RU2119876C1 - Втулка несущего винта вертолета - Google Patents
Втулка несущего винта вертолета Download PDFInfo
- Publication number
- RU2119876C1 RU2119876C1 RU97119042A RU97119042A RU2119876C1 RU 2119876 C1 RU2119876 C1 RU 2119876C1 RU 97119042 A RU97119042 A RU 97119042A RU 97119042 A RU97119042 A RU 97119042A RU 2119876 C1 RU2119876 C1 RU 2119876C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- hinge
- sleeve
- frame
- console
- rotor hub
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулки несущего винта вертолета, соединяющей лопасти винта с его приводным валом. Втулка несущего винта вертолета содержит ступицу с упругими петлеобразными консолями и рукава. Рукава имеют отверстия для крепления к ним лопастей. Каждый рукав соединен со ступицей в основании консоли через шарнирную опору и демпфер. Также каждый рукав соединен с петлей консоли через упругий подшипник. Упорный подшипник установлен с внутренней стороны петли консоли при помощи рамки. Рамка и петля консоли соединены между собой с возможностью взаимного перемещения. Они образуют вертикальный шарнир втулки несущего винта. Рукав дополнительно соединен с рамкой при помощи двух шарниров: корневого и периферийного. Корневой и периферийный шарниры расположены по обе стороны упорного подшипника. Эти шарниры вместе с подшипниковой опорой образуют осевой шарнир втулки несущего винта. Такое выполнение втулки несущего винта позволяет снизить массу, а также обеспечивает возможность реализации безбустерной системы управления вертолетом. 3 з.п. ф-лы, 9 ил.
Description
Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулки несущего винта вертолета, соединяющей лопасти винта с его приводным валом.
Известна конструкция втулки несущего винта вертолета, принятая за прототип, в которой ступица имеет несколько по числу лопастей, петлеобразных консолей, каждая из которых имеет утоненные упругие участки и замыкающую их петлю на периферийном участке консоли (патент США N 4257739, кл. В 64 С 27/38, НКИ 416-132, публ. 1981). Внутри каждой консоли расположен рукав, проушины которого охватывают петлю и имеют отверстия для крепления лопасти. Рукав прикреплен к ступице в основании консоли с помощью шарнирной опоры и эластомерного демпфера, и к петле консоли - через упорный подшипник, установленный с внутренней стороны петли консоли с помощью вильчатой рамки, имеющей на проушинах отверстия для крепления рамки к петле консоли.
Реализация на практике такого решения привела к необходимости установки верхнего и нижнего ограничителей маха рукава и двух крестовин, установленных сверху и снизу ступицы, что усложняет конструкцию и увеличивает массу втулки несущего винта (см. втулку несущего винта американского вертолета Bell-406 (ОН-58), -407, Journal of the American Helicopter Society, Oct. 1995, p. 90-92). Использование эластомерного упорного подшипника, совмещающего в себе функции горизонтального, вертикального и осевого шарнира втулки несущего винта, привело к большим управляющим моментам, потребным для поворота рукава с лопастью в осевом шарнире, и, как следствие, к бустерной системе управления вертолетом.
Технической задачей, решаемой изобретением, является снижение массы втулки несущего винта и увеличение ее ресурса за счет устранения массивных крестовин, ограничивающих мах рукава, и улучшения условий работы упорного подшипника, увеличение демпфирования качания рукава с лопастью, а также и снижение потребных управляющих моментов для поворота рукава с лопастью до значений, обеспечивающих возможность реализации безбустерной системы управления вертолетом.
Для этого во втулке несущего винта вертолета, содержащей ступицу с упругими петлеобразными консолями и рукава с отверстиями для крепления к ним лопастей, каждый из которых соединен со ступицей в основании консоли через шарнирную опору и демпфер и с петлей консоли - через упорный подшипник, установленный с внутренней стороны петли консоли при помощи рамки, рамка и петля консоли соединены между собой с возможностью взаимного перемещения, образуя вертикальный шарнир втулки несущего винта, а рукав дополнительно соединен с рамкой при помощи двух шарниров: корневого и периферийного, расположенных по обе стороны упорного подшипника и образующих вместе с шарнирной опорой осевой шарнир втулки несущего винта.
