KR102618489B1 - 호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법 - Google Patents

호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102618489B1
KR102618489B1 KR1020207014067A KR20207014067A KR102618489B1 KR 102618489 B1 KR102618489 B1 KR 102618489B1 KR 1020207014067 A KR1020207014067 A KR 1020207014067A KR 20207014067 A KR20207014067 A KR 20207014067A KR 102618489 B1 KR102618489 B1 KR 102618489B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
axis
rotor
mast
elastic element
mass
Prior art date
Application number
KR1020207014067A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200100042A (ko
Inventor
쥬세페 콰란타
페데리코 사보르난
피에란젤로 마사라티
루이지 보타소
아틸리오 콜롬보
Original Assignee
레오나르도 에스.피.에이.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레오나르도 에스.피.에이. filed Critical 레오나르도 에스.피.에이.
Publication of KR20200100042A publication Critical patent/KR20200100042A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102618489B1 publication Critical patent/KR102618489B1/ko

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/32Rotors
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001Vibration damping devices
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/51Damping of blade movements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F15/00Suppression of vibrations in systems; Means or arrangements for avoiding or reducing out-of-balance forces, e.g. due to motion
    • F16F15/32Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels
    • F16F15/322Correcting- or balancing-weights or equivalent means for balancing rotating bodies, e.g. vehicle wheels the rotating body being a shaft
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64CAEROPLANES; HELICOPTERS
    • B64C27/00Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
    • B64C27/001Vibration damping devices
    • B64C2027/003Vibration damping devices mounted on rotor hub, e.g. a rotary force generator

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)
  • Turbine Rotor Nozzle Sealing (AREA)

Abstract

호버링 가능한 항공기를 위한 로터가 기술되며, 상기 로터는, 축을 중심으로 회전 가능하고 복수의 블레이드를 차례로 포함하는 허브; 상기 항공기의 구동 부재에 연결 가능하고 상기 허브에 작용 가능하게 연결되어 상기 허브를 상기 축을 중심으로 회전 구동하는 마스트; 및 상기 마스트로의 진동의 전달을 감쇠시키기 위한 댐핑 수단으로서, 상기 축을 가로지르는 평면에서 오실레이팅하도록 설계되어 상기 블레이드의 회전에 의해 발생된 상기 마스트의 굴곡 진동을 억제하는 매스를 포함하는 상기 댐핑 수단을 포함하고, 상기 댐핑 수단은, 상기 축을 따라 원하는 강성을 가지며 상기 매스에 작용 가능하게 연결되어 상기 축을 따르는 상기 마스트의 진동을 억제하는 탄성 수단을 또한 포함한다.

