RU2519579C1 - Rotorcraft rotor with blade folding system - Google Patents

Rotorcraft rotor with blade folding system Download PDF

Info

Publication number
RU2519579C1
RU2519579C1 RU2013112131/11A RU2013112131A RU2519579C1 RU 2519579 C1 RU2519579 C1 RU 2519579C1 RU 2013112131/11 A RU2013112131/11 A RU 2013112131/11A RU 2013112131 A RU2013112131 A RU 2013112131A RU 2519579 C1 RU2519579 C1 RU 2519579C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
axial
hinge
blade
radial
bearings
Prior art date
Application number
RU2013112131/11A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Викторович Михеев
Александр Юрьевич Вагин
Роман Феликсович Осмоловский
Алексей Михайлович Плущевский
Александр Кузьмич Слизов
Валерий Владимирович Зарытов
Original Assignee
Открытое акционерное общество "Камов"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Открытое акционерное общество "Камов" filed Critical Открытое акционерное общество "Камов"
Priority to RU2013112131/11A priority Critical patent/RU2519579C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2519579C1 publication Critical patent/RU2519579C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Sliding-Contact Bearings (AREA)

Abstract

FIELD: aircraft engineering.
SUBSTANCE: rotorcraft rotor comprises blades, hub with ears in number equal to that of blades and blade-to-hub joint. Said joint comprises horizontal hinge, two radial elastomer bearings and two axial elastomer bearings. Axial hinge consists of axle hinge pin with two ears and two radial antifriction bearings. Vertical hinge consists of axial hinge case and blade attachment adapter interconnected by vertical hinge pin. Radial elastomer bearings is composed of a set of concentric cylindrical alternating stiff and resilient washers, open on the blade side, with equal relative shear stress. Cover has the ledge extending inside opening of horizontal hinge pin. Stiff washers of axial thrust cylindrical elastomer bearings are shaped to cone with the base composed of flat ring conjugated with cone side surface, cone vertex having radius rounding.
EFFECT: longer life, decreased weight.
3 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим винтам винтокрылого летательного аппарата.The invention relates to aircraft, in particular to multi-blade rotors of a rotorcraft.

Известен несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей (патент РФ №2376201; В64С 27/32, В64С 27/39). Несущий винт состоит из втулки, вала осевого шарнира, корпуса осевого шарнира, механизма складывания, лопасти и эластомерных подшипников. Втулка представляет собой корпусную деталь с множеством (по числу лопастей) проушин. Вал осевого шарнира представляет корпусную деталь с проушинами с отверстиями под два радиальных эластомерных подшипника. Корпус осевого шарнира представляет собой корпусную деталь с проушинами с каждого конца. Несущий винт имеет в следующей последовательности горизонтальный, осевой и вертикальный шарниры. Горизонтальный шарнир состоит из втулки, вала осевого шарнира, оси горизонтального шарнира, двух радиальных, двух осевых эластомерных подшипников и двух крышек со шлицами. Вал осевого шарнира устанавливается через смонтированные в проушинах радиальные эластомерные подшипники на ось горизонтального шарнира, которая служит осью вращения горизонтального шарнира. Осевой шарнир состоит из вала осевого шарнира, корпуса осевого шарнира, двух радиальных подшипников скольжения, осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника и переходника. Корпус осевого шарнира посредством двух радиальных подшипников скольжения монтируется на вал осевого шарнира. Подшипники расположены со стороны лопасти от болта крепления переходника, который опирается на осевой упорный цилиндрический эластомерный подшипник, к корпусу осевого шарнира. Соединение корпуса осевого шарнира с переходником крепления лопасти образует вертикальный шарнир. Его осью является ось вертикального шарнира. Движение в вертикальном шарнире осуществляется с помощью радиального подшипника скольжения вертикального шарнира. Переходник крепления лопасти через ось вертикального шарнира и быстросъемный болт соединен с упругой силовой балкой, противоположный конец которой опирается на направляющие на корпусе осевого шарнира. Несущий винт имеет ручное складывание лопастей, состоящее из быстросъемных болтов и фиксаторов взмаха и поворота лопасти в осевом шарнире складываемых лопастей.Known rotor rotorcraft with a folding system of the blades (RF patent No. 2376201; B64C 27/32, B64C 27/39). The main rotor consists of a sleeve, an axial joint shaft, an axial joint housing, a folding mechanism, a blade and elastomeric bearings. The sleeve is a body part with many (according to the number of blades) eyes. The axial joint shaft represents a body part with eyes with holes for two radial elastomeric bearings. The axial joint housing is a housing part with eyelets at each end. The rotor has in the following sequence horizontal, axial and vertical hinges. The horizontal hinge consists of a sleeve, an axial hinge shaft, a horizontal hinge axis, two radial, two axial elastomeric bearings and two covers with splines. The axial joint shaft is mounted through radial elastomeric bearings mounted in the eyes on the axis of the horizontal joint, which serves as the axis of rotation of the horizontal joint. The axial joint consists of an axial joint shaft, an axial joint housing, two radial plain bearings, an axial thrust cylindrical elastomeric bearing and an adapter. The axial joint housing is mounted on the axial joint shaft by means of two radial plain bearings. The bearings are located on the blade side of the adapter mounting bolt, which is supported by an axial thrust cylindrical elastomeric bearing, to the axial joint housing. The connection of the axial hinge body to the blade attachment adapter forms a vertical hinge. Its axis is the axis of the vertical hinge. The movement in the vertical hinge is carried out using a radial plain bearing of the vertical hinge. The blade attachment adapter through the axis of the vertical hinge and a quick-detachable bolt are connected to an elastic power beam, the opposite end of which rests on guides on the axial hinge body. The main rotor has a manual folding of the blades, consisting of quick-release bolts and latch swings and rotation of the blade in the axial hinge of the folding blades.

