KR20010049953A - 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 틸트 로터 항공기(tilt rotor aircraft)는 동체와, 이 동체에 결합된 하나 이상의 날개 부재와, 그리고 상기 하나 이상의 날개 부재에 의해 지지된 하나 이상의 틸트 로터 조립체를 구비한다. 상기 틸트 로터 항공기는 틸트 로터 조립체와 날개 사이에서 정적 및 동적 측방향의 부하를 단절시키기 위해 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱(downstop) 조립체를 포함한다. 상기 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱 조립체는 강성도를 조정할 수 있는 피벗 가능한 스트라이커 조립체와, 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하도록 되어 있는 크래들 조립체를 포함한다. 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱 조립체를 강성의 수직 지지부를 제공하면서 편요 부하를 단절시킨다.

Description

낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱{LOW-HEIGHT TUNABLE TILT ROTOR DOWNSTOP}

본 발명은 일반적으로 헬리콥터 모드에서 비행기 모드로 전환시키기 위해 틸트 로터 항공기에 사용되는 전환 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 비행기 모드에 있을 때, 굴절식(articulated) 구조로 된 로터 부분이 항공기의 고정 구조체에 대해 안정되도록 하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.

틸트 로터 항공기는 통상의 헬리콥터와 통상의 비행기로 전환 가능한 겸용식 항공기이다. 통상적인 틸트 로터 항공기는, 항공기의 동체에 대해 굴절할 수 있는 구조로 된 로터 장치를 구비한다. 이러한 굴절식 구조의 부분을 너셀(nacelle: 엔진실)이라고 한다. 틸트 로터 항공기는, 항공기가 헬리콥터와 같이 이륙, 공중 정지, 착륙할 수 있는 헬리콥터 모드에서, 날개가 고정되어 있는 비행기와 같이 비행할 수 있는 비행기 모드로 전환 가능하다.

틸트 로터 항공기는 설계상 헬리콥터 혹은 프로펠러 구동식 항공기 중 어느 것과도 관련이 없는 특별한 문제점을 안고 있다. 특히, 통상의 헬리콥터나 날개가 고정되어 있는 비행기에서 찾아볼 수 없었던, 정적 및 동적 부하가 틸트 로터 조립체에 의해 발생한다. 비행기 모드에서는, 항공기의 안정성은 "다운스톱(downstop)" 조립체라고 불리는 지지 조립체에 의해 유지된다. 다운스톱 조립체를 설치하는 목적은 두 가지가 있다. 첫 번째 목적은, 항공기의 비행 전개 동안에 걸쳐 너셀이 상승하는 것을 방지하기 위해 요구되는 하방향의 힘에 반발하게 작용하도록 상기 다운스톱 조립체가 수직방향의 강성을 제공하여야 한다는 것이다. 측방향 강성의 정확한 량은 항공기의 기하학적 형상, 비행 전개 요구 조건, 인접한 부분의 강성, 그리고 비행 시험을 행하기 전에는 알 수 없는 기타의 여러 요인에 의해 결정된다. 따라서, 인접하는 부품들의 구조를 변경할 필요 없이 측방향의 강성을 증가 또는 감소가 가능하도록 다운스톱 조립체를 조정할 수 있는 것이 바람직하다. 만약 측방향으로 강성이 특정 항공기의 최소 요구 조건에 맞거나 또는 그 조건으로 조정될 경우, 항공기의 날개 구조는 측방향의 정적 부하 및 진동 부하에 의한 손상을 방지할 수 있게 된다.

틸트 로터 항공기가 비행기 모드에 있는 동안, 날개 구조체와 너셀 사이에서 발생하는 정적 부하 및 동적 부하를 단절시키려는 시도가 있었다. 어떤 틸트 로터 항공기에서는, 수직 날개가 긴 다운스톱 조립체에 의해 측방향의 부하를 단절시켰다. 이 경우, 수직 날개의 높이는 큰 유선형으로 되어야하기 때문에 항공기의 전방 항력을 증가시킨다. 다른 틸트 로터 항공기는 다운스톱 조립체의 높이를 최소화시켰지만, 이때 측방향의 부하를 날개 구조체로 도입하여야만 하였다. 따라서, 소형이고, 조정 가능하고 그리고 수직방향으로 강성을 지닌 패키지(package)를 사용함으로써, 틸트 로터 항공기의 설계에 지대한 진보가 있었지만 날개 구조체로부터의 측방향 너셀 부하를 단절시키는 문제점은 여전히 해결하지 못하였다.

따라서, 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 구비하는 틸트 로터 항공기의 제공할 필요가 있다.

본 발명의 목적은 높은 수직방향의 강성도를 제공하면서 측방향의 부하를 단절시키기 위한 낮은 높이의 틸트 로터 다운스톱 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 측방향으로 부하를 단절시키기 위한 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 날개 구조체로 침입하기 못하도록 측방향의 부하를 단절시키기 위한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 정적 및 동적 측방향의 부하 모두를 단절시키기 위한 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 L자형 스트라이커 아암을 구비하며, 이 L자형 스트라이커 아암의 긴 레그의 치수를 물리적으로 조정함으로써 조정될 수 있는 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 측방향의 러셀 부하가 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체에 이해 고립되는 틸트 로터 항공기를 제공하는데 있다.