Description

호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법
관련 출원에 대한 상호 참조
본 출원은 2017년 10월 31일에 출원된 유럽 특허출원 제17199478.3 호의 우선권을 주장하며, 그 개시 내용은 참조로 본 명세서에 포함된다.
본 발명은 호버링 가능한 항공기용 로터, 특히 헬리콥터용 로터에 관한 것이다.
본 발명은 또한 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동의 억제 방법에 관한 것이다.
헬리콥터는 기본적으로 동체, 동체의 상단에 위치하고 자체 축을 중심으로 회전 가능한 메인 로터 및 동체의 끝에 위치한 테일 로터를 포함하는 것으로 알려져 있다.
보다 상세하게는, 상기 로터는, 기본적으로 상술한 축을 중심으로 회전 가능한 허브로서, 캔틸레버 방식으로 상기 허브에 반경방향으로 고정되고 상기 허브로부터 돌출된 복수의 블레이드를 구비한 상기 허브와, 구동 부재에 연결될 수 있고 상기 허브에 작용 가능하게 연결되어 상기 허브를 회전 구동하는 마스트(mast)를 포함한다.
사용시, 로터의 작동으로 고주파 및 저주파 진동이 발생한다. 보다 구체적으로, 저주파수 진동은 블레이드 및 허브의 중심으로부터 분리된 워시(wash)에 의해 발생된다. 이러한 분리는 허브의 중앙에서 발생되고 테일 및 테일 로터의 모든 수직 및 수평의 공기역학적 표면에 영향을 미친다.
사용시, 높은 각속도에서 블레이드의 회전은 추가적인 고주파 진동을 발생시켜 마스트에 전달되고, 결과적으로 동체에 전달되어 동체 내부의 탑승자에 대한 편안함을 악화시킨다.
보다 구체적으로, 상기 진동 부하는 허브와 마스트 모두에서 마스트의 회전축에 대해 축방향 및 직교 방향으로 작용한다.
당업계에서, 로터에 작용하는 진동 부하는 동체와 일체형인 기준 시스템에서 N * Ω의 펄스 레이트(pulse rate)와 그 상대 배수를 갖는 것으로 알려져 있으며, 여기서 Ω은 마스트의 회전 속도이고 N은 로터의 블레이드의 수를 나타낸다.
다시 말해, 허브 및 마스트는 블레이드의 평면에서 작용하는 진동 공기 역학적 부하의 펄스를 상술한 펄스로 전달한다.
상술한 것으로부터, 상기 언급 된 N * Ω의 펄스 레이트 및 그 상대적인 배수로 마스트로부터 진동 동체로의 전송을 제한하는 것이 당업계에서 명백히 요구되고 있다.
이를 위해 수동(passive) 및 능동(active) 댐핑 장치가 알려져 있다.
수동 댐핑 장치는 기본적으로 마스트 또는 허브에 탄성적으로 매달린 매스(mass)를 포함한다. 이 매달린 매스의 진동은 마스트와 허브의 진동을 적어도 부분적으로 소산시킨다.
수동 댐핑 장치는 일반적으로 마스트로의 전달을 억제하기 위해 원하는 미리 결정된 주파수 값으로 튜닝된다.
반대로 능동 댐핑 장치는 기본적으로 허브나 마스트에 사인파 댐핑 힘을 가해, 진동에 의해 발생하는 힘을 차단하는 액추에이터이다.
수동 댐핑 장치의 예는 특허출원 PCTIB2008001594에 예시되어 있다.
이 특허 출원은 로터 및/또는 유동(flow) 컨베이어의 공기 역학 및 기능을 방해하지 않으면서 간단하고 저렴한 방식으로 로터의 마스트에 대한 이들 진동의 생성 및 전달을 억제할 수 있는 댐핑 장치를 기술하고 있다.
보다 구체적으로, 상술한 댐핑 장치는 기본적으로 다음을 포함한다 :
- 유동 컨베이어 내부에 수용된 매스; 와
- 제 1 축방향 단부에서 마스트에 의해 동축으로 지지되고 제 1 단부와 반대인 제 2 축방향 단부에서 상기 매스가 연결되는 로드(rod).
보다 구체적으로, 상기 로드의 축방향 강성은 로터의 축을 따라 실질적으로 고정된 위치에서 상기 매스를 구속하기에 충분히 높다.
반대로, 상기 로드의 굴곡 강성(flexural stiffeness)은 로터의 축과 직교하는 평면에서 상기 매스의 진동을 허용하고 N * Ω 펄스에 대응하는 주파수를 가지므로, 허브와 블레이드의 회전에 의하여 생성되는 굴곡 진동이 마스트로 전달되는 것을 방지한다.
만약 상술한 댐핑 장치가 로터의 축과 실질적으로 직교하는 평면에서 굴곡 진동의 마스트로의 전달을 효과적으로 대응할 수 있다면, 이들 진동의 주파수는 로드의 굴곡 강성과 매스의 무게에 의해 결정되는 정확한 값의 근처에 있을 것이다다.
마스트로의 축방향 진동의 전달, 즉 마스트의 축과 평행한 축으로의 진동의 전달을 효율적으로 대응하기 위해 당업게 내에서 분명히 요구되는 사항이 있다. 로터 및 마스트의 레이아웃을 가능한 한 적게 방해하기 위해, 특히 컴팩트하고 공간 절약형 댐핑 장치를 가질 필요가 있다.
마지막으로, 댐핑 장치는 일반적으로 헬리콥터의 로터 내부에 설치되기 전에 공칭 펄스 레이트 N * Ω으로 튜닝된다.
로터의 효과적인 작동 중에 등록된 N * Ω 펄스의 유효 값은 이 공칭 값과 약간 다를 수 있다.
그러므로, 댐핑 장치가 헬리콥터에 설치되면, 댐핑 장치의 튜닝 주파수를 마스트에 전달되는 진동의 실제 펄스 레이트로 더 조정할 필요성이 있다.
US-A-2010 / 296930, US-A-2011 / 268573, US-A-5647726, US-A-4596513 및 US-A-2010 / 296931은 청구항 1의 전제부에 따라 호버링 가능한 항공기의 로터와, 청구항 1의 전제부에 따라 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동의 억제 방법을 개시한다.
본 발명의 목적은 상기 특정된 요구 중 하나 이상을 간단하고 저렴한 방식으로 만족시킬 수 있는 호버링이 가능한 항공기용 로터를 제조하는 것이다.
상기 목적은 청구항 1 또는 청구항 23에 따른 호버링 가능한 항공기를 위한 로터에 관한 본 발명에 의해 달성된다.
본 발명은 또한 청구항 24 또는 청구항 27에 따른 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동의 억제 방법에 관한 것이다. 
본 발명의 더 나은 이해를 위해, 첨부한 도면을 참조하여 비 제한적인 예로서 2개의 바람직한 실시예들을 이하에서 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 로터를 포함하는 헬리콥터의 측면도이다.
도 2는 도 1의 로터에 수용된 댐핑 장치의 크게 확대된 사시도이다.
도 3은 명확성을 위하여 일부분이 제거된 도 2의 로터의 축방향 단면도이다.
도 4는 도 2 및 도 3의 댐핑 장치의 평면도이다.
도 5는 도 2 내지 도 4의 댐핑 장치의 세부 사항을 크게 확대한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 제2 실시예에 따른 로터에 수용된 댐핑 장치의 사시도이다.
도 7은 도 6의 Ⅶ-Ⅶ선을 따른 도 6의 로터의 단면도이다.
도 8은 도 6 및 도 7의 댐핑 장치의 세부 사항을 크게 확대한 사시도이다.
도 9는 도 8의 댐핑 장치의 추가 세부 사항을 확대한 사시도이다.
도 1을 참조하면, 참조부호 1은 호버링 가능한 항공기, 특히 기본적으로 동체(2), 동체(2)의 상부에 위치하고 축 A를 중심으로 회전하는 메인 로터(3), 및 동체(2)의 일단에 위치하고 축 A를 가로지르는 자체 축을 중심으로 회전하는 테일 로터(4)를 포함하는 헬리콥터를 나타낸다.
보다 상세하게, 상기 로터(3)는 축 A에 반경방향으로 연장되는 복수의 캔틸레버 장착 블레이드(9)를 운반하는, 축 A를 가지는 중공 허브(5)를 포함한다(도 2).
