ou outros dados.

[00047] Como um exemplo, o módulo de processador 410 e módulo de memória 412 podem residir em circuitos integrados específica de aplicação respectiva (ASICs). O módulo de memória 412 pode também ser integrado no módulo de processador 410. Em uma modalidade, o módulo de memória 412 pode compreender um cache de memória para armazenar variáveis temporárias ou outra informação intermediária durante a execução de instruções a serem executadas pelo módulo de processador 410.

[00048] A figura 5 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor 500 compreendendo duas abas tais como um flap de bordo de fuga 502 e um flap de bordo de fuga 504 usadas como superfícies controláveis e mostradas em uma posição neutra 506 e em uma posição atuada 508 respectivamente de acordo com uma modalidade da descrição. O flap de bordo de fuga 502 compreende um flap interna e o flap de bordo de fuga 504 compreende um flap de extensão média acoplada na lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interna 318 (Figura 3) respectivamente. As abas de bordo de fuga 502 e 504 são configuradas para mover para cima e para baixo mudando um ângulo de ataque de um bordo de avanço 512 para um bordo de fuga 514. Uma faixa de movimento de cada uma das abas de bordo de fuga 502 e 504 pode ser, por exemplo, mas sem limitação, em torno de 2 graus a cerca de 5 graus (por exemplo, com relação à lâmina de rotor 304), cerca de 0 grau a cerca de 5 graus, em torno de -5 graus a cerca de 5 graus (isto é, para mover em ambas as direções), ou outra faixa de movimento adequada.

[00049] A Figura 6 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor 600 compreendendo um flap de bordo de fuga 602, um flap de bordo de fuga 604 e uma superfície controlável de bordo de avanço 606 usadas como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da descrição. O flap de bordo de fuga 602 compreende um flap interna e o flap de bordo de fuga 604 compreende um flap de extensão média acoplado em um bordo de fuga 610 da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interna 318, respectivamente. As abas de bordo de fuga 602 e 604 são configuradas para mover para cima e para baixo mudando o ângulo de ataque de um bordo de avanço 608 para o bordo de fuga 610. Uma faixa de movimento de cada uma das abas de bordo de avanço 602 e 604 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, cerca de 2 graus a cerca de 5 graus (por exemplo, com relação à lâmina de rotor 304), em torno de 0 grau a cerca de 5 graus, cerca de -5 graus a cerca de 5 graus (isto é, para mover em ambas as direções) ou outra faixa de movimento adequada.

[00050] A superfície controlável de bordo de avanço 606 é acoplada ao bordo de avanço 608 da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interior 318. A superfície controlável de bordo de avanço 606 é configurada para estender, para fornecer uma mudança de comprimento de uma seção de aerofólio 612 da lâmina de rotor 304. A mudança de comprimento aumenta uma distância (corda) do bordo de avanço 608 para o bordo de fuga 610 da lâmina de rotor 304 em uma área perto da área de raiz de lâmina 320 da lâmina de rotor 304, o mesmo em formato que, por exemplo, um flap fowler. Uma faixa de movimento da superfície controlável de bordo de avanço 606 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, em torno de 2 graus a cerca de 5 graus (por exemplo, com relação á lâmina de rotor 304), cerca de 0 grau a cerca de 5 graus, cerca de -5 graus a cerca de 5 graus (isto é, para mover em ambas as direções) ou outra faixa de movimento adequado.

[00051] A figura 7 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor 700 compreendendo um flap extensível de bordo de fuga 702, um flap de borda de fuga 704, e um flap de bordo de avanço 706, usados como superfícies controláveis de acordo com uma modalidade da descrição.

[00052] A aba extensível de borda traseira 702 compreende uma aba extensível interior e a aba de bordo de fuga 704 compreende um flap de extensão média acoplada a um bordo de fuga 710 da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interior 318 respectivamente. O flap extensível de bordo traseiro 702 aumenta uma distância do bordo de avanço 708 para o bordo traseiro 710 da parte de lâmina interior 318.