Вертикальный шарнир втулки несущего винта образован участками цилиндрической поверхности рамки и петли консоли, которыми они сочленены.
Рукав снабжен пальцем, а рамка имеет полый цилиндрический элемент, при этом корневой шарнир образован пальцем рукава и торцом полого цилиндрического элемента.
Периферийный шарнир образован осью, которая установлена в сквозном вертикальном отверстии, выполненном в рамке, и коромыслом, расположенным в этом отверстии вертикально и к которому прикреплены верхняя и нижняя проушины рукава.
На фиг. 1 изображена втулка несущего винта вертолета, вид сбоку с продольным разрезом; на фиг. 2 - то же, вид сверху с наложенным сечением упругого участка консоли; на фиг. 3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг. 4 - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 5 - сочленение рамки с петлей консоли в аксонометрии; на фиг. 6 - качание рукава, вид в плане; на фиг.7 - перемещение деталей демпфера, сечение В-В на фиг.6; на фиг. 8 - разрез консоли и ее упругая линия при свободном свесе рукава с лопастью; на фиг. 9 - эпюра изгибающего момента по длине консоли.
Втулка несущего винта вертолета содержит ступицу 1, соединенную с валом несущего винта 2, которая имеет несколько (по числу лопастей винта) петлеобразных консолей 3, включающих утоненные упругие участки 4 и петлю консоли 5, и рукава 6 с отверстиями 7 для крепления лопасти 8. Рукав 6 при помощи пальца 9 через шарнирную опору 10, поперечину 11, эластомерный демпфер 12 и кронштейн 13 соединен со ступицей 1. Рукав 6 при помощи хвостовика 14 пальца 9, эластомерный подшипник 15 и рамку 16 соединен с петлей консоли 5.
Рамка 16 и петля консоли 5 соединены шарнирно, образуя вертикальный шарнир втулки несущего винта с осью 17. Рукав 6 дополнительно соединен с рамкой 16 при помощи корневого шарнира 18 и периферийного шарнира 19, расположенных по обе стороны эластомерного упорного подшипника 15 и образующих вместе с шарнирной опорой 10 осевой шарнир втулки несущего винта с осью 20.
Конструктивно вертикальный шарнир втулки несущего винта выполнен следующим образом. Петля консоли 5 с внутренней стороны имеет окантовку 21 с участком цилиндрической поверхности 22 с вертикальной образующей,по которой петля консоли 5 сочленена с рамкой 16, имеющей ответный участок поверхности с наклеенной на него тканью 23, образуя подшипник скольжения. Рамка 16 имеет вильчатые проушины 24, внутренние плоскости которых с наклеенной тканью 25 образуют пары скольжения с внешними плоскостями окантовки 21 петли консоли 5.
Вертикальный шарнир такой втулки может быть выполнен и иначе, например, в виде упругого эластомерного подшипника, но с непременным соблюдением подвижности рамки 6 относительно петли консоли 5.
Корневой шарнир 18 образован пальцем 9 и торцом цилиндрического элемента 26 рамки 16, внутри которого размещен эластомерный упорный подшипник 15.
В сквозном вертикальном отверстии 27, выполненном в рамке 16, жестко закреплена ось 28, на которой установлено коромысло 29, к которому болтами 30 закреплены проушины рукава 6. Рамка 6 с коромыслом 29 и ось 28 образуют периферийный шарнир 19.
Устройство работает следующим образом. Центробежная сила лопасти 8 через отверстия 7, рукав 6 и палец 9 передается на упорный подшипник 15, рамку 16, петлю консоли 5 и далее по двум упругим участкам 4 консоли 3 - на ступицу 1.
