CN105383693A - 用于旋翼航空器的旋翼头部的旋翼叶片联接装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及旋翼叶片联接装置(2)，用于与旋翼桅杆(9)相连接以构成旋翼航空器、特别是直升机或旋翼机的旋翼头部(1)，该旋翼叶片联接装置包括：旋翼头部中心件(7)；至少两个固定于旋翼头部中心件上的旋翼叶片保持件(4)，用于收纳至少两个处于旋翼平面(R_E)中的旋翼叶片(3)；以及至少一个位于相邻的旋翼叶片保持件之间的连接件，由此使旋翼叶片联接装置实现了简化的结构，并且旋翼叶片联接装置使得能够进行敏捷的控制。为此，旋翼叶片联接装置包括至少一个封闭的环形件(10)作为连接件，在此，该环形件被设置为，分别在至少一个连接位置(V)上横向于所有的旋翼叶片保持件，并且将所有的旋翼叶片保持件彼此至少间接地连接。

Description

用于旋翼航空器的旋翼头部的旋翼叶片联接装置

技术领域

本发明涉及一种用于旋翼航空器，例如旋翼飞机或直升飞机的旋翼头部的旋翼叶片联接装置。

背景技术

在旋翼叶片旋转时会产生扑翼运动和摆动运动。在这一方面公知的是，在旋翼叶片上作用有不同的力，例如惯性力、离心力、科里奥利力和空气阻力。

旋翼叶片联接装置通常包括相对于旋翼平面垂直直立的转动关节，转动关节在各个旋翼叶片保持件和各自所属的产生上升气流(Auftrieb)的旋翼叶片之间具有可调整的阻力，转动关节允许各个旋翼叶片关于水平的旋翼平面产生与各个旋翼叶片的位置相关的向后运动，即与旋翼叶片的旋转方向相反(“滞后”)的运动，或向前运动，即沿旋翼叶片的旋转方向(“超前”)的运动。该阻力通常可以用液压阻尼元件来调节，阻尼元件可以减慢或减弱这种所谓的超前-滞后运动。这样的超前-滞后运动主要由科里奥利力引起，在此，离心力、空气阻力和惯性力也对该超前-滞后运动有影响。

长期以来，公知的现有技术中的缺点在于：刚性的旋翼头部没有或几乎没有被相应地设计为，在旋转时沿着旋翼叶片的旋转方向能够承受住非常大的力和转动力矩。

在现有技术中，具有两个旋翼叶片的直升飞机(如“BellUH-1”)公知的具有半刚性的旋翼头部，即，两个旋翼叶片刚性地彼此连接。但是在这种已知的直升机“BellUH-1”中，旋翼叶片被灵活、万向地安装在旋翼桅杆上。因此在旋翼叶片联接装置中，位于旋翼平面中的旋翼叶片们只能像在跷跷板中那样共同上下运动。通过所谓的周期性叶片调节，可以使旋翼平面相对于经过旋翼桅杆的旋转轴线翻倒(verkippt)或倾斜。在这样的周期性控制中，旋翼叶片的调整角度在旋翼旋转期间周期性地发生变化，因此产生不同的流入并实现所期望的倾斜。这种倾斜引起了使旋翼航空器水平运动(向前/向后/向侧面)的推力。

这种已知的直升机“BellUH-1”的不利之处在于，转动力矩不被直接传递到旋翼头部中，这导致在控制过程中响应时间较长。当旋翼产生很大的上升气流时，相对于旋翼桅杆轴线的偏转将通过周期性的控制保持在很小的程度。但是，过快或过于敏捷的控制输入和特别是在低重力(G-Kraft)时的机动可能会导致旋翼平面相对于旋翼轴线发生很大的角度偏差或倾斜，甚至导致“桅杆碰撞(MastBumping)”，即旋翼叶片阵列与旋翼桅杆的碰撞。

专利文献US2008/0159862A1提出了另一种旋翼叶片联接装置。专利文献US2008/0159862A1公开了将多个(在旋转的旋翼叶片的旋转方向上有弹性的)阻尼元件作为每两个相邻的旋翼叶片之间的连接元件，这可以说是构成了弹簧-质量块系统。前述的旋翼头部上的“超前-滞后”运动通过专利文献US2008/0159862A1所提出的阻尼元件来缓冲。

专利文献US2008/0159862A1所公开的这种旋翼叶片联接装置具有复杂的结构，其在每两个相邻的旋翼叶片之间设有阻尼元件。因此在各个阻尼元件和旋翼叶片保持件之间的过渡部中需要附加地设置关节和相匹配的鱼尾板，这同时需要特别大的维护成本。

