JPS62286896A - Tunable vibration absorber - Google Patents
Tunable vibration absorberInfo
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- JPS62286896A JPS62286896A JP12554886A JP12554886A JPS62286896A JP S62286896 A JPS62286896 A JP S62286896A JP 12554886 A JP12554886 A JP 12554886A JP 12554886 A JP12554886 A JP 12554886A JP S62286896 A JPS62286896 A JP S62286896A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。(57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】
3、発明の詳細な説明
技術分野
本発明は、吸振器に係り、特にヘリコプタのロータハブ
に使用される吸振器に係る。3. Detailed Description of the Invention Technical Field The present invention relates to a vibration absorber, and particularly to a vibration absorber used in a rotor hub of a helicopter.
1NIR技術
ヘリコプタの飛行中にヘリコプタのロータハブがそのブ
レードを回転させると、ヘリコプタを支持する空気によ
りメインロータのブレードにlit動荷重が及ぼされ、
これによりブレードの通過周波数にて力が発生される。1 NIR Technology During the flight of a helicopter, when the helicopter's rotor hub rotates its blades, the air supporting the helicopter exerts a liter dynamic load on the main rotor's blades,
This generates a force at the blade pass frequency.
三つの基準方向、即ちブレードの先端の回転平面内にて
実質的にヘリコプタの長手方向に延在する長手方向、ブ
レードの先端の回転平面内にて前記長手方向に対し垂直
にヘリコプタの側方へ向かう横方向、及び垂直方向に沿
う力はロータハブに於て合成される。three reference directions, namely a longitudinal direction extending substantially in the longitudinal direction of the helicopter in the plane of rotation of the tip of the blade, and perpendicular to said longitudinal direction in the plane of rotation of the tip of the blade to the side of the helicopter; The forces along the lateral and vertical directions are combined at the rotor hub.
ヘリコプタの吸振器の一つとして回転ハブ用一本吊り型
板振器と呼ばれるものがある。この吸振器はr(n−1
)/回転」及びr(n+1>/回転」のインプレーン力
を効果的に補償する。しかしこの吸振器は有効なしので
はなく、また実際には1m能しないものであることが解
っている。One type of vibration absorber for helicopters is called a single-hanging plate shaker for rotating hubs. This vibration absorber is r(n-1
)/rotation'' and r(n+1>/rotation).However, this vibration absorber has been found to be not ineffective, and in practice ineffective.
一本吊り型板振器は長手方向及び横方向のインプレーン
力には作用するが、垂直方向の力には作用しない。また
この吸振器はヘリコプタが前進飛行する際に好ましから
ざる程度の抗力に噌される。Single-hung plate shakers act on in-plane forces in the longitudinal and lateral directions, but not on vertical forces. The absorber is also subjected to an undesirable amount of drag during forward flight of the helicopter.
他の一つの吸振器としてロータハブ用二本吊り型吸娠器
と呼ばれるものがある。この種の吸振器に於ては、撮動
力に対抗するに必要な剛性を維持するために遠心力が使
用される。二本吊り型板祭器に於ては、ブレードの数に
基いてブレードの回転数の倍数にて垂直方向の力、即ち
r n/回転」の力、又は回転基準軸線に対しr(n−
1)/回転」又はr(n+1)/回転」のインプレーン
力に作用するよう吸振器を同調し配向することができる
。後者の二つの力は互いに合成して一定の基準軸線に対
しr n/回転」の横方向及び長手方向の力を確立する
。Another type of vibration absorber is called a double-suspended absorber for rotor hubs. In this type of vibration absorber, centrifugal force is used to maintain the necessary stiffness to counter the imaging forces. In the case of a double-hanging type plate ritual vessel, a force in the vertical direction at a multiple of the number of rotations of the blades, i.e., r n/rotation, or a force r(n-
The absorber can be tuned and oriented to act on an in-plane force of 1)/revolution or r(n+1)/revolution. The latter two forces combine with each other to establish a lateral and longitudinal force of r n/rotation relative to a constant reference axis.
