KR20170015995A - 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치 - Google Patents

동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 동축반전식 헬리콥터에 관한 미드-피치 제어 장치이고 헬리콥터 구조기술분야에 속한다. 동축반전식 헬리콥터는 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브（18）를 포함하고, 상부 프로펠러 허브（2）바깥쪽에 블레이드I（1）, 하부 프로펠러 허브（18）바깥쪽에 블레이드II（16）를 가지고 있고 그의 특징은 : 미드-피치 제어 장치는 상부 프로펠러 허브（2）와 하부 프로펠러 허브（18）사이에 설치되어 있다. 상술한 미드-피치 제어 장치는 상부 프로펠러 허브（2）와 하부 프로펠러 허브（18）간의 중축（19）중간부분에 설치되어 있다. 본 발명은 동작 전송 거리와 전환과정을 줄이고 제어 정확도와 안정성을 향상시키고 제조 난이도를 낮출 수 있다.

Description

동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치 {INTER-PROPELLER BLADE PITCH CONTROL DEVICE OF COAXIAL DOUBLE-PROPELLER HELICOPTER}
본 발명은 동축반전식 헬리콥터에 관한 미드-피치 제어 장치이고 헬리콥터 구조 기술분야에 속한다.
기존 동축반전식 헬리콥터의 사이클릭 피치는 스티어링 기어로 하부 경사판을 조종하여 하부 로터의 피치를 제어하고 먼저 스티어링 기어로 하부 경사판을 조종하고 커넥팅로드 기구를 통해 상부 경사판으로 제어 동작을 전하여야만 상부 로터의 피치를 조종할 수 있다. 스티어링 기어로 상부 로터의 피치를 제어하는 전송 거리가 멀고 관련되는 구조도 많고 각 부분간의 누적오차가 크고 각 구조의 강성이 좋지 않아서 피치 제어의 정확도와 안정성에 영향을 미치는 것이 기존 동축반전식 헬리콥터의 단점이다. 기존 동축반전식 헬리콥터 이중 미분 제어의 상부로터 피치제어는 스티어링 기어로 커넥팅로드를 제어하여 커넥팅로드가 중축을 통하여 상부 로터 피치를 제어할 수 있다. 전송거리가 멀고 구조도 복잡하고, 중축을 제조하는 것도 어려워서 작은 헬리콥터에 이용하기 어렵다.
본 발명은 상술한 기술문제를 해결하고자 만들어진 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어장치이고, 동작전송거리와 전환과정을 줄이고 제어정확도와 안정성을 향상시키고 제조 난이도를 낮추는 것 본 발명의 목적이다.
본 발명의 목적은 아래와 같은 기술 방안으로 실현한다:
본 발명은 동축반전식 헬리콥터에 관한 미드-피치 제어 장치이다. 동축반전식 헬리콥터는 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18)를 포함하고, 상부 프로펠러 허브(2) 바깥쪽에 블레이드I(1), 하부 프로펠러 허브(18) 바깥쪽에 블레이드II(16)를 가지고 있고, 특징적으로 미드-피치 제어 장치는 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18) 사이에 설치되어 있다.
상술한 미드-피치 제어장치는 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18) 간의 중축(19)중간부분에 설치되어 있다.
상술한 중축(19) 중간부분은 원주돌기에 따라서 계단모양의 트랜스버스 암을 형성하고 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 상부에 상외축(20), 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 하부에 하외(下外)축(28), 중축(19) 중간부분, 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 선형 방향전환기어(24)를 설치하고 있다.
하외축(28) 상부에 원추형기어I(26)를 설치하고 있고 위부터 하부 피치변경 링(14), 하부 경사판(15)을 순차 설치하고, 원추형 기어I(26)와 선형 방향전환기어(24) 하부는 서로 맞물리고 있다.
상외(上外)축(20) 하부에 원추형기어II(22)를 설치하고 있고, 아래부터 상부 피치변경 링(3)과 상부 경사판(5)를 순차 설치하고 있고, 원추형 기어II(22)와 선형 방향전환기어(24) 상부는 서로 맞물리고 있다.
상부 피치변경 링(3)과 하부 피치변경 링(14)의 바깥쪽에 각각 로커 암I(7)과 로커 암II(12)를 설치하고 있고, 로커 암I(7)과 로커 암II(12)의 바깥쪽은 각각 커넥팅로드I(6)와 커넥팅로드II(13)를 통해 상부경사판(5)과 하부경사판(15)이 힌지로 맞물리고 있다.
상부 경사판(5)과 하부 경사판(15)은 각각 커넥팅로드I(4)와 커넥팅로드II(17)를 통해 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18)가 힌지로 맞물리고 있다.
중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 바깥쪽에 기어 박스(11)를 설치하고 있고 기어 박스(11)안에 하외축(28) 상부에 있는 원추형기어I(26), 상외축(20) 하부에 있는 원추형기어II(22)와 중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 설치하는 선형 방향전환 기어(24)를 포함하고 기어 박스(11) 밖에서 메인 스티어링 기어 (9)와 항향 스티어링 기어(8)가 있고 메인 스티어링 기어(9)는 상부 및 하부 출력축을 통해 로커 암I(7)과 로커 암II(12) 중간부분이 힌지로 맞물리고 항향 스티어링 기어(8)는 상부 및 하부 출력축을 통해 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 한쪽이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 다른 한쪽은 각각 상부 피치변경 링(3)와 하부 피치변경 링(14)이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 중간부분은 기어 박스(11)와 힌지로 맞물리고 있다.