发明内容

本发明的目的在于，克服现有技术中公知的旋翼叶片联接装置的缺点，并特别是应当实现对旋翼叶片联接装置的结构的简化，在此，旋翼叶片联接装置应该允许实现敏捷的控制。

本发明的目的通过一种旋翼叶片联接装置来实现，该旋翼叶片联接装置包括：旋翼头部中心件；至少两个固定在旋翼头部中心件上的旋翼叶片保持件，用于收纳至少两个位于旋翼平面中的旋翼叶片；以及至少一个位于相邻的旋翼叶片保持件之间的连接件，其特征在于，旋翼叶片联接装置包括至少一个封闭的环形件作为连接件，其中，至少一个环形件被设置为，分别在至少一个连接段上横向于所有的旋翼叶片保持件，并将所有的旋翼叶片保持件彼此至少间接地连接。

根据本发明的旋翼叶片联接装置被设计用于与旋翼桅杆相联接，以构成旋翼航空器的旋翼头部，该旋翼叶片联接装置包括旋翼头部中心件和至少两个固定在旋翼头部中心件上的旋翼叶片保持件，旋翼叶片保持件用于收纳和固定至少两个位于旋翼平面中的旋翼叶片。

此外，在相邻的旋翼叶片保持件之间设有至少一个连接件。

根据本发明，旋翼叶片联接装置包括至少一个封闭的环形件作为连接器件，在此，该环形件被设置为，分别在至少一个连接段上横向于(querend，穿越，交叉于)所有的旋翼叶片保持件，并使所有的旋翼叶片保持件彼此至少间接地连接。根据本发明的一种优选的扩展方案，横向于所有旋翼叶片保持件的环形件横穿(durchquert)旋翼叶片保持件，或者说环形件延伸通过旋翼叶片保持件。

优选至少一个环形件被设置为，分别在至少一个连接段上横向贯穿(querenddurchgeführt)所有旋翼叶片保持件，并使所有旋翼叶片保持件彼此至少间接地连接。

替代横穿旋翼叶片保持件的环形件地，可以考虑使环形件横跨地(querendaufliegend)设置在旋翼叶片保持件的下方或上方。此外，根据本发明的一种扩展方案，可以设想环形件由两部分组成，即上环形板和与上环形板刚性连接的下环形板，并且将上环形板设置在旋翼叶片保持件的上方，将下环形板设置在旋翼叶片保持件的下方，由此使得被构造为两部分的环形件环抱旋翼叶片保持件。

在本发明中，至少间接是指在环形件和旋翼叶片保持件之间还可以设置其他的连接器，例如阻尼元件等。这样的阻尼元件用于减缓前述的超前-滞后运动。由于沿超前-滞后运动方向的阻尼一般很弱，因此需要借助阻尼元件的缓冲使旋翼航空器上的振动诱因降至最小程度。

已经意外地发现：环形件没有或几乎没有离心力和转动力矩，这是由“桨叶俯仰(bladepitching)”或所谓的叶片调节所导致的。此外，通过对环形件的设置使得旋翼叶片联接装置具有非常简化的结构。特别优选将根据本发明的环形件设计为圆形的，由此可以在一定程度上减小离心力的影响。替代地，根据本发明的环形件也可以被设计为多边形的，例如五边形。

“桨叶俯仰”或叶片调节是指旋翼叶片相对于入流空气的可调节迎角，在此，叶片调节通过围绕“桨叶俯仰”轴线(“blade-pitch”-Achse)的转动来实现，“桨叶俯仰”轴线基本上沿各个旋翼叶片保持件或旋翼叶片的纵向方向延伸。一般情况下，共同的叶片调节是指所有旋翼叶片的迎角被共同和同时地调节并且旋翼航空器因此而上升或下降。周期性的叶片调节通常是指有差别地在外周上控制旋翼叶片的迎角并由此改变上升气流的方向，从而使旋翼航空器改变飞行姿态(Fluglage)、飞行方向或飞行速度。

在这种“桨叶俯仰”或有目的地控制各个旋翼叶片的气动迎角(其在旋翼叶片旋转时大多数情况下不是恒定的)的框架下，产生扑翼运动(也称为“振翅(flapping)”)。这种扑翼运动是指旋翼叶片相对于旋翼平面基本上垂直的上下运动并导致科里奥利力，在此，正是该科里奥利力与所描述的超前-滞后运动相关联。