[00053] O flap extensível de bordo de fuga 702 é configurado para estender através do deslocamento em vez de rotação. Uma faixa de deslocamento do flap extensível de bordo de fuga 702 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, cerca 5,08 cm a 12,7 cm (por exemplo, com relação à lâmina de rotor 304), em torno de 0 cm a cerca de 12,7 cm, ou outra faixa adequada de deslocamento.

[00054] O flap de bordo de fuga 704 é configurado para rodar para cima e para baixo. Um faixa de rotação do flap de bordo traseira 704 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, em torno de 2 graus a 5 graus, ou outra faixa de rotação adequada.

[00055] O flap de bordo de avanço 706 é acoplado a um bordo de avanço 708 da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interior 318 e é configurado para rodar para cima e para baixo. Uma faixa de rotação do flap de bordo de avanço 706 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, cerca de 2 graus a cerca de 5 graus, (por exemplo, com relação à lâmina do rotor 304), cerca de 0 grau a cerca de 5 graus, cerca de -5 graus a cerca de 5 graus (isto é, para mover em ambas as direções) ou outra faixa de rotação adequada.

[00056] A figura 8 é uma ilustração de uma vista em perspectiva exemplar de uma estrutura de lâmina de rotor 800 compreendendo um flap extensível de bordo de fuga 802, e um flap de bordo de fuga 804 usado como superfícies controláveis e mostrado em posições 806 e 808 respectivamente, de acordo com uma modalidade da descrição. O flap extensível de bordo de fuga 802 compreende um flap extensível interior, e o flap de bordo traseiro 804 compreende um flap de extensão média, cada um acoplado em um bordo de fuga 810 da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interior 318 respectivamente.

[00057] As posições 806 e 808 mostram o flap extensível de borda traseira 802 em uma posição retraída e em uma posição estendida respectivamente. O flap extensível de bordo traseiro 802 se estende através do deslocamento em vez de rotação. Uma faixa de deslocamento do flap extensível de bordo traseiro 802 pode compreender, em torno de 5,08 cm a cerca de 12,7 cm (por exemplo, com relação à lâmina do rotor 304), em torno de 0 cm a cerca de 12,7 cm, ou outra faixa de deslocamento adequada.

[00058] O flap de bordo traseiro 804 é configurado para rodar para cima e para baixo. Uma faixa de rotação do flap de bordo de fuga 804 pode compreender, por exemplo, mas sem limitação, em torno de 2 graus a cerca de 5 graus (por exemplo, com relação à lâmina do rotor 304), cerca de 0 grau a cerca de 5 graus, em torno de -5 graus a cerca de 5 graus (isto é, para mover em ambas as direções), ou outra faixa de rotação adequada.

[00059] A figura 9 é uma ilustração de uma lâmina de rotor exemplar 900 compreendendo uma superfície controlável 902 de acordo com uma modalidade da descrição.

[00060] A superfície controlável 902 compreende uma parte da lâmina de rotor 304 na parte de lâmina interior 318, e roda para cima ou para baixo em torno de um eixo neutro 904 da lâmina de rotor 304.

[00061] A figura 10 é uma ilustração de um fluxograma exemplar mostrando um processo 1000 para operar o sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho 400 de acordo com uma modalidade da descrição. As várias tarefas realizadas em conexão com o processo 1000 podem ser realizadas mecanicamente, por software, hardware, firmware, ou qualquer combinação dos mesmos. Para propósitos ilustrativos, a descrição seguinte do processo 1000 pode se referir aos elementos mencionados acima em conexão com as figuras 3-9. Em modalidades práticas, as partes do processo 1000 podem ser realizadas pela lâmina de rotor 304, a superfície controlável 402, o atuador 406, o controlador 408, etc. O processo 1000 pode ter funções, material, e estruturas que são similares às modalidades mostradas nas Figuras 3-9. Portanto, aspectos comuns, funções e elementos podem não ser descritos redundantemente aqui.