Рукав 6 имеет три степени свободы и может:
- упруго махать вверх-вниз относительно шарнирной опоры 10; упругость маха обеспечивают упругие участки 4 консоли 3, на петлю консоли 5 которой рукав 6 опирается через рамку 16 проушинами 24, заставляя петлю консоли 5 поворачиваться совместно;
- упруго качаться относительно оси 17 вертикального шарнира за счет поворота рамки 16 относительно петли консоли 5 по цилиндрической поверхности 22 их сочленения; упругость, ограничение качания и демпфирование обеспечивает эластомерный демпфер 12;
- упруго поворачиваться относительно оси 20 вместе с коромыслом 29, закручивая хвостовиком 14 пальца 9 эластомерный упорный подшипник 15.
- упруго махать вверх-вниз относительно шарнирной опоры 10; упругость маха обеспечивают упругие участки 4 консоли 3, на петлю консоли 5 которой рукав 6 опирается через рамку 16 проушинами 24, заставляя петлю консоли 5 поворачиваться совместно;
- упруго качаться относительно оси 17 вертикального шарнира за счет поворота рамки 16 относительно петли консоли 5 по цилиндрической поверхности 22 их сочленения; упругость, ограничение качания и демпфирование обеспечивает эластомерный демпфер 12;
- упруго поворачиваться относительно оси 20 вместе с коромыслом 29, закручивая хвостовиком 14 пальца 9 эластомерный упорный подшипник 15.
На фиг. 4 изображены возможные положения а поперечной оси рукава 6 при его повороте относительно оси осевого шарнира 20.
На фиг. 6 изображены отклонение рукава 6 при его качании относительно оси вертикального шарнира 17. Крайние положения рукава 6 обозначены контуром б.
На фиг. 7 изображена работа эластомерного демпфера с относительным перемещением в его деталей при качании рукава 6, показанным на фиг.6.
На фиг. 8 изображена S-образная упругая линия г консоли 3 при свободном свесе рукава 6 с лопастью 8 или их махе вниз. Для сравнения приведена упругая линия д консоли при реализации конструкции прототипа, по которой видно, что лопасть может опуститься недопустимо низко, во избежании чего на втулке несущего винта вертолетов Вell-406 (ОН-58), -407 устанавливают ограничители маха рукава. Линия е - ось рукава 6, рамки 16 и петли консоли 5 при махе рукава 6.
На фиг. 9 изображена эпюра ж изгибающего момента м по длине l консоли 3, соответствующая отклонению рукава на фиг.8, характеризующаяся изменением знака момента, наличием участка с низкими значениями момента и точкой со значением момента, равным нулю, что позволяет значительно утонить соответствующий участок консоли и тем самым снизить массу втулки несущего винта. Для сравнения приведена эпюра и изгибающего момента при реализации конструкции прототипа.
Данная конструкция втулки несущего винта может быть рекомендована для использования в первую очередь на легких вертолетах с безбустерной системой управления.
Claims (4)
1. Втулка несущего винта вертолета, содержащая ступицу с упругими петлеобразными консолями и рукава с отверстиями для крепления к ним лопастей, каждый из которых соединен со ступицей в основании консоли через шарнирную опору и демпфер и с петлей консоли через упорный подшипник, установленный с внутренней стороны петли консоли при помощи рамки, отличающаяся тем, что рамка и петля консоли соединены между собой с возможностью взаимного перемещения, образуя вертикальный шарнир втулки несущего винта, а рукав дополнительно соединен с рамкой при помощи двух шарниров: корневого и периферийного, расположенных по обе стороны упорного подшипника и образующих вместе с подшипниковой опорой осевой шарнир втулки несущего винта.
2. Втулка по п. 1, отличающаяся тем, что вертикальный шарнир несущего винта образован участками цилиндрической поверхности рамки и петли консоли, которыми они сочленены.
3. Втулка по п. 1, отличающаяся тем, что рукав снабжен пальцем, а рамка имеет полый цилиндрический элемент, при этом корневой шарнир образован пальцем рукава и торцом полого цилиндрического элемента.