特别是已经发现：通过这种在根据本发明的旋翼叶片联接装置中设置环形件，几乎使得所有的转动力矩被传递到旋翼桅杆上，这特别是使得能够实现直接、灵活或敏捷的机动。

在本发明中，优选根据本发明的旋翼叶片联接装置可以与主旋翼的旋翼桅杆相联接。但是替代地也可以考虑将根据本发明的旋翼叶片联接装置安装在尾旋翼上。

其他优选的实施方式在从属权利要求中给出。

优选环形件由基本上沿至少两个旋翼叶片的切线方向、特别是沿旋转方向为刚性的材料构成。

根据一种优选的扩展方案，根据本发明的旋翼叶片联接装置的环形件被一体化地构成。替代地，也可以考虑将环形件设计为多部件的。在本发明的意义下，一体化的环形件和由多部件构成的环形件在本文中均为结构刚性的元件。

此外，在本发明的意义下，将基本上沿切线方向、特别是沿旋转方向上为刚性的环形件理解为：被设计为刚性体的环形件具有反作用于由常规产生的力和转动力矩所导致的弹性形变的阻力，为了根据本发明的旋翼叶片联接装置的常规使用需要测量该阻力。环形件的这种刚性设计可以通过材料选择或几何形状的选择、特别是环形件的厚度来实现。为了获得所需要的环形件的刚性，优选使用金属(例如铝、钢或钛)或纤维复合材料(例如碳和/或玻璃纤维)作为材料。

优选将环形件这样设置在旋翼叶片联接装置中：环形件和至少两个旋翼叶片保持件相对于彼此可翻转地(kippbar)安装，并因此在根据本发明的旋翼叶片联接装置的与旋翼头部相联接的状态下，在环形件和旋翼桅杆之间不存在直接、机械的有效连接，因此环形件可以说是被完全万向地安装在多个交叉的、彼此成角度的转动轴承中，从而使得环形件类似于万向环地起作用。

除了没有这种在环形件和旋翼桅杆之间的直接机械有效连接之外，替代地，可以在环形件和旋翼桅杆之间设置阻尼连接，由此使得环形件能够进一步被万向性地安装。特别优选环形件和旋翼桅杆之间的阻尼连接以至少一个优选沿径向取向的阻尼装置(例如线性阻尼器)的形式设置在环形件和旋翼头部中心件之间，该旋翼头部中心件间接地和抗扭地与旋翼桅杆相联接。换句话说，在本发明中，优选没有直接地在环形件和旋翼桅杆之间或者间接地在环形件和旋翼头部中心件之间设置非阻尼或刚性的连接。特别优选地，设置在环形件和旋翼头部中心件之间并优选沿径向取向的阻尼装置的数量与旋翼叶片保持件的数量一致，在此，各个优选沿径向取向的阻尼装置是否被设置为沿各个旋翼叶片保持件的纵向方向延伸或在两个相邻的旋翼叶片保持件之间以任意的角间距延伸是无关紧要的。此外，优选沿径向取向的阻尼装置可以例如设置在与环形件相同的平面中，或者设置在环形件平面的上方或下方。

换句话说，优选环形件横穿旋翼叶片保持件，并分别在横穿地点上被可翻转地安装在旋翼叶片保持件中，因此也可以说是环形件的万向性翻转(Kippen)或倾斜。

特别是将环形件这样设置在旋翼叶片联接装置中：环形件分别在至少两个旋翼叶片保持件中围绕“桨叶俯仰”轴线被可翻转地安装。此外，为了实现这样的翻转运动，优选在上阻尼装置和下阻尼装置之间设有至少一个摇杆轴承。特别优选将摇杆轴承设计为优选为常规的滑动轴承，例如球关节轴承，或者设计为弹性体球面轴承。通过该摇杆轴承，可以有利地接收“桨叶俯仰”旋转以及沿“桨叶俯仰”轴线方向的较小的角位移和位移，在此，“桨叶俯仰”轴线沿各个旋翼叶片保持件的纵向方向延伸。

通过使用多个滑动轴承和/或弹性体轴承，例如可以有利地实现所需要的沿多个轴线的翻转运动。

通过这样的设置，环形件或者说万向环形件可以说是被浮动地设置在旋翼叶片联接装置中。由此可以有利地使作用在某一旋翼叶片上的力被几乎完全相同地并同时传递到所有其他的旋翼叶片上。换句话说，环形件是一种结构性的元件，其同样地分别通过至少一个阻尼装置将现有的全部旋翼叶片保持件连接起来。环形件或者说万向环形件在旋翼叶片联接装置中的可能的运动在此相对于已知的旋翼叶片联接装置带来了附加的自由度。