간단한 구조를 가지고 제어 정확도도 높고 안정성도 좋고, 쉽게 제조할 수 있고 기체 면적을 최소화 하는 것은 본 발명의 장점이다.
도 1은 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치 구조의 상세도이다
도 2는 도 1중의A부분의 단면도이다.
아래와 같이 도면과 예시를 통해 본 발명에 대해 더 상세하게 설명하겠다.
도 1 및 도 2는 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어장치를 예시하고 있다. 동축반전식 헬리콥터는 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18)를 포함하고, 상부 프로펠러 허브(2) 바깥쪽에 블레이드I(1), 하부 프로펠러 허브(18) 바깥쪽에 블레이드II(16)를 가지고 있고 그의 특징은 중축(19)중간부분은 원주돌기에 따라서 계단모양의 트랜스버스 암을 형성하고 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 상부에 상외축(20), 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 하부에 하외축(28), 중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 선형 방향전환기어(24)를 설치하고 있는 것이다.
하외축(28) 상부에 원추형기어I(26)를 설치하고 있고 위부터 하부 피치변경 링(14), 하부 경사판(15)를 순차 설치하고, 원추형 기어I(26)와 선형 방향전환기어(24) 하부는 서로 맞물리고 있다.
상외축(20) 하부에 원추형기어II(22)를 설치하고 있고, 아래부터 상부 피치변경 링(3)과 상부경사판(5)를 순차 설치하고 있고, 원추형 기어II(22)와 선형 방향전환기어(24) 상부는 서로 맞물리고 있다.
상부 피치변경 링(3)와 하부 피치변경 링(14)의 바깥쪽에 각각 로커 암I(7)과 로커 암II(12)를 설치하고 있고, 로커 암I(7)과 로커 암II(12)의 바깥쪽은 각각 커넥팅로드I(6)와 커넥팅로드II(13)를 통해 상부 경사판(5)과 하부 경사판(15)이 힌지로 맞물리고 있다.
상부 경사판(5)과 하부 경사판(15)는 각각 커넥팅로드I(4)와 커넥팅로드II(17)를 통해 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18)가 힌지로 맞물리고 있다.
중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 바깥쪽에 기어 박스(11)를 설치하고 있고 기어 박스(11) 안에 하외축(28) 상부에 있는 원추형기어I(26), 상외축(20) 하부에 있는 원추형기어II(22)와 중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 설치하는 선형 방향전환 기어(24)를 포함하고 기어 박스(11) 밖에서 메인 스티어링 기어(9)와 항향 스티어링 기어(8)가 있고 메인 스티어링 기어(9)는 상부 및 하부 출력축을 통해 로커 암I(7)과 로커 암II(12) 중간부분이 힌지로 맞물리고 항향 스티어링 기어(8)는 상부 및 하부 출력축을 통해 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 한쪽이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 다른 한쪽은 각각 상부 피치변경 링(3)와 하부 피치변경 링(14)이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 중간부분은 기어 박스(11)와 힌지로 맞물리고 있다.
본 발명의 작동원리와 과정: 중축(19)을 고정하고, 하외축(28)을 회전시킬 때 하부(18)와 기어(26)를 이끌어 가고 방향전환 기어(24)를 통해 기어(22)와 상외축(20)를 회전하게 하고 상외축과 하외축은 같은 속도로 반대 방향으로 회전하고 상외축(20)은 상부 프로펠러 허브(2)를 움직이게 한다. 메인 스티어링 기어(9)의 상부 및 하부 출력축은 같은 방향으로 회전하게 하고 상부 출력축은 로커 암I(7)를 움직이게 하며 커넥팅로드(6), 상부 경사판(5), 커넥팅로드(4), 상부 프로펠러 허브(2)를 회전하게 하여 블레이드I(1)의 피치각 제어를 실현할 것이다. 블레이드II(16)의 피치각 제어도 위와 같은 방식으로 실현한다. 항향 스티어링 기어(8)의 상부 및 하부 출력축은 반대 방향으로 움직이고 상부 출력축은 로커 암(29)를 움직이게 하며 피치변경 링(3)를 아래 위로 움직이게 하는 동시에 로커 암I(7)를 움직이게 하며 커넥팅로드(6), 상부경사판(5), 커넥팅로드(4), 상부 프로펠러 허브(2)를 회전하게 하여 블레이드I(1)의 메인 거리 제어를 실현할 것이다. 블레이드II(16)의 메인 거리 제어도 위와 같은 방식으로 실현한다. 이를 통해 블레이드I(1)와 블레이드II(16)의 메인 거리 차동을 제어하고 나아가 헬리콥터 항행방향 제어를 실현할 것이다.
본 발명은 기존기술보다 더 간단한 구조를 가지고 제어 정확도도 더 높고 안정성도 더 좋고, 더 쉽게 제조할 수 있고 기체 면적을 최소화하는 것이다.
1. 블레이드I， 2. 상부 프로펠러 허브,
3. 상부 피치변경 링, 4. 커넥팅로드I，
5. 상부 경사판, 6. 커넥팅로드I,
7. 로커 암I ， 8. 항향 스티어링 기어,
9. 메인 스티어링 기어, 10. 도선II，
11. 기어박스， 12. 로커 암II，
13. 커넥팅로드II， 14. 하부 피치변경 링，
15. 하부경사판， 16. 블레이드II，
17. 커넥팅로드II， 18. 하부 프로펠러 허브，
19. 중축， 20. 상외축，
22. 기어II， 24. 방향전환기어，
25. 베어링， 26. 기어I，
27.도선I， 28. 하외축，
29. 위쪽의 로커 암， 30. 아래쪽의 로커 암

Claims (3)

  1. 동축반전식 헬리콥터 미드-피치 제어 장치이고,동축반전식 헬리콥터는 상부 프로펠러 허브（2）와 하부 프로펠러 허브（18）를 포함하고, 상부 프로펠러 허브（2）바깥쪽에 블레이드I（1）, 하부 프로펠러 허브（18）바깥쪽에 블레이드II（16）를 가지고 있고, 미드-피치 제어 장치는 상부 프로펠러 허브（2）와 하부 프로펠러 허브（18）사이에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 미드-피치 제어 장치는 상부 프로펠러 허브（2）와 하부 프로펠러 허브（18）간의 중축（19）중간부분에 설치되된 것을 특징으로 하는 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 중축(19) 중간부분은 원주돌기에 따라서 계단모양의 트랜스버스 암을 형성하고 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 상부에 상외축(20), 중축(19) 바깥쪽, 트랜스버스 암 하부에 하외축(28), 중축(19) 중간부분, 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 선형 방향전환기어(24)를 설치하고 있고,
    하외축(28) 상부에 원추형기어I(26)를 설치하고 있고 위부터 하부 피치변경 링(14), 하부 경사판(15)를 순차 설치하고, 원추형 기어I(26)와 선형 방향전환기어(24) 하부는 서로 맞물리고 있으며,
    상외축(20) 하부에 원추형기어II(22)를 설치하고 있고, 아래부터 상부 피치변경 링(3)과 상부 경사판(5)를 순차 설치하고 있고, 원추형 기어II(22)와 선형 방향전환기어(24)상부는 서로 맞물리고 있으며,
    상부 피치변경 링(3)와 하부 피치변경 링(14)의 바깥쪽에 각각 로커 암I(7)과 로커 암II(12)를 설치하고 있고, 로커 암I(7)과 로커 암II(12)의 바깥쪽은 각각 커넥팅로드I(6)와 커넥팅로드II(13)를 통해 상부 경사판(5)과 하부 경사판(15)이 힌지로 맞물리고 있고,
    상부 경사판(5)과 하부 경사판(15)는 각각 커넥팅로드I(4)와 커넥팅로드II(17)를 통해 상부 프로펠러 허브(2)와 하부 프로펠러 허브(18)가 힌지로 맞물리고 있고,
    중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 바깥쪽에 기어 박스(11)를 설치하고 있고 기어 박스(11)안에 하외축(28) 상부에 있는 원추형기어I(26), 상외축(20) 하부에 있는 원추형기어II(22)와 중축(19) 중간부분 트랜스버스 암 상부 및 하부에 베어링(25)을 통해 설치하는 선형 방향전환 기어(24)를 포함하고,
    기어 박스(11) 밖에서 메인 스티어링 기어(9)와 항향 스티어링 기어(8)가 있고 메인 스티어링 기어(9)는 상부 및 하부 출력축을 통해 로커 암I(7)과 로커 암II(12) 중간부분이 힌지로 맞물리고 항향 스티어링 기어(8)는 상부 및 하부 출력축을 통해 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 한쪽이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)과 아래 쪽의 로커 암(30)의 다른 한쪽은 각각 상부 피치변경 링(3)와 하부 피치변경 링(14)이 힌지로 맞물리고 있고 위쪽의 로커 암(29)의 중간부분과 아래 쪽의 로커 암(30)의 중간부분은 기어 박스(11)와 힌지로 맞물리고 있는 것을 특징으로 하는 동축반전식 헬리콥터용 미드-피치 제어 장치.
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