У прототипа радиальный эластомерный подшипник горизонтального шарнира имеет конструкцию из концентрических слоев жесткого материала и эластичного материала, у которого при закручивании относительные сдвиговые деформации разных эластичных слоев варьируются от максимальной у внутреннего слоя до минимальной у наружного. У такого подшипника ресурс определяется прочностью внутреннего слоя эластичного материала, и увеличение ресурса посредством увеличения количества слоев малоэффективно из-за уменьшающейся с каждым добавленным слоем вклада в суммарный угол закручивания подшипника. Кроме того, у такого подшипника эластичный слой находится в состоянии нескомпенсированной термоусадки, характерной для такого типа эластичных материалов, что уменьшает прочность подшипника. Наличие равной радиальной прочности во всех азимутах приложения сил является излишним и неэффективно в весовом отношении, поскольку в конструкции такой подшипник имеет определяющую прочность нагрузку в виде центробежной силы, направленной всегда в одну сторону.In the prototype, the radial elastomeric bearing of the horizontal joint has a design of concentric layers of rigid material and elastic material, in which the relative shear deformations of different elastic layers vary from maximum in the inner layer to minimum in the outer one when twisted. In such a bearing, the resource is determined by the strength of the inner layer of the elastic material, and increasing the resource by increasing the number of layers is ineffective because of the contribution to the total angle of rotation of the bearing, decreasing with each added layer. In addition, for such a bearing, the elastic layer is in a state of uncompensated heat shrinkage characteristic of this type of elastic material, which reduces the strength of the bearing. The presence of equal radial strength in all azimuths of the application of forces is redundant and inefficient in terms of weight, since in the design of such a bearing has a load determining the strength in the form of centrifugal force, always directed in one direction.

У прототипа осевой упорный цилиндрический подшипник состоит из некоторого количества плоских прокладок из жесткого материала, перемежающегося слоями эластичного материала. При необходимости получения больших значений ресурсов необходимо иметь подшипник с большим количеством прокладок и соответственно с общей большой длиной рабочей части подшипника. Для подшипников такой конструкции характерным видом разрушения может стать потеря устойчивости при сжатии от действия центробежной силы, причем чем длиннее подшипник, тем запас по потере устойчивости становится меньше. Такой подшипник затруднительно масштабировать увеличением количества жестких и эластичных прокладок с целью увеличения ресурса.The prototype axial thrust cylindrical bearing consists of a number of flat gaskets of rigid material, alternating with layers of elastic material. If it is necessary to obtain large values of resources, it is necessary to have a bearing with a large number of gaskets and, accordingly, with an overall large length of the bearing working part. For bearings of this design, a characteristic type of failure can be a loss of stability during compression from the action of centrifugal force, and the longer the bearing, the smaller the margin for loss of stability. Such a bearing is difficult to scale by increasing the number of rigid and elastic gaskets in order to increase the resource.

У прототипа закручивание осевого эластомерного подшипника горизонтального шарнира происходит посредством шлица и паза в двух контактирующих деталях (крышек и осевых эластомерных подшипников). При этом происходит закручивание обоих осевых эластомерных подшипников при любом направлении действия боковой силы в плоскости вращения, в то время как боковую силу всегда воспринимает лишь один подшипник. Этим уменьшается потенциально высокий ресурс такого подшипника.In the prototype, the axial elastomeric bearing of the horizontal joint is twisted by means of a slot and a groove in two contacting parts (caps and axial elastomeric bearings). In this case, the twisting of both axial elastomeric bearings occurs for any direction of the lateral force in the plane of rotation, while only one bearing always perceives the lateral force. This reduces the potentially high service life of such a bearing.

Осевой шарнир имеет два радиальных подшипника скольжения и переходник, опирающийся на осевой упорный цилиндрический эластомерный подшипник. Оба радиальных подшипника скольжения осевого шарнира расположены за осью болта крепления переходника (со стороны лопасти несущего винта), что делает конструктивно ограниченным расстояние между радиальными подшипниками скольжения и увеличивает поперечные силы на них от изгибающих моментов. Это приводит к уменьшению ресурса по износу подшипников скольжения. Наличие переходника, конец которого является одним из тел трения радиального подшипника скольжения, увеличивает массу несущего винта.The axial joint has two radial plain bearings and an adapter resting on an axial thrust cylindrical elastomeric bearing. Both radial bearings of the axial joint are located behind the axis of the adapter mounting bolt (from the side of the rotor blade), which makes the distance between the radial bearings of the bearing structurally limited and increases the transverse forces on them from bending moments. This leads to a decrease in the wear life of the plain bearings. The presence of an adapter, the end of which is one of the friction bodies of the radial plain bearing, increases the mass of the rotor.