此外，由于环形件被万向、浮动地安装在根据本发明的旋翼叶片联接装置中，因此环形件能够吸收所提及的发生在各个旋翼叶片保持件或所属的旋翼叶片上的扑翼运动。

此外，优选旋翼叶片联接装置在各个旋翼叶片保持件和环形件之间包括至少一个阻尼装置，在此，该阻尼装置使旋翼叶片保持件与环形件连接起来。替代地，除了位于各个旋翼叶片保持件和环形件之间的阻尼装置之外，可以在环形件和旋翼桅杆之间设置阻尼连接，换句话说，可以在各个旋翼叶片保持件和环形件之间，特别是在各个旋翼叶片保持件的摇杆轴承和环形件之间设置非阻尼连接(即放弃阻尼装置)。在本文中已经说明：当各个旋翼叶片保持件和环形件之间处于非阻尼连接时，环形件可能会意外地发生从环形件相对于在旋翼头部运行期间处于非运行状态下的旋翼桅杆的旋转轴线的同心位置向环形件相对于旋翼桅杆的旋转轴线的非同心位置的巨大位移，在此，该过大的位移可以有利地通过作为环形件和旋翼桅杆之间的阻尼连接的、优选沿径向取向的阻尼装置被至少部分地补偿。

优选各个旋翼叶片保持件包括上旋翼叶片保持件板和下旋翼叶片保持件板，在此，上阻尼装置设置在上旋翼叶片保持件板和环形件之间，而下阻尼装置相对地设置在下旋翼叶片保持件板和环形件之间。特别是优选通过两个相对置地设置在环形件上的阻尼装置将环形件安装在至少两个优选由两部分组成的旋翼叶片保持件中。换句话说，环形件可以说是被三明治状地安装在旋翼叶片保持件中的两个阻尼装置之间。

替代地，可以在各个旋翼叶片保持件和环形件之间设置一体化构成的阻尼装置，并将该阻尼装置设计为，能够在旋翼头部的运行中满足所需要的刚性和阻尼特性。

此外，优选上阻尼装置包括至少两个上橡胶元件，下阻尼装置包括至少两个下橡胶元件，并将所述橡胶元件设置用于减缓可翻转安装的环形件的翻转运动。因此，与沿旋转方向刚性构成的环形件或万向环形件相关联地，这种被设置用于环形件的阻尼装置具有橡胶元件，该阻尼装置有利地使环形件能够相对于各个旋翼叶片保持件执行被减缓的翻转运动。换句话说，橡胶元件承受了剪应力，从而使超前-滞后运动放缓。

优选至少两个旋翼叶片保持件分别包括弹性体球面轴承。特别优选这样设计该至少两个弹性体球面轴承并将其设置在旋翼叶片联接装置中：至少两个旋翼叶片保持件在沿旋转方向旋转时能够灵活地行动，并且该至少两个旋翼叶片保持件能够相对于旋翼头部中心件并关于旋翼纵向轴线可摆动运动地围绕基本上垂直于旋翼平面直立的摆动轴线，并由此允许进行“超前-滞后”运动。此外将弹性体球面轴承设计为，弹性体球面轴承能够沿扑翼运动的方向灵活地行动。此外，弹性体球面轴承被设计用于相对于“桨叶俯仰”旋转更灵活地行动。

弹性体球面轴承的灵活行动是指：为了旋翼头部的运行在各个期望的方向上所需要的可运动性。

此外，优选将弹性体球面轴承设计用于相对于所有线性位移实现刚性的行动。相关联地，基于该线性刚性，优选这样设计至少两个弹性体球面轴承并将其设置在旋翼叶片联接装置中，以使旋翼叶片保持件在旋翼轴线的延伸方向上基本上刚性地行动。

优选旋翼头部中心件具有至少两个裂口，在此，在裂口中分别设有弹性体球面轴承。

这样的弹性体球面轴承有利地将离心载荷从各个旋翼叶片保持件转移至旋翼桅杆。特别是这样的弹性体球面轴承能够传递离心力(在压力下)，并允许进行扑翼运动、摆动运动和所谓的“桨叶俯仰”旋转或者说“桨叶俯仰”运动。此外，使用这样的弹性体球面轴承使得能够没有较大的形变，并阻止旋翼阵列与旋翼桅杆的碰撞，即所谓的“桅杆碰撞”。在本发明的意义下，术语“弹性体”是指优选使用橡胶作为材料，并由此使得弹性体轴承在拉力和压力负载的情况下虽然发生弹性变形，但是随后将再次回到其原有的、未变形的外形。