도 1a는 비행기 모드에 있는 틸트 로터 항공기의 사시도이며,

도 1b는 헬리콥터 모드에 있는 틸트 로터 항공기의 사시도이고,

도 2a는 본 발명에 따른 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱의 스트라이커 조립체의 전개 사시도이며,

도 2b는 도 2a의 스트라이커 조립체를 조립한 상태를 도시한 사시도이고,

도 2c는 도 2a의 스트라이커 조립체의 조인트 A를 절단한 단면도이며,

도 3은 도 2a 및 도 2b의 스트라이커 조립체의 스트라이커 아암의 정면도이고,

도 4는 도 2a 및 도 2b의 스트라이커 조립체를 프로펠-로터 기어 박스 조립체에 고정시키는 것을 도시하는 전개 사시도이며,

도 5는 본 발명에 따른 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱의 크래들 조립체의 전개 사시도이고,

도 6은 도 5의 크래들 조립체를 날개 끝에 가까운 쪽의 립 및 전방의 날개 익형에 고정시키는 것을 도시하는 전개 사시도이며,

도 7은 도 2a 및 도 2b의 스트라이커 조립체와 도 5 및 도 6의 크래들 조립체를 포함하는, 본 발명에 따른 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱의 조립 상태를 도시한 사시도이다.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉

11 : 틸트 로터 항공기

13 : 동체

15a, 15b : 날개

17a, 17b : 틸트 로터 조립체

18a, 18b : 유선형 부분

19a, 19b : 프로펠-로터

31 : 스트라이커 조립체

33 : 베이스 부재

35 : 스트라이커 아암

36 : 장착용 개구

37 : 포스트 부분

39 : 레그 부분

41 : 코너부

45 : 축

47 : 부싱

55a, 55b, 73a, 73b : 러그

63 : 슬립 부싱

81 : 리테이너 핀

111 : 크래들 조립체

113 : 고정 부분

115 : V-블록

123 : 스페이서 플레이트

도 1 및 도 2에는 통상의 틸트 로터 항공기(11)가 도시되어 있다. 틸트 로터 항공기(11)는 동체(13)와 이것에 결합된 날개(15a, 15b)를 구비한다. 통상의 것과 마찬가지로, 날개(15a, 15b)는 틸트 로터 조립체(17a, 17b)까지 각각 연장한다. 항력을 감소시키는 유선형 부분(18a, 18b)은 틸트 로터 조립체(17a, 17b)와 날개(15a, 15b) 사이에 배치되어 있다. 틸트 로터 조립체(17a, 17b) 각각은 엔진, 트랜스미션, 그리고 프로펠-로터(19a, 19b) 구동용 기어 박스(도 5 참조)를 포함할 수 있다. 전환 액츄에이터는 도 1a에 도시된 비행기 모드와, 도 1b에 도시된 헬리콥터 모드 사이에서 틸트 로터 조립체(17a, 17b)의 위치를 조정한다. 비행기 모드에서, 틸트 로터 항공기(11)는 통상적인 고정식 날개의 프로펠러로 구동되는 비행기와 마찬가지로 비행 및 작동될 수 있다. 헬리콥터 모드에서, 틸트 로터 항공기(11)는 이륙, 공중 정지, 착륙 및 통상의 로터리식 날개의 항공기 혹은 헬리콥터와 마찬가지로 작동할 수 있다.

도 2a 내지 도 2c에는, 본 발명에 따른 낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱의 양호한 실시예가 도시되어 있다. 스트라이커 조립체(31)는 각이 지고 조정 가능한 스트라이커 아암(35)을 수용하도록 형성된 베이스 부재(33)를 포함한다. 상기 베이스 부재(33)는 알루미늄으로 구성되는 것이 바람직하지만, 충분한 강성을 지닌 다른 재료라도 좋다. 베이스 부재(33)는 복수개의 장착용 개구(36)를 포함한다. 스트라이커 아암(35)은 일반적으로 L자형으로 포스트 부분(37)과 레그 부분(39)을 구비한다. 스트라이커 아암(35)은 티타늄으로 구성되는 것이 바람직 하지만, 스트라이크 아암(35)의 기하학적 치수를 변형시켜 기계적 특성, 특히 굽힘 강도를 조정할 수 있는 다른 재료라도 좋다. 스트라이커 아암(35)의 이러한 조정 가능한 특성은 본 발명에 있어 주요한 역할을 하며 이하에 상세히 설명될 것이다.