Конструктивные особенности шарниров известного несущего винта ухудшают характеристики несущего винта в целом.The design features of the hinges of the known rotor impair the performance of the rotor as a whole.

Технической задачей заявляемого технического решения является увеличение ресурса и уменьшение массы несущего винта.The technical task of the proposed technical solution is to increase the resource and reduce the weight of the rotor.

Техническая задача обеспечивается тем, что в несущем винте винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей, включающем в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой, содержащее горизонтальный шарнир, состоящий из вала осевого шарнира, соединенного через проушины со втулкой осью горизонтального шарнира, имеющего отверстие, двух радиальных эластомерных подшипников, смонтированных в проушинах вала осевого шарнира, двух осевых эластомерных подшипников, расположенных внутри отверстия в оси горизонтального шарнира симметрично с двух сторон, и двух крышек, соединяющих вал осевого шарнира с осевыми эластомерными подшипниками, осевой шарнир, состоящий из вала осевого шарнира с двумя проушинами, соединенного с корпусом осевого шарнира, имеющего проушины и направляющие снаружи корпуса, посредством осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника и двух радиальных подшипников скольжения, один из которых расположен на конце вала осевого шарнира со стороны лопасти, вертикальный шарнир, состоящий из соединенных осью вертикального шарнира корпуса осевого шарнира и переходника крепления лопасти, соединенного с комлем лопасти, оси вертикального шарнира, радиального подшипника скольжения, упругий силовой элемент, соединенный основанием с переходником крепления лопасти и корпусом осевого шарнира осью вертикального шарнира и быстросъемным болтом с переходником крепления лопасти, а своим концом вставленный в направляющие на корпусе осевого шарнира, и соединение втулки с лопастями, подлежащими складыванию, снабжено ограничителем взмаха и шага лопасти в сложенном состоянии, радиальный эластомерный подшипник выполнен в виде набора концентрических цилиндрических чередующихся незамкнутых со стороны лопасти жестких и эластичных прокладок с одинаковыми относительными сдвиговыми деформациями при закручивании и ширинами каждого слоя, у крышек имеется выступ, заходящий внутрь отверстия оси горизонтального шарнира и имеющий минимальный радиальный зазор со стороны вала несущего винта и зазор со стороны лопасти, упор крышек в осевые эластомерные подшипники горизонтального шарнира и их закручивание осуществляется через закрепленные на выступах крышек антифрикционные прокладки, второй радиальный подшипник скольжения осевого шарнира расположен перед болтом крепления осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника со стороны вала несущего винта, у арматуры осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника имеется цилиндрический выступ, являющийся одним из тел трения этого радиального подшипника скольжения, жесткие прокладки осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника имеют фигурную форму, представляющую собой конус с основанием в виде плоского кольца, сопряженного с боковой поверхностью конуса, вершина конуса имеет радиусное округление и центральное отверстие.The technical problem is ensured by the fact that in the rotor of the rotorcraft with a folding system for the blades, including the blades, the sleeve with eyes, the number of which is equal to the number of blades, and the connection of the blades with the sleeve containing a horizontal hinge consisting of an axial hinge shaft connected through eyelets with a bushing with an axis of a horizontal hinge having a bore, two radial elastomeric bearings mounted in the eyelets of the shaft of an axial hinge, two axial elastomeric bearings s located inside the hole in the axis of the horizontal hinge symmetrically on both sides, and two covers connecting the axial hinge shaft with axial elastomeric bearings, an axial hinge consisting of an axial hinge shaft with two eyes, connected to the axial hinge body, having eyelets and guides outside of the housing, by means of an axial thrust cylindrical elastomeric bearing and two radial plain bearings, one of which is located on the end of the shaft of the axial hinge on the blade side, vertical a hinge consisting of an axial hinge body connected by an axis of a vertical hinge and a blade attachment adapter connected to the blade blade, an axis of a vertical hinge, a radial plain bearing, an elastic power element connected by a base with a blade attachment adapter and an axial hinge body by a vertical hinge axis and a quick-release bolt with adapter for mounting the blades, and its end inserted into the guides on the axial hinge body, and the connection of the sleeve with the blades to be folded is supplied about the limiter of the swing and pitch of the blade when folded, the radial elastomeric bearing is made in the form of a set of concentric cylindrical alternating rigid and elastic gaskets, not open from the side of the blade, with the same relative shear deformations when twisting and the widths of each layer, the caps have a protrusion that goes inside the horizontal axis hole hinge and having a minimum radial clearance on the side of the rotor shaft and clearance on the side of the blade, the emphasis of the covers in the axial elastomeric bearings the horizontal hinge pins and their twisting is carried out through antifriction gaskets fixed to the lug protrusions, the second radial axial hinge sliding bearing is located in front of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing bolt from the rotor shaft side, the axial thrust cylindrical elastomeric bearing armature has a cylindrical protrusion, which is one of friction bodies of this radial plain bearing, rigid axial thrust cylindrical gaskets lastomernogo bearing have a contoured shape, which is a cone with a base in the form of a flat ring conjugated with the side surface of the cone, the vertex of the cone has a rounding radius and the central opening.

