KR20160016573A - 회전익 항공기에서의 멀티블레이드 로터의 로터 블레이드들의 집합적 피치 및 주기적 피치 제어를 위한 제어 시스템 - Google Patents

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KR20160016573A
KR20160016573A KR1020150078761A KR20150078761A KR20160016573A KR 20160016573 A KR20160016573 A KR 20160016573A KR 1020150078761 A KR1020150078761 A KR 1020150078761A KR 20150078761 A KR20150078761 A KR 20150078761A KR 20160016573 A KR20160016573 A KR 20160016573A
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베네딕트 바머
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에어버스 헬리콥터스 도이칠란트 게엠베하
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Abstract

본 발명은 회전익 항공기(1)에서 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 블레이드들(1b,1c)의 집합적 피치 및 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템(10)에 관한 것으로, 상기 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)과, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판(12b)을 구비한 스와시 판 조립체(11)를 포함하고, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)은 구면 베어링(14)이 제공되는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되며, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)을 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 회전 가능하지 않게 연결하기 위해 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 제공된다.

Description

회전익 항공기에서의 멀티블레이드 로터의 로터 블레이드들의 집합적 피치 및 주기적 피치 제어를 위한 제어 시스템{A CONTROL SYSTEM FOR CONTROLLING COLLECTIVE AND CYCLIC PITCH OF ROTOR BLADES OF A MULTI-BLADE ROTOR IN A ROTARY-WING AIRCRAFT}
회전익 항공기에서 멀티블레이드 로터, 특히 헬리콥터에서의 메인 로터의 로터 블레이드의 로터 블레이드들의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템이, 대응하는 피치 제어 로드들에 의해 작동되는 로터 블레이드들과 연관된 적합한 피치 레버들에 의해, 연관된 블레이드 피치 제어 종방향 축들 주위에서 로터 블레이드들을 일체로 회전시키기 위한 동작시 사용된다. 그러므로, 각각의 피치 제어 로드는 로터의 로터 축 주위에서 함께 작동시 회전하는 회전 판에 연결된다. 회전 판은 비회전 판 상에서 회전하도록 장착되고, 비회전 판은 회전익 항공기의 동체나 메인 기어 박스와 같은, 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인(underlying) 구조물에 비회전 판을 연결하는 연결부(connection)에 의해, 로터의 로터 축 주위에서의 어떠한 회전도 억제된다.
회전 판과 비회전 판은 소위 스와시 판(swash plate) 조립체를 정의하고, 보통 고리 모양을 하고 있으며 로터 축을 둘러싼다. 이러한 스와시 판 조립체는, 로터 블레이드들의 집합적 피치와 주기적 피치를 각각 제어하기 위해 연관된 제어 액추에이터(actuator)들을 거쳐, 적합한 제어 입력 유닛에 의해 작동될 수 있다. 더 구체적으로, 스와시 판 조립체는 적합한 제어 입력 유닛과 비회전 판을 포함하는 비회전 시스템으로부터, 회전 판과, 회전익 항공기에 장착될 때에는 멀티블레이드 로터의 로터 블레이드들, 즉 그와 같은 회전 가능한 로터를 포함하는 회전 시스템으로 제어 입력들을 옮기도록 적응된다.
더 큰 회전익 항공기들에서는, 연관된 제어 액추에이터들이 회전익 항공기의 스와시 판들과 비회전성의 근본적인 구조물 사이에 놓인 3개의 서보-제어된(servo-controlled) 잭(jack)들이나 유사한 액추에이터들에 의해 종종 구현된다. 이들 서보 제어된 잭들이나 유사한 액추에이터들은 이러한 비회전성의 근본적인 구조물 상에서의 그것들의 하부 단부 및 상부 단부에서, 그리고 비회전성 판의 클레비스(clevis)들에서 볼 조인트들에 의해 각각 관절 방식으로 연결된다. 따라서, 비회전성 판의 공간적 방위는 제어 가능하고, 그러한 경우 상기 비회전성 판은, 기울어짐 모멘트(tilting moment)들에서 상기 회전 판을 끌고 가기 위해, 즉 피치 제어 로드들에 의해 로터 블레이드들의 피치 레버들에 연결되는, 상기 회전 판의 공간적 방위를 결정하기 위해, 적응된다. 이들 피치 제어 로드들은 회전 판과 피치 레버들 사이에서 연장하고, 회전 판의 주변부에 분포되는 클레비스들과 피치 레버들 상에서의 그것들의 상부 단부 및 하부 단부에서 볼 조인트들에 의해 각각 관절 방식으로 연결된다.
회전 판과 비회전 판은, 보통 집합적 피치를 제어하기 위해 회전축에 대해 축방향으로 평행하게 옮겨질 수 있고, 축 방향으로 옮겨질 수 있는 중심 구면 베어링에 의해, 주기적 피치를 제어하기 위해 로터 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있다. 비회전 판이 진동하는 방식으로 장착되는 구면 베어링은 일반적으로 회전축 상에 중심이 놓여 있다.
특허 문헌 US3,508,841A는 스와시 판 조립체의 비회전 판이 장착되는 중심 구면 베어링을 구비한 제어 시스템을 설명한다. 이러한 구면 베어링은, 연관된 로터가 회전 가능하게 수용되는 비회전성 슬라이딩 슬리브에 장착된다. 이러한 비회전성 슬라이딩 슬리브는 집합적 피치를 제어하기 위해, 로터의 로터 축에 대해 축 방향으로 평행하게 옮겨질 수 있는데 반해, 이러한 제어 시스템의 회전 판과 비회전 판은 주기적 피치를 제어하기 위해 회전축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있다.
다른 알려진 제어 시스템들에서는, 구면 베어링이 원통형 가이드 주위에서 회전축에 대해 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있도록 장착되고, 이러한 원통형 가이드는 로터 축에 축이 같도록 그리고 회전 가능하지 않도록 배치되며, 일반적으로 회전익 항공기의 비회전성 근본적인 구조물에 관해 고정된다. 가장 흔한 경우인, 회전 판과 비회전 판이 로터 샤프트를 둘러싸는 경우에서는, 원통형 가이드가 관 모양을 하고 있고, 로터 샤프트를 둘러싸며, 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인 구조물에 고착된 하우징에 단단히 고정된다.