스트라이크 아암(35)의 포스트 부분(37)과 레그 부분(39)은 일반적으로 원통형의 코너부(41)에서 교차한다. 코너부(41)는 축(45)을 따라 코너부(41)를 통해 횡단하는 원통형의 보어(43)를 포함한다. 이 보어(43)의 각 단부에서, 보어(43) 내주부에는 부싱(47)이 결합되어 있다. 부싱(47)으로는 테프론 라이닝을 구비하는 부싱 등의 내마찰 부싱이 바람직하다. 이 부싱(47)은 보어(43)에 긴장 맞춤에 의해 끼워지며, 다른 공지의 수단에 의해서도 보어(43)에 결합될 수 있다. 레그 부분(39)은 횡방향으로 폭 w 을 지니며, 이 폭은 레그 부분(39)의 전장에 걸쳐 대략 일정하다. 포스트 부분(37)은 코너 부분(41)에서 팁 부분(49)으로 내측으로 경사지는 것이 바람직하다. 팁 부분(49)은 축(51)을 따라 일반적으로 원통형이다. 레그 부분(39)은 코너 부분(41)으로부터 멀어지는 방향으로 연장하며, 그리고 상부 평탄부(53a)와 일반적으로 평행한 하부 평탄부(53b)를 구비하는 포크형 단부(53)에서 그 연장이 종결된다. 스트라이커 아암(35)은 도 3을 참조하여 이하에서 더욱 상세히 설명될 것이다.

베이스 부재(33)는 복수개의 러그(55a, 55b)를 포함한다. 이 러그(55a, 55b)는 대개 평행하다. 러그(55a, 55b)는 각각 이를 관통하는 보어(57a, 57b)를 구비한다. 부싱(61a, 61b)은 축(59)을 따라 각각 보어(57a, 57b)의 내부에 결합된다. 부싱(61a, 61b)은 부싱(47)의 구조와 유사하다. 부싱(61a, 61b)은 테프론 라이닝을 구비하는 부싱 등의 내마찰 부싱이 바람직하다. 이 부싱(61a, 61b)은 보어(57a, 57b)에 긴장 맞춤에 의해 끼워지며, 다른 공지의 수단에 의해서도 러그(55a, 55b)에 결합될 수 있다.

슬립 부싱(63)은 부싱(61a)에 의해 수용된다. 이 슬립 부싱(63)은 부싱(61b)의 부싱 플랜지(61c)와 와셔(65a) 사이의 위치에 유지된다. 볼트(67)는 와셔(65b), 부싱(61b), 부싱(63) 및 와셔(65a)를 통해 축(59)을 따라 통과하고, 핀(71)을 구비하는 너트(69)에 의해 해제 가능하게 수용된다. 이러한 방법으로, 내마찰 피벗 조인트 A가 형성되어(도 2c 참조), 이것을 중심으로 포스트 부분(37)과 레그 부분(39)이 선회한다.

다시 도 2a 내지 도 2c를 참조하면, 베이스 부재(33)는 제2의 복수개의 러그(73a, 73b)를 포함한다. 이 러그(73a, 73b)는 일반적으로 서로 평행하고, 그리고 축(59)에 평행하다. 러그(73a, 73b)는 이것을 관통하는 보어(75a, 75b)를 포함한다. 부싱(77a, 77b)은 각각 보어(75a, 75b)의 내부에서 축(77)을 따라 결합되어 있다. 부싱(79a, 79b)은 전술한 부싱(47)의 구조와 유사하다. 부싱(79a, 79b)은 테프론 라이닝을 구비하는 부싱 등의 내마찰성 부싱이 바람직하다. 이 부싱(79a, 79b)은 보어(75a, 75b)에 긴장 맞춤에 의해 끼워지며, 다른 공지의 수단에 의해서도 러그(73a, 73b)에 결합될 수 있다.

리테이너 핀(81)은 부싱(79a, 79b)을 통해 수용된다. 이 리테이너 핀(81)은 한 쌍의 홈이진 평탄부(83a, 83b)를 구비한다. 이 평탄부(83a, 83b)는 서로 평행하고 또 축(59)에 평행하다. 리테이너 핀(81)의 적어도 홈이진 부분(83a, 83b)은 미국 코네티컷주 브룸필드 소재의 카매틱스 코포레이션(Kamatics Corporation)에서 시판하는 KARON 등의 내마찰 재료로 피복하는 것이 바람직하다. 리테이너 핀(81)은 축(77)을 중심으로 탭(73a, 73b) 내에서 회전할 수 있다. 홈이진 평탄한 부분(83a, 83b)은 포크(53)를 활주 가능하게 수용할 수 있게 구성되어 활주 및 피벗 조인트 B 를 형성한다(도 2b 참조). 포크(53)는 리테이너 핀(81)에 대해 활주 가능하게 되고 축(77)에 대해 회전 가능하기 때문에, 레그 부분(39)은 측방향의 부하가 포스트 부분(37)에 가해질 때 생기는 굽힘 응력에 의해 굴곡될 것이다. 그러나, 레그 부분(39)은 평탄부(53a, 53b)가 탭(73a, 73b)에 대해 너무 이동하는 것을 방지할 수 있을 정도로 충분한 강성을 지니므로, 포크(53)는 리테이너 핀(81)에서 해제된다. 다시 말해서, 리테이너 핀(81)과 포크(53)의 활주식 연결은 포스트 부분(37)이 축(59), 즉 조인트 A 를 중심으로 선회되도록 해준다.