优选环形件的刚性基本上大于阻尼装置中的橡胶元件和旋翼叶片保持件的弹性体球面轴承的刚性。这样做的优点在于，运动，例如超前-滞后运动发生在弹性体球面轴承中，或导致超前-滞后运动的减缓。

本发明的另一方面涉及一种旋翼头部，其包括根据本发明的旋翼叶片联接装置，用于联接旋翼桅杆。优选旋翼头部包括摆动盘，在此，摆动盘借助叶片调节杆与旋翼叶片联接装置的至少一个旋翼叶片保持件直接有效连接，以调节配属于至少一个旋翼叶片保持件的旋翼叶片的迎角。由此确定所谓的叶片迎角或“桨叶俯仰”。

附图说明

下面根据附图对本发明的优选的实施例进行说明。其中：

图1示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第一优选实施方式的透视侧视图；

图2示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的俯视图；

图3示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第一优选实施方式的旋翼叶片保持件沿图2中的A-A的截面图；

图4示出了在环形件的留空(Aussparung)区域中，在旋翼叶片保持件、阻尼装置和环形件之间沿图2中的B-B的截面图；

图5示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第一优选实施方式的功能图；

图6示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第二优选实施方式的透视侧视图；

图7示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第二优选实施方式的旋翼叶片保持件沿图6中示出的切割线C-C的截面图；

图8示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置的第二优选实施方式的功能图。

其中，附图标记列表如下：

1旋翼头部

2旋翼叶片联接装置

3旋翼叶片

4旋翼叶片保持件

5上旋翼叶片保持件板

6下旋翼叶片保持件板

7旋翼头部中心件

8裂口

9旋翼桅杆

10环形件

11螺栓

12开口

14留空

15上阻尼装置

16下阻尼装置

17、17′上橡胶元件

18、18′下橡胶元件

19间隔保持件

20弹性体球面轴承

21弹性体层

22轴承套

23弹性体层

26上固定臂

27下固定臂

30扑翼轴线

40摇杆轴承

41摇杆轴承芯

42弹性体

45第一球形头关节

BP桨叶俯仰

D阻尼装置

Dr径向阻尼装置(环形件)

FL扑翼运动

V连接段

R_LL摆动轴

R_E旋翼平面

R_MR旋翼桅杆轴线

R_BP“桨叶俯仰”轴线

d_FL距离(扑翼轴线)

具体实施方式

图1示出了旋翼头部1的根据本发明的旋翼叶片联接装置2的第一优选实施方式的透视侧视图。在旋翼头部1上借助根据本发明的旋翼叶片联接装置2固定有五个旋翼叶片3。旋翼叶片联接装置2包括旋翼头部中心件7和至少两个固定在其上的旋翼叶片保持件4，用于收纳至少两个置于旋翼平面R_E中的旋翼叶片3。此外，在图1中示出的片状旋翼头部中心件7具有裂口8。在五个被设计为长孔的裂口8中设有弹性体球面轴承20。旋翼头部中心件7与可围绕旋翼桅杆轴线R_MR旋转的旋翼桅杆9抗扭地联接，在此，旋翼桅杆9可借助在此未示出的驱动器旋转地移动，并在沿旋转方向U旋转时产生飞行所需的上升力。在图1中部分示出的五个旋翼叶片3分别与旋翼叶片保持件4抗扭地连接。旋翼叶片保持件4分别包括上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6。上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6在外部的径向区域中具有开口12，用于收纳螺栓11。各个旋翼叶片3分别借助螺栓11与上旋翼叶片保持件板5以及下旋翼叶片保持件板6抗扭地固定。

在图1中示出的旋翼叶片联接装置2还包括一体化构成的、封闭的圆形环形件10，作为叶片保持件4之间的连接件，该环形件被设置在上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6之间，即，被设置为延伸通过五个在图1中示出的旋翼叶片保持件4或者说横穿旋翼叶片保持件4，并在所有五个旋翼叶片保持件4之间构成至少间接的连接。在旋翼叶片保持件4的横穿地点上，分别通过连接段V使封闭的环形件10和旋翼叶片保持件4被相对于彼此可翻转地安装。换句话说，各个旋翼叶片保持件4和环形件10如图4中详细示出的那样被可彼此翻转地安装，以使环形件在旋翼叶片保持件4的叶片迎角变化的情况下不会发生翻转运动。

相关地如图1所示，在环形件10和旋翼桅杆9之间不存在直接的连接，为此可以说，作为万向环形件起作用的环形件10被浮动地设置在旋翼叶片联接装置2中，由此有利地使作用于一旋翼叶片3上的力被完全相同地并同时传递到所有其他的旋翼叶片3上。