회전 판은 보통 로터가 동작시 로터 축 주위에서 회전하게 회전 판을 끌고 가도록, 하나 이상의 회전하는 암(arm)의 형태로 된 적합한 토크 링크(torque link)에 의해 로터에 연결된다. 한편, 비회전 판은 전술한 바와 같이 회전익 항공기의 비회전 판과 비회전성의 근본적인 구조물 사이의 상대적인 회전 움직임을 억제하는 적합한 정지부(stop) 암에 의해, 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인 구조물에 회전 가능하지 않게 연결된다.
특허 문헌 US5,599,167A는, 한쪽 단부는 로터 샤프트에 나머지 단부는 회전 판에 관절 방식으로 연결되는, 소위 회전하는 시저스 피팅(scissors fitting)들로서 구현되는 하나 이상의 토크 링크의 도움으로 연관된 메인 로터의 로터 샤프트에 의해 회전 구동되는 회전 판을 구비한 제어 시스템을 설명한다. 회전 판은, 볼 베어링의 도움으로, 중심 구면 베어링에 장착되고, 로터 샤프트의 로터 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있는 비회전 판 상에서 축이 같게 회전할 수 있도록 추가로 장착된다. 이러한 중심 구면 베어링은 원통형의 관 모양 가이드에 대한 중심 구면 베어링이 축 방향 슬라이딩에 의해 로터 축에 평행하게 옮겨질 수 있고, 이러한 원통형 가이드는 비회전성의 근본적인 구조물의 정지 포인트들에 회전 가능하지 않게 고정되기 때문에 회전할 수 없다. 제어 시스템의 비회전 판은 소위 비회전성 시저스 피팅에 의해 로터 축을 중심으로 하는 임의의 회전에 대해 회전하는 것이 제지되고, 이러한 비회전성 시저스 피팅은 한쪽 단부는 비회전 판에, 그리고 나머지 단부는 원통형의 관 모양 가이드의 베이스(base)에 관절 방식으로 연결된다.
특허 문헌 US6,033,182A는 또한 회전 판을 구비한 제어 시스템을 설명한다. 하지만, 회전 판은 2개의 토크 링크에 의해 연관된 로터에 연결되고, 이러한 2개의 토크 링크는 각각 서로에 대해 피봇 힌지되는(pivot hinged) 상부 암 및 하부 암을 가지는 시저-관절 방식의(scissor-articulated) 회전하는 암들로서 구현되고, 이 경우 하부 암은 회전 판 상에 볼 조인트에 의해 연결되며, 상부 암은 연관된 로터의 로터 샤프트 상에 제공된 토크 링크 드라이버의 클레비스에 피봇 가능하게 장착된다. 제어 시스템의 비회전 판은 적합한 정지부 암에 의해, 비회전성의 근본적인 구조물에 회전 가능하지 않게 연결되고, 이러한 정지부 암은 비회전성의 근본적인 구조물에 회전 가능하지 않게 부착되는 원뿔꼴의 하우징과 일체로 제공된 외부 방사상 지지물 상에 고정되는 단단한 암으로서 구현된다. 정지부 암은 비회전성의 근본적인 구조물과 일체로 되어 있고, 비회전 판과 일체로 되어 있는 정지부 핀(pin)의 단단한 회전 정지부 트랙(track)을 형성하는 홈의 경계를 정하는 "U"자형의 횡 방향 섹션을 구비한 축 방향 암 부품을 포함한다.
하지만, 전술한 제어 시스템들의 정지부 암들은, 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인 구조물에 비회전 판의 연결을 허용하기 위해, 비교적 길게 구성되어야 한다. 이러한 비교적 긴 구성은 정지부 암들의 비교적 높은 튼튼함(rigidity)을 요구하고, 따라서 비교적 무게가 크다. 또 다른 단점은 동작시 생기는 공기 저항(aerodynamic drag)인데, 이러한 공기 저항은 그러한 큰 정지부 암들을 사용할 때 당연히 더 높다.
더 큰 회전익 항공기들의 제어 시스템들이 종종 전술한 바와 같이 구면 베어링들을 사용하는데 반해, 몇몇 더 작거나 중간 크기를 가지는 회전익 항공기들의 제어 시스템들은, 진동하는(oscillating) 방식으로 제어 시스템의 스와시 판 조립체의 적어도 비회전 판을 장착하기 위해, 카르단(cardan) 조인트 또는 유(u) 조인트 링(ring)과 같은 짐벌(gimbal)들을 사용한다. 이러한 짐벌들은 연관된 슬라이딩 슬리브들 상에 장착될 수 있고, 이러한 슬라이딩 슬리브들은 연관된 로터들의 로터 샤프트들을 둘러싸는 원통형의 관 모양 가이드들 상에 미끄러지듯이(glidingly) 배열된다.
그러한 제어 시스템들에서는, 스와시 판 조립체로의 대응하는 제어 입력들이 예를 들면 소위 혼합 레버 기어 유닛으로서 구현되고, 스와시 판 조립체 밑에 배열되는 제어 입력 유닛에 의해 혼합될 수 있다. 집합적 피치 제어를 위해, 슬라이딩 슬리브가 혼합 레버 기어 유닛의 혼합 레버 기어 유닛 포크(fork)에 의해 연관된 로터의 로터 축에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있다. 이러한 경우, 제어 시스템의 비회전 판과 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인 구조물 사이에서 정지부 암이나 시저가 필요로 하지 않는데, 이는 비회전 판이 슬라이딩 슬리브에 짐벌 링에 의해 단단히 고정될 수 있고, 이러한 슬라이딩 슬리브는 또한 혼합 레버 기어 유닛 포크와 결합되기 때문이다.
특허 문헌 US7,037,072B2는 연관된 로터의 로터 샤프트의 로터 축에 중심이 있는 중심 짐벌을 구비한 제어 시스템을 설명한다. 연관된 스와시 판 조립체의 회전 판과 비회전 판이 진동하는 방식으로 장착되는 중심 짐벌은 단단히, 즉 축 방향으로 움직이지 않는 방식으로 칼라(collar)에 고정되고, 이러한 칼라는 로터 축에 축이 같게 배열되며, 비회전성의 근본적인 구조물에 단단히 그리고 회전 가능하지 않게 부착된다. 따라서, 회전 판과 비회전 판은 오직 짐벌에 의해 주기적 피치를 제어하기 위해, 로터 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있다.
그럼에도 불구하고, 이러한 제어 시스템은 집합적 피치 제어를 가능하게 하기에는 적합하지 않다.