상기 로터(3)는 또한 축 A를 중심으로 회전가능하고 상기 허브(5)와 각도적으로(angularly) 일체형이며, 헬리콥터(1)에 의해 운반되는 예컨대 터빈과 같은 구동부재와 도시되지 않은 방식으로 결합되는 마스트(6)를 포함한다. 특히, 상기 마스트(6)는 중공형이다.
보다 구체적으로, 상기 마스트(6)는 부분적으로 상기 허브(5) 내에 부분적으로 수용되고, 상기 마스트(6)와 허브(5) 사이에 방사상으로 개재된 한쌍의 웨지(wedge)와 스플라인 프로파일(splined profile)에 의하여 상기 허브(5)와 각도적으로 일체화된다. 특히, 상기 스플라인 프로파일은 상기 웨지들 사이에서 축방향으로 개재된다.
상기 메인 로터(3)는, 상기 허브(5)의 반대쪽 단부에 위치한 블레이드(9)의 팁으로부터 상술한 유동(flow)이 분리됨에 의해 생성된 진동을 제한하도록 형상화된 소정의 경로에 따라 상기 로터(3)의 회전에 의해 발생된 기류(airflow)를 안내하도록 설계된 유동 컨베이어(flow conveyoer:10)를 또한 포함한다.
보다 상세하게, 상기 유동 컨베이어(10)는 환형이고, 축 A 주위로 연장되며, 상기 동체(2)에 대하여 상기 허브(5)의 반대측 상에 위치하고 있다.
상기 유동 컨베이어(10)는 "모자 모양"의 형상을 가지고 서로 축방향으로 대면하는 한쌍의 표면(11 및 12)에 의하여 경계가 지어진다; 보다 구체적으로, 표면(11)이 상기 허브(5)의 반대측 상에서 상기 유동 컨베이어(10)를 축방향으로 한정하고, 반면 표면(12)는 상기 허브(5)와 가장 가까운 측 상에서 상기 유동 컨베이어(10)를 축방향으로 한정한다.
표면(11)은 축 A로부터 시작하여 반경방향으로 진행하면서 상기 허브(5)로부터의 축방향 거리가 감소하도록 연속적으로 연장된다.
표면(12)은 제1 원형 주변 에지(13)와 제2 주변 에지(도 3에는 도시되지 않음)을 가지며, 상기 제2 주변 에지는 상기 에지(13)와 대향하며 주변 에지(13)의 반경방향 최외곽에 배치된다. 또한, 표면(12)의 제2 주변 에지는 표면(11)의 주변 에지와 축방향으로 마주보고 있다.
표면(11 및 12)는, 축 A로부터 시작하여 반경방향으로 진행할 때 그 표면들의 축방향 거리가 감소하도록 형상화된다.
보다 구체적으로, 에지(13)으로부터 제2 에지 쪽으로 진행할 때, 표면(12)은 먼저 상기 허브(5)로부터 멀어지고 이후 상기 허브(5)에 보다 가깝게 이동된다.
표면(11 및 12)은, 축 A에 대하여 대칭이고 표면(11) 및 표면(12) 사이에서 연장되는 측면(8)을 가지는 원뿔대 형상의 관형 몸체(14)에 의해 서로 연결된다.
상기 로터(3)는 진동 댐핑 장치(15)를 더 포함한다.
특히, 상기 장치(15)는 수동형(passive type)이고, 이하의 설명에서 명확하게 되는 바와 같이, 축 A와 직교하는 평면에서의 굴곡 진동과 축 A를 따르는 축방향 진동 모두의 상기 마스트(6)로의 전송을 포함할 수 있다.
상기 장치(15)는 기본적으로
-블레이드(9)의 회전에 의해 생성되는 진동의 전달에 대응하기 위하여 상기 허브(5) 및 마스트(6)에 작용 가능하게 연결된 매스(mass:17);
-탄성 변형 가능한 로드(16);를 포함한다
상기 로드(16)는 상기 마스트(6)에 의하여 지지되고, 상기 매스(17)에 연결되어, 상기 마스트(6) 내에서 적어도 부분적으로 연장되며 상기 축에 평행하게 신장된다.
보다 구체적으로, 축 A와 직교하는 평면에서의 상기 로드(16)의 굴곡 강성과 상기 매스(17)의 크기는 사용시 상기 매스(17)가 미리 결정된 주파수 값으로 진동하여, 상기 동체(2)와 통합된 기준 시스템에서 상기 로터(3)의 회전에 의해 생성된 진동의 특성 맥동과 관련된다. 이 값은 N*Ω의 펄스 레이트(pulse rate)에 상응하며, 여기서 Ω은 마스트의 회전 속도이고, N은 로터(3)의 블레이드의 개수를 나타낸다.
다시 말해서, 상기 로드(16)와 매스(17)는, 상기 로터(3)에 의해 생성되는 진동의 주파수로 튜닝되어 상기 마스트(6), 따라서 상기 헬리콥터(1)로 상술한 진동이 전달되는 것에 대항하도록 상기 마스트(6)에 힘을 가하는 제1 굴곡 튜닝된 매스 댐퍼를 형성한다.
상기 로드(16)가 높은 축방향 강성을 가지도록 구성되어, 상기 매스(17)의 어떤 축방향 이동을 유발하지 않도록 간주될 수 있다는 점을 강조하는 것이 중요하다.
상기 로터(3)는 또한, 상기 마스트(6)와 로드(16)를 서로 연결하기 위하여 상기 마스트(6) 및 로드(16)와 각도적으로 일체화된, 축(A)를 가진 컵 형상 몸체(20)를 포함한다.
보다 구체적으로, 상기 컵 형상 몸체(20)는 축(A)를 중심으로 대칭으로 연장되고 상기 로드(16)의 반경방향 외부에 있는 관형 형태를 가진다.
상기 컵 형상 몸체(20)는 마스트(6)에 의해 둘러싸이고 축 A와 평행하게 연장되는 메인 부분(22)과, 축 A와 직교하는 평면 상에 놓인 환형 헤드 표면(21)을 포함한다.
상기 메인 부분(22)은 상기 헤드 표면(21)과 반대되는 단부 상에 상기 로드(16)의 축방향 단부(18)에 의해 맞물리는 시트(seat:23)를 형성한다.
상기 로드(16)는 상기 헤드 표면(21)을 통과하며, 상기 헤드 표면(21)은 상기 마스트(6)에 결합된 나사 형성 링 너트(29) 상에 복수의 나사에 의하여 축방향으로 고정된다.
상기 헤드 표면(21)은 상기 유동 컨베이어(10)를 향하여 대면하는 컵 형상 몸체(20)의 축방향 단부를 형성하고, 상기 시트(23)는 상기 헤드 표면(21)의 대향하는 단부에 배치된 상기 컵 형상 몸체(20)의 축방향 단부에 위치한다.
축(A)과 직교하는 나사형성 타이 로드(tie rod)가 또한 상기 시트(23) 및 단부(18)를 관통한다.
바람직하게는, 상기 컵 형상 몸체(20)는 경합금(light alloy)으로 만들어진다.
상기 로드(16)는 상기 단부(18)에 대향하며, 너트(25)가 나사결합되는 나사형성 단부(19)를 포함한다.
마지막으로 상기 로드(16)는 단부(18)로부터 단부(19)를 향하여 테이퍼지며, 상기 헤드 표면(21)를 통과하는 상기 단부(18 및 19) 사이의 중간 섹션을 포함한다.
상기 로드(16)의 단부(18)는 상기 마스트(6) 내부에 수용된다.
또한, 상기 로드(16)는 유동 컨베이어(10)를 향한 마스트(6)의 연장 부분에 의해 형성된 실린더 내부에 완전하게 수용된다.
상기 매스(17)는 유동 컨베이어(10) 내부에 수용된다. 특히, 상기 매스(17)는, 측면(8)에 의해 반경방향으로 구획되고 상기 허브(5)를 향하여 축방향으로 개방되며 측면(8)과 경계를 이루는 표면(11) 부분에 의하여 상기 허브(5)의 반대쪽 상에서 축방향으로 폐쇄된 베이(bay: 24) 내부에 수용된다.
상기 장치(15)는 상기 매스(17)에 작용 가능하게 연결되고 축(A)을 따라 원하는 강성을 가지며, 마스트(6)로의 축방향 진동의 전달을 억제하기 위한 복수의 스프링(30)(도 2 내지 5)을 포함한다.
다시 말해, 상기 매스(17)와 스프링(30)은 축(A)을 따라 오실레이팅(oscillating)하는 제 2 튜닝된 매스 댐퍼를 형성하여 마스트(6)의 축방향 진동을 감소시킨다.
바람직하게는, 매스(17) 및 스프링(30)에 의해 형성된 제 2 매스 댐퍼의 튜닝 주파수는 로드(16) 및 매스(17)에 의해 형성된 제 1 매스 댐퍼의 튜닝 주파수와 동일하고, N*Ω의 펄스 레이트에 대응된다.
보다 구체적으로, 상기 스프링(30)은 로드(16)와 매스(17) 사이에 개재된다.
도 5를 특히 참조하면, 각각의 스프링(30)은 구불구불한 형태(serpentine) 인 것이 유리하다.
차례로, 각각의 스프링(30)은 다음을 포함한다 :