弹性体球面轴承20分别与上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6相连接。通过这样设置弹性体球面轴承20，可以使多个旋翼叶片保持件4在沿旋转方向U旋转时是灵活的或局部可摆动运动的，而旋翼叶片保持件4在旋翼桅杆轴线R_MR的行进方向上基本上表现为刚性的。

在上旋翼叶片保持件板5和环形件10之间设有上阻尼装置15，而相对置地在下旋翼叶片保持件板6和环形件10之间设有下阻尼装置16，从而使得环形件10可以说是像三明治一样被安装在阻尼装置15、16和旋翼叶片保持件板5、6之间。如图1所示，上阻尼装置15包括两个橡胶元件17、17′，下阻尼装置16包括两个橡胶元件18、18′。

通过与至少一个在图1中未示出的调节杆相联接的、在图1中未示出的摆动盘，在此，调节杆再与各个旋翼叶片保持件4相联接，可以借助旋翼叶片保持件4围绕“桨叶俯仰”轴线R_BP的旋转来相对于入流空气调节旋翼叶片3的迎角(所谓的“桨叶俯仰”)。

从这里开始并在接下来的说明中，相同的附图标记表示附图中的相同的构件。

图2示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置2的俯视图。如图2所示，在环形件10和上叶片保持件杆5之间分别设有阻尼装置15。

如图2所示，弹性体球面轴承(在图2中不可见)分别使得能够实现与前述的、根据旋翼叶片3的方向产生的超前-滞后(lead-lag)运动相关地、围绕摆动轴线R_LL的摆动运动LL。摆动运动LL可以在旋翼平面R_E中沿旋转方向U(“超前”)或与选择方向U相反(“滞后”)地实现。

此外，在图2中示出的阻尼装置15的橡胶元件17、17′(以及在图2中未示出的下阻尼装置16的橡胶元件18、18′)承受剪应力，并且阻尼性地或弹性地作用在摆动运动LL上。

图3示意性示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置2的旋翼叶片保持件4沿图2中的线A-A的截面图。如图3所示，环形件10在旋翼叶片保持件4的区域中具有留空14。在留空14中，在上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6之间设有间隔保持件19，并与旋翼叶片保持件板5、6固定地连接。另外如图3所示，摇杆轴承40在一侧与间隔保持件19固定地连接。此外还如图3所示，从摇杆轴承40前伸的摇杆轴承芯41设置在间隔保持件19上，在此，摇杆轴承芯41被固定在间隔保持件19中，并且摇杆轴承芯41由刚性材料构成。此外，摇杆轴承40包括弹性体42，在此，材料优选采用橡胶。这种被设计为橡胶的弹性体42能够有利地实现某些阻尼特性。

在图3中还可以看到设置在旋翼头部中心件7的裂口8中的弹性体球面轴承20的结构。弹性体球面轴承20包括球扇段形式、优选为金属的轴承套22，其设置在弹性体层21和弹性体层23之间。被构造为球扇段的轴承套22定义了扑翼轴线30，轴承20相对于该扑翼轴线被可旋转地安装。弹性体球面轴承20被灵活地设计用于围绕扑翼轴线30的旋转，以便能够实现各个旋翼叶片保持件4或所属旋翼叶片3的扑翼运动FL。相关联地，由于环形件在根据本发明的旋翼叶片联接装置2中被万向、浮动地安装，因此环形件10能够在各个旋翼叶片保持件4或所属的旋翼叶片3上吸收所产生的扑翼运动FL。如果扑翼轴线30直接落在旋翼桅杆轴线R_MR上，或者说旋翼桅杆轴线R_MR和扑翼轴线30之间的距离d_FL为零，则转动力矩几乎不会被传递到旋翼桅杆上。弹性体球面轴承20的扑翼轴线30与旋翼桅杆9的径向间隔越远，传递到旋翼桅杆9上的转动力矩就越大。

图4示意性示出了在环形件10的留空14的区域中，在旋翼叶片保持件4、阻尼装置15、16和环形件10之间沿图2中的切割线B-B的截面图。在上阻尼装置15和下阻尼装置16之间设有基本上相对于旋翼叶片保持件4处于中心的摇杆轴承40，由此使得环形件总是能够可翻转地安装在至少两个旋翼叶片保持件4。换句话说，在这里的第一优选实施方式中，摇杆轴承40通过具有上阻尼装置15和下阻尼装置16的阻尼装置D与环形件10间接地连接，由此实现了旋翼叶片保持件4和环形件之间的阻尼连接。此外，上阻尼装置15包括上固定臂26，下阻尼装置16包括下固定臂27。上固定臂26和下固定臂27使摇杆轴承40被固定地保持在位置上，并有助于在留空14中在相对置的两侧固定阻尼装置15、16。摇杆轴承40可以如双向箭头BP所示地围绕“桨叶俯仰”轴线R_BP翻转，在此，摇杆轴承40可以是滑动轴承或弹性体球面轴承或弹性体轴承。如前所述，摇杆轴承40与间隔保持件19固定地连接。