Предусматривается также, что механизм ограничителя взмаха и поворота в осевом шарнире выполнен съемным и часть периферийных жестких и эластичных прокладок радиального эластомерного подшипника горизонтального шарнира может иметь меньшую, чем у большинства внутренних, ширину.It is also envisaged that the mechanism of the limiter swing and rotation in the axial hinge is made removable and part of the peripheral rigid and elastic gaskets of the radial elastomeric bearing of the horizontal hinge may have a smaller width than most internal ones.

Изобретение поясняется чертежами, гдеThe invention is illustrated by drawings, where

на Фиг.1 изображен вертикальный разрез по оси осевого шарнира,figure 1 shows a vertical section along the axis of the axial hinge,

на Фиг.2 изображен вид сверху на несущий винт,figure 2 shows a top view of the rotor,

на Фиг.3 изображен разрез по горизонтальному шарниру в плоскости вращения,figure 3 shows a section along a horizontal hinge in the plane of rotation,

на Фиг.4 изображен вид сбоку на радиальный эластомерный подшипник горизонтального шарнира,figure 4 shows a side view of a radial elastomeric bearing horizontal hinge,

на Фиг.5 изображен разрез жесткой прокладки осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника осевого шарнира.figure 5 shows a section of a rigid gasket axial thrust cylindrical elastomeric bearing axial joint.

Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти 1, втулку 2 с проушинами 3, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой, содержащее в следующей последовательности горизонтальный, осевой и вертикальный шарниры (см. Фиг.1, Фиг.2).The rotor of the rotorcraft with a folding system of the blades includes the blades 1, the sleeve 2 with the eyes 3, the number of which is equal to the number of blades, and the connection of the blades with the sleeve containing in the following sequence horizontal, axial and vertical hinges (see Figure 1, Figure 2).

Горизонтальный шарнир состоит из вала осевого шарнира 4, проушин 3 втулки 2, оси 5, двух радиальных эластомерных подшипников 6, двух крышек 7 и двух осевых эластомерных подшипников 8 (см. Фиг.3).The horizontal joint consists of an axial joint shaft 4, eyelets 3 of the sleeve 2, axis 5, two radial elastomeric bearings 6, two covers 7 and two axial elastomeric bearings 8 (see Figure 3).

В отверстие в проушине 3 втулки 2 установлена ось 5, которая служит осью вращения горизонтального шарнира. Радиальные эластомерные подшипники 6 представляют собой набор чередующихся концентрических незамкнутых со стороны лопасти жестких прокладок 9 и эластичных прокладок 10, которые вставлены в две проушины вала осевого шарнира 4 и опираются на ось 5 (см. Фиг.4). Длины эластичных прокладок 10 выбраны таким образом, чтобы относительная сдвиговая деформация при закручивании каждого слоя была одна и та же. Ширина всех эластичных прокладок 10 выполнена одинаковой. По конструктивным соображениям, обусловленным возможностью выполнения вала осевого шарнира 4, часть периферийных жестких прокладок 9 и эластичных прокладок 10 может иметь меньшую ширину. На боковой поверхности проушин вала осевого шарнира 4 закреплены крышки 7, которые упираются через закрепленные на выступе 11 антифрикционные прокладки 12 в осевые эластомерные подшипники 8, находящиеся в отверстии 13 оси 5 симметрично с обоих концов. Радиальный зазор 14 между выступом 11 и отверстием 13 со стороны вала несущего винта выполнен возможно минимальным, а радиальный зазор 15 со стороны лопасти 1 - достаточным, чтобы отсутствовало касание выступа 11 с поверхностью отверстия 13 в оси 5 при перемещении вала осевого шарнира 4 в сторону лопасти 1 от деформации при сжатии радиального эластомерного подшипника 6 центробежной силой и другими нагрузками.An axis 5 is installed in the hole in the eye 3 of the sleeve 2, which serves as the axis of rotation of the horizontal hinge. Radial elastomeric bearings 6 are a set of alternating concentric, non-bladed, rigid gaskets 9 and elastic gaskets 10, which are inserted into two eyelets of the axial joint shaft 4 and rest on the axis 5 (see Figure 4). The lengths of the elastic gaskets 10 are selected so that the relative shear deformation during twisting of each layer is the same. The width of all elastic gaskets 10 is made the same. For structural reasons, due to the possibility of performing the shaft of the axial hinge 4, part of the peripheral rigid gaskets 9 and elastic gaskets 10 may have a smaller width. Covers 7 are fixed on the side surface of the shaft lugs of the axial hinge 4, which abut against the axial elastomeric bearings 8 located in the hole 13 of the axis 5 symmetrically at both ends through antifriction pads 12 mounted on the protrusion 11. The radial clearance 14 between the protrusion 11 and the hole 13 on the rotor shaft side is made as small as possible, and the radial clearance 15 on the blade 1 side is sufficient so that the protrusion 11 does not touch the surface of the hole 13 in the axis 5 when the axial hinge shaft 4 moves towards the blade 1 from deformation during compression of the radial elastomeric bearing 6 by centrifugal force and other loads.

Осевой шарнир состоит из вала осевого шарнира 4, корпуса осевого шарнира 16, имеющего проушины, осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17, радиальных подшипников скольжения 18, 19.The axial hinge consists of an axial hinge shaft 4, an axial hinge body 16 having eyes, an axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17, radial plain bearings 18, 19.