しかし二本吊り型板娠器は上述の各方向の力の何れか一
つに対してしか作用しない。更にこの種の吸振器に於て
は、その形状及び大ぎざが要因となって飛行中のヘリコ
プタにかなりの抗力を課するものである。更に二本吊り
型板祭器に於ては、かなりの看の実際には有効でない質
量を使用することが必要である。更に二本吊り塑成振器
に於ては、その製造時の公差が厳密に遵守されることが
必要であり、また吸振器は好ましからざる動的影響に喝
され易い。However, the double-hung plate device acts only on one of the forces in each of the above directions. Additionally, the shape and serrations of this type of absorber impose significant drag on the helicopter during flight. Furthermore, in the case of a two-hung plate ritual vessel, it is necessary to use a considerable amount of mass which is not actually effective. Moreover, in the case of two-hung plastic vibrators, manufacturing tolerances must be strictly adhered to, and the absorbers are susceptible to undesirable dynamic effects.
r n/回転」の横方向及び長手方向の力に対し作用す
るロータハブ用吸振器も存在する。かかる吸振器の一つ
はロータハブに質量体を取付けることによって構成され
る。取付けられる質m体はハブと吸振器の質m体との間
に任意のインブレーン方向、例えば水平方向に対称的な
剛性を付与する一組のばねによりハブに接続される。There are also vibration absorbers for rotor hubs that act against lateral and longitudinal forces of rn/revolution. One such vibration absorber is constructed by attaching a mass to the rotor hub. The attached mass is connected to the hub by a set of springs that provides symmetrical stiffness in any in-plane direction, such as the horizontal direction, between the hub and the vibration absorber mass.
インプレーン力に対してしか作用しない更に他のロータ
ハブ用吸振器が存在する。かかる吸振器は周波数一定の
同調不要の用途に制限される。従ってかかる吸振器はブ
レード通過周波数r n/回転」が変化する状況下に於
ても共撮吸撮機能を維持すべ(ロータの回転速度に応じ
て特性を変化するものではない。There are still other rotor hub vibration absorbers that act only on in-plane forces. Such absorbers are limited to constant frequency, non-tuning applications. Therefore, such a vibration absorber should maintain the shared absorption and absorption function even under conditions where the blade passing frequency rn/rotation changes (its characteristics do not change depending on the rotational speed of the rotor).
かくして上述の全ての吸振器に共通の欠点は、それらが
三つの全ての基準軸線に沿う加振力に対し作用するので
はなく、一つのみ又は二つの基準軸線に沿う加振力に対
してしか作用しないということである。Thus, a common drawback of all the vibration absorbers mentioned above is that they do not act on excitation forces along all three reference axes, but only on one or two reference axes. This means that it only works.
更に従来より公知の何れの吸振器も、ヘリコプタのロー
タハブのための可変に同調可能な吸振器であって、装着
される質量体の壷が少なく、回転するヘリコプタハブに
及ぼされる三つの全ての基準方向の力成分に対し効果的
に作用することのできる吸振器ではない。Furthermore, any previously known vibration absorber is a variably tunable vibration absorber for a rotor hub of a helicopter, which requires less mass storage to be mounted and which satisfies all three criteria to be applied to a rotating helicopter hub. It is not a vibration absorber that can effectively act on force components in any direction.
発明の開示
本発明によれば、懸垂された質量体を含むヘリコプタ用
吸振器が、垂直方向、横方向、及び長手方向に沿って及
ぼされる三つの基準方向に沿う力成分を吸収すべく、ヘ
リコプタのメインロータハブに対し装着される。質m体
は、吸振器がブレード通過周波数に於て又はその近傍に
於て同調可能に共litするよう配列された可変に選定
された剛性を有する空気ばねにより懸垂される。吸振器
は本発明の実施例に従って中心質量体を三次元的に支持
するための空気ばね若しくは機械的ばねを含んでいてよ
い。DISCLOSURE OF THE INVENTION According to the present invention, a vibration absorber for a helicopter including a suspended mass is provided for absorbing force components along three reference directions, which are applied along the vertical direction, the lateral direction, and the longitudinal direction. attached to the main rotor hub. The mass is suspended by air springs of variably selected stiffness arranged such that the absorbers are tunably aligned at or near the blade passing frequency. The vibration absorber may include an air spring or a mechanical spring to three-dimensionally support the central mass according to embodiments of the invention.
かくして気体へ伝達される正味の振動力が大きく低減さ
れる。The net vibrational force transmitted to the gas is thus greatly reduced.
以下に添付の図を参照しつつ、本発明を実施例について
詳細に説明する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The invention will be explained in detail below by way of example embodiments with reference to the accompanying figures.
発明を実施するための最良の形態
第1図はヘリコプタのブレード15を支持するロータハ
ブ14のための吸振器13を示しており、吸1!器13
はぜえば膨張可能なドーナツ形のゴム。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 shows a vibration absorber 13 for a rotor hub 14 supporting the blades 15 of a helicopter. Vessel 13
Donut-shaped rubber that can be expanded by popping.
袋体の如き空気ばね19と中心質量体21とを含んでい
る。ハブ14はギヤボックス17内へ延在するマスト1
6により支持されている。ばね19内の空気圧はばねの
剛性を変化させるべく調節し得るようになっている。一
つのドーナツ形の空気ばね19の代りに、第2図に示さ
れている如く周方向に配列され互いに隔置された幾つか
の空気ばね小袋が使用されてもよい。また空気の代りに
他の圧縮性流体、好ましくは非揮発性のガスが使用され
てよい。It includes an air spring 19 such as a bag and a central mass 21. The hub 14 is connected to the mast 1 which extends into the gearbox 17.