하지만, 그러한 짐벌들은 비교적 무겁고, 따라서 주어진 회전익 항공기의 전반적인 무게를 증가시킨다. 특히, 짐벌들은 예를 들면 카르단-조인드(cardan-joind) 짐벌이 복수의 고정 볼트를 구비한 4개의 베어링을 요구하는 것과 같이, 비교 가능한 구면 베어링들보다 훨씬 더 무겁다.
그러므로, 본 발명의 목적은 회전익 항공기에서 멀티블레이드 로터의 로터 블레이드들의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 새로운 제어 시스템을 제공하는 것으로, 이 경우 스와시 판 조립체는 진동하는 방식으로 구면 베어링에 장착되고, 상기 새로운 제어 시스템은 구면 베어링들을 구비한 종래의 제어 시스템들에 비해 감소된 무게를 가진다.
이러한 목적은 회전익 항공기의 멀티-블레이드 로터의 로터 블레이드들의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템에 의해 해결되고, 상기 제어 시스템은 청구항 1의 특징들을 포함한다.
더 구체적으로, 본 발명에 따르면 회전익 항공기에서 멀티블레이드 로터의 로터 블레이드들의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템은, 적어도 하나의 비회전 판과, 상기 적어도 하나의 비회전 판에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판을 구비한 스와시 판 조립체를 포함한다. 상기 멀티블레이드 로터는 연관된 로터 축을 정의하는 로터 샤프트를 포함한다. 상기 적어도 하나의 회전 판과 상기 적어도 하나의 비회전 판은, 상기 로터축 상에서 상기 연관된 로터 축에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있게 장착되도록 적응되는, 회전하지 않는 슬라이딩 슬리브에 장착된다. 상기 회전하지 않는 슬라이딩 슬리브 상에는 구면 베어링이 제공되고, 상기 적어도 하나의 회전 판은 연관된 슬라이딩 슬리브 축 주위에서 회전 가능하며, 상기 구면 베어링까지 상기 적어도 하나의 비회전 판으로 장착되어 있어, 상기 적어도 하나의 회전 판과 상기 적어도 하나의 비회전 판이 상기 구면 베어링에 의해 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있다. 상기 적어도 하나의 비회전 판과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 사이에서 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 주위의 상대적인 회전 움직임을 억제하도록, 상기 적어도 하나의 비회전 판을 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에 회전 가능하지 않게 연결하기 위한 적어도 하나의 비회전성 정지부 암이 제공되고, 이러한 비회전성 정지부 암은 상기 적어도 하나의 비회전 판과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에 장착된다.
본 발명의 제어 시스템은 비회전 슬라이딩 슬리브 상에 배열되는 볼을 가지는 구면 베어링에 장착되는 스와시 판 조립체를 포함한다. 그러한 구면 베어링은 훨씬 간단하고, 부품들의 개수가 적으며, 카르단 조인트 또는 유 조인트과 같은 짐벌보다 더 가볍다.
바람직하게, 스와시 판 조립체의 비회전 판은, 비회전 슬라이딩 슬리브의 연관된 슬라이딩 슬리브 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있도록, 구면 베어링의 볼에 장착된다. 이러한 장착이 볼, 즉 구면 베어링 주위에서 회전하기 위해 비회전 판에 1°정도의 자유를 허용하기 때문에, 그러한 회전을 억제하도록 적어도 하나의 비회전 정지부 암이 제공된다.
하지만, 이러한 비회전 정지부 암은 회전익 항공기의 동체에 단단하게 부착되는 메인 기어 박스나 원통형의 관 모양 가이드와 같은, 주어진 회전익 항공기의 비회전성의 근본적인 구조물 상에 고정되도록 적응되지 않는다. 대신, 비회전성 정지부 암이 제어 시스템의 비회전 시스템에 배열되고, 그 내부에서는 비회전성 슬라이딩 슬리브와 비회전성 판에 회전 가능하지 않게 바람직하게 부착된다. 그러므로, 비회전성 정지부 암의 운동, 즉 연장 또는 수축 운동은, 집합적 피치 제어에서가 아닌 주기적 피치 제어에서만 유리하게 일어나고, 그러한 경우 비회전성 정지부 암이 비회전성 슬라이딩 슬리브와 비회전성 판과 함께 완전히 움직여진다. 그 결과, 비회전성 정지부 암이 동작시 주기적 운동을 수행할 것만이 요구된다면, 그것의 지속성(duratility)이 늘려질 수 있다.
또한, 대응하는 주기적 운동이 일반적으로 비회전성 판의 비교적 작은 기울임 각들에 관해 수행될 때에는, 비교적 짧고, 작으며, 경량의 비회전성 정지부 암이 제공될 수 있다. 따라서, 비회전성 정지부 암의 제작을 위해 요구되는 재료는, 비회전성 정지부 암의 전체 제작 비용들이 유리하게 감소될 수 있도록 절약될 수 있다.
게다가, 이러한 비교적 작은 기울임 각들로 인해, 비회전성 정지부 암은 일 양태에 따른 유연한(flexible) 링크에 의해 구현될 수 있다. 유리하게는, 그러한 유연한 링크는 복합 재료를 사용하여 제작될 수 있음으로 인해, 간단하고 경량이며 비싸지 않는 비회전성 정지부 암을 만들어낸다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암은 적어도 제 1 정지부 암 섹션 및 제 2 정지부 암 섹션을 포함하고, 상기 제 1 정지부 암 섹션은 연관된 정지부 암 힌지(hinge)에 의해, 상기 제 2 정지부 암 섹션에 연결된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 연관된 정지부 암 구면 베어링에 의해, 상기 제 1 정지부 암 섹션이 상기 적어도 하나의 비회전 판에 장착된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 제 2 정지부 암 섹션은 연관된 정지부 암 피봇 베어링에 의해 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에 장착된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 비회전 슬라이딩 슬리브가 제공되고, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드 상에 미끄러지듯 배열된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 멀티블레이드 로터의 상기 로터 샤프트는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드를 통해 연장한다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드는 상기 회전익 항공기의 비회전 부품, 특히 상기 회전익 항공기의 메인 기어 박스에 튼튼히 고정시키기 위해 적응된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 동작시 상기 비회전 슬라이딩 슬리브의 축 방향 옮김을 제어하기 위해 적어도 하나의 포크 유닛이 제공되고, 상기 적어도 하나의 포크 유닛은 연관된 포크 피봇 베어링에 의해, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브의 장착 부품에 피봇 가능한 연결에 의해 회전 가능하게 연결된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 비회전성 정지부 암은 상기 적어도 하나의 비회전 판과 포크 장착 포인트에 장착되거나, 상기 연관된 포크 피봇 베어링에 장착된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 비회전성 정지부 암은 상기 적어도 하나의 비회전 판과 상기 장착 부품에 장착된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 동작시 상기 적어도 하나의 회전 판과 상기 적어도 하나의 비회전 판의 기울어짐을 제어하기 위해 적어도 하나의 액추에이터 암이 제공되고, 상기 적어도 하나의 액추에이터 암은 연관된 액추에이터 암 피봇 베어링에 의해, 상기 적어도 하나의 포크 유닛에 피봇 가능하게 연결된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 액추에이터 암은 연관된 스와시 판 제어 로드들에 의해, 상기 적어도 하나의 비회전 판에 연결된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 액추에이터 암과 상기 적어도 하나의 포크 유닛은 제어 입력 유닛, 특히 혼합 레버 기어 유닛을 정의한다.