도 2b에 도시된 바와 같이, 스트라이커 아암(35)은 베이스 부재(33)의 슬롯(90)을 따라 조인트 A 에서 조인트 B 를 통과한다. 슬롯(90)은 스트라이커 아암(35)의 레그 부분(39)이 일반적으로 수평 위치에서 유지되고, 또 제한 없이 수직면에서 휘거나 굴절되도록 해준다. 상기 슬롯(90)의 형상은 이하에서 상세히 설명된 바와 같이 레그 부분(39)의 수직 두께의 변화를 수용할 수 있도록 되어 있다. 추가적으로, 슬롯(90)은 스트라이커 조립체(31)가 전체적으로 수직 높이 혹은 프로파일을 낮게 유지하도록 해준다. 비록 본 명세서에서는 "수직" 및 "수평" 이라는 용어를 사용하고 있지만, 이는 단지 이해를 돕기 위해 사용한 것으로 본 발명의 작동에 있어서의 방향을 한정하려는 의도는 아니다.

이러한 방식으로 스트라이커 조립체(31)를 구성 및 조립함으로써, 비행기 모드에서 틸트 로터 조립체(17a, 17b)에 의해 발생되고 도 2b에 화살표로 표시한 측방향 부하는 포스트 부분(37)의 팁 부분(49)으로부터 레그 부분(39) 및 포크(53)로 전달된다. 본 발명의 낮은 높이 특징을 제공하도록 포스트 부분(37)은 짧기 때문에 포스트 부분(37)은 크게 굴절하지 않는다. 측방향 부하는 축(59)을 중심으로 회전하는 포스트 부분(37)에 의해 레그 부분(39)에 전달된다. 레그 부분(39)이 굴절될 때, 틸트 로터 조립체(17a, 17b)에 의해 발생된 측방향 부하는 단절 및 흡수되어 측방향 부하가 날개(15a, 15b)로 전달되는 것을 방지한다. 따라서, 날개(15a, 15b)는 요동하는 진동 부하에 대해 반발하도록 추가의 구조적 지지부를 필요로 하지 않게 된다. 이는 중량 및 비용에 있어 상당한 절감을 가져온다.

도 3을 참조하면, 스트라이커 아암(35)의 정면도가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 포스트 부재(37)와 레그 부분(39)은 축(45)을 중심으로 각도 α를 형성한다. 각도 α는 한정되는 것이 아니지만, 115°를 초과하는 각도는 본 발명의 낮은 높이 특성에 불리한 영향을 미친다. 포스트 부분(37)의 높이는 팁 부분(49)의 최저점에서 축(45)까지 측정하였을 때 수직 높이 h 이며, 레그 부분(39)의 길이는 포트(53)의 단부에서 축(45)까지 측정하였을 때 길이 l 이다. 본 발명의 낮은 높이 특성으로 인해, 높이 h 는 길이 l 보다 더 작다. 코너 부분(41)과 동일 중심으로 이루는 축(45)과, 팁 부분(49)과 동일 중심으로 이루는 축(51)은 평행할 필요가 없다는 것을 알 수 있다. 일반적으로 축(51)은 틸트 로터 조립체(17a, 17b)의 마스트 중심선과 평행한 것이 좋다. 어떤 틸트 로터 항공기의 경우, 축(45) 및 축(51)은 스트라이커 아암(3)의 기능에 지대하게 영향을 미치지 않고 평행할 수 도 있다.

하부 표면(91)에서 상부 표면(93)까지 측정하였을 때, 레그 부분(39)의 선택된 수직 높이 혹은 두께는 t 이다. 두께 t를 기준으로 할 때, 레그 부분(39)은 선택된 단면적 혹은 두께 프로파일을 갖게 된다. 레그 부분(39)의 벤딩 강성이 두께 t 와 대응하는 두께 프로파일에 따라 선택적으로 변할 수 있도록 스트라이커 아암(35)은 강성의 재료로 구성되는 것이 바람직하다. 리테이너 핀(81) 혹은 슬롯(90)의 교체가 필요 없도록 레그 부분(39)의 폭 w 과 길이 l 은 일정한 것이 바람직하다. 예컨대, 만약 스트라이커 아암(35)이 티타늄으로 구성될 경우, 길이(l)는 약 7.0 인치, 높이(h)는 약 2.5인치, 그리고 두께(t)는 코너부(41) 근처에서는 약 0.66 인치 포크(53) 근처에서는 약 0.38 인치이고, 레그 부분(39)의 벤딩 강성은 인치당 약 50,000 파운드 내지 약 150,000 파운드이다.

레그 부분(39)의 폭(w) 및 길이(l)는 일정한 것이 바람직하기 때문에, 레그 부분(39)의 벤딩 강성은 레그 부분(39)의 두께 t 를 변화시킴으로써 선택적으로 결정할 수 있다. 다시 말해서, 스트라이커 아암(35)은 레그 부분(39)이 두께 프로파일을 변화시킴으로써 선택적인 벤딩 강성을 조정할 수 있다. 레그 부분(39)의 벤딩 강성은 두께 t 가 증가함에 따라 증가하는 것을 알 수 있다. 따라서, 유사한 재료에 있어서, 레그 부분(39)의 벤딩 강성은 가변 두께(t)를 갖는 두께 프로파일에 비해 가변 두께(t₁)를 갖는 두께 프로파일에 대해 더 크며, 그리고 레그 부분(39)의 벤딩 강성은 가변 두께(t)를 갖는 두께 프로파일에 비해 가변 두께(t₂)를 갖는 두께 프로파일에 대해 더 작다. 포스트 부분(37)의 팁 부분(49)은 V-블록(155)의 표면에 대한 내마모성을 지니도록 텅스텐 카바이드 등의 초경질의 물질로 피복되는 것이 바람직하다(도 5 참조). 팁 부분(49)과 V-블록(115) 사이의 계면에 대해서는 이하에 후술할 것이다.