图4还示出了间隔保持件19，其在上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6之间的结构和设置特别是在图3中可以看到。

此外，上阻尼装置15上固定壁26和环形件10之间在一侧具有橡胶元件17，并在相对置的一侧具有橡胶元件17′。下阻尼装置16在下固定臂27和环形件之间在一侧具有橡胶元件18，并在相对置的一侧具有橡胶元件18′。橡胶元件17、17′、18、18′在旋翼头部1运行期间承受剪应力，由此能够有利地减弱超前-滞后运动。

图5示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置2的功能图。根据该功能图，可以借助阻尼装置D(例如在图4中示出的上阻尼装置15和下阻尼装置16)说明：通过环形件10在根据本发明的旋翼叶片联接装置2中的浮动设置，使得分别作用于一旋翼叶片3上的力被几乎完全相同地并同时传递到其他所有的旋翼叶片3上。此外，如图5所示，在根据本发明的旋翼叶片联接装置2的与旋翼头部1联接的状态下，环形件10和旋翼桅杆(在图5中未示出)之间不存在直接的机械有效连接。设置在旋翼头部中心件7的裂口(在图5中未示出)中的弹性体球面轴承20被表示为圆形。

在旋翼航空器的工作状态下，旋翼叶片3沿着旋转方向U旋转地移动。通过摆动盘以及至少一个与其联接的叶片调节杆，在此，叶片调节杆再分别与旋翼叶片保持件4相联接，可以借助旋翼叶片保持件4围绕R_BP的转动来调整旋翼叶片3相对于入流空气的迎角，由此使得旋翼航空器上升或下降，这就是所谓的共同叶片调节或者说“桨叶俯仰”。利用摆动盘同样可以使整个旋翼平面R_E倾斜，由此引起了使旋翼航空器水平运动(向前/向后/向侧面)的推力。在此，所述的超前-滞后运动是根据旋翼叶片的位置基于惯性力产生的，其可以通过根据本发明的旋翼叶片联接装置2进行补偿。

图6示出了旋翼头部1的根据本发明的旋翼叶片联接装置2的第二优选实施方式的透视侧视图，在此，可以利用根据本发明的旋翼叶片联接装置2在旋翼头部1上固定五个旋翼叶片(在图6中未示出)。在图6中示出的旋翼叶片联接装置2包括与旋翼桅杆9抗扭地联接的旋翼头部中心件7和固定在该旋翼头部中心件上的、用于收纳旋翼叶片3的旋翼叶片保持件4。

此外，被设计为盘形的旋翼头部中心件7具有多个裂口8。在五个被设计为长孔的裂口8中分别设有弹性体球面轴承20，在此，旋翼叶片保持件4在沿旋转方向U旋转时是灵活的或局部可摆动的。

在横穿旋翼叶片保持件4的地点，利用连接段V使封闭的环形件10和旋翼叶片保持件4相对于彼此可翻转地安装。在此，封闭的环形件10在连接段V中具有长孔形式的留空14，在其中设有摇杆轴承40。叶片保持件4的摇杆轴承40在第二优选实施方式中是非阻尼的，并且直接与环形件相连接(也请参见图7)。此外，优选第二优选实施方式中的摇杆轴承40(与第一实施方式中的摇杆轴承40相比)具有确保旋翼叶片的环形件的可移动性的设计。

此外如图6所示，例如沿着旋转方向U观察相对于每两个相邻的旋翼叶片保持件4处于中心地，在与旋翼桅杆9抗扭联接的旋翼叶片中心件7和环形件10之间设有沿径向设置并取向的阻尼装置Dr，换句话说，由此使得在环形件和旋翼桅杆之间构成阻尼连接，并且环形件10被浮动地、万向地安装。分别借助旋翼头部中心件7上的第一球形头关节45和环形件10上的第二球形头关节(在图6中未示出)，在端侧球状安装地设置沿径向取向的阻尼装置Dr。阻尼装置Dr是线性阻尼器。