유리하게, 그러한 혼합 레버 기어 유닛의 사용은 제어 시스템의 전체 높이를 감소시키는 것을 허용한다. 따라서, 그와 같이 멀티블레이드 로터의 전체 높이가 감소될 수 있음으로 인해, 재료, 무게, 및 제작 비용들을 절감한다. 또한, 예를 들면 종래에 사용된 액추에이터들을 구동하기 위해 요구되는 유압 호스들이 이제는 여유가 있기 때문에, 그러한 혼합 레버 기어 유닛을 사용하는 것은 제어 시스템의 구성 성분들의 전체 개수를 감소시키는 것을 가능하게 한다. 그러므로, 제어 시스템의 복잡도가 유리하게 감소될 수 있고, 이로 인해 제조 비용에 있어서의 추가 감소를 가져온다.
또한, 그러한 그러한 혼합 레버 기어 유닛의 사용은, 다른 경우에는 스와시 판 조립체의 비회전 판의 직접적인 작용에 있어서 강제적인, 회전익 항공기의 동체의 상부 데크(deck) 상의 혼합 유닛을 생략 가능하게 한다. 그러므로, 상부 데크 상의 공간은 비어있을 수 있고, 따라서 다른 기술 장비용으로 이용 가능하다.
게다가, 그러한 혼합 레버 기어 유닛의 사용은 회전익 항공기의 조종사에 의해 인가될 수 있는 요구되는 제어 힘들의 감소를 허용하는데, 이는 제어들의 대응하는 혼합이 액추에이터들 후에만 일어나기 때문이다. 하지만, 이에 비해 스와시 판 조립체의 비회전 판이 직접적인 작용을 위해 구현되는 혼합 유닛들에서의 혼합이 액추에이터들 전에 일어나고, 이로 인해 더 큰 제어 힘들을 필요로 하게 된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 회전 판은 연관된 피치 제어 로드에 의해 로터 블레이드들 각각에 연결된다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 로터 샤프트와 함께 상기 적어도 하나의 회전 판의 회전 움직임을 허용하기 위해, 적어도 하나의 연관된 회전 암에 의해 상기 적어도 하나의 회전 판이 상기 멀티블레이드 로터의 상기 로터 샤프트에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 회전 판은 상부 스와시 판을 정의하고, 상기 적어도 하나의 비회전 판은 상기 스와시 판 조립체의 하부 스와시 판을 정의한다.
또 다른 바람직한 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암을 복잡 재료를 포함한다.
본 발명은 또한 복수의 로터 블레이드들을 가지는 멀티블레이드 로터와, 연관된 로터 축을 정의하는 로터 샤프트를 구비한 회전익 항공기를 제공한다. 상기 회전익 항공기는 상기 복수의 로터 블레이드의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템을 포함한다. 상기 제어 시스템은 적어도 하나의 비회전 판과, 상기 적어도 하나의 비회전 판에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판을 구비한 스와시 판 조립체를 포함한다. 상기 적어도 하나의 회전 판과 상기 적어도 하나의 비회전 판은, 상기 멀티블레이드 로터의 상기 로터 축에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있는 비회전 슬라이딩 슬리브에 장착된다. 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에는 구면 베어링이 제공되고, 상기 적어도 하나의 회전 판은 상기 로터 축 주위에서 회전 가능하며, 상기 적어도 하나의 회전 판과 상기 적어도 하나의 비회전 판이 상기 구면 베어링에 의해 상기 로터 축 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있도록, 상기 적어도 하나의 회전 판에는 상기 구면 베어링까지 상기 적어도 하나의 비회전 판이 장착된다. 상기 적어도 하나의 비회전 판과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 사이의 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 축 주위에서의 상대적인 회전 움직임을 억제하기 위해, 상기 적어도 하나의 비회전 판을 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에 회전 가능하지 않게 연결하기 위한 적어도 하나의 비회전 정지부 암이 제공되고, 이 경우 상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암은 상기 적어도 하나의 비회전 판과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브에 장착된다.
본 발명의 바람직한 실시예들은, 첨부 도면들을 참조하여 이어지는 설명에서 예를 통해 개요가 서술된다. 이들 첨부된 도면에서, 동일하거나 동일하게 기능을 하는 구성 성분들 및 소자들은 동일한 참조 번호 및 문자가 매겨지고, 그 결과 이어지는 설명에서 한번만 설명된다.
도 1은 본 발명의 제어 시스템을 구비한 회전익 항공기의 측면도와, 본 발명에 따른 제어 시스템의 확대 사시도.
도 2는 상이한 시야각으로부터 본, 도 1의 제어 시스템의 사시도.
도 3은 도 1의 제어 시스템의 간략화된 버전의 개략 측면도.
도 1은 랜딩 기어(6)에 연결되는 동체(2)를 구비한 회전익 항공기(1)를 보여주고, 상기 동체(2)는 테일 붐(tail boom)(2b)과 캐빈(2b)을 정의한다. 회전익 항공기(1)는 동작 중에 양력과 순방향 추력 또는 역방향 추력을 제공하기 위한 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1a)를 포함한다. 이러한 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1b)는 연관된 로터 축(1f) 주위에서 회전익 항공기(1)의 동작시 회전하는, 로터 샤프트(1e)에 연관된 로터 헤드(1a)에서 장착되는 복수의 로터 블레이드(1b,1c)를 포함한다.