도 4를 참조하면, 도 2b의 조립된 상태의 스트라이커 조립체(31)가 프로펠-로터 기어 박스 조립체(101)에 결합되어 있는 것으로 도시되어 있다. 이 프로펠-로터 기어 박스 조립체(101)는 로터 허브(19a, 19b)를 구동한다. 각각의 프로펠-로터 기어 박스 조립체(101)는 커플링 부분(104)상에 스터드(103)를 배치함으로써 스트라이커 조립체(31)에 결합하도록 되어 있다. 스터드(103)는 베이스 부재(33)의 장착 수단(36)에 의해 해제 가능하게 수용된 상태로 정렬된다. 전단 변형 보스(105)는 베이스 부재(33)에 결합되어 스트라이커 조립체(31)와 프로펠-로터 기어 조립체(101) 사이에서 작용하는 전달력에 대한 추가의 지지력을 제공한다. 스크림(107: scrim), 양호하게는 에폭시 스크림은 내마모성을 제공하기 위해 베이스 부재(33)에 접합되어 있다. 대개 금속재로 구성된 고형 심(109: shim)은 베이스 부재(33)의 스크림(107)과 프로펠-로터 기어 조립체(101)의 커플링 부분(104) 사이에 배치되어 조정성을 제공한다. 비록 스트라이커 조립체(31)가 프로펠-로터 기어 박스 조립체(101)에 결합된 것으로 도시 및 설명되어 있지만, 이 스트라이커 조립체(31)는 틸트 로터 조립체(17a, 17b)의 다른 구성 부품에 결합될 수도 있다.

도 5에는, 본 발명에 따른 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱의 크래들 조립체(111)의 전개된 사시도가 도시되어 있다. 크래들 조립체(111)는 고정 부분(113)과 편요(偏搖) 제한 부분 혹은 V-블록(115)을 포함한다. 고정 부분(113)은 알루미늄 등의 강성의 금속재로 구성되는 것이 바람직하며, V-블록(115)은 고정 부분(113)의 홈통 부분(117)에 수반된다. V-블록은 파스너, 양호하게는 볼트에 의해 고정 부분(113)에 조정 가능하게 결합된다. 홈통(115)은 심(121a, 121b)과 일직선이 되는 것이 바람직하다. 심(121a, 121b)은 V-블록(115)의 수직 및 측방향 조정을 각각 허용하도록 알루미늄 필(peel) 심인 것이 바람직하다. 스페이서 플레이트(123)는 홈통 부분(117)의 전방 내측면(125)상에 배치되어 있다. 스페이서 플레이트(123)는, 틸트 로터 조립체(17a, 17b)가 V-블록(115)상에 전방으로 로터 추진력은 가하기 때문에 전방 내측면(125)에 반드시 위치하여야 한다. 상기 스페이서 플레이트(123)는 내마모성을 제공하기 위해 에폭시 코팅물을 포함하는 것이 바람직하다. 스페이서 플레이트(123)는 볼트 혹은 리벳 등의 통상의 수단(127)에 의해 홈통(117)에 결합된다.

V-블록(115)은 티타늄 등의 강성의 금속재로 구성된다. V-블록(115)은, 비행기 모드로 전환시키는 중에 팁 부분(49)이 각각의 틸트 로터 조립체(17a, 17b)와 함께 회전할 때, 포스트 부분(37)의 팁 부분(49)을 해제 가능하게 수용할 수 있도록 되어 있는 곡선의 V형 홈의 경계 부분(129)을 구비한다. 스트라이커의 경계 부분(129)은 일반적으로 종방향의 홈통(130c)을 형성하도록 수렴하는 경사면(130a, 130b)을 포함한다. 홈통(130c)은 도 2b에 도시된 측방향의 부하, 혹은 편요 부하에 대해 가로지르는 방향으로 되어 있다. 스트라이커 경계 부분(129)은 팁 부분(49)으로부터 진동하는 부하를 받기 때문에, 스트라이커 경계 부분(129)의 표면은 내마모성을 가지도록 매우 경질의 표면이 되도록 하는 바람직하다. 따라서, V-블록은 경질의 금속재로 구성되는 것이 바람직하고, 또 스트라이커 경계 부분(129)은 최소한 텅스텐 카바이드 등의 높은 경질재로 피복되는 것이 바람직하다. V-블록(115)이 고정 부분에 대해 마모되지 않도록 하기 위해, V-블록(115)은 심(121a, 121b)과 접촉하고 있는 모든 표면에 에폭시 등의 접착제 재료로 피복하는 것이 바람직하다. 고정 부분(113)은 장착 구멍(131)을 포함한다.