4. Втулка по пп. 1, 3, отличающаяся тем, что периферийный шарнир образован осью, которая установлена в сквозном вертикальном отверстии, выполненном в рамке, и коромыслом, расположенным в этом отверстии вертикально и к которому прикреплены верхняя и нижняя проушины рукава.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119042A RU2119876C1 (ru) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | Втулка несущего винта вертолета |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU97119042A RU2119876C1 (ru) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | Втулка несущего винта вертолета |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2119876C1 true RU2119876C1 (ru) | 1998-10-10 |
RU97119042A RU97119042A (ru) | 1999-05-10 |
Family
ID=20199087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU97119042A RU2119876C1 (ru) | 1997-11-20 | 1997-11-20 | Втулка несущего винта вертолета |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2119876C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525356C2 (ru) * | 2009-02-25 | 2014-08-10 | Агуста С.П.А. | Винт вертолета и вертолет (варианты), содержащий этот винт |
CN104229136A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-12-24 | 王晨帆 | 传动机构和多旋翼飞行器 |
RU2786888C1 (ru) * | 2022-07-09 | 2022-12-26 | Олег Владимирович Комарницкий | Втулка несущего винта |
-
1997
- 1997-11-20 RU RU97119042A patent/RU2119876C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2525356C2 (ru) * | 2009-02-25 | 2014-08-10 | Агуста С.П.А. | Винт вертолета и вертолет (варианты), содержащий этот винт |
CN104229136A (zh) * | 2014-04-01 | 2014-12-24 | 王晨帆 | 传动机构和多旋翼飞行器 |
CN104229136B (zh) * | 2014-04-01 | 2016-08-24 | 北京深远世宁科技有限公司 | 传动机构和多旋翼飞行器 |
RU2786888C1 (ru) * | 2022-07-09 | 2022-12-26 | Олег Владимирович Комарницкий | Втулка несущего винта |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4455561B2 (ja) | フラップ及びラグ状態でヒンジ結合された羽根を有する回転翼航空機の回転翼 | |
US4915585A (en) | Rotary-wing aircraft rotor head having resilient-return interblade ties with built-in damping | |
CN101583535A (zh) | 硬共面的、装有万向架的斜旋翼毂 | |
EP2223854B1 (en) | Helicopter rotor | |
EP2686239B1 (en) | Rotor hub for use with high-inertia blades | |
US6659397B1 (en) | Control system for ornithopter | |
JPS582119B2 (ja) | カイテンヨクシキコウクウキノロ−タ | |
CA2028023A1 (fr) | Dispositif visco-elastique rotatif de rappel elastique et d'amortissement en trainee pour pale de rotor de giravion, et tete de rotor le comportant | |
US5636970A (en) | Device for damping the drag of the blades of a rotor | |
KR20140009059A (ko) | 블레이드들을 로터의 허브에 연결하는 슬리브들에 수용된 리드-래드 댐퍼들을 구비한 회전익기 로터 | |
EP1140619A1 (en) | Helicopter single-blade rotor | |
CN110550207B (zh) | 扑翼系统及扑翼机 | |
EP3199454B1 (en) | Engine mount assemblies for aircraft | |
WO2015066397A1 (en) | Dynamic pitch adjustment devices, systems, and methods | |
JP3498838B2 (ja) | フラップ支持機構およびフラップ付ロータブレード | |
RU2119876C1 (ru) | Втулка несущего винта вертолета | |
US8297928B2 (en) | Blade for reducing the drag movements of said blade, and a method of reducing such a drag movement | |
CN109641653A (zh) | 旋翼系统及无人飞行器 | |
JPH10218098A (ja) | 回転翼航空機用多翼ロータ | |
CN114735211B (zh) | 一种可变形柔性变形翼飞行器 | |
US2934151A (en) | Helicopter rotor | |
KR100533952B1 (ko) | 날개짓 비행체 구동 메커니즘 | |
JPH11147499A (ja) | ヘリコプターの方向制御機構 | |
EP2554476B1 (en) | Lead lag damper for helicopter rotor unit | |
RU2763606C1 (ru) | Узел крепления втулки и ступицы несущего винта автожира к пилону с непосредственным управлением наклоном оси вращения для управления автожиром |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20071121 |