예를 들자면, 회전익 항공기(1)는 헬리콥터로서 구현되고, 이러한 헬리콥터는 동작 중에 역토크(counter-torque)를 제공하기 위해, 즉 요(yaw) 측면에서 회전익 항공기(1)의 균형을 맞출 목적으로 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1a)의 회전에 의해 생성된 토크를 무효로 하도록 구성된 적어도 하나의 우선적으로 가려진(shrouded) 역토크 장치(3)를 포함한다. 적어도 하나의 역토크 장치(3)는 테일 붐(2a)의 기미 섹션에서 예시된 것처럼 제공되고, 이러한 기미 섹션은 범퍼(4), 테일 윙(5a), 및 핀(5)을 바람직하게 더 포함한다. 테일 윙(5a)은 그것의 기울기에 있어서 바람직하게 조정 가능하고, 따라서 수평 안정화기의 기능을 따라잡을 수 있다. 대안적으로, 또는 추가로 회전익 항공기(1)에는 적합한 수평 안정화기가 제공된다.
하지만, 적어도 하나의 역토크 장치(3), 테일 윙(5a), 및 테일 붐(2a)의 기미 섹션에 제공된 범퍼(4)를 구비한 핀(5)은 단지 회전익 항공기(1)의 하나의 전형적인 실시예를 예시하기 위해 설명된 것이지 그러한 실시예에 본 발명을 제한하려고 하는 것이 아님이 주목되어야 한다. 대신, 이후 설명된 바와 같이 본 발명은 임의의 회전익 항공기, 그리고 특히 기미 섹션의 각각의 구성과 관계없이 임의의 헬리콥터에 마찬가지로 적용될 수 있다.
일 양태에 따르면, 회전익 항공기(1)는 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 블레이드들(1b,1c)의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템(10)을 포함한다. 확대된 사시 상세도로 또한 상세히 설명되는 제어 시스템(10)은, 우선적으로 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 헤드(1d)와 회전익 항공기(1)의 메인 기어 박스(7) 사이에 우선적으로 배열된다.
바람직하게, 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)과, 그러한 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판(12b)을 구비한 스와시 판 조립체(11)를 포함한다. 예시된 것처럼, 적어도 하나의 회전 판(12b)은 상부 스와시 판을 정의하고, 적어도 하나의 비회전 판(12a)은 이러한 스와시 판 조립체(11)의 하부 스와시 판을 정의한다.
적어도 하나의 비회전 판(12a) 및 회전 판(12b)은 바람직하게는 적어도 부분적으로는 디스크 형상을 하고 있고, 이들 판(12a,12b) 사이의 상대적 회전 움직임을 허용하는 연관된 롤러나 볼 베어링에 의해 서로 연결되어 있다. 이러한 구성에서, 적어도 하나의 비회전 판(12a) 및 회전 판(12b)은 바람직하게는 주로 겹쳐 놓여 있다. 하지만, 적어도 하나의 비회전 판(12a) 및 회전 판(12b)은 또한, 또는 대안적으로 적어도 부분적으로는 고리 형상을 하고 있을 수 있다. 그러한 구성에서는, 적어도 하나의 회전 판(12b)이 주로 적어도 하나의 비회전 판(12a)을 둘러싼다.
일 양태에 따르면, 적어도 하나의 회전 판(12b)과 적어도 하나의 비회전 판(12a)은 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a)을 가지는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착된다. 이러한 비회전 슬라이딩 슬리브(13)는 바람직하게는 로터 샤프트(1e) 상의 로터 축(1f)에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있게 장착되도록 적응되고, 예시된 것처럼 장착된다.
바람직하게는, 비회전 슬라이딩 슬리브(13)가 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15) 상에 미끄러지듯이 배열된다. 이러한 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)는 적어도 하나의 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 샤프트(1e)를 적어도 부분적으로 수용하기 위해 적응되고, 이러한 로터 샤프트(1e)는 예시된 것처럼 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)를 통한 그것의 세로 연장선상에서 연장한다. 또한, 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)는 회전익 항공기(1)의 비회전 부분에 단단히 고정되도록 적응된다. 예시된 바와 같이, 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)는 예를 들면 나사 조이기(screwing), 볼트 조이기(bolting) 또는 본딩(bonding)에 의해, 회전익 항공기(1)의 메인 기어 박스(7)에 단단히 부착된다.
일 양태에 따르면, 적어도 하나의 회전 판(12b)은 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서 회전 가능하고, 적어도 하나의 비회전 판(12a)을 가지고 비회전 슬라이딩 슬리브(13) 상에 제공되는 구면 베어링(14)에 장착된다. 예컨대, 구면 베어링은 볼(ball)을 지닌 볼 조인트로서 구현되고, 이러한 볼 조인트는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 단단히 부착되거나 비회전 슬라이딩 슬리브(13)와 하나의 조각(piece)으로 일체로 형성된다.
바람직하게, 적어도 하나의 회전 판(12b)과 적어도 하나의 비회전 판(12a)은, 그것들이 상기 구면 베어링(14)에 의해 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있도록, 구면 베어링(14)에 장착된다. 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a)과 적어도 하나의 비회전 판(12a) 및 회전 판(12b) 사이의 허용 가능한 기울어짐 각도들은, 우선적으로는 20°를 넘지 않는다.
적어도 하나의 회전 판(12b)은, 연관된 피치 제어 로드(16)에 의해 로터 블레이드들(1b,1c) 각각에 바람직하게 연결 가능하고, 예시된 것처럼 연결된다. 그러므로, 로터 블레이드들(1b,1c)과 갯수가 같은 외부 방사상 클레비스(17)들이 적어도 하나의 회전 판(12b)의 외부 주변부에 걸쳐 우선적으로는 고르게 분포하고, 각각의 그러한 외부 방사상 클레비스(17)에서는 연관된 피치 제어 로드(16)의 상부 단부가 관절 방식으로 이어질 수 있는데 반해, 연관된 피치 제어 로드(16)의 하부 단부를 관절 방식으로 잇는 볼 조인트(18)가 보유되고, 로터 블레이드들(1b,1c) 중 연관된 것의 피치 레버, 우선적으로는 또한 볼 조인트에서 예시된 것처럼 관절 방식으로 이어진다. 또한, 적어도 하나의 회전 판(12b)은 적어도 간접적으로는 회전 가능하게 연결 가능하고, 예를 들자면 회전하는 암(19)으로서 구현되는, 적어도 하나의 연관된 회전하는 토크 링크에 의해 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 샤프트(1e)에 예시된 것처럼 연결된다.