도 6을 참조하면, 크래들 조립체(111)는 날개(15b)에 결합되어 있는 것으로 도시되어 있다. 크래들 조립체(111)의 고정 부분(113)은 최소한 하나 이상의 날개 익형 및 하나 이상의 날개 립에 결합할 수 있도록 되어 있다. 크래들 조립체(111)는 날개(15a)의 내부에 억지로 끼어 들지 않는다. 양호하게는, 고정 부분(113)은 볼트 혹은 리벳 등의 통상의 체결 수단(133)에 의해 장착 구멍(131)을 통해 전방의 날개 익형(135)과 날개 끝에 가까운 쪽의 립(137)에 결합되어 있다.

도시된 바와 같이, 홈통 부분(117)은, 본 발명의 낮은 높이 특징을 유지하는 것을 보장하기 위해 날개 끝에 가까운 쪽의 립(137)을 넘어 외팔보식의 형태로 날개 끝에 가까운 쪽으로 연장할 수 있다. 고정 부분(113)은, 통상의 액츄에이터 스핀들(143)이 관통하는(도 7 참조) 구멍(139) 등의 날개(15b)의 다른 구성 부품과 간섭하지 않는 상태에서 크래들 조립체(111)가 날개(15b)에 고정될 수 있도록 형성되어 있다. 비록 크래들 조립체(111)는 전방의 날개 익형(135)에 결합되어 있는 것으로 도시 및 설명되어 있지만, 크래들 조립체(111)는 날개(15a, 15b)의 다른 구성 부품에 결합될 수 있다는 것을 알 수 있다.

도 7을 참조하면, 도 2a 내지 도 6에 도시된 구성 부품은 조립된 상태로 도시되어 있다. 통상의 유압 전환 액츄에이터(141)는 비행기 모드와 헬리콥터 모드 사이에서 틸트 로터 조립체(17a, 17b)를 전환시키기 위해 사용된다. 전환 액츄에이터(141)는, 전환 액츄에이터(141)가 틸트 로터 조립체(17a, 17b)를 팁에 힘을 가하여 작동시킬 때 스핀들(143)을 중심으로 선회한다. 틸트 로터 조립체(17a, 17b)는 날개(15a, 15b)의 후방 부분(149)을 관통하는 스핀들(147)을 중심으로 선회한다. 크래들 조립체(111)는 프로펠-로터 기어 조립체(101)의 커플링 부분(104)에 결합될 수 있고, 그리고 스트라이커 조립체(31)는 본 발명의 기능, 조정성 혹은 낮은 높이 특징에 영향을 미치지 않고 날개(15a, 15b)에 결합될 수 있는 것이 분명하다.

작동시, 틸트 로터 조립체(17a, 17b)는 헬리콥터 모드(도 1b 참조)에서 비행기 모드(도 1a 참조)로 아래로 향해 회전한다. 팁 부분(49)은, 틸트 로터 항공기(11)가 비행기 모드(도 1a 참조)에 있는 동안 선택된 예비 부하에서 V-블록에 반해 힘이 가해지는 것이 바람직하다. 스트라이커 조립체(31)는, 틸트 로터 조립체(17a, 17b)가 비행기 모드에 도달하는 동안 커플링 부분(104)을 경유하여 프로펠-로터 기어 조립체(101)에 결합되어 있기 때문에, 스트라이커 아암(35)의 포스트 부분(37)의 팁 부분(49)에는 힘이 가해져 V-블록(115)과 접촉하게 된다. 이러한 방법으로, 선택된 예비 부하는 크래들 조립체(111)로부터 날개(15a)로 이동된다. 선택된 수직 예비 부하가 유지되는 동안, 틸트 로터 항공기(11)는 비행기 모드에서 안정 상태를 유지하게 된다. 만약 선택된 예비 부하가 유지되지 않을 경우, 틸트 로터 항공기는 진동 부하로 인해 불안정하게 될 것이다. 본 발명은 날개(15a, 15b)와 틸트 로터 조립체(17a, 17b) 사이에 수직방향의 예비 부하를 작용시키는 수단과, 그리고 날개(15a, 15b)와 틸트 로터 조립체(17a, 17b) 사이의 정적 및 동적 측방향의 비행 부하를 단절 및 흡수하는 수단을 제공한다. 틸트 로터 조립체(17a, 17b)는, 팁 부분(49)이 항공기의 비행 전개 동안에 걸쳐 V-블록(115)과 접촉한 상태로 유지하도록 전환 액츄에이터(141)로부터 아래로 향해 선택된 예비 부하를 수용하는 것이 바람직하다. 선택된 예비 부하가 유지되는 한, 팁 부분(49)은 V-블록(115)에 대해 움직이지 않을 것이며, 편요 부하 혹은 측방향의 부하는 효과적으로 제한될 것이다. 본 발명의 양호한 실시예에 따르면, V-블록(115)은 팁 부분(49)에 랫치식 체결 혹은 록킹되지 않는다. 이러한 랫치식 체결 혹은 록킹 메카니즘은 어떤 상황이나 혹은 설비에 있어서 바람직할 수 있다. 도시된 바와 같이, 크래들 조립체(111)는 전방의 날개 익형(135)과 날개 끝에 가까운 쪽의 립(137) 둘레를 에워싸고 있다. 이는 크래들 조립체(11)의 높이를 낮게 유지할 수 있게 해준다.