6 is supported. The air pressure within spring 19 is adjustable to vary the stiffness of the spring. Instead of one donut-shaped air spring 19, several air spring pouches arranged circumferentially and spaced from each other may be used as shown in FIG. Also, other compressible fluids, preferably non-volatile gases, may be used instead of air.
中心質m休21は例えば円筒形であってよく、空気ばね
19に当接している。質m体21の材料は例えば鋼、鉛
、更にはタングステンであってよい。空気ばね19は好
ましくは空気力学的又は対称的な形状をなす金属製ハウ
ジング23内に保持されており、ハウジング23は例え
ばボルトによりロータハブ14に取付けられている。ハ
ウジング23はヘリコプタの飛行中に吸振器を越えて流
れる空気の流れを滑らかにするためのカバーとして作用
する。ハウジング23は質m体21に近接することを可
能にする取り外し可能なl!23’ を含んでいる。ハ
ウジング23は例えばボルト(図示せず)によりボルト
II!16’に沿ってマスト16に対し装着されていて
よい。The centrum 21 may, for example, be cylindrical and rest against the air spring 19. The material of the solid body 21 may be, for example, steel, lead, or even tungsten. The air spring 19 is held in a metal housing 23, preferably of aerodynamic or symmetrical shape, which is attached to the rotor hub 14, for example by bolts. The housing 23 acts as a cover to smooth the flow of air over the absorber during helicopter flight. The housing 23 is removable allowing access to the body 21. Contains 23'. The housing 23 is secured to the bolt II! by means of a bolt (not shown), for example. It may be attached to the mast 16 along 16'.
図の如く、本発明の好ましい実施例に於ては、空気ばね
19のフランジ部66が質m体21の隣接する部分21
′と21”との闇に介装されている。このことによりば
ね19内の空気圧の関数として三次元的に吸振作用を行
うことができるようになっている。質量体21内に形成
された通路25を経てばね19内へ空気が導入されるよ
うになっており、ばね19内に導入された空気によりば
ね19に必要とされる程度のばね剛性を効果的に与える
任意のレベルの空気圧が確立されるようになっている。As shown, in the preferred embodiment of the present invention, the flange portion 66 of the air spring 19 is attached to the adjacent portion 21 of the spring body 21.
' and 21''. This allows vibration absorption to be performed three-dimensionally as a function of the air pressure within the spring 19. Air is introduced into the spring 19 through the passageway 25 so that the air introduced into the spring 19 can have any level of air pressure that effectively provides the required degree of spring stiffness to the spring 19. It is becoming established.
導管25への空気は圧力制御弁(図示せず)により制御
される空気供給源より可撓性を有するチューブ41及び
取付は具44を経て供給されるようになっている。Air to conduit 25 is supplied through flexible tube 41 and fitting 44 from an air supply controlled by a pressure control valve (not shown).
追加の可変の垂直剛性を付与すべく、質m体21の上方
若しくは下方に追加の空気ばね19′が設番プられてよ
い。かかる追加の空気ばね19′内の空気圧は例えば質
量体21内の追加の通路(図示せず)を経て制御されて
よい。追加の空気ばね19′に加えて、又は追加の空気
ばねの代りに、必要とされるレベルの垂直剛性を確立す
べく、幾つかの機械的なばね88(その−例として中央
に配置された一つのばねが第1図に示されている)が設
けられてよい。或いはまた、垂直軸線の周りにて質m休
21の上方及び下方に幾つかの対称的に隔置された垂直
方向のばね19”が使用されてもよい。Additional air springs 19' may be installed above or below the mass 21 to provide additional variable vertical stiffness. The air pressure in such an additional air spring 19' may be controlled, for example, via an additional passage in the mass 21 (not shown). In addition to or instead of the additional air spring 19', several mechanical springs 88 (for example, a centrally located One spring is shown in FIG. 1). Alternatively, several symmetrically spaced vertical springs 19'' above and below the suspension 21 about the vertical axis may be used.
更に、互いに隔置された空気ばね19の袋体との関連に
於て第2図に示されている如きインブレーンの機械的ば
ね88′が採用されてもよい。同調可能な空気ばね19
との関連に於て機械的ばねを使用することにより、空気
ばね19にて微妙な同調を行い、これにより全体として
の密閉空気空間の体積を低減し得るよう剛性の基本レベ
ルを確立することができる。Additionally, an in-brain mechanical spring 88', as shown in FIG. 2, may be employed in conjunction with the bladders of spaced air springs 19. Tunable air spring 19
By using a mechanical spring in conjunction with the air spring 19, it is possible to establish a basic level of stiffness such that a fine tuning can be achieved in the air spring 19, thereby reducing the volume of the enclosed air space as a whole. can.