동작시 적어도 하나의 회전 판(12b)과 적어도 하나의 비회전 판(12a)의 기울어짐 및/또는 축 방향 옮김을 제어하기 위해, 제어 입력 유닛(20)이 제공된다. 이 제어 입력 유닛(20)은 우선적으로 2개의 액추에이터 암(20a)과 적어도 하나의 포크 유닛(20b)을 포함하고, 소위 혼합 레버 기어 유닛로서 바람직하게 구현된다. 각각의 액추에이터 암(20a)은 예시된 것처럼 제어 입력 유닛(20)의 옆 또는 외부 암으로서 구현되고, 바람직하게는 적어도 하나의 포크 유닛(20b)에 피봇 가능하게 연결되며, 이러한 포크 유닛(20b)은 연관된 액추에이터 암 피봇 베어링(30a)에 의해 내부 포크로서 구현된다.
적어도 하나의 액추에이터 암(20a)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)과, 따라서 로터 축(1f) 주위의 임의의 요구된 기울어짐 방향(22c)에서의 적어도 하나의 회전 판(12b)의 기울어짐을 제어하기 위해, 연관된 스와시 판 제어 로드(24)들에 의해, 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 연결되고, 이로 인해 로터 블레이드들(1b,1c)의 주기적 피치 제어를 수행한다. 그러므로, 연관된 스와시 판 제어 로드(24)들과 개수가 같은 외부 방사상 클레비스(25)들이 적어도 하나의 비회전 판(12a)의 외부 주변부 상에 제공되고, 각각의 그러한 외부 방사상 클레비스(25)에서는 연관된 스와시 판 제어 로드(24)의 상부 단부를 관절 방식으로 잇는 볼 조인트(26)가 보유되고, 연관된 스와시 판 제어 로드(24)의 하부 단부는 연관된 액추에이터 암(20a)의 말단 상에 제공된 클레비스(27)에서 보유되는 대응하는 볼 조인트(28)에서 관절 방식으로 이어진다.
동작시 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 축 방향 옮김을 제어하기 위한 적어도 하나의 포크 유닛(20b)이 제공된다. 그러므로, 적어도 하나의 포크 유닛(20b)은 연관된 포크 피봇 베어링(도 2에서 29b)에 의해, 대응하는 장착 포인트(29a)에서 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 장착 부분(23)에 회전 가능하게 연결된다. 장착 부분(23)은 바람직하게는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(1)의 전체 길이의 1/3까지 차지하는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 하부 섹션에서 또는 하부 섹션에 의해 예시된 것처럼 형성된다.
일 양태에 따르면, 비회전 슬라이딩 슬리브(13)를 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 회전 가능하지 않게 연결하기 위한 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 제공된다. 이러한 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 비회전 슬라이딩 슬리브(13) 사이의 상대적인 회전 움직임을 억제하도록 적응된다. 그러므로, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 장착되고, 우선적으로는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 직접 장착된다. 예컨대, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 장착 부분(23)에 장착된다.
하지만, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 반드시 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 직접 장착되어야 하는 것은 아니지만, 제어 시스템(10)의 임의의 다른 비회전 부분에 대안적으로 장착될 수 있음이 주목되어야 한다. 예컨대, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 연관된 포크 피봇 베어링(도 2에서의 29b), 적어도 하나의 포크 유닛(20b), 대응하는 포크 장착 포인트(29a) 등에 장착될 수 있다.
바람직하게, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 적어도 제 1 정지부 암 섹션(21a) 및 제 2 정지부 암 섹션(21b)을 포함한다. 예시된 것처럼, 적어도 하나의 제 1 정지부 암 섹션(21a)은 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)의 상부 암으로서 구현되고, 적어도 하나의 제 2 정지부 섹션(21b)은 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)의 하부 암으로서 구현된다.
일 양태에 따르면, 상부 암(21a)은 연관된 정지부 암 힌지(22)와 같은 제 1 연관된 베어링에 의해 하부 암(21b)에 연결된다. 상부 암(21a)은 연관된 구면 베어링(22a)과 같은 제 2 연관된 베어링에 의해, 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 또한 장착된다. 하부 암(21b)은 또한 연관된 피봇 베어링(22b)과 같은 제 3의 연관된 베어링에 의해, 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착된다.
적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)의 전술한 구성과 고정은 단지 예시의 목적을 위해 설명된 것이고, 그러한 구성과 고정에 본 발명을 제한하기 위한 것이 아님이 주목되어야 한다. 대신, 다양한 구성안과 변형안이 바로 이용 가능하고 당업자에게 인지 가능하며, 따라서 또한 본 발명의 부분으로서 간주된다. 예컨대, 하나의 전형적인 구성에서, 힌지(22)는 볼 베어링으로 대체될 수 있다. 또 다른 구성에서는 구면 베어링(22a)이 힌지로 대체될 수 있고, 피봇 베어링(22b)은 구면 베어링 또는 볼 베어링 등으로 대체될 수 있다.
도 2는 연관된 포크 피봇 베어링(29b)에 의해, 대응하는 장착 포인트(29a)에서 적어도 하나의 포크 유닛(20b)과 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 장착 부분(23) 사이의 피봇 연결과, 연관된 액추에이터 암 피봇 베어링(30a)에 의한 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)과 적어도 하나의 포크 유닛(20b) 사이의 피봇 연결을 더 예시하기 위해, 도 1의 제어 시스템(10)을 보여준다.
제어 시스템(10)의 동작시, 연관된 포크 피봇 베어링(29b) 주위에서의 적어도 하나의 포크 유닛(20b)의 피봇 방향(31a)으로의 피봇 움직임은, 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 축 방향 옮김으로 변형되고, 따라서 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a)을 따라 이루어지는, 축 방향 옮김 방향(32a)으로의 스와시 판 조립체(11)의 피봇 움직임도 그러하다. 그러므로, 도 1의 로터 블레이드들(1b,1b)의 집합적 피치가 제어될 수 있다.