[00062] O processo 1000 pode começar por um controlador tal como o controlador 408 detectando uma alta velocidade direcional de um helicóptero tal como o helicóptero 302 compreendendo uma lâmina de rotor tal como a lâmina de rotor 304 (tarefa 1002). Como mencionado acima, uma alta velocidade direcional é definida onde o helicóptero 302 está no ar, pode estar pairando no lugar, e está avançando direcionalmente ou mantendo a posição em uma velocidade de ar que pode resultar em recuo de estol de lâmina. A alta velocidade direcional pode compreender, por exemplo, uma velocidade em uma direção que é suficiente para induzir um diferencial de velocidade em um plano de rotação da lâmina de rotor 304.

[00063] O processo 1000 pode continuar desdobrando pelo menos uma superfície controlável tal como a superfície controlável 328/402 acoplada a uma parte de lâmina interna tal como a parte de lâmina interior 318 da lâmina de rotor 304 localizado em uma região de baixa velocidade da lâmina de rotor 304 (tarefa 1004). A região de baixa velocidade pode compreender, por exemplo, uma região de um plano de rotação da lâmina de rotor 304 onde a velocidade está perto de uma velocidade de estol da lâmina de rotor 304. A região de baixa velocidade pode compreender, por exemplo, uma região de velocidade rotacional, uma região de velocidade tangencial, ou outra região de baixa velocidade.

[00064] O processo 1000 pode continuar aperfeiçoando uma elevação da parte de lâmina interior 318 controlando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior 318 independentemente da lâmina de rotor 304 (tarefa 1006).

[00065] O processo 1000 pode continuar pelo controlador 408 controlando o ângulo de ataque baseado em um ângulo de rotação da lâmina de rotor 304 (tarefa 1008).

[00066] O processo 1000 pode continuar movendo a superfície controlável 328/402 em resposta a um de: uma entrada de um piloto e uma entrada de um módulo de processador tal como o módulo de processador 410 (tarefa 1010).

[00067] A figura 11 é uma ilustração de um fluxograma exemplar mostrando um processo para fornecer a lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho de acordo com uma modalidade da descrição. As várias tarefas realizadas em conexão com o processo 1100 podem ser realizadas mecanicamente, por software, hardware, firmware, ou qualquer combinação dos mesmos. Para propósitos ilustrativos, a descrição seguinte do processo 1100 pode se referir aos elementos mencionados acima em conexão com as figuras 3-9. Em modalidades práticas, as partes do processo 1100 podem ser realizadas pela lâmina de rotor 304, a superfície controlável 402, o atuador 406, o controlador 408, etc. O processo 1100 pode ter funções, material e estruturas que são similares às modalidades mostradas nas figuras 39. Portanto, aspectos comuns, funções, e elementos podem não ser redundantemente descritos aqui.

[00068] O processo 1100 pode começar fornecendo uma lâmina de rotor tal como a lâmina de rotor 304 compreendendo uma parte de lâmina interior tal como a parte de lâmina interior 318 (tarefa 1102).

[00069] O processo 1100 pode continuar fornecendo pelo menos uma superfície controlável tal como a superfície controlável 402 acoplada à parte de lâmina interior 318 e operável para aperfeiçoar uma elevação da parte de lâmina interior 318 controlando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior 318 independentemente da lâmina de rotor 304 (tarefa 1104).

[00070] O processo 1100 pode continuar fornecendo a superfície controlável 402 compreendendo, por exemplo, sem limitação, uma parte rotativa da lâmina de rotor 304 operável para rodar em torno de um eixo neutro tal como um eixo neutro da lâmina de rotor 304, um flap de bordo de avanço 706, um flap de bordo traseiro 502/504/602/604, um flap extensível de bordo de fuga 702 operável para aumentar uma distância de um bordo de avanço 708 para um bordo de fuga 710 da parte interior 318, e uma superfície controlável de bordo de avanço 606 acoplada a um bordo de avanço 608 da parte de lâmina interior 318 e operável para expandir para fornecer uma mudança de crescimento de uma seção de aerofólio 612 da lâmina de rotor 304 (tarefa 1106).