На валу осевого шарнира 4 монтируется корпус осевого шарнира 16 посредством двух радиальных подшипников скольжения 18, 19. Осевой упорный цилиндрический эластомерный подшипник 17 с одной стороны закреплен на валу осевого шарнира 4, с другой - на корпусе осевого шарнира 16 болтом 20. Арматура осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17 выполнена с цилиндрическим выступом 21, являющимся одним из тел трения радиального подшипника скольжения 18. Жесткие прокладки 22 осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17 имеют фигурную форму, представляющую собой конус 23 с основанием в виде плоского кольца 24, сопряженного с боковой поверхностью конуса 23. Вершина конуса 24 имеет радиусное округление 25 и центральное отверстие 26 (см. Фиг.5).The axial hinge body 16 is mounted on the shaft of the axial hinge 4 by means of two radial plain bearings 18, 19. The axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17 is mounted on the shaft of the axial hinge 4 on the one hand and, on the other, on the axial hinge body 16 by a bolt 20. The axial cylindrical thrust cylindrical armature the elastomeric bearing 17 is made with a cylindrical protrusion 21, which is one of the friction bodies of the radial plain bearing 18. The rigid gaskets 22 of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17 have the shape of the cone is 23, with a base in the form of a flat ring 24, conjugated with the side surface of the cone 23. The top of the cone 24 has a radius of 25 rounding and a Central hole 26 (see Figure 5).

Корпус осевого шарнира 16 имеет направляющие 27. Вертикальный шарнир состоит из корпуса осевого шарнира 16, оси 28, радиального подшипника скольжения 29, переходника крепления лопасти 30.The axial hinge body 16 has guides 27. The vertical hinge consists of an axial hinge body 16, an axis 28, a radial plain bearing 29, an adapter for attaching the blade 30.

Переходник крепления лопасти 30 соединен с комлевой частью лопасти 1. Упругий силовой элемент 31 основанием соединен осью 28 вертикального шарнира с проушинами корпуса осевого шарнира 16 и переходника крепления лопасти 30 и быстросъемным болтом 32 с переходником крепления лопасти 30, а своим противоположным концом вставлен в направляющие 27 на корпусе осевого шарнира 16.The adapter for attaching the blades 30 is connected with the butt part of the blade 1. The elastic power element 31 is connected with the axis 28 of the vertical hinge with the eyes of the axial hinge body 16 and the adapter for attaching the blades 30 and a quick-release bolt 32 with the adapter for fastening the blades 30, and is inserted into the guides 27 with its opposite end on the axle joint body 16.

На несущем винте применено ручное складывание лопастей вокруг оси 28 вертикального шарнира, состоящее из быстросъемного болта 32, кронштейна 33 и ограничителя взмаха и поворота лопасти в осевом шарнире 34 в сложенном положении лопастей.On the main rotor, manual folding of the blades around the axis 28 of the vertical hinge is used, consisting of a quick-release bolt 32, an arm 33 and a limiter of the swing and rotation of the blade in the axial hinge 34 in the folded position of the blades.

При полете винтокрылого летательного аппарата его несущий винт находится в неравномерном потоке воздуха, и лопасти 1 несущего винта совершают маховые движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях. При действии системы управления лопасти 1 несущего винта меняют свои углы установки. При маховом движении необходимая подвижность лопастей 1 обеспечивается наличием горизонтального и вертикального шарниров, а изменение шага лопасти - осевого шарнира. Во время работы винта соединение втулки с лопастями воспринимает нагрузки от лопастей.When flying a rotorcraft, its main rotor is in an uneven flow of air, and the main rotor blades 1 flywheel in the vertical and horizontal planes. Under the action of the control system, the rotor blades 1 change their installation angles. During the flywheel movement, the necessary mobility of the blades 1 is ensured by the presence of horizontal and vertical hinges, and the change in the pitch of the blade is provided by the axial hinge. During the operation of the screw, the connection of the sleeve with the blades receives loads from the blades.

Центробежная сила с лопасти 1 передается на переходник крепления лопасти 30, через вертикальный шарнир на корпус осевого шарнира 16, далее на осевой упорный цилиндрический эластомерный подшипник 17 и на вал осевого шарнира 4. Далее через радиальные эластомерные подшипники 6 и ось 5 центробежная сила замыкается на втулке 2.The centrifugal force from the blade 1 is transmitted to the adapter for fastening the blade 30, through a vertical hinge to the axial hinge body 16, then to the axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17 and to the shaft of the axial hinge 4. Then, through the radial elastomeric bearings 6 and axis 5, the centrifugal force closes on the sleeve 2.