- 주로 반경방향 연장부를 갖는 복수의 섹션(31); 과
- 주로 축방향 연장부를 가지며 서로 연속된 2개의 섹션(31) 사이에 개재되는 복수의 섹션(32).
도시된 경우에, 섹션(31)은 편평하고 섹션(32)은 두 개의 서로 연속된 섹션(31)을 연결하도록 만곡되어 있다.
또한, 섹션(31)이 차지하는 반경방향 공간은 섹션(32)이 차지하는 축방향 공간보다 크다.
또한, 각각의 스프링(30)은 상기 스프링(30)의 대향하는 축방향 단부를 형성하는 각각의 섹션(31)의 반경방향 자유 단부(33)에서 상기 매스(17) 및 로드(16)에 구속된다.
상기 스프링(30)의 형상 및 구속 방법은, 이 스프링들이 축(A)을 따라 탄성 변형 가능하고 축(A)과 직교하는 평면에서 실질적으로 무한한 강성을 갖는 것으로 간주될 수 있어서, 상기 스프링(30)이 축(A)과 직교하는 평면에서 상기 매스(17)에 어떠한 진동도 사실상 유발하지 않도록 한다.
도 2 및 도 4를 참조하면, 상기 매스(17)는 로드(16)의 축방향 단부(19) 및 및 스프링(30)을 내부에 수용하는 중공 실린더 형상으로 형성된다.
보다 구체적으로, 상기 매스(17)는 스프링(30)의 제 1 및 제 2 세트(34 및 35)를 수용한다.
각각의 세트(34 및 35)는 도시된 경우에 축(A) 주위로 각도적으로 등간격으로 이격된 복수의 스프링(30)에 의해 형성된다.
특히, 각각의 세트(34 및 35)의 스프링(30)의 수는 로터(3)의 블레이드(9)의 수에 대응한다.
상기 세트(34, 35)는 서로 축방향으로 겹쳐져서 세트 34의 스프링(30)이 세트 35의 각각의 스프링(30)에 대응하여 배열된다.
상기 로드(16)는 또한 단부(19)에 위치되고 상기 스프링(30)이 연결되는 허브(40)를 포함한다.
상기 허브(40)는 축(A)과 평행한 방향으로 탄성 변형 가능한 방식으로 스프링(30)을 통해 상기 로드(16)와 매스(17)를 연결한다.
도 3을 특히 참조하면, 허브(40)는 다음을 포함한다 :
- 서로 축방향으로 대향하고 상기 세트(34, 35)의 스프링(30)의 반경방향 내측 단부가 각각 고정된 한 쌍의 요소(41); 및
- 요소(41) 사이에 축방향으로 개재된 요소(42).
특히, 상기 매스(17)는 텅스텐으로 만들어진다.
도시된 경우에, 상기 허브(40)는 오각형이다.
상기 매스(17)는 시트(25)를 형성하는 메인 바디(26)와, 상기 메인 바디(26)에 해제 가능하게 연결되어 축(A)과 평행한 매스(17)의 축방향 진동 주파수를 조정할 수 있는 복수의 플레이트(27)(도 2에는 도시되지 않음)를 포함하여, 따라서, 상기 장치(15)의 튜닝 주파수를 N * Ω 펄스 레이트로 조정한다.
상기 플레이트(27)는 축(A)과 동축이고 서로의 상부에 적층되며 축(A)과 직교하는 각각의 평면 상에 놓인 링에 의해 형성된다.
유사하게, 상기 로드(16)는, 축(A)과 직교하는 평면에서 상기 매스(17)의 굴곡 진동 주파수, 따라서 상기 장치(15)의 튜닝 주파수를 선택적으로 변경하기 위해, 상기 허브(40)에 해제 가능하게 연결되고 단부(19)에 근접한 복수의 플레이트(45)(도 2에는 도시되지 않음)를 포함한다.
사용시, 상기 마스트(6)는 허브(5), 블레이드(9) 및 상기 장치(15)를 축(A)을 중심으로 회전 구동한다.
상기 허브(5)와 블레이드(9)의 회전은 블레이드(9)에 공기 역학적인 부하를 발생시키고 결과적으로 마스트(6)로 전달되는 진동을 발생시킨다.
또한, 상기 장치(15)의 회전으로 인해 :
- 상기 로드(16)가 축방향으로는 실질적으로 강성인 반면에 굴곡 탄성 유연성을 갖는다는 사실에 의해, 축 A와 직교하는 평면에서 상기 매스(17)의 굴곡 오실레이션(flexural oscilliation); 과
- 스프링(30)이 원하는 축방향 강성을 가지며 축(A)과 직교하는 평면에서 실질적으로 강성이라는 사실에 의해 축(A)과 평행한 매스(17)의 축 오실레이션(axial oscillation)을 야기한다.
다시 말해, 상기 장치(15)는 실질적으로 다음을 포함하는 조립체와 유사하게 동작한다 :
- 로드(16) 및 매스(17)에 의해 형성되고, 마스트(6)를 향한 축 A와 직교하는 평면에서의 굴곡 진동의 전달을 억제할 수 있는 제 1 튜닝된 매스 댐퍼; 및
- 스프링(30)과 매스(17)에 의해 형성되고 상기 마스트(6)를 향한 축방향 진동의 전달을 억제할 수 있는 제 2 튜닝된 매스 댐퍼.
상기 로드(16), 매스(17) 및 스프링(30)의 디자인 구성으로 인해, 상기 매스(17)의 굴곡 및 축방향 진동 주파수는 로터(3)의 회전에 의해 유도되는 진동의 기본 주파수, 즉 N * Ω로 튜닝된다.
따라서, 상기 매스(17)의 굴곡 및 탄성 오실레이션으로 인해, 상기 장치(15)는 상술한 축방향 및 굴곡 진동(axial and flexural vibrations)이 마스트(6)로 전달되고 그 마스트(6)로부터 동체(2)로 전달되는 것에 대하여 대항할 수 있다.
상기 장치(15)는 로터(3)를 업그레이드하기 위해 허브(5), 마스트(6) 및 블레이드(9)를 포함하는 기존의 로터(3) 내부에 쉽게 삽입될 수 있다.
이를 위해, 상기 컵 형상 몸체(20)를 상기 마스트(6)에 고정시키고, 상기 로드(16)를 상기 컵 형상 몸체(20)에 고정시키고, 마지막으로 상기 매스(17) 및 스프링(30)을 상기 로드(16)에 고정시키는 것으로 충분하다.
마지막으로, 일단 상기 장치(15)가 헬리콥터(1) 상에서 로터(3) 내부에 설치되면 상기 장치(15)의 튜닝 주파수는 미세하게 조정될 수 있다.
특히, 플레이트(27)를 먼저 상기 매스(17)에 추가하여 상기 장치(15)를 N * Ω과 동일한, 포함하고자 하는 마스트(6)의 원하는 축방향 진동 주파수로 조정한다.
그 후, 상기 플레이트(45)를 허브(40)에 추가하여 상기 장치(15)를 N * Ω과 동일한, 포함하고자 하는 마스트(6)의 원하는 굴곡 진동 주파수로 조정한다.
플레이트(45)는 상기 로드(16) 및 매스(17)에 의해 형성된 시스템의 굴곡 진동 주파수를 조절하지만, 상기 스프링(30) 및 매스(17)에 의해 형성된 시스템의 축방향 진동 주파수는 실질적으로 변경되지 않는다는 것을 강조하는 것이 중요하다.
도 6 내지 도 9에서 참조 번호 3'은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 로터를 나타내고; 로터 3, 3'는 서로 유사하며, 이하의 설명은 이들 사이의 차이점으로 제한되며, 가능한 경우 동일하거나 대응하는 부분에 대해 동일한 참조 부호를 사용한다.
특히, 로터(3')는 각각 다음을 포함하는 스프링 30'을 포함한다는 점에서 로터(3)와 다르다:
- 주로 반경방향 연장부를 갖는 한 쌍의 섹션(31a', 31b'); 과
- 한 쌍의 섹션(33a', 33b').
도시된 실시예에서, 섹션(33a', 33b')은 축 A에 대해 경사진 연장부를 갖는다.
섹션(31a', 31b')은 섹션(33a', 33b') 사이에서 축방향으로 개재된다.
섹션(31a', 31b')은 각각의 반경방향 내측 단부(35a', 35b') 및 반경방향 외측 단부(36a', 36b')를 포함한다.
섹션(33a', 33b')은 각각의 반경방향 내측 단부(37a', 37b') 및 반경방향 외측 단부(38a', 38b')를 포함한다.
각각의 스프링(30')은 다음을 추가로 포함한다:
- 섹션(31a', 31b')의 단부(35a', 35b')가 연결되는 반경방향 내측 블록(60'); 과
