RU2636233C1 - Helicopter rotor head - Google Patents
Helicopter rotor head Download PDFInfo
- Publication number
- RU2636233C1 RU2636233C1 RU2016133043A RU2016133043A RU2636233C1 RU 2636233 C1 RU2636233 C1 RU 2636233C1 RU 2016133043 A RU2016133043 A RU 2016133043A RU 2016133043 A RU2016133043 A RU 2016133043A RU 2636233 C1 RU2636233 C1 RU 2636233C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- blade
- root
- helicopter rotor
- spherical
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Pivots And Pivotal Connections (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, а именно к конструкции втулки винта вертолета, соединяющей лопасти винта с его приводным валом.The invention relates to aviation, namely, to the design of the helicopter rotor hub connecting the rotor blades with its drive shaft.
Известна конструкция втулки несущего винта вертолета по патенту РФ №2119876, опубликован 10.10.1998 г., в которой ступица имеет несколько, по числу лопастей винта, консолей с прорезью. В прорези каждой консоли установлен рукав, концевая часть которого выполнена с двумя проушинами, охватывающими периферийную часть консоли и имеющими отверстия для крепления лопасти, средняя - через качающееся коромысло и вильчатую рамку соединена с петлеобразной периферийной частью консоли, а комлевая часть рукава соединена со ступицей в основании консоли через шарнирную опору, демпфер и кронштейн. Опорные поверхности кронштейна опираются на верхнюю и нижнюю поверхности ступицы.A known design of the rotor hub of a helicopter according to the patent of the Russian Federation No. 2119876, published 10.10.1998, in which the hub has several, according to the number of rotor blades, consoles with a slot. A sleeve is installed in the slot of each console, the end of which is made with two eyes covering the peripheral part of the console and having holes for mounting the blade, the middle is connected through the rocker arm and the fork frame to the loop-shaped peripheral part of the console, and the butt part of the sleeve is connected to the hub at the base consoles through the hinge support, damper and bracket. The supporting surfaces of the bracket rest on the upper and lower surfaces of the hub.
Известная конструкция втулки несущего винта имеет сложную конструкцию с большими размерами высоконагруженных участков, увеличивающих массу и снижающих ресурс втулки.The known design of the rotor hub has a complex structure with large sizes of highly loaded sections that increase weight and reduce the life of the sleeve.
Известна конструкция втулки несущего винта вертолета по патенту РФ №2233231, опубликован 27.07.2004 г., по совокупности существенных признаков принятая в качестве прототипа.The known design of the rotor hub of the helicopter according to the patent of the Russian Federation No. 2233231, published July 27, 2004, on the set of essential features adopted as a prototype.
Втулка несущего винта, по первому варианту патента содержащая ступицу с консолями, в каждой из которых выполнена прорезь, и рукава, установленные в прорези каждой консоли и соединенные с периферийной частью консоли через коромысло и рамку и со ступицей в основании консоли - через шарнирную опору на кронштейне, опорные поверхности которого сопряжены с ответными верхней и нижней поверхностями ступицы, отличающаяся тем, что кронштейн имеет фиксирующий выступ, располагаемый в прорези консоли и сопрягаемый с поверхностью прорези.The rotor bush, according to the first version of the patent, contains a hub with consoles, in each of which a slot is made, and sleeves installed in the slots of each console and connected to the peripheral part of the console through the beam and frame and with the hub in the base of the console through the hinge support on the bracket , the supporting surface of which is mated with the mating upper and lower surfaces of the hub, characterized in that the bracket has a locking protrusion located in the slot of the console and mating with the surface of the slot.
Фиксирующий выступ кронштейна и прорезь консоли сопряжены по цилиндрической поверхности, а опорные поверхности кронштейна сопрягаются с ответными поверхностями ступицы по плоскостям, перпендикулярным оси цилиндрического участка поверхности прорези консоли.The fixing protrusion of the bracket and the slot of the console are mated along a cylindrical surface, and the supporting surfaces of the bracket mate with the counter surfaces of the hub along planes perpendicular to the axis of the cylindrical portion of the surface of the slot of the console.
Втулка снабжена ограничителями маха лопасти, выполненными в виде верхних и нижних упоров, установленных на кронштейне, и ответных упоров, размещенных на рукаве втулки.The sleeve is equipped with limiters of the swing of the blade, made in the form of upper and lower stops mounted on the bracket, and reciprocal stops placed on the sleeve of the sleeve.
Втулка винта вертолета, по второму варианту содержащая ступицу с консолями, в каждой из которых выполнена прорезь, и рукава, установленные в прорези каждой консоли и соединенные с периферийной частью консоли через коромысло и рамку и со ступицей в основании консоли - через шарнирную опору на кронштейне, опорные поверхности которого сопряжены с ответными верхней и нижней поверхностями ступицы, отличающаяся тем, что опорные поверхности кронштейна соединены между собой общим фиксирующим выступом, располагаемым в прорези консоли и сопрягаемым с поверхностью прорези.The helicopter rotor hub, according to the second embodiment, contains a hub with consoles, each of which has a slot, and sleeves installed in the slots of each console and connected to the peripheral part of the console through the beam and frame and with the hub in the base of the console through the hinge support on the bracket, supporting surfaces of which are mated with mating upper and lower surfaces of the hub, characterized in that the supporting surfaces of the bracket are interconnected by a common locking protrusion located in the slot of the console and mating washable with the surface of the slot.
Общий фиксирующий выступ кронштейна и прорезь консоли сопряжены по цилиндрической поверхности, а опорные поверхности кронштейна сопряжены с ответными поверхностями ступицы по плоскостям, перпендикулярным оси цилиндрического участка поверхности прорези консоли.The common fixing protrusion of the bracket and the slot of the console are mated along a cylindrical surface, and the supporting surfaces of the bracket are mated with the counter surfaces of the hub along planes perpendicular to the axis of the cylindrical portion of the surface of the slot of the console.
Эта втулка хотя и имеет фиксирующие выступы ограничителей взмаха, но также конструктивно сложна, имеет большие размеры высоконагруженных участков, увеличивающих массу и снижающих ресурс втулки.This sleeve, although it has the locking protrusions of the stroke limiters, is also structurally complex, has large sizes of highly loaded sections that increase the mass and reduce the life of the sleeve.
Общей технической задачей, решаемой предлагаемым изобретением, является упрощение и снижение массы конструкции за счет уменьшения размеров высоконагруженных участков и направления действующих на ступицу сил напрямую через шарнирную опору.The general technical problem solved by the present invention is to simplify and reduce the mass of the structure by reducing the size of highly loaded sections and directing the forces acting on the hub directly through the articulated support.
Техническая задача по первому варианту решена благодаря тому, что во втулке винта вертолета, содержащей снабженные ограничителями маха лопасти ступицу с упругими консолями и соединенные с ними через упорные сферические подшипники рукава с отверстиями для крепления лопастей, каждый рукав по концам выполнен с корневыми и концевыми проушинами и со стороны последних имеет подшипниковую опору на эластомерном демпфере, взаимодействующую с осью на конце сужающейся к периферии консоли, а каждый рