ES2367162A1

ES2367162A1 - Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro.

Info

Publication number: ES2367162A1
Application number: ES200901721A
Authority: ES
Inventors: Heribert Soler Canela
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2009-08-04
Filing date: 2009-08-04
Publication date: 2011-10-28
Anticipated expiration: 2029-08-04
Also published as: WO2011015688A2; WO2011015688A3; ES2367162B1

Abstract

Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro. El rotor (6) comprende al menos una barra (72, 82), escamoteable en un alojamiento (73, 83) de una respectiva pala (7, 8), y desplazable entre una posición de reposo, escondida al menos parcialmente en la pala, longitudinalmente a la misma, y una posición operativa, en que queda dispuesta formando una cartela (75, 85), que vincula un punto intermedio de la pala (7, 8) y un punto intermedio del árbol de rotación (24) del rotor (6). La barra (72, 82) es accionada por un correspondiente cilindro (70, 80) cuyo vástago (71, 81) es una biela de un sistema biela mínela, cuya manivela es la correspondiente barra (72, 82), la cual está articulada por un extremo al vástago (71, 81) y por el extremo contrario a una corredera (74, 84) que desliza longitudinalmente al citado alojamiento (73, 83).

Description

Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro.

Sector técnico de la invención

El sector técnico de la presente invención es el de las aeronaves que al menos presentan un modo de operación de alas giratorias (helicóptero y/o autogiro) y al de las aeronaves convertibles entre alas fijas y alas giratorias. Más en particular, la presente invención se refiere a un dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro.

Antecedentes de la invención

El documento de patente EP1731420 describe un método de operación de una aeronave convertible, dotada de un fuselaje, unas alas fijas convencionales provistas de alerones, una cola con timones, motores propulsores, un rotor de palas, una transmisión entre los motores y el rotor, equipada con medios de freno y embrague, y un tren de aterrizaje. El método comprende una transición directa e inversa de modo helicóptero a modo autogiro y una transición directa e inversa de modo autogiro-helicóptero a modo
avión.

El documento de patente ES2277476 describe un rotor para aeronave convertible entre modos alas giratorias a modo avión que permite la implementación del método de la EP1731420. El rotor es accionado por motores propulsores de la propia aeronave a través de una transmisión de par, basada en juntas cardan, provista de medios de embrague y freno del rotor, y con medios de control del cabeceo y alabeo del árbol de rotación del rotor.

Existen igualmente en el estado de la técnica otras muchas realizaciones de aeronaves convertibles entre "modo de alas fijas", o avión, y algún "modo de alas giratorias", es decir, en modo helicóptero o en modo autogiro.

En todo el estado de la técnica, existe el problema de que cuando el rotor se halla exento de rotación, en "modo de alas fijas" o bien cuando las palas del rotor se retraen hacia la popa, y la aeronave está en vuelo, la tensión sobre las palas puede ser tal que se produzcan flechas indeseables, e incluso peligrosas, especialmente a altas velocidades.

El objetivo de la presente invención es proporcionar una solución al anterior problema.

Explicación de la invención

A tal finalidad, el objeto de la presente invención es un dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro, que en su esencia se caracteriza porque el rotor comprende al menos una barra, escamoteable en un alojamiento de una respectiva pala, y desplazable entre una posición replegada de reposo, escondida al menos parcialmente en la pala, longitudinalmente a la misma, y una posición extendida operativa, en que queda dispuesta formando una cartela, que vincula un punto intermedio de la pala y un punto intermedio del árbol de rotación del rotor.

Según otra característica de la presente invención, la barra es accionada por un correspondiente cilindro cuyo vástago es una biela de un sistema biela manivela, cuya manivela es la correspondiente barra, la cual está articulada por un extremo al vástago y por el extremo contrario a una corredera que desliza longitudinalmente al citado alojamiento.

Preferentemente, las articulaciones son de tipo rótula, adaptadas para permitir el giro de la pala sobre un eje de rotación paralelo al árbol cuando el rotor se encuentra parado.

De acuerdo con otra característica de la presente invención, en la posición de reposo, la barra queda totalmente oculta en el interior de su correspondiente alojamiento.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se hará la descripción detallada, aunque no exclusiva, del dispositivo rigidizador de palas de rotor, objeto de la invención, para cuya mejor comprensión se acompaña de unos dibujos en los cuales se ilustran a modo de ejemplo no limitativo, formas de realización de la presente invención. En dichos dibujos:

la Fig. 1, es una vista esquemática en alzado lateral de parte de una aeronave convertible que incorpora un dispositivo rigidizador según la presente invención, en la posición de reposos del dispositivo; y

la Fig. 2 es una vista análoga de la Fig. 1, pero en que el dispositivo rigidizador se encuentra en modo operativo.

Descripción detallada de los dibujos

En cuanto sigue, la invención será explicada, a modo de ejemplo no limitativo, en relación con la aeronave convertible, el sistema de transmisión y el rotor descritos en los documentos EP1731420 y ES2277476, aunque debe entenderse que la presente invención es aplicable a todo tipo de aeronaves que comprendan un rotor con palas giratorias.

La aeronave convertible 1 a que se aplica el dispositivo rigidizador de palas de la invención es una aeronave híbrida entre un aparato de alas giratorias (helicóptero o autogiro, o ambos) y un avión de alas fijas. La aeronave convertible 1 comprende un fuselaje 2, una cola 4 convencional, motores propulsores 5, un rotor 6 de palas 7, 8, una transmisión 23 entre los motores propulsores 5 y el rotor 6, una transmisión 22 entre los motores 5 y las hélices 11 y eventualmente unas alas fijas convencionales (no mostradas). En lugar de hélices 11, la aeronave 1 podría emplear turbopropulsores, u otros dispositivos convencionales afines.

La sustentación para un rango de velocidades "negativas" o bajas (típicamente entre 0 y unos 185,2 km/h), se produce por medio del rotor 6, y la aeronave convertible 1 opera en modo alas giratorias, es decir en modo helicóptero o modo autogiro, en tanto que para velocidades superiores la sustentación se realiza a través de las alas fijas, para un vuelo en modo avión o alas fijas. La sustentación también puede producirse, para un determinado rango de velocidades intermedias, mediante las alas (no mostradas) y el rotor 6 en modo autogiro, simultáneamente.

La aeronave convertible 1 de la invención puede despegar y aterrizar en "alas giratorias", es decir, tanto en modo autogiro como en modo helicóptero, con los motores propulsores 5 embragados al rotor 6, y la transición directa o inversa a modo avión, puede llevarse a cabo tanto a partir de modo helicóptero como a partir de modo autogiro.

Por ejemplo, la aeronave puede despegar en modo helicóptero, y operar en este modo para valores de velocidad VNO (velocidad normal de operación) comprendidos entre 0 y unos 56 km/h. En este modo la velocidad VNE (velocidad a no sobrepasar nunca) puede establecerse en VNE = 83,25. Para VNO \geq 54,6 km/h se transiciona a modo autogiro, en que VNO está comprendida entre 54,6 km/h y 157,25 km/h y VNE = 203,5 km/h. Para VNO \geq 157,25 km/h se transiciona a modo avión, en que VNO está entre 157,25 km/h y un valor superior que puede ser de los habituales en aviónica de alas fijas.

En la Fig. 1 se ilustra un ejemplo de realización de una aeronave convertible 1 según la presente invención, con las palas 7, 8 del rotor 6 desplegadas para funcionamiento en modo autogiro o helicóptero.

El rotor 6 de la aeronave convertible 1 que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo tiene dos palas 7 y 8 de tipo replegable, tanto en tierra como en vuelo. El rotor 6 puede o no estar articulado en batimiento, en el eje longitudinal de las palas, para cambiar su paso tanto cíclica como colectivamente.