- 섹션(32a', 32b')의 단부(38a', 38b')가 연결되는 반경방향 외측 블록 (61').
섹션(33a', 33b')은 축 A과 실질적으로 직교하는 평면 상에 놓여 있고 각각의 단부(37a', 37b')를 형성하는 각각의 플레이트(62a', 62b')를 포함한다.
도시된 실시예에서, 섹션(33a', 33b')는 서로를 향해 수렴하며, 각각의 플레이트(62a', 62b')로부터 블록(61')을 향해 진행한다.
도시된 실시예에서, 섹션(31a', 31b'; 33a', 33b')는 각각의 암(arms)에 의해 정의된다.
도시된 실시예에서, 섹션(31a', 33a')은 각각의 섹션(33a', 33b') 위에 배열된다.
각각의 스프링(30')은 유리하게는 구불구불한 형태로, 섹션(33a'), 단부(38a')가 결합되는 블록(61')의 부분, 섹션(31a'), 블록(60'), 섹션(31b'), 단부(38b')가 결합되는 블록(61')의 부분 및 섹션(33b')에 의하여 플레이트(62a')로부터 판(62b')으로 진행한다.
도 7을 참조하면, 매스(17')는 다음을 포함한다는 점에서 매스(17)와 다르다 :
- 도시된 실시예에서 볼트(72')에 의해 섹션(33a')의 플레이트(62a')가 연결되는 링(70'); 및
- 도시된 실시예에서 볼트(73')에 의해 섹션(33b')의 플레이트(62b')가 장착되는 링(71').
특히, 각각의 링(70', 71')은 각각의 볼트(72', 73')에 의해 연결된 2 개의 각각의 서브 링(74', 75')에 의해 형성된다.
서브 링(74')은 서브 링(75') 사이에서 축방향으로 개재된다.
각각의 섹션(33a', 33b')의 플레이트(62a', 62b')는 각각의 링(70', 71')의 서브 링(74', 75') 사이에 끼워진다.
도 9를 참조하면, 허브(40')는 다음을 포함한다는 점에서 허브(40)와 다르다:
- 로드(16)의 단부(82')를 수용하는 원뿔형 접촉면(90')을 형성하는 중공 요소(80'); 및
- 요소 (80')에 회전식으로 결합된 중공 플랜지(81').
요소(80')는, 축(A)과 직교하는 평면 상에 놓인 플랜지(83')와, 요소(80')로부터 플랜지(81')를 향해 축(A)과 평행하게 연장되는 중공 몸체(84')를 일체로 포함한다.
플랜지(81')는 축(A)과 직교하는 평면 상에 있으며, 축(A)과 평행한 플랜지(83')로부터 축방향으로 이격되어 있다.
도시된 실시예에서, 요소(80') 및 플랜지(83')는 축(A)에 대하여 다각형인 방사상 외측 윤곽(85'), 도시된 실시예에서는 오각형인 외부 윤곽(85')을 갖는다.
플랜지(83')의 윤곽(85')은 플랜지(81')의 반경방향 내부 윤곽에 의해 규정된 다각형 관통 시트(seat: 92')와 맞물린다. 이러한 방식으로, 요소(80') 및 플랜지(81')는 형상 결합을 통해 회전적으로 일체화된다.
시트(90')은 절두 원추형이고 플랜지(81')로부터 플랜지(83')로 진행되는 테이퍼지게 진행한다.
플랜지(81')는 도시된 실시예에서 오각형인 축 A에 대해 다각형의 방사상 외부 윤곽(86')을 갖는다.
플랜지(83')는 축(A)과 직교하는 평면에 있으며 몸체(84')를 둘러싸고 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 각 스프링(30')의 블록(60')은 허브(40')의 플랜지(81', 83') 사이에 축방향으로 끼워져 있다.
플랜지(81', 83')는 축(A)에 평행하게 연장되는 복수의 볼트(91')에 의해 서로 해제 가능하게 연결된다.
도 6을 참조하면, 스프링(30'), 허브(40') 및 매스(17')는 유동 컨베이어(10)에 수용된다.
로터(3')의 동작 및 장치(15')의 튜닝 주파수의 조정은 로터(3') 및 장치(15')의 것과 동일하므로 상세하게 설명되지 않는다.
로터(3, 3') 및 본 발명에 따른 방법의 검토로부터, 그에 의하여 달성될 수있는 장점은 명백하다.
특히, 상기 장치(15, 15')는 축(A)을 따라 원하는 강성을 가지며 매스(17, 17')에 연결된 스프링(30, 30')을 포함한다.
이러한 방식으로, 상기 매스(17, 17')는 축 A에 평행하게 탄성적으로 오실레이팅할 수 있고, 이에 의해 축 A에 평행한 축방향 진동이 마스트(6)로 전달되는 것을 억제한다.
더욱이, 상기 매스(17, 17')는 또한 축 A와 직교하는 평면에서 자유롭게 오실레이팅하고 원하는 축방향 강성 값을 갖는 로드(16)에 탄성적으로 연결된다.
따라서, 상기 장치(15, 15')는 굴곡 진동 및 축 진동 모두를 마스트(6)로 전달하는 것을 억제하기 위해 "이동 가능 요소"로서 동일한 매스(17, 17')를 사용한다.
다시 말해, 동일한 매스(17, 17')는 로드(16)와 함께 제 1 튜닝된 매스 댐퍼의 일부이고 스프링(30, 30')과 함께 제 2 튜닝된 매스 댐퍼의 일부이다.
또한, 상기 장치(15, 15')는 동일한 로드(16)를 사용하여 매스(17, 17') 및 로드(16)에 의해 형성된 굴곡 튜닝된 매스 댐퍼와 매스(17, 17')와 스프링(30,30')에 의해 형성된 축방향 튜닝된 매스 댐퍼를 마스트(6)에 모두 연결한다.
상기 장치(15, 15')는 특히 소형이고 공간을 거의 차지하지 않으므로, 로터(3)의 설계를 과도하게 변경하지 않고도 상기 로터(3)에 통합될 수 있다.
본 출원인은 또한 구불구불한 구성으로 인해 상기 스프링(30, 30')은 일정한 강성을 가지며 따라서 실질적으로 선형인 탄성 거동을 가진다는 것을 주목했다.
특히, 스프링(30')은 블록(60')의 존재로 인해 축(A)과 직교하는 평면에서 최적의 강성, 축(A)에 평행한 최적의 신축성을 가지며, 로터(3, 3')의 작동으로 인한 피로 부하를 효율적으로 유지할 수 있다.
또한, 상기 장치(15, 15')가 베이(24) 내부에 수용되기 때문에, 장치(15, 15')가 로터(3,3'))의 회전에 의해 발생된 진동의 상술한 주파수 값 특성에 동조하는 것을 방해할 수있는 공기 역학적 힘에 영향을 받지 않는다.
마지막으로, 상기 장치(15, 15')는 베이(24)에 수용되어 로터(3, 3')의 다른 구성 요소와 관련하여 방해받지 않기 때문에 로터(3, 3')에 쉽게 통합된다.
본 발명에 따른 업그레이드 방법은 장치(15, 15')를 위한 새로운 하우징을 생성하기 위해 기존의 로터(3, 3')를 수정할 필요가 없기 때문에 특히 유리하다.
실제로, 이를 위해, 컵 형상 몸체(20)를 마스트(6)에 고정시키고, 로드(16)를 컵 형상 몸체(20)에 고정하고, 스프링(30, 30')을 상기 로드(16) 및 매스에 고정시키는 것으로 충분하다.
마지막으로, 상기 장치(15, 15')의 튜닝 주파수는 마스트(6)의 회전 속도(Ω)의 유효값을 고려하기 위해 상기 장치(15)가 일단 로터(3, 3') 내에 설치되면 쉽게 조정될 수 있다.
이를 위해, 먼저 장치(15, 15')를 마스트(6)의 원하는 축방향 진동 주파수로 튜닝하기 위해 몇몇 플레이트(27)를 상기 매스(17, 17')에 추가한 다음, 상기 장치(15,15')를 포함하고자 하는 마스트(6)의 원하는 굴곡 진동 주파수로 튜빙하기 위해 상기 허브(40)에 몇몇 플레이트(45)를 추가하면 충분하다.
마지막으로, 청구범위에 의해 정의된 보호 범위를 벗어나지 않으면서 본 명세서에서 기술된 로터(3, 3') 및 방법에 관하여 수정 및 변형이 이루어질 수 있음이 명백하다.
섹션(33a', 33b')은 축(A)에 대해 반경방향으로 연장될 수 있다.
헬리콥터(1)는 또한 전환식 항공기(convertiplane)일 수 있다.