이상의 설명을 통해 본 발명의 장점이 이해될 것이다. 단지 두께의 변경에 의해 조절이 가능한 일반적으로 짧은 수직 포스트 부분과 일반적으로 긴 수평의 레그 부분을 구비하는 L자형의 스트라이커 조립체를 제공함으로써, 본 발명은 낮은 높이를 유지하는 동안 날개에 끼워지는 일 없이 요동하는 진동 부하를 흡수 혹은 감쇠시킬 수 있게 해준다. 본 발명의 제한된 실시예들을 통해 도시되었지만, 이들에만 국한되는 것이 아니라 본 발명의 범주에서 벗어난 일 없이 다양한 변경 및 수정이 가능하다는 것을 알 수 있다.

낮은 높이의 조정 가능한 틸트 로터 다운스톱 조립체를 구비하는 본 발명의 틸트 로터 항공기는 높은 수직방향의 강성도를 제공하면서 측방향의 부하를 단절시킬 수 있기 때문에, 종래의 날개 구조체로부터의 측방향 너셀 부하를 단절시키는 문제점은 해결하였다.

Claims (32)

1. 동체와,

   상기 동체에 결합된 하나 이상의 날개 부재와,

   상기 하나 이상의 날개 부재에 의해 지지된 하나 이상의 틸트 로터 조립체와,

   측방향의 부하를 단절시키기 위한 다운스톱 조립체를 포함하며,

   상기 다운스톱 조립체는, 피벗 가능한 스트라이커 조립체와, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하도록 되어 있는 크래들 조립체를 구비하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
2. 제1항에 있어서, 상기 다운스톱 조립체는 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체의 벤딩 강성의 선택적인 변화에 의해 조정 가능한 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
3. 제1항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합되고, 상기 크래들 조립체는 하나 이상의 날개 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
4. 제1항에 있어서, 상기 부하는 정적 부하 및 동적 부하인 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
5. 제1항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는,

   하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재와,

   레그 부분과 포스트 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 포함하며, 상기 레그 부분은 포스트 부분 보다 더 길며, 상기 각이진 스트라이커 아암은 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합되어 있고,

   상기 크래들 조립체는, 하나 이상의 날개 부재에 결합하도록 되어 있는 고정 부분과, 상기 포스트 부분을 해제 가능하게 수용하도록 상기 고정 부분에 결합된 V 형상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
6. 제5항에 있어서, 상기 측방향의 부하는 상기 레그 부분에 의해 단절되어 있는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
7. 제6항에 있어서, 상기 레그 부분은 상기 베이스 부재에 활주 가능하게 결합되어 있는 포크형 단부에서 그 연장이 끝나는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
8. 제2항에 있어서, 상기 다운스톱 조립체는 상기 레그 부분의 벤딩 강성의 선택적인 변화에 의해 조정 가능한 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
9. 제8항에 있어서, 상기 벤딩 강성은 벤딩 평면에서 상기 레그 부분의 두께를 변화시킴으로써 선택적으로 변하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
10. 제5항에 있어서, 상기 포스트 부분의 높이를 약 2.5인치 미만으로 하여 상기 다운스톱 조립체를 낮은 높이의 다운스톱 조립체가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
11. 제1항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는 하나 이상의 날개 부재에 결합되고, 상기 크래들 조립체는 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합되는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
12. 제1항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재와,

    레그 부분과 포스트 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 포함하며, 상기 레그 부분은 포스트 부분 보다 더 길며, 상기 각이진 스트라이커 아암은 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합되어 있고,

    상기 크래들 조립체는, 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 고정 부분과, 상기 포스트 부분을 해제 가능하게 수용하도록 상기 고정 부분에 결합된 V 형상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 틸트 로터 항공기.
13. 하나 이상의 날개 부재와, 상기 하나 이상의 날개 부재에 피벗 가능하게 결합된 하나 이상의 틸트 로터 조립체를 구비하는 틸트 로터 항공기에 사용하기 위한 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱으로,

    피벗 가능한 스트라이커 조립체와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체에 해제 가능하게 수용하도록 되어 있는 크래들 조립체를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
14. 제13항에 있어서, 상기 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱 조립체는 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체의 벤딩 강성의 선택적인 변화에 의해 조정 가능한 것을 특징으로 하는 다운스톱.
15. 제13항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합되고, 상기 크래들 조립체는 하나 이상의 날개 부재에 결합되는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
16. 제13항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는 하나 이상의 날개 부재에 결합되고, 상기 크래들 조립체는 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합되는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
17. 제13항에 있어서, 상기 부하는 정적 부하 및 동적 부하인 것을 특징으로 하는 다운스톱.
18. 제13항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재와,

    레그 부분과 포스트 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 포함하며, 상기 레그 부분은 포스트 부분 보다 더 길며, 상기 각이진 스트라이커 아암은 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합되어 있고,

    상기 크래들 조립체는, 하나 이상의 날개 부재에 결합하도록 되어 있는 고정 부분과, 상기 포스트 부분을 해제 가능하게 수용하도록 상기 고정 부분에 결합된 V 형상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
19. 제13항에 있어서, 상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재와,