Изгибающий момент в плоскости вращения с лопасти 1 проходит на переходник крепления лопасти 30. Далее изгибающий момент воспринимается упругим силовым элементом 31, выбор жесткости которого обеспечивает требуемые уровни нагрузок в плоскости вращения на детали несущего винта и, вместе с демпфированием в вертикальном шарнире, запасы по возникновению колебаний типа «земной резонанс». Пара сил от изгибающего момента в плоскости вращения с упругого силового элемента 31 передается через вертикальный шарнир и направляющие 27 на корпус осевого шарнира 16. Далее через два радиальных подшипника скольжения 18, 19 изгибающий момент проходит по валу осевого шарнира 4 и через радиальные эластомерные подшипники 6 замыкается на проушине 3 втулки 2. Кратковременно при раскрутке и останове несущего винта, при которых суммарная результирующая сила на радиальном эластомерном подшипнике 6 от изгибающего момента и продольной силы возможно направлена в сторону вала несущего винта, эту силу передает через ось 5 на проушину 3 втулки 2 выступ 11 крышек 7.The bending moment in the plane of rotation from the blade 1 passes to the adapter mounting the blades 30. Next, the bending moment is perceived by the elastic force element 31, the choice of rigidity which provides the required levels of loads in the plane of rotation on the parts of the rotor and, together with damping in the vertical hinge, stocks on occurrence oscillations of the “earth resonance” type. A pair of forces from a bending moment in the plane of rotation from the elastic power element 31 is transmitted through a vertical hinge and guides 27 to the axial hinge body 16. Then, through two radial plain bearings 18, 19, the bending moment passes along the shaft of the axial hinge 4 and closes through the radial elastomeric bearings 6 3 bushings on the eye 2. Briefly during the unscrewing and stop of the rotor, in which the total resulting force on the radial elastomeric bearing 6 from bending moment and longitudinal force is possible directed towards the rotor shaft, this force is transmitted through the axis 5 to the eye 3 of the sleeve 2, the protrusion 11 of the covers 7.

Боковая перерезывающая сила в плоскости вращения проходит от лопасти 1 через переходник крепления лопасти 30, вертикальный шарнир, корпус осевого шарнира 16, далее через радиальные подшипники скольжения 18, 19 по валу осевого шарнира 4. Передача нагрузки на втулку 2 происходит через выступ 11 крышки 7 и осевые эластомерные подшипники 8 горизонтального шарнира.The lateral shear force in the plane of rotation passes from the blade 1 through the adapter for fastening the blade 30, the vertical hinge, the housing of the axial hinge 16, then through the radial plain bearings 18, 19 along the shaft of the axial hinge 4. The load is transferred to the sleeve 2 through the protrusion 11 of the cover 7 and axial elastomeric bearings 8 of the horizontal joint.

Складывание лопасти 1 происходит следующим образом: вначале вручную происходит введение ограничителя взмаха и поворота лопасти в осевом шарнире 34. Затем вручную вынимается быстросъемный болт 32, лопасть 1 заводится в положение складывания и быстросъемный болт 32 снова монтируется в новом положении, соединяя упругий силовой элемент 31 с кронштейном 33.The folding of the blade 1 occurs as follows: first, the limiter swings and rotates the blade in the axial hinge 34. Then, the quick-release bolt 32 is manually removed, the blade 1 is brought into the folding position and the quick-release bolt 32 is mounted again in a new position, connecting the elastic force element 31 with bracket 33.

Выполнение жестких 9 и эластичных 10 прокладок незамкнутыми позволяет выполнять их требуемой длины для обеспечения одинаковой относительной сдвиговой деформации всех слоев при закручивании и без внутренних напряжений в эластичных прокладках. Такое исполнение и одинаковая ширина всех эластичных прокладок 10 радиального эластомерного подшипника 6 позволяет получить у него минимальную массу и максимально возможный ресурс при заданном габарите с возможностью эффективного масштабирования по количеству прокладок с целью получения любого требуемого ресурса.Performing rigid 9 and elastic 10 gaskets open allows them to be made to the required length to ensure the same relative shear deformation of all layers during twisting and without internal stresses in the elastic gaskets. This design and the same width of all the elastic gaskets 10 of the radial elastomeric bearing 6 allows him to get the minimum weight and maximum possible resource for a given size with the ability to effectively scale the number of gaskets in order to obtain any desired resource.

Фигурная форма прокладок 22 исключает потерю устойчивости подшипника при сжатии от центробежной силы при больших длинах рабочей части осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17, что позволяет его эффективно масштабировать по количеству прокладок с целью получения любого требуемого ресурса.The shaped shape of the gaskets 22 eliminates the loss of stability of the bearing during compression from centrifugal force at large lengths of the working part of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17, which allows it to be effectively scaled by the number of gaskets in order to obtain any desired resource.

Центральное отверстие 26 в жесткой прокладке 22 позволяет обеспечить качественное изготовление осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17 методом литья эластомера под давлением, тем самым получая максимальный ресурс в конкретном геометрическом исполнении.The Central hole 26 in the rigid gasket 22 allows for the high-quality production of an axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17 by injection molding of the elastomer, thereby obtaining the maximum resource in a particular geometric design.

Перенос радиального подшипника скольжения 18 ближе к горизонтальному шарниру со стороны лопасти 1 и монтаж его на цилиндрическом выступе 21 арматуры осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника 17 позволяют отказаться от использования дополнительных деталей, что упрощает конструкцию, уменьшает массу и позволяет увеличить расстояние между радиальными подшипниками скольжения 18, 19, что уменьшает нагрузки на эти подшипники, их износ и, тем самым, увеличивает ресурс.Transferring the radial plain bearing 18 closer to the horizontal hinge from the side of the blade 1 and mounting it on the cylindrical protrusion 21 of the reinforcement of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing 17 eliminates the need for additional parts, which simplifies the design, reduces weight and allows you to increase the distance between the radial plain bearings 18, 19, which reduces the load on these bearings, their wear and, thereby, increases the resource.