Claims (27)

  1. 호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터(3, 3')로서 :
    - 제 1 축(A)을 중심으로 회전 가능하고 차례로 복수의 블레이드(9)를 포함하는 허브(5);
    - 상기 항공기(1)의 구동 부재에 연결 가능하고 상기 허브(5)에 작용 가능하게 연결되어 상기 허브(5)를 상기 축(A)을 중심으로 회전 구동하는 마스트(6); 및
    상기 마스트(6)로의 진동의 전달을 감쇠시키기 위한 댐핑 수단(15, 15')으로서, 사용시에 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 오실레이팅(oscillating)하도록 설계되어 사용시에 상기 블레이드(9)의 회전에 의해 발생된 상기 마스트(6)의 굴곡 진동(flexural vibration)을 억제하는 매스(mass)(17, 17')를 포함하는 상기 댐핑 수단(15,15')을 포함하고,
    상기 댐핑 수단(15, 15')은, 상기 축(A)을 따라 원하는 강성을 가지며 상기 매스(17, 17')에 작용 가능하게 연결되어 상기 축(A)을 따르는 상기 마스트(6)의 진동을 사용시에 억제하는 탄성 수단(30, 30')을 더 포함하고;
    상기 댐핑 수단(15, 15')은, 상기 마스트(6)에 의해 지지되고 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 굴곡적으로(flexurally) 오실레이팅하도록 설계된 제 1 탄성 요소(16)를 더 포함하고;
    상기 제 1 탄성 요소(16)는 상기 축(A)을 따라 연장되고;
    상기 탄성 수단(30, 30')은 또한 상기 매스(17, 17')와 상기 제 1 탄성 요소(16) 사이에 개재되고;
    상기 탄성 수단(30, 30')은, 구불구불한 형상(serpentine-like shape)을 가지는 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30, 30')로서 상기 축(A)에 대하여 반경방향으로 연장되는 복수의 제 1 섹션(31; 31a', 31b', 33a', 33b')과 상기 축(A)에 평행하게 연장되는 복수의 제 2 섹션(32; 60', 61')이 교대로 형성되는 상기 제 2 탄성 요소(30, 30')를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터(3, 3').
  2. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 제 1 섹션(31; 31a', 31b', 33a', 33b')의 반경방향 연장부는, 각각의 상기 제 2 섹션(32, 60', 61')의 축방향 연장부보다 큰 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터(3, 3').
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(30, 30')은 상기 축(A)에 대해 각도적으로 등간격으로 이격된 제 1 복수(34)의 상기 제 2 탄성 요소(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 탄성 수단(30)은 상기 축(A)에 대해 각도적으로 등간격으로 이격된 제 2 복수(35)의 상기 제 2 탄성 요소(30)를 포함하고;
    상기 제 1 복수(34)의 각각의 상기 제 2 탄성 요소(30)는 상기 제 2 복수(35)의 각각의 상기 제 2 탄성 요소(30) 상에 축방향으로 중첩되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성 요소(30)는 서로 대향하는 그 자유 단부에 한 쌍의 제 2 축방향 단부 섹션(33)을 포함하고, 상기 단부 섹션의 하나는 상기 매스(17)에 고정되고 다른 하나는 상기 제 1 탄성 요소(16)에 고정되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 요소(16)와 각도적으로 일체화되어 상기 탄성 요소(16)의 축방향 단부에 장착되는 추가적인 허브(40, 40')를 포함하고, 상기 허브(40, 40') 상에 상기 제 2 탄성 요소(30, 30')가 고정되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 매스(17)는 중공형이고, 상기 탄성 수단(30)이 상기 매스(17) 내부에 수용되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 매스(17, 17') 및 상기 탄성 수단(30)은 제 1 고유 주파수를 갖는 제 1 튜닝된 매스 댐퍼를 형성하고, 상기 매스(17, 17') 및 상기 제 1 탄성 요소(16)는 상기 제 1 고유 주파수와 동일한 제 2 고유 주파수를 가지는 제 2 튜닝된 매스 댐퍼를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  9. 제 1 항에 있어서,
    각각의 상기 제 2 탄성 요소(30a', 30b')는 :
    - 상기 제 1 탄성 요소(16)에 장착된 적어도 하나의 제 1 암(31a', 31b');