    레그 부분과 포스트 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 포함하며, 상기 레그 부분은 포스트 부분 보다 더 길며, 상기 각이진 스트라이커 아암은 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합되어 있고,

    상기 크래들 조립체는, 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 고정 부분과, 상기 포스트 부분을 해제 가능하게 수용하도록 상기 고정 부분에 결합된 V 형상의 부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
20. 제18항에 있어서, 상기 측방향의 부하는, 이 부하가 상기 하나 이상의 날개 부재로 전달되지 않도록 상기 레그 부분에 의해 단절되는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
21. 제20항에 있어서, 상기 레그 부분은 상기 베이스 부재에 활주 가능하게 결합되어 있는 포크형 단부에서 그 연장이 끝나는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
22. 제14항에 있어서, 상기 낮은 높이의 조정 가능한 다운스톱 조립체는 레그 부재의 벤딩 강성의 선택적인 변화에 의해 조정 가능한 것을 특징으로 하는 다운스톱.
23. 제22항에 있어서, 상기 벤딩 강성은 벤딩 평면에서 상기 레그 부분의 두께를 변화시킴으로써 선택적으로 변하는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
24. 제18항에 있어서, 상기 포스트 부분의 높이를 약 2.5인치 미만으로 하여 상기 다운스톱 조립체를 낮은 높이의 다운스톱 조립체가 되도록 하는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
25. 제18항에 있어서, 상기 레그 부분의 길이는 적어도 약 7.0인치인 것을 특징으로 하는 다운스톱.
26. 제18항에 있어서, 상기 스트라이커 아암은 티타늄으로 구성되며, 상기 레그 부분의 형상은 인치당 적어도 약 50,000 파운드의 벤딩 강성을 지니도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
27. 제18항에 있어서, 상기 스트라이커 아암은 티타늄으로 구성되며, 상기 레그 부분의 형상은 인치당 약 50,000 파운드 내지 약 150,000 파운드의 벤딩 강성을 지니도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
28. 제18항에 있어서, 상기 스트라이커 아암은 티타늄으로 구성되며, 상기 레그 부분의 형상은 인치당 약 50,000 파운드 이내의 벤딩 강성을 지니도록 되어 있는 것을 특징으로 하는 다운스톱.
29. 동체에 결합된 하나 이상의 날개 부재와, 상기 하나 이상의 날개 부재에 피벗 가능하게 결합된 하나 이상의 틸트 로터 조립체를 구비하는 틸트 로터 항공기에 진동을 단절시키기 위한 방법으로,

    피벗 가능한 스트라이커 조립체를 제공하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하기 위한 크래들 조립체를 제공하는 단계와,

    상기 크래들 조립체를 하나 이상의 날개 부재에 결합하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 상기 크래들 조립체에 해제 가능하게 접촉시키는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체에서 진동을 단절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
30. 제29항에 있어서, 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 제공하는 상기 단계는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재를 제공하는 단계와,

    포스트 부분과, 이 포스트 부분 보다 더 긴 레그 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 제공하나는 단계와,

    상기 각이진 스트라이커 아암을 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합하는 단계를 포함하며,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하기 위한 크래들 부재를 제공하는 단계는,

    하나 이상의 날개 부재에 결합하도록 되어 있는 고정 부분을 제공하는 단계와,

    V 형상의 부재를 제공하는 단계와,

    상기 V 형상의 부재를 상기 고정 부재에 결합하는 단계를 포함하며,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 상기 크래들 조립체에 해제 가능하게 접촉시키는 단계는 상기 포스트 부분을 상기 V 형상의 부재와 해제 가능하게 접촉시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
31. 동체에 결합된 하나 이상의 날개 부재와, 상기 하나 이상의 날개 부재에 피벗 가능하게 결합된 하나 이상의 틸트 로터 조립체를 구비하는 틸트 로터 항공기에 진동을 단절시키기 위한 방법으로,

    피벗 가능한 스트라이커 조립체를 제공하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하기 위한 크래들 조립체를 제공하는 단계와,

    상기 크래들 조립체를 하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 상기 크래들 조립체에 해제 가능하게 접촉시키는 단계와,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체에서 진동을 단절시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
32. 제31항에 있어서, 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 제공하는 상기 단계는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 베이스 부재를 제공하는 단계와,

    포스트 부분과, 이 포스트 부분 보다 더 긴 레그 부분을 구비하는 각이진 스트라이커 아암을 제공하나는 단계와,

    상기 각이진 스트라이커 아암을 상기 베이스 부재에 피벗 가능하게 결합하는 단계를 포함하며,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 해제 가능하게 수용하기 위한 크래들 부재를 제공하는 단계는,

    하나 이상의 틸트 로터 조립체에 결합하도록 되어 있는 고정 부분을 제공하는 단계와,

    V 형상의 부재를 제공하는 단계와,

    상기 V 형상의 부재를 상기 고정 부재에 결합하는 단계를 포함하며,

    상기 피벗 가능한 스트라이커 조립체를 상기 크래들 조립체에 해제 가능하게 접촉시키는 단계는 상기 포스트 부분을 상기 V 형상의 부재와 해제 가능하게 접촉시킴으로써 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.