피봇 방향(31a)으로의, 연관된 액추에이터 암 피봇 베어링(30a) 주위의 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)의 피봇 움직임은, 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서의 스와시 판 기울어짐 방향들(22c)로의 스와시 판 조립체(11)의 기울어짐으로, 연관된 스와시 판 제어 로드(24)들을 거쳐 변형된다. 그러므로, 도 1의 로터 블레이드들(1b,1c)의 주기적 피치가 제어될 수 있다.
도 3은, 제어 입력 유닛(20)의 가능한 피봇팅 방향(31a), 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 가능한 축 방향 옮김 방향(32a), 및 스와시 판 조립체(11)의 가능한 스와시 판 기울어짐 방향(22c)을 더 예시하기 위해, 도 1 및 도 2의 제어 시스템(10)의 간략화된 개략도를 보여준다. 도 3은 또한 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)의 비교적 짧고 작은 구성을 예시한다. 도 3은 또한 특히 볼 베어링과 같은 롤러 베어링(33)에 의해 스와시 판 조립체(11)의 적어도 하나의 비회전 판(12a)에서의, 스와시 판 조립체(11)의 적어도 하나의 회전 판(12b)의 전형적인 베어링을 예시한다.
전술한 실시예들에 대한 수정예들은 당업자의 보통의 지식 내에 있고, 따라서 본 발명의 부분으로서 간주된다는 점이 주목되어야 한다. 예컨대, 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)의 다양한 상이한 구현예들이 고려될 수 있다. 더 구체적으로, 동작시 스와시 판 조립체(11)가 겪게 되는 비교적 작은 기울어짐 각도들로 인해, 복합 재료에 의해 간략화된 비회전 정지부 암(21)이 구현될 수 있다. 복잡 재료를 포함하는 그러한 비회전 정지부 암은, 재료를 절감하는 방식으로 무게가 가볍게 되도록 설계될 수 있고, 따라서 전술한 바와 같은 힌지된 비회전 정지부 암보다 비용면에서 더 효율적이다.
1: 회전익 항공기 1a: 멀티블레이드 로터
1b,1c: 로터 블레이드들 1d: 로터 헤드
1e: 로터 샤프트 1f: 로터 축
2: 동체 2a: 테일 붐
2b: 캐빈 3: 역토크 장치
4: 범퍼 5: 핀
5a: 테일 윙 6: 랜딩 기어
7: 메인 기어 박스 10: 제어 시스템
11: 스와시 판 조립체 12a: 비회전 판
12b: 회전 판 13: 비회전 슬라이딩 슬리브
13a: 슬라이딩 슬리브 축 14: 구면 베어링
15: 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드 16: 피치 제어 로드들
17: 회전 판 클레비스들 18: 회전 판 볼 조인트들
19: 회전 암들 20: 제어 입력 유닛
20a: 외부 액추에이터 암들 20b: 내부 포크
21: 비회전 정지부 암 21a: 상부 암
21b: 하부 암 22: 정지부 암 힌지
22a: 상부 암 구면 베어링 22b: 하부 암 피봇 베어링
22c: 스와시 판 기울어짐 방향들 23: 슬라이딩 슬리브 장착 부분
24: 스와시 판 제어 로드들 25: 비회전 판 클레비스들
26: 비회전 판 볼 조인트들 27: 액추에이터 암 클레비스들
28: 액추에이터 암 볼 조인트들 29a: 내부 포크 장착 포인트
29b: 내부 포크 피봇 베어링 30a: 액추에이터 암 피봇 베어링
31a: 제어 입력 유닛 피봇 움직임 방향들
32a: 슬라이딩 슬리브 움직임 방향들
33: 롤러 베어링

Claims (18)

  1. 회전익 항공기(1)에서 멀티블레이드 로터(1a)의 로터 블레이드들(1b,1c)의 집합적 피치 및 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템(10)으로서,
    상기 멀티블레이드 로터(1a)는 연관된 로터 축(1f)을 정의하는 로터 샤프트(1e)를 포함하고,
    상기 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)과, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판(12b)을 구비한 스와시 판 조립체(11)를 포함하며,
    상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)은, 상기 로터 샤프트(1e) 상에서 상기 연관된 로터 축(1f)에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있게 장착되도록 적응되고, 구면 베어링(14)이 제공되는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되고,
    상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)은 상기 구면 베어링(14)에 의해 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있도록, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)은 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서 회전 가능하고, 상기 구면 베어링(14)까지 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)으로 장착되며,
    상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13) 사이의 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서의 상대적인 회전 움직임을 억제하기 위해, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)을 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 회전 가능하지 않게 연결하기 위해 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비회전성 정지부 암(21)은 적어도 제 1 정지부 암 섹션(21a) 및 제 2 정지부 암 섹션(21b)을 포함하고, 상기 제 1 정지부 암 섹션(21a)은 연관된 정지부 암 힌지(22)에 의해, 상기 제 2 정지부 암 섹션에 연결되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 1 정지부 암 섹션(21a)은, 연관된 정지부 암 구면 베어링(22a)에 의해 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 정지부 암 섹션(21b)은, 연관된 정지부 암 피봇 베어링(22b)에 의해 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  5. 제 1 항에 있어서,
    비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)가 제공되고, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15) 상에서 미끄러지듯이 배열되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 멀티블레이드 로터(1a)의 상기 로터 샤프트(1e)는 상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)를 통해 연장하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  7. 제 5 항에 있어서,
    상기 비회전 슬라이딩 슬리브 가이드(15)는 상기 회전익 항공기(1)의 비회전 부품(7), 특히 상기 회전익 항공기(1)의 메인 기어 박스(7)에 튼튼히 고정시키기 위해 적응되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    동작시, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 축 방향 옮김을 제어하기 위해 적어도 하나의 포크 유닛(20b)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 포크 유닛(20b)은 연관된 포크 피봇 베어링(29b)에 의해, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)의 장착 부품(23)에 피봇 가능한 연결에 의해 회전 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비회전성 정지부 암(21)은 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 포크 장착 포인트(29a)에 장착되거나, 상기 연관된 포크 피봇 베어링(29b)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 상기 장착 부품(23)에 장착되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  11. 제 8 항에 있어서,
    동작시, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)의 기울어짐을 제어하기 위해 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)은 연관된 액추에이터 암 피봇 베어링(30a)에 의해, 상기 적어도 하나의 포크 유닛(20b)에 피봇 가능하게 연결되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)은, 연관된 스와시 판 제어 로드(24)들에 의해 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 연결되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 액추에이터 암(20a)과 상기 적어도 하나의 포크 유닛(20b)은, 제어 입력 유닛(20), 특히 혼합 레버 기어 유닛(20)을 정의하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 판(12b)은, 연관된 피치 제어 로드(16)에 의해 로터 블레이드들(1b,1c) 각각에 연결되는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 로터 샤프트(1e)와 함께 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)의 회전 움직임을 허용하기 위해, 적어도 하나의 연관된 회전 암(19)에 의해 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)이 상기 멀티블레이드 로터(1a)의 상기 로터 샤프트(1e)에 회전 가능하게 연결될 수 있는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 회전 판(12b)은 상부 스와시 판을 정의하고, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)은 상기 스와시 판 조립체(11)의 하부 스와시 판을 정의하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  17. 제 1 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 복합 재료를 포함하는 것을 특징으로 하는, 제어 시스템.