[00071] Desta maneira, várias modalidades da descrição eliminam ou reduzem os efeitos do recuo do estol de lâmina de rotor, e aperfeiçoar a velocidade para frente de um helicóptero. Desta maneira, as capacidades de elevação em um lado de um helicóptero aumentam aperfeiçoando a velocidade para frente do helicóptero.

[00072] Enquanto pelo menos uma modalidade exemplar foi apresentada na descrição detalhada precedente, deve ser apreciado que existe um grande número de variações. Deve ser apreciado que a modalidade exemplar ou as modalidades descritas aqui não são destinadas a limitar o escopo, aplicabilidade ou configuração do tópico em qualquer maneira. Em vez disto, a descrição telhada precedente fornecerá aqueles versados na técnica com um mapa de estrada conveniente para implementar a modalidade ou modalidades descritas. Deve ser entendido que várias mudanças podem ser feitas em função e disposição de elementos sem se afastar do escopo definido pelas reivindicações, que inclui equivalentes conhecidos e equivalentes previsíveis no momento de depósito deste pedido de patente.

[00073] A descrição acima se refere aos elementos ou nós ou recursos sendo "conectados" ou "acoplados" juntos. Como usado aqui, a menos que expressamente estabelecido de outro modo, "conectado" significa que um elemento/nó/recurso é unido (ou se comunica diretamente com) outro elemento/nó/recurso, e não necessariamente mecanicamente. Igualmente, a menos que estabelecido expressamente de outro modo, "acoplado" significa que um elemento/nó/recurso é unido direta ou indiretamente (ou se comunica direta ou indiretamente com) outro elemento/nó/recurso, e não necessariamente mecanicamente. Assim embora as figuras 3-9 representem disposições exemplares dos elementos, elementos intermediários adicionais, dispositivos, recursos, ou componentes podem estar presente em uma modalidade da descrição.

[00074] Termos e frases usados neste documento, e variações dos mesmos, a menos que de outro modo estabelecido expressamente, devem ser construídos como em aberto quando opostos a limitantes. Como exemplos do precedente: O termo "incluindo" deve ser lido como significando "incluindo sem limitação" ou similar: o termo "exemplo" é usado para fornecer casos exemplares do item em discussão, não uma lista exaustiva ou limitante dos mesmo; e adjetivos tal como "convencional", "tradicional", "normal", "padrão", "conhecido" e termos de significado similar não deve ser construído como limitando o item descrito em um dado período de tempo ou a um item disponível como de um dado tempo, mas em vez disto deve ser lido para abranger tecnologias convencionais tradicionais, normal ou padrão que podem estar disponíveis ou agora conhecidos ou em qualquer tempo no futuro.

[00075] Igualmente, um grupo de itens ligados com a conjunção "e" não deve ser lido como exigindo que todos e cada um daqueles itens estejam presentes no grupo, mas em vez disto deve ser lido como "e/ou" a menos que expressamente estabelecido de outro modo. Similarmente, um grupo de itens ligados com a conjunção "ou" não deve ser lido como exigindo exclusividade mútua entre este grupo, mas em vez disto deve ser lido como "e/ou" a menos que expressamente estabelecido de outro modo. Além disso, embora os itens, elementos ou componentes da descrição possam ser descritos e reivindicados no singular, o plural é considerado estar dentro do escopo do mesmo a menos que a limitação ao singular é explicitamente estabelecida.

[00076] A presença de palavras e frases abrangentes tais como "um ou mais", "pelo menos", "mas limitado a" ou outras frases iguais em alguns casos não devem ser lidos para significar que o caso mais estreito é destinado ou exigido em casos onde tais frases abrangentes podem estar ausentes. O termo "em torno" quando se refere a um valor numérico ou faixa é destinado a abranger os valores resultantes do erro experimental que podem ocorrer ao tomar as medições.

[00077] Como usado aqui, a menos que expressamente estabelecido de outro modo, "operável" significa capaz de ser usado, encaixado ou pronto para uso ou serviço, usável para um propósito específico, e capaz de realizar uma função enumerada ou desejada descrita aqui. Em relações aos sistemas e dispositivos, o termo "operável" significa o sistema e/ou o dispositivo é completamente funcional e calibrado, compreende elementos para, e satisfaz as exigências de capacidades de operação aplicáveis para realizar uma função enumerada quando ativado.