El modo de operación de los elementos de accionamiento de los motores del rotor 6 y de sus palas 7 y 8 (rotación y paso colectivo), para la transición de un modo a otro está descrito en las patentes EP1731420 y ES2277476, a las cuales nos remitimos como referencia.

En concreto, cuando la aeronave 1 transiciona a modo alas fijas, el rotor 6 se detiene, y con él las palas 7 y 8, que son replegadas hacia atrás, girando sobre respectivos ejes verticales.

Para rigidizar las palas 7 y 8 detenidas en pleno vuelo, el rotor 6 de la aeronave 1 cuenta con un dispositivo rigidizador, cuyo modo operativo se ilustra en los dibujos. Para ello cada pala 7 y 8 está asociada a una correspondiente barra 72, 82, que puede escamotearse en un alojamiento 73, 83 de que están dotadas las palas 7, 8 y que puede accionarse para funcionar a modo de una cartela 75, 85 que vincula un punto intermedio de la pala 7, 8 y un punto intermedio del árbol de rotación 24 del rotor 6.

Para ello, las barras 72, 82 pueden desplazarse, accionadas por un mecanismo de biela-manivela, entre una posición de reposo (Fig. 1), escondidas al menos parcialmente en el alojamiento 73, 83 de la pala 7, 8, longitudinalmente a la misma, y una posición operativa (Fig. 2), en que queda dispuesta conformado la citada cartela 75, 85. Las barras 72 y 82 son las manivelas del mecanismo biela-manivela citado, cuyas bielas 71, 81 son los vástagos de desplazamiento accionados por un cilindro 70, 80 solidario al árbol 24. Los vástagos o bielas 71, 81 se desplazan consiguientemente de forma paralela al árbol 24 del sistema de transmisión 23.

La barra 72, 82 está articulada preferiblemente mediante sistemas de rótula, por un extremo al vástago 71, 81, y por el extremo contrario a una corredera 74, 84 que desliza longitudinalmente por el interior del alojamiento 73, 83 de la correspondiente pala 7, 8.

Entenderán los expertos en la técnica que son posibles múltiples variantes del dispositivo rigidizador de la presente invención, por ejemplo, aquélla en que los cilindros 70, 80 quedan dispuestos por encima del teórico plano superior determinado con las palas 7 y 8 del rotor 6, en tanto que se ha mostrado la variante en que dichos cilindros quedan por debajo, es decir entre las palas y el fuselaje 2. Otra posible variante es aquélla en que los cilindros 70, 80 están dispuestos en el interior del árbol 24 del rotor 6, sobresaliendo de éste los vástagos 71,81.

Claims

1. Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro, caracterizado porque el rotor (6) comprende al menos una barra (72, 82), escamoteable en un alojamiento (73, 83) de una respectiva pala (7, 8), y desplazable entre una posición de reposo, escondida al menos parcialmente en la pala, longitudinalmente a la misma, y una posición operativa, en que queda dispuesta formando una cartela (75, 85), que vincula un punto intermedio de la pala (7, 8) y un punto intermedio del árbol de rotación (24) del rotor (6).

2. Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro, según la reivindicación 1, caracterizado porque la barra (72, 82) es accionada por un correspondiente cilindro (70, 80) cuyo vástago (71, 81) es una biela de un sistema biela manivela, cuya manivela es la correspondiente barra (72, 82), la cual está articulada por un extremo al vástago (71, 81) y por el extremo contrario a una corredera (74, 84) que desliza longitudinalmente al citado alojamiento (73, 83).

3. Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro, según la reivindicación 2, caracterizado porque las articulaciones son de tipo rótula, adaptadas para permitir el giro de la pala (7, 8) sobre un eje de rotación paralelo al árbol (24) cuando el rotor (6) se encuentra parado.

4. Dispositivo rigidizador de palas de rotor de helicóptero y/o autogiro, según la reivindicación 1, caracterizado porque en la posición de reposo la barra (72, 82) queda totalmente oculta en el interior del alojamiento (73, 83).