  18. 복수의 로터 블레이드(1b,1b)를 가지는 멀티블레이드 로터(1a)와, 연관된 로터 축(1f)을 정의하는 로터 샤프트(1e)를 구비한 회전익 항공기(1)로서,
    상기 복수의 로터 블레이드(1b,1b)의 집합적 피치와 주기적 피치를 제어하기 위한 제어 시스템(10)이 제공되고, 상기 제어 시스템(10)은 적어도 하나의 비회전 판(12a)과, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)에 회전 가능하게 장착되는 적어도 하나의 회전 판(12b)을 구비한 스와시 판 조립체(11)를 포함하고,
    상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)은, 상기 멀티블레이드 로터(1a)의 상기 로터 축(1f)에 평행하게 축 방향으로 옮겨질 수 있는 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되고, 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에는 구면 베어링(14)이 제공되며, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)은 상기 로터 축(1f) 주위에서 회전 가능하고, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)과 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)이 상기 구면 베어링(14)에 의해 상기 로터 축(1f) 주위에서 임의의 방향으로 기울어질 수 있도록, 상기 적어도 하나의 회전 판(12b)에는 상기 구면 베어링(14)까지 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)이 장착되며,
    상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13) 사이의 상기 연관된 슬라이딩 슬리브 축(13a) 주위에서의 상대적인 회전 움직임을 억제하기 위해, 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)을 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 회전 가능하지 않게 연결하기 위한 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)이 제공되고, 상기 적어도 하나의 비회전 정지부 암(21)은 상기 적어도 하나의 비회전 판(12a)과 상기 비회전 슬라이딩 슬리브(13)에 장착되는 것을 특징으로 하는 회전익 항공기.
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Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6006452B1 (ja) * 2016-04-07 2016-10-12 ヒロボー株式会社 ヘリコプタのロータヘッド、マルチロータ型ヘリコプタ及びヘリコプタ
EP3281869B1 (en) * 2016-08-11 2019-04-17 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A control system for controlling at least collective pitch of rotor blades of a multi-blade rotor in a rotary-wing aircraft
US10161441B2 (en) * 2016-11-01 2018-12-25 Sikorsky Aircraft Corporation Self-lubricated bearings
CN206384149U (zh) * 2016-11-25 2017-08-08 深圳光启空间技术有限公司 变桨距传动机构
FR3059297B1 (fr) * 2016-11-30 2018-11-09 Airbus Helicopters Organe de commande, aeronef a voilure tournante et procede
JP2018096387A (ja) * 2016-12-08 2018-06-21 アイシン精機株式会社 歯車伝動機構
EP3366584B1 (en) * 2017-02-27 2019-04-17 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Pitch control device for a ducted tail rotor of a rotorcraft
US10994840B1 (en) 2017-08-16 2021-05-04 United States Of America As Represented By The Secretary Of The Air Force Thrust vectoring control of a cyclorotor
EP3590832B1 (en) 2018-07-05 2021-10-06 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A control system for controlling the pitch of rotor blades
EP3590833B1 (en) 2018-07-05 2021-04-21 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH Composite materials in control elements for controlling the pitch of rotor blades
EP4039587A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-10 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A swashplate assembly with integrated electric motor
EP4089011A1 (en) * 2021-05-05 2022-11-16 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A cyclic pitch angle adjustment apparatus
KR102539628B1 (ko) * 2022-02-25 2023-06-05 연세대학교 산학협력단 비행체

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599167A (en) * 1994-10-13 1997-02-04 Eurocopter France Device for controlling the pitch of the blades of a rotorcraft rotor

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2670804A (en) * 1946-11-22 1954-03-02 Autogiro Co Of America Aircraft having rotative sustaining blades and control mechanism for such aircraft
US3007530A (en) * 1958-07-29 1961-11-07 Doman Helicopters Inc Helicopter rotor head
DE1481524A1 (de) 1967-02-25 1969-07-17 Messerschmitt Boelkow Blohm Stabilisierungseinrichtung fuer schnellfliegenden,entlasteten Drehfluegel-Rotor
FR2564057B1 (fr) 1984-05-14 1986-10-31 Aerospatiale Dispositif a plateaux cycliques montes sur articulations lamifiees pour la commande du pas des pales d'un rotor
DE8514910U1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 Messerschmitt-Bölkow-Blohm GmbH, 8012 Ottobrunn Steuerungseinrichtung zur Rotorblattverstellung, insbesondere eines Drehflügelflugzeugs
FR2768996B1 (fr) * 1997-09-30 1999-12-03 Eurocopter France Dispositif a plateaux cycliques de commande du pas des pales d'un rotor avec entraineur de plateau tournant
FR2768997B1 (fr) 1997-09-30 1999-12-03 Eurocopter France Dispositif a plateaux cycliques de commande du pas des pales d'un rotor avec piste et doigt d'arret du plateau non tournant
US7037072B2 (en) 2004-03-03 2006-05-02 Carson Franklin D Rotor head for a rotary-wing aircraft
US8142158B2 (en) * 2005-12-02 2012-03-27 Sikorsky Aircraft Corporation Compact load path swashplate assembly

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5599167A (en) * 1994-10-13 1997-02-04 Eurocopter France Device for controlling the pitch of the blades of a rotorcraft rotor

Also Published As

Publication number Publication date
CA2889319C (en) 2016-12-06
US9950787B2 (en) 2018-04-24
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CA2889319A1 (en) 2016-01-31
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