ばね19若しくは19′内の空気圧は、該空気圧を変化
させ、これによりロータの回転速度及び飛行条件の変化
に応じてヘリコプタの撮動を制御すべく、ロータ回転速
度に応じて直接、又はより一層複雑な公知のi初検出フ
ィードバックシステム(図示せず)の出力に応じて同調
を変化させ得るよう変化され得る。The air pressure in the spring 19 or 19' can be adjusted directly or even more as a function of the rotor rotational speed in order to vary the air pressure and thereby control the shooting of the helicopter in response to changes in the rotor rotational speed and flight conditions. It can be varied to vary the tuning in response to the output of a complex known i-first detection feedback system (not shown).
以上に於ては本発明を特定の実施例について詳細に説明
したが、本発明はかかる実施例に限定されるものではな
く、本発明の範囲内にて他の種々の実施例が可能である
ことは当業者にとって明らかであろう。Although the present invention has been described in detail with respect to specific embodiments above, the present invention is not limited to such embodiments, and various other embodiments are possible within the scope of the present invention. This will be clear to those skilled in the art.
第1図は空気ばね若しくは機械的ばねがヘリコプタの〇
−タハブ内の撮動を同調可能に吸振する作用をなす本発
明の吸振器の一つの好ましい実施例を示す縦断面図であ
る。
第2図は本発明による吸振器の他の一つの実施例であっ
て、インプレーンの基準方向に有効な追加の機械的ばね
が設けられた実施例の平断面図である。
13・・・吸振器、14・・・ロータハブ、15・・・
ブレード、16・・・マスト、17・・・ギヤボックス
、19・・・空気ばね、21・・・中心質m体、23・
・・ハウジング、23′・・・蓋、25・・・導管、4
1・・・チューブ。
44・・・取付は具、66・・・フランジ部、88.8
8′・・・機械的ばね
特許出願人 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポ
レイション
代 理 人 弁 理 士 明
石 昌 毅図面の浄X2’ (内容に変更なし)
(方 式)(自 発)
手続補正書
昭和61年7月8日
1、事件の表示 昭和61年特許願第125548号2
、発明の名称
同調可能な吸振器
3、補正をする者
事件との関係 特許出願人
住 所 アメリカ合衆国コネチカット州、ハートフォ
ード、フィナンシャル・ブラザ 1
名 称 ユナイテッド・チクノロシーズ・コーポレイ
ション4、代理人FIG. 1 is a longitudinal sectional view of one preferred embodiment of the vibration absorber of the present invention in which an air spring or a mechanical spring acts to tunably absorb vibrations in a helicopter hub. FIG. 2 is a plan sectional view of another embodiment of the vibration absorber according to the invention, which is provided with an additional mechanical spring effective in the in-plane reference direction. 13... Vibration absorber, 14... Rotor hub, 15...
Blade, 16... Mast, 17... Gear box, 19... Air spring, 21... Central mass body, 23...
...Housing, 23'...Lid, 25...Conduit, 4
1...Tube. 44...Mounting tool, 66...Flange part, 88.8
8'...Mechanical spring patent applicant United Chiknoloshes Corporation Agent Patent attorney Akira
Ishimasa Tsuyoshi's drawing of the drawing
, Name of the invention Tunable vibration absorber 3, Relationship to the case of the person making the amendment Patent applicant address Financial Brother, Hartford, Connecticut, U.S.A. 1 Name United Chiknoroses Corporation 4, Agent
Claims (1)
内に懸垂された中心質量体を含むヘリコプタのロータハ
ブのための同調可能な吸振器にして、前記中心質量体を
三次元的に懸垂された状態に保持するばね手段を有して
いることを特徴とする同調可能な吸振器。A tunable vibration absorber for a helicopter rotor hub that includes a central mass suspended in an outer casing fixedly mounted to the rotor hub to maintain the central mass suspended in three dimensions. 1. A tunable vibration absorber, characterized in that it has spring means for
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12554886A JPS62286896A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Tunable vibration absorber |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12554886A JPS62286896A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Tunable vibration absorber |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS62286896A true JPS62286896A (en) | 1987-12-12 |
Family
ID=14912924
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12554886A Pending JPS62286896A (en) | 1986-05-30 | 1986-05-30 | Tunable vibration absorber |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS62286896A (en) |
-
1986
- 1986-05-30 JP JP12554886A patent/JPS62286896A/en active Pending
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