图7示出了穿过如图6所示的根据本发明的旋翼叶片联接装置2的第二优选实施方式的旋翼叶片保持件的截面C-C。如图7所示，与第一优选实施方式相反地，摇杆轴承40在第二优选实施方式中与上旋翼叶片保持件板5和下旋翼叶片保持件板6直接地有效连接。此外如图7所示，与第一优选实施方式(见图4)相反地，在第二优选实施方式中，在各个旋翼叶片保持件4和环形件10之间没有构成阻尼连接。

此外，图8示出了根据本发明的旋翼叶片联接装置2的第二优选实施方式的功能图。设置在旋翼头部中心件7的裂口(在图8中不可见)中的弹性体球面轴承20以圆圈示出。图8特别是示出了在环形件10和与旋翼桅杆(在图8中未示出)固定连接的旋翼头部中心件之间仅通过径向阻尼装置Dr形成的直接机械连接，并且环形件被浮动地设置。叶片保持件4和径向的阻尼装置Dr之间的角距α可以是任意的。

Claims (13)

1.一种旋翼叶片联接装置(2)，用于与旋翼桅杆(9)相联接以构成旋翼航空器、特别是直升机或旋翼机的旋翼头部(1)，所述旋翼叶片联接装置包括：

旋翼头部中心件(7)，

至少两个固定在所述旋翼头部中心件(7)上的旋翼叶片保持件(4)，用于收纳至少两个位于旋翼平面(R_E)中的旋翼叶片(3)，以及

至少一个位于相邻的旋翼叶片保持件(4)之间的连接件，

其特征在于，

所述旋翼叶片联接装置(2)包括至少一个封闭的环形件(10)作为连接件，其中，所述至少一个环形件(10)被设置为，分别在至少一个连接段(V)上横向于所有的旋翼叶片保持件(4)，并且将所有的旋翼叶片保持件(4)彼此至少间接地连接。

2.根据权利要求1所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述至少一个环形件(10)被设置为，分别在所述至少一个连接段(V)上横向贯穿所有的旋翼叶片保持件(4)，并且将所有旋翼叶片保持件(4)彼此至少间接地连接。

3.根据权利要求1或2所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述环形件(10)由基本上沿至少两个旋翼叶片(3)的切线方向、特别是沿旋转方向(U)为刚性的材料构成。

4.根据前述权利要求中任一项所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述环形件(10)被如下地设置在所述旋翼叶片联接装置(2)中：所述环形件(10)与分别至少两个旋翼叶片保持件(4)相对于彼此能翻转地安装。

5.根据前述权利要求中任一项所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述旋翼叶片联接装置(2)在各个旋翼叶片保持件(4)和所述环形件(10)之间包括至少一个阻尼装置(15；16)。

6.根据权利要求5所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，各个旋翼叶片保持件(4)包括上旋翼叶片保持件板(5)和下旋翼叶片保持件板(6)，其中，在所述上旋翼叶片保持件板(5)和所述环形件(10)之间设有上阻尼装置(15)，在所述下旋翼叶片保持件板(6)和所述环形件(10)之间相对置地设有下阻尼装置(16)。

7.根据权利要求6所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述上阻尼装置(15)包括至少两个上橡胶元件(17；17′)，所述下阻尼装置(16)包括至少两个下橡胶元件(18；18′)，并将所述橡胶元件(17；17′；18；18′)设置用于减缓能翻转安装的所述环形件(10)的翻转运动。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，在所述环形件(10)和旋翼桅杆(9)之间构成阻尼连接。

9.根据前述权利要求中任一项所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述至少两个旋翼叶片保持件(4)分别包括弹性体球面轴承(20)。

10.根据权利要求9所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，至少两个弹性体球面轴承(20)被这样构造并设置在所述旋翼叶片联接装置(2)中，使得所述至少两个旋翼叶片保持件(4)在沿所述旋转方向(U)旋转时灵活地行动，并且所述至少两个旋翼叶片保持件(4)能够相对于所述旋翼头部中心件(7)围绕摆动轴线(R_LL)摆动运动。

11.根据权利要求9或10所述的旋翼叶片联接装置(2)，其特征在于，所述旋翼头部中心件(7)具有至少两个裂口(8)，其中，在各个裂口(8)中设有弹性体球面轴承(20)。

12.一种旋翼头部(1)，包括根据前述权利要求中任一项所述的用于联接旋翼桅杆(9)的旋翼叶片联接装置(2)。

13.根据权利要求12所述的旋翼头部(1)，其特征在于，所述旋翼头部(1)包括摆动盘，其中，所述摆动盘与所述旋翼叶片联接装置(2)的至少一个旋翼叶片保持件(4)直接地有效连接，并且所述摆动盘设计和被设置为，调节从属于至少一个旋翼叶片保持件(4)的旋翼叶片(3)的迎角。