Claims

1. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), que compreende: uma lâmina de rotor (304) compreendendo uma parte de lâmina interior (318); e pelo menos uma superfície controlável (402) acoplada na parte de lâmina interior (318) e operável para aperfeiçoar a elevação da parte de lâmina interior (318) alterando o ângulo de ataque da parte de lâmina interior (318) independente da lâmina de rotor (304); caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma superfície controlável (402) compreende uma superfície controlável de bordo de avanço (606) acoplada em um bordo de avanço (608) da parte de lâmina interior (318) e operável para se estender para fornecer uma mudança de comprimento de uma seção de aerofólio (612) da lâmina de rotor (304), em que o a mudança de comprimento aumenta a distância do bordo de avanço (608) para um bordo de fuga (610) da lâmina de rotor (304) em uma área próxima a uma área de raiz de lâmina (320) da lâmina de rotor (304).

2. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície controlável (402) compreende um de: um flap (502, 504, 502, 604, 704, 706, 804) e um flap extensível (702, 802).

3. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o flap extensível (702) aumenta uma distância de um bordo de avanço (708) para um bordo de fuga (710) da parte de lâmina interior (318).

4. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o flap (502, 504, 502, 604, 704, 706, 804) é acoplado a um de: um bordo de avanço (512, 608, 708) da parte de lâmina interior (318), e um bordo de fuga (514, 710, 810) da parte de lâmina interior (318).

5. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma superfície controlável (402, 902) compreende uma parte rotativa da lâmina de rotor (304) operável para rodar em torno de um eixo neutro (904) da lâmina de rotor (304).

6. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um módulo processador (410) operável para controlar o ângulo de ataque de pelo menos uma superfície controlável (402).

7. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o módulo processador (410) é ainda operável para controlar o ângulo de ataque baseado em um ângulo de rotação da lâmina de rotor (304).

8. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que: a lâmina de rotor (304) compreende várias superfícies controláveis (402); e o módulo processador (410) é operável para alterar o ângulo de ataque independentemente para cada uma das superfícies controláveis (402).

9. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o módulo processador (410) é ainda operável para controlar o ângulo de ataque em resposta a uma de: uma entrada de um piloto e uma entrada do módulo processador (410).

10. Sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a pelo menos uma superfície controlável (402) ainda compreende dois flaps (502, 504) acoplados a um bordo de fuga (514) da parte de lâmina interior (318).

11. Método para operar um sistema de lâmina de rotor de helicóptero de maior desempenho (232, 400) para reduzir os efeitos de retirar o estol da lâmina de rotor (304), o método compreendendo: detectar (1002) uma alta velocidade direcional de um helicóptero (302) compreendendo uma lâmina de rotor (304); desdobrar (1004) pelo menos uma superfície controlável (328, 402) acoplada em uma parte de lâmina interior (318) da lâmina de rotor (304) localizada em uma região de velocidade baixa da lâmina de rotor (304); e caracterizado pelo fato de que o método ainda compreende: estender uma superfície controlável de bordo de avanço (606) da pelo menos m superfície controlável (402) acoplada a um bordo de avanço (608) da porção de lâmina interior (3180) para fornecer uma mudança de comprimento de uma seção de aerofólio (612) da lâmina de rotor (304), em que o a mudança de comprimento aumenta a distância do bordo de avanço (608) para um bordo de fuga (610) da lâmina de rotor (304) em uma área próxima a uma área de raiz de lâmina (320) da lâmina de rotor (304).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende aperfeiçoar (1006) uma elevação da parte de lâmina interior (318) controlando um ângulo de ataque da parte de lâmina interior (318) independentemente da lâmina de rotor (304).

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que ainda compreende controlar (1008) o ângulo de ataque baseado em um ângulo de rotação da lâmina de rotor (304).

14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que ainda compreende mover (1010) a pelo menos uma superfície controlável (402) em resposta a uma de: uma entrada de um piloto, e uma entrada do módulo processador (410).