    - 상기 매스(17')에 장착된 한 쌍의 제 2 암(33a', 33b');을 포함하고,
    상기 제 1 암(31a', 31b')은 상기 제 2 암(33a', 33b') 사이에 축방향으로 개재되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30a', 30b')는 상기 제 1 암(31a', 31b') 및 상기 제 2 암(33a', 33b')이 결합되는 반경방향 외측 단부 블록(61')을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  11. 제 6 항에 있어서,
    상기 제 1 탄성 요소(16)와 상기 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30a', 30b') 사이에 개재된 추가적인 허브(40');를 포함하고,
    상기 제 2 탄성 요소(30a', 30b')는 상기 적어도 하나의 제 2 암(33a', 33b')이 장착되는 반경방향 내측 단부 블록(60')을 포함하고; 상기 반경방향 내측 단부 블록(60')은 상기 추가적인 허브(40')에 연결되고;
    상기 반경방향 내측 단부 블록(60')은 상기 제 1 탄성 요소(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  12. 제 10 항에 있어서,
    상기 매스(17')는 서로에 대해 축방향으로 이격되고 각각의 제 2 암(33a', 33b')에 장착되는 제 1 링(70') 및 제 2 링(71')을 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 링(70')은 한 쌍의 제 1 서브 링(74', 75')을 포함하며 상기 서브 링의 사이에 상기 제 2 암(33a', 33b') 중 하나(33a')의 제 1 반경방향 내측 단부(37a')가 축방향으로 끼워지고;
    상기 제 2 링(71')은 한 쌍의 제 2 서브 링(74', 75')을 포함하며 상기 서브 링의 사이에 상기 제 2 암(33a', 33b') 중 다른 하나(33b')의 제 2 반경방향 내측 단부(37b')가 축방향으로 끼워지는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 추가적인 허브(40')는, 서로 축방향으로 이격된 제 1 플랜지(83') 및 제 2 플랜지(81')를 포함하고 상기 플랜지를 통하여 상기 적어도 하나의 제 1 암(31a', 31b')의 상기 반경방향 내측 단부(60')가 끼워지는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 추가적인 허브(40')는, 상기 제 2 플랜지(81')의 측면 상에서 상기 제 1 플랜지(83')로부터 축방향으로 돌출되고 상기 제 2 플랜지(81')에 의하여 형성되는 제 1 시트(seat)(92') 내에 맞물리는 몸체(84')를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 제 1 플랜지(83') 및 상기 몸체(84')는 상기 제 1 탄성 요소(16)에 의해 맞물리는 제 2 시트(90')를 형성하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 제 2 시트(90')는 원추형이고 그리고/또는 상기 제 1 시트(92')는 다각형인 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  18. 제 16 항에 있어서,
    상기 몸체(84')는 상기 제 2 플랜지(81')에 의해 형성된 상기 제 1 시트(92')와 맞물리는 반경방향 외측 다각형의 윤곽(85')을 가지며;
    상기 제 1 시트(92')는 반경방향 내측 다각형 윤곽을 갖는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 제 2 탄성 수단(30')은 상기 매스(17')의 반경방향 외측으로 연장되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  20. 제 9 항에 있어서,
    상기 제 1 암(31a', 31b')은 상기 축(A)에 대해 반경방향으로 연장되고; 그리고/또는 상기 적어도 하나의 제 2 암(33a', 33b')은 상기 축(A)에 대해 적어도 부분적으로 반경방향으로 경사지는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  21. 제 1 항에 있어서,
    상기 댐핑 수단(15)을 수용하는 유동(flow) 컨베이어(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터.
  22. 제 1 항에 따른 로터(3)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1).
  23. 호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터(3, 3')로서 :
    - 제 1 축(A)을 중심으로 회전 가능하고 차례로 복수의 블레이드(9)를 포함하는 허브(5);
    - 상기 항공기(1)의 구동 부재에 연결 가능하고 상기 허브(5)에 작용 가능하게 연결되어 상기 허브(5)를 상기 축(A)을 중심으로 회전 구동하는 마스트(6); 및
    상기 마스트(6)로의 진동의 전달을 감쇠시키기 위한 댐핑 수단(15, 15')으로서, 사용시에 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 오실레이팅하도록 설계되어 사용시에 상기 블레이드(9)의 회전에 의해 발생된 상기 마스트(6)의 굴곡 진동을 억제하는 매스(17, 17')를 포함하는 상기 댐핑 수단(15,15')을 포함하고,
    상기 댐핑 수단(15, 15')은, 상기 축(A)을 따라 원하는 강성을 가지며 상기 매스(17, 17')에 작용 가능하게 연결되어 상기 축(A)을 따르는 상기 마스트(6)의 진동을 사용시에 억제하는 탄성 수단(30, 30')을 더 포함하고, 상기 진동은 또한 상기 블레이드의 회전에 의하여 생성되며 ;
    상기 댐핑 수단(15, 15')은, 상기 마스트(6)에 의해 지지되고 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 굴곡적으로 오실레이팅하도록 설계된 제 1 탄성 요소(16)를 더 포함하고;
    상기 제 1 탄성 요소(16)는 상기 축(A)을 따라 연장되고;
    상기 탄성 수단(30')은 또한 상기 매스(17')와 상기 제 1 탄성 요소(16) 사이에 개재되고;
    상기 탄성 수단(30')은, 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30')를 포함하고;
    상기 제 2 탄성 요소(30')는,
    - 상기 제 1 탄성 요소(16)에 장착된 적어도 하나의 제 1 암(31a', 31b');
    - 상기 매스(17')에 장착된 한 쌍의 제 2 암(33a', 33b');
    - 상기 제 1 탄성 요소(16)에 결합되고 상기 제 1 암(31a', 31b')과 상기 제 2 암(33a', 33b')이 결합되는 반경방향 내측 단부 블록(60'); 및
    - 상기 제 1 암(31a', 31b')과 상기 제 2 암(33a', 33b')이 결합되는 반경방향 외측 단부 블록(61');을 포함하고,
    상기 반경방향 내측 단부 블록(60')은 상기 제 1 탄성 요소(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    호버링 가능한 항공기(1)를 위한 로터(3, 3').
  24. 항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법으로서,
    상기 로터(3)는 :
    - 축(A)을 중심으로 회전 가능하고 복수의 블레이드(9)를 차례로 포함하는 허브(5); 및
    - 상기 항공기(1)의 구동 부재에 연결 가능하고 상기 허브(5)에 작용 가능하게 연결되어 상기 축(A)을 중심으로 상기 허브(5)를 회전 구동하는 상기 마스트(6)를 포함하고;
    상기 방법은 :
    i) 상기 마스트(6)의 굴곡 진동을 억제하도록 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 자유롭게 오실레이팅하는 방식으로 제 1 매스(17, 17')를 상기 마스트(6)에 연결하는 단계;
    ii) 상기 축(A)을 따르는 상기 마스트(6)의 진동을 억제하도록 상기 축(A)을 따라 원하는 강성을 갖는 탄성 수단(30, 30')을 상기 매스(17, 17')에 연결하는 단계;
    iii) 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 오실레이팅하도록 설계되고 상기 마스트(6)에 의하여 지지되는 제 1 탄성 요소(16)를 상기 매스(17, 17')에 연결하는 단계; 와
    iv) 상기 제 1 매스(17, 17')를 상기 제 1 탄성 요소(16)에 연결하는 단계;를 포함하고,
    상기 탄성 수단(30, 30')은, 구불구불한 형상을 가지는 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30)로서 상기 축(A)에 대하여 반경방향으로 연장되는 복수의 제 1 섹션(31)과 상기 축(A)에 평행하게 연장되는 복수의 제 2 섹션(32)이 교대로 형성되는 상기 제 2 탄성 요소(30)를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    v) 상기 축(A)과 평행한 상기 제 1 매스(17)의 진동 주파수를 원하는 값으로 튜닝하기 위해 상기 제 1 매스(17)에 제 2 매스(27)를 선택적으로 더 추가하는 단계; 와
    vi) 상기 축(A)을 가로지르는 상기 제 1 매스(17, 17')의 진동 주파수를 상기 원하는 값으로 조정하기 위해 상기 제 1 탄성 요소(16)에 제 3 매스(45)를 선택적으로 더 추가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는,
    항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법.
  26. 제 25 항에 있어서,
    상기 단계 v)는 상기 단계 vi) 전에 수행되는 것을 특징으로 하는,
    항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법.
  27. 항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법으로서,
    상기 로터(3)는 :
    - 축(A)을 중심으로 회전 가능하고 복수의 블레이드(9)를 차례로 포함하는 허브(5); 및
    - 상기 항공기(1)의 구동 부재에 연결 가능하고 상기 허브(5)에 작용 가능하게 연결되어 상기 축(A)을 중심으로 상기 허브(5)를 회전 구동하는 상기 마스트(6)를 포함하고;
    상기 방법은 :
    i) 상기 마스트(6)의 굴곡 진동을 억제하도록 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 자유롭게 오실레이팅하는 방식으로 제 1 매스(17, 17')를 상기 마스트(6)에 연결하는 단계;
    ii) 상기 축(A)을 따르는 상기 마스트(6)의 진동을 억제하도록 상기 축(A)을 따라 원하는 강성을 갖는 탄성 수단(30')을 상기 매스(17, 17')에 연결하는 단계;
    iii) 상기 축(A)을 가로지르는 평면에서 오실레이팅하도록 설계되고 상기 마스트(6)에 의하여 지지되는 제 1 탄성 요소(16)를 상기 매스(17, 17')에 연결하는 단계; 와
    iv) 상기 제 1 매스(17, 17')를 상기 제 1 탄성 요소(16)에 연결하는 단계;를 포함하고,
    상기 탄성 수단(30')은, 적어도 하나의 제 2 탄성 요소(30')를 포함하고;
    상기 제 2 탄성 요소(30')는,
    - 상기 제 1 탄성 요소(16)에 장착된 적어도 하나의 제 1 암(31a', 31b');
    - 상기 매스(17')에 장착된 한 쌍의 제 2 암(33a', 33b');
    - 상기 제 1 탄성 요소(16)에 결합되고 상기 제 1 암(31a', 31b')과 상기 제 2 암(33a', 33b')이 결합되는 반경방향 내측 단부 블록(60'); 및
    - 상기 제 1 암(31a', 31b')과 상기 제 2 암(33a', 33b')이 결합되는 반경방향 외측 단부 블록(61');을 포함하고,
    상기 반경방향 내측 단부 블록(60')은 상기 제 1 탄성 요소(16)에 연결되는 것을 특징으로 하는,
    항공기(1)의 로터(3)의 마스트(6)로 전달되는 진동의 억제 방법.
KR1020207014067A 2017-10-31 2018-10-30 호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법 KR102618489B1 (ko)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP17199478.3 2017-10-31
EP17199478.3A EP3476728B1 (en) 2017-10-31 2017-10-31 Rotor for a hover-capable aircraft and method for containment of vibrations transmitted to the mast of a rotor of a hover-capable aircraft
PCT/IB2018/058499 WO2019087070A1 (en) 2017-10-31 2018-10-30 Rotor for a hover-capable aircraft and method for containment of vibrations transmitted to the mast of a rotor of a hover-capable aircraft