Введение безшлицевого соединения крышек 7 с осевыми эластомерными подшипниками 8 горизонтального шарнира позволяет увеличить ресурс осевых эластомерных подшипников 8 за счет закручивания посредством сил трения лишь одного, опорного в данный момент, осевого эластомерного подшипника 8.The introduction of a non-splined connection of the covers 7 with the axial elastomeric bearings 8 of the horizontal joint allows increasing the resource of the axial elastomeric bearings 8 by twisting through the friction forces of only one axial elastomeric bearing 8, which is currently supporting.

Наличие съемного устройства ограничителей взмаха и поворота лопасти в осевом шарнире 34 позволяет при отсутствии необходимости складывания лопастей уменьшить массу всей конструкции.The presence of a removable device limiters swing and rotation of the blades in the axial joint 34 allows, if there is no need to fold the blades to reduce the weight of the whole structure.

Описанная выше совокупность конструктивных особенностей несущего винта винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей позволили увеличить ресурс несущего винта и уменьшить его массу.The above-described set of design features of the rotor of a rotorcraft with a folding system of the blades allowed to increase the resource of the rotor and reduce its weight.

Claims (3)

1. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей, включающий в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой, содержащее горизонтальный шарнир, состоящий из вала осевого шарнира, соединенного через проушины со втулкой осью горизонтального шарнира, имеющего отверстие, двух радиальных эластомерных подшипников, смонтированных в проушинах вала осевого шарнира, двух осевых эластомерных подшипников, расположенных внутри отверстия в оси горизонтального шарнира симметрично с двух сторон, и двух крышек, соединяющих вал осевого шарнира с осевыми эластомерными подшипниками, осевой шарнир, состоящий из вала осевого шарнира с двумя проушинами, соединенного с корпусом осевого шарнира, имеющего проушины и направляющие снаружи корпуса осевого шарнира, посредством осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника и двух радиальных подшипников скольжения, один из которых расположен на конце вала осевого шарнира со стороны лопасти, вертикальный шарнир, состоящий из соединенных осью вертикального шарнира корпуса осевого шарнира и переходника крепления лопасти, соединенного с комлем лопасти, оси вертикального шарнира, радиального подшипника скольжения вертикального шарнира, упругий силовой элемент, соединенный основанием с переходником крепления лопасти и корпусом осевого шарнира осью вертикального шарнира и быстросъемным болтом с переходником крепления лопасти, а своим концом вставленный в направляющие на корпусе осевого шарнира, и соединение втулки с лопастями, подлежащими складыванию, снабжено ограничителем взмаха и шага лопасти в сложенном состоянии, отличающийся тем, что радиальный эластомерный подшипник выполнен в виде набора концентрических цилиндрических чередующихся незамкнутых со стороны лопасти жестких и эластичных прокладок с одинаковыми относительными сдвиговыми деформациями при закручивании и ширинами каждого слоя, у крышек имеется выступ, заходящий внутрь отверстия оси горизонтального шарнира и имеющий минимальный радиальный зазор со стороны вала несущего винта и зазор со стороны лопасти, упор крышек в осевые эластомерные подшипники горизонтального шарнира и их закручивание осуществляются через закрепленные на выступах крышек антифрикционные прокладки, второй радиальный подшипник скольжения осевого шарнира расположен перед болтом крепления осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника со стороны вала несущего винта, у арматуры осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника имеется цилиндрический выступ, являющийся одним из тел трения этого радиального подшипника скольжения, жесткие прокладки осевого упорного цилиндрического эластомерного подшипника имеют фигурную форму, представляющую собой конус с основанием в виде плоского кольца, сопряженного с боковой поверхностью конуса, вершина конуса имеет радиусное округление и центральное отверстие.1. The rotor of a rotorcraft with a folding system for the blades, including blades, a sleeve with eyes, the number of which is equal to the number of blades, and the connection of the blades with the sleeve containing a horizontal hinge, consisting of an axial hinge shaft connected through the eyes to the hub with a horizontal axis of a hinge having an aperture, two radial elastomeric bearings mounted in the eyelets of an axial hinge shaft, two axial elastomeric bearings located inside an aperture in the axis of the mountains of the hinge joint symmetrically on both sides, and two covers connecting the axial hinge shaft with axial elastomeric bearings, an axial hinge consisting of an axial hinge shaft with two eyes connected to an axial hinge body having eyes and guides outside the axial hinge body by means of an axial thrust a cylindrical elastomeric bearing and two radial plain bearings, one of which is located on the end of the shaft of the axial hinge on the blade side, a vertical hinge consisting of a joint the axis of the vertical hinge of the axial hinge body and the adapter for attaching the blade connected to the blade blade, the axis of the vertical hinge, the radial sliding bearing of the vertical hinge, an elastic power element connected to the base with the adapter for attaching the blade and the axial hinge body with the axis of the vertical hinge and a quick-release bolt with an adapter the blade, and its end inserted into the guides on the axial hinge body, and the connection of the sleeve with the blades to be folded is provided with the swing and step of the blade in the folded state, characterized in that the radial elastomeric bearing is made in the form of a set of concentric cylindrical alternating rigid and elastic gaskets that are not open from the side of the blade with the same relative shear deformations when twisting and the width of each layer, the caps have an inward protrusion holes of the horizontal hinge axis and having a minimum radial clearance from the rotor shaft side and the blade side clearance, the stop of the covers in axial Astomeric bearings of the horizontal joint and their twisting are carried out through antifriction gaskets fixed on the protrusions of the covers, the second radial axial-plain bearing of the axial joint is located in front of the bolt of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing on the rotor shaft side, the armature of the axial thrust cylindrical elastomeric bearing has one cylindrical protrusion, which is one of friction bodies of this radial plain bearing, rigid axial thrust gaskets a cylindrical elastomeric bearing have a curved shape, which is a cone with a base in the form of a flat ring conjugated with the side surface of the cone, the top of the cone has a radial rounding and a Central hole. 2. Несущий винт по п.1, отличающийся тем, что механизм ограничителя взмаха и поворота в осевом шарнире выполнен съемным.2. The rotor according to claim 1, characterized in that the mechanism of the limiter swing and rotation in the axial hinge is removable. 3. Несущий винт по п.1, отличающийся тем, что часть периферийных жестких и эластичных прокладок радиального эластомерного подшипника горизонтального шарнира может иметь меньшую, чем у большинства внутренних, ширину. 3. The rotor according to claim 1, characterized in that part of the peripheral rigid and elastic gaskets of the radial elastomeric bearing of the horizontal joint can have a smaller width than most internal ones.
RU2013112131/11A 2013-03-20 2013-03-20 Rotorcraft rotor with blade folding system RU2519579C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112131/11A RU2519579C1 (en) 2013-03-20 2013-03-20 Rotorcraft rotor with blade folding system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2013112131/11A RU2519579C1 (en) 2013-03-20 2013-03-20 Rotorcraft rotor with blade folding system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2519579C1 true RU2519579C1 (en) 2014-06-20

Family

ID=51216760

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2013112131/11A RU2519579C1 (en) 2013-03-20 2013-03-20 Rotorcraft rotor with blade folding system

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2519579C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108842913A (en) * 2018-07-18 2018-11-20 北京市建筑设计研究院有限公司 A kind of rigid connection node and its structure adapting to wide-angle installation error

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6036442A (en) * 1997-06-30 2000-03-14 Eurocopter Device for folding of a helicopter rotor blade
US20060067822A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 D Anna Frank P Pitch lock and lag positioner for a rotor blade folding system
US20090097973A1 (en) * 2006-09-20 2009-04-16 Sikorsky Aircraft Corporation Rotor blade folding system
RU2376201C1 (en) * 2008-05-08 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Камов" Rotary-wing vehicle rotor with blade folding system
RU2410287C1 (en) * 2009-10-19 2011-01-27 Открытое акционерное общество "Камов" Rotorcraft rotor with blade folding system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6036442A (en) * 1997-06-30 2000-03-14 Eurocopter Device for folding of a helicopter rotor blade
US20060067822A1 (en) * 2004-09-24 2006-03-30 D Anna Frank P Pitch lock and lag positioner for a rotor blade folding system
US20090097973A1 (en) * 2006-09-20 2009-04-16 Sikorsky Aircraft Corporation Rotor blade folding system
RU2376201C1 (en) * 2008-05-08 2009-12-20 Открытое акционерное общество "Камов" Rotary-wing vehicle rotor with blade folding system
RU2410287C1 (en) * 2009-10-19 2011-01-27 Открытое акционерное общество "Камов" Rotorcraft rotor with blade folding system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108842913A (en) * 2018-07-18 2018-11-20 北京市建筑设计研究院有限公司 A kind of rigid connection node and its structure adapting to wide-angle installation error

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8496435B2 (en) Helicopter rotor
RU2499734C2 (en) Helicopter rotor and helicopter with said rotor
EP2771549B1 (en) Gas turbine engine support strut assembly and method for supporting a casing
RU2517643C2 (en) Helicopter rotor and helicopter with said rotor (versions)
US4135856A (en) Rotor blade retention system
US3111172A (en) Rotor head
US11673659B2 (en) Light-weight, elastic teeter bearing for a rotor and aircraft housing such bearing
CA2520778A1 (en) Helicopter rotor
US3106965A (en) Rotor head
WO2019217532A1 (en) Rotor hub
US7354248B2 (en) Elastomeric bearing elements for droop stop mechanisms
RU2519579C1 (en) Rotorcraft rotor with blade folding system
US9623963B2 (en) Partly cruciform flexbeam and method of manufacturing such a flexbeam
US3758230A (en) Rotor system having viscoelastic lead-lag damper
CN110546377B (en) Joint for the vibratory connection of a rotor shaft of a wind turbine
EP2799730B1 (en) Hybrid sliding element and elastomeric bearing
KR101813088B1 (en) Non-rotating universal joint for a helicopter drive unit
US5135357A (en) Main helicopter rotor
US4086024A (en) Apparatus for connecting a rotor blade to a rotor hub
RU2410287C1 (en) Rotorcraft rotor with blade folding system
RU2376201C1 (en) Rotary-wing vehicle rotor with blade folding system
KR101227106B1 (en) A blade damper, and a rotor fitted with such a damper
US11111012B2 (en) Hub with integral elastomeric bearing
CN107953989B (en) Lead-lag damper integrated inside the blades of a rotor
EP3180545B1 (en) A torsional vibration damper

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner