Pierwszenstwo: Zgloszenie ogloszono: 26.02.1973 Opis patentowy opublikowano: 16.09.1974 71429 KL 62a2,27/54 MKP B64c 27/54 Twórcawynalazku: Stanislaw Kaminski Uprawniony z patentu tymczasowego: Zaklad Doswiadczalny przy Wytwórni Sprzetu Komunikacyjnego, Swidnik k/Lublina (Polska) Tarczasterujaca smiglowca do sterowania z uwzglednieniem wyzszych harmonicznych cyklicznym katem nastawienia lopat wirnika nosnego Przedmiotem wynalazku jest tarcza sterujaca smiglowca do sterowania z uwzglednieniem wyzszych harmonicznych cyklicznym katem nastawienia lopat wirnika nosnego, przeznaczona szczególnie dla smiglowców o duzej predkosci lotu oraz sztywnym zamocowaniu lopat w piascie wirnika.Znana tarcza sterujaca do sterowania katem nastawienia lopat wedlug wyzszych harmonicznych zestawio¬ na jest z tarczy sterujacej typu pierscieniowego, wspólsrodkowo z tarcza usytuowanej krzywki, oraz sprzezonych z ta krzywka popychaczy, laczacych tarcze sterujaca z dzwigniami zmiany kata nastawienia.lopat.W czasie obrotu wirnika popychacz wykonuje ruch zlozony, na który skladaja sie przesuniecia wynikajace z okreslonego pochylenia tarczy sterujacej oraz dodatkowe przesuniecia, wynikajace z kinematycznego powiaza¬ nia popychacza z rolka toczaca sie po krzywce. Inna znana tarcza sterujaca, realizujaca wymienione sterowanie, sklada sie z tarczy sterujacej typu pierscieniowego, w której na zewnetrznym, nieobracajacym sie pierscieniu wykonane jest uzebienie oraz z obiegowych kól zebatych obtaczajacych sie po tym uzebieniu, osadzonych na osiach w obracajacym sie razem zwalem wirnika korpusie. Do wyprowadzonych poza plaszczyzne korpusu górnych zakonczen osi przylaczone sa obracajace sie razem z kolami korby, z ramionami których zwiazane sa dolnymi koncami popychacze sterujace zmiana kata nastawienia lopat. W tej konstrukcji dodatkowy ruch skladowy popychaczy wynika zobtaczania sie kól obiegowych po uzebieniu zewnetrznego pierscienia.W plaszczyznie tarczy sterujacej, w czasie obrotu wirnika, punkt przylaczenia popychacza do tarczy zatacza ruch po epicykloidzie lub krzywej zblizonej do niej.Zasadnicza wada wymienionych rozwiazan tarcz sterujacych do sterowania wedlug wyzszych harmonicz¬ nych jest brak mozliwosci calkowitego wyrugowania dodatkowego ruchu skladowego popychaczy w tych fazach lotu, kiedy wystepuje jedynie osiowy przeplyw powietrza przez plaszczyzne wirnika. Mianowicie, w czasie pionowego wznoszenia, lub w czasie zawisu w wyniku sterowania z uwzglednieniem wyzszych harmonicznych, mimo wykorzystania istniejacych mozliwosci regulacji ukladu tarczy sterujacej, nie uzyskuje sie optymalnych wielkosci katów nastawienia lopat, skutkiem czego nastepuje spadek sily nosnej uzyskiwanej na wirniku.Celem wynalazku jest usuniecie wymienionej wady, a tym samym uzyskanie szerokich mozliwosci regulacji ukladu tarczy sterujacej gwarantujacych w okreslonych fazach lotu calkowite wyeliminowanie dodatkowego ruchu skladowego popychaczy.2 71429 Cel ten wedlug wynalazku osiagnieto dzieki temu, ze tarcza sterujaca, typu pierscieniowego, jest wyposazona w popychacze, które przylaczonfe sa jednymi koncami, korzystnie dolnymi, do obracajacego sie pierscienia lub ramienia tarczy a przeciwleglymi — do ramion umieszczonego wewnatrz drazonego walu napedo¬ wego znanego mechanizmu mimosrodowego, obracajacego sie razem z tym walem, przy czym popychacze w punktach ich przylaczenia do ramion mechanizmu mimosrodowego polaczone sa za posrednictwem znanych przegubów, na przyklad kulowych z dzwigniami zmiany kata nastawienia lopat, zamocowanymi wahliwie w piascie lopaty.Dzieki takiemu zestawieniu srodków technicznych wyeliminowano, w przypadku ustawienia glowicy mechanizmu mimosrodowego w osi wirnika, dodatkowy ruch skladowy popychaczy, niepozadany w fazach zawisu lub pionowego wznoszenia. Natomiast kazde przesuniecie z osi wirnika glowicy mechanizmu mimosrodo¬ wego powoduje plynna zmiane dodatkowego ruchu skladowego popychaczai przy czym azymutalne polozenia wywolanych tym ruchem zmian cyklicznych kata nastawienia lopaty uzaleznione sa jedynie od kierunku przesuniecia z polozenia osiowego wymienionej glowicy. Takwiec tarcza sterujaca wedlug wynalazku pozwala na uzyskiwanie optymalnych katów nastawienia lopat zarówno w warunkach niesymetrycznego oplywu wirnika, wynikajacych z istnienia okreslonej predkosci postepowej smiglowca, jak równiez w warunkach oplywu symetrycznego w fazie zawisu lub pionowego wznoszenia.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje tarcze sterujaca w widoku perspektywicznym, a fig. 2 w rzucie poziomym.Przedstawiona na rysunku tarcza sterujaca sklada sie z nieobracajacego sie i obracajacego sie pierscieni 1 i 2, które polaczone sa lozyskiem 3 i osadzone poprzez przegub Cardana 4 i tuleje 5 na drazonym wale 6 wirnika. Wewnatrz tego walu, na nieobracajacej sie z walem tulei 7 jest zabudowany mimosrodowy mechanizm 8, zlozony z glowicy 9 osadzonej na osi 10, którajest przestawnie zamocowana do tulei 7, oraz z przylaczonych do glowicy poprzez przeguby Cardana 11 ramion 12. Glowica 9 dla przeniesienia momentu obrotowego polaczona jest zwalem 6 wirnika dzwignia przegubowa 13, zas ustalanie jej polozenia wewnatrz tulei 7 przebiega, przy uzyciu znanych srodków, nie pokazanych na rysunku i jest sterowane elementem sterujacym 14.Do obracajacego sie pierscienia 2 przylaczone sa popychacze 15, których drugie konce polaczone sa z ramionami 12 mechanizmu mimosrodowego 8 oraz dzwigniami 16 zmiany kata nastawienia lopat. Dzwignie 16 zmiany kata nastawienia lopat przylaczone sa do piast 17 lopat 18 za posrednictwem przegubów 19 umozliwiajacych ich wahania w plaszczyznie przechodzacej przez wzdluzna os lopaty. Polaczenia popychaczy 15 z obracajacym sie pierscieniem 2 ramionami 12 i dzwigniami 16 dokonane sa za posrednictwem przegubów kulowych 20.Do nieobracajacego sie pierscienia 1 przylaczone sa równiez za posrednictwem przegubów kulowych, odpowiednie prowadzone od nie pokazanego na rysunku drazka pilota, popychacze 21, 22 sterowania podluznego i poprzecznego, zas popychacz 23 sterowania skokiem ogólnym przylaczony jest do tulei 5 suwliwie osadzonej na wale 6 wirnika.Dzialanie tarczy sterujacej, w przypadku ustawienia glowicy 9 w osi walu 6 wirnika, w punkcie 0, jest zgodne z dzialaniem znanej tarczy sterujacej typu pierscieniowego. Natomiast, kazde przemieszczenie glowicy 9 z punktu 0 do okreslonego polozenia, na przyklad punktu A, wynikajace z zalozonych warunków pilotazowych, nastepujace w drodze oddzialywania pilota na element 14 sterujacy wywoluje odpowiednie przemieszczenia ramion 12 i dzwigni 16.Jak pokazano na fig. 2 dzwignie 16 na azymucie ty = 0° i^ = 180° obróca sie bardziej w strone osi przekrecen lopat 18 (w stosunku do polozen dzwigni 16 zaznaczonych linia kreskowana dla przypadku glowicy usytuowanej w punkcie 0) niz na azymucie ty = 90° i ty = 270°. Prowadzi Jo do wydatnego zmniejszenia efektywnych, mierzonych prostopadle do osi przekrecen, ramion dzwigni 16 na azymucie ty = 0° i ty = 180° oraz do niewielkiego zmniejszenia efektywnych ramion tych dzwigni na azymucie ty = 90° i ty = 270°.W czasie walu 6 wirnika, glowica 9 wobec zwiazania jej z walem przegubowa dzwignia 13 obraca sie na osi 10 wywolujac tym samym cykliczna zmiane efektywnych ramion dzwigni 16. Przekazywane, równiez cyklicznie, przez popychacze 15 wychylenia wewnetrznego pierscienia 2 tarczy przenoszone sa za posrednictwem dzwigni 16 na piasty 17 lopat 18. W zwiazku z odpowiednia, uzalezniona od polozenia glowicy 9, zmiana ramion tych dzwigni, obrót lopat wokól osi przekrecen, a tym samym zmiana cyklicznego kata nastawienia jest funkcja nie tylko wychylenia pierscienia 2 tarczy ale równiez polozenia glowicy 9 mechanizmu mimosrodowego 8.Charakter tych zmian jest szczególnie korzystny w czasie lotu do przodu, gdyz prowadzi to do zwiekszenia katów nastawienia lopat tylko w strefach przyleglych do azymutów ty = 0 i ty = 180°, i zmniejszenia katów nastawie¬ nia lopat w strefach przyleglych do azymutów ty = 90° i ty = 270°, przez co unika sie niepozadanych zjawisk zwiazanych z kryzysem falowym i oderwaniem strug, co pozwala na zwiekszenie predkosci lotu smiglowca. /3 71429 PL PL