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200100042A KR20200100042A (ko) 2020-08-25
KR102618489B1 true KR102618489B1 (ko) 2023-12-27

Family

ID=60781449

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020207014067A KR102618489B1 (ko) 2017-10-31 2018-10-30 호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법

Country Status (5)

Country Link
US (1) US11498667B2 (ko)
EP (1) EP3476728B1 (ko)
KR (1) KR102618489B1 (ko)
CN (1) CN111278731B (ko)
WO (1) WO2019087070A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3599164B1 (en) * 2018-07-27 2020-11-25 LEONARDO S.p.A. Helicopter kit

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100296930A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Eurocopter Concentrated-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
US20110268573A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Eurocopter Device for reducing the vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub provided with such a device

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2416838A1 (fr) * 1978-02-10 1979-09-07 Aerospatiale Dispositif pour attenuer les vibrations d'un rotor de giravion
DE3428820C2 (de) * 1984-08-04 1986-11-06 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Schwingungsisolator
US4596513A (en) * 1985-01-10 1986-06-24 United Technologies Corporation Helicopter air-spring vibration absorber
US5647726A (en) * 1996-02-15 1997-07-15 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor system vibration absorber
WO2008133614A1 (en) * 2007-04-24 2008-11-06 Bell Helicopter Textron Inc. Rotor hub vibration attenuator
ITTO20070442A1 (it) * 2007-06-20 2008-12-21 Santino Pancotti Rotore per un elicottero comprendente un dispositivo di smorzamento delle vibrazioni e relativo metodo di riqualificazione
FR2945789B1 (fr) * 2009-05-20 2011-05-13 Eurocopter France Dispositif a masses reparties pour reduire les vibrations engendrees par un rotor de sustentation d'un giravion, et moyeu d'un rotor muni d'un tel dispositif
EP2857313B1 (en) * 2013-10-03 2015-12-23 AGUSTAWESTLAND S.p.A. Hover aircraft rotor comprising a vibration damping device
EP3208192B1 (en) * 2016-02-22 2018-04-11 LEONARDO S.p.A. Vibration damping device and damping method for a rotor of an aircraft capable of hovering

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100296930A1 (en) 2009-05-20 2010-11-25 Eurocopter Concentrated-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
US20110268573A1 (en) 2010-04-30 2011-11-03 Eurocopter Device for reducing the vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub provided with such a device

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019087070A1 (en) 2019-05-09
RU2020114179A3 (ko) 2021-12-14
CN111278731B (zh) 2023-05-02
EP3476728B1 (en) 2019-12-25
US20200298968A1 (en) 2020-09-24
CN111278731A (zh) 2020-06-12
EP3476728A1 (en) 2019-05-01
RU2764332C2 (ru) 2022-01-17
KR20200100042A (ko) 2020-08-25
RU2020114179A (ru) 2021-10-20
US11498667B2 (en) 2022-11-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101307539B1 (ko) 회전익 항공기 승강 회전자에 의해 발생되는 진동을 감소시키기 위한 장치 및 이러한 장치를 구비한 회전자 허브
US8695917B2 (en) Vibration damper mechanism, and a flying machine including a carrier structure and a rotor provided with such a mechanism
KR102206795B1 (ko) 진동 감쇠 장치를 구비한 호버 항공기 로터
US8469667B2 (en) Distributed-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
US9481454B2 (en) Linking damper system for a rotorcraft landing gear
US20150336662A1 (en) Rotor blade coupling device and rotor head
BR102013000669A2 (pt) Eliminador de vibração de inércia de líquido otimizado mecanicamente e sistema de pilone de aeronave
KR101656841B1 (ko) 기계 요소를 위한 방진 서스펜션 장치 및 항공기
RU2475415C2 (ru) Винт вертолета, содержащий гаситель колебаний
US10882609B2 (en) Vibration damping device and damping method for a rotor of an aircraft capable of hovering
US8820674B2 (en) Rotor carrier structure with a damper device for avoiding unstable coupling between resonant vibration modes
KR102618489B1 (ko) 호버링 가능한 항공기를 위한 로터 및 호버링 가능한 항공기의 로터의 마스트에 전달되는 진동 억제를 위한 방법
US10589848B2 (en) Landing-gear assembly for an aircraft, the landing-gear assembly including a secondary shimmy damper
RU2764332C9 (ru) Несущий винт для летательного аппарата, способного зависать в воздухе, и способ сдерживания вибраций, передаваемых на вал несущего винта летательного аппарата, способного зависать в воздухе
JP2011207470A (ja) ブレードダンパおよびこのダンパが取り付けられたロータ
EP2466072B1 (en) Axial air movement fans
US11866159B2 (en) Rotor for a hover-capable aircraft
JPH0253279B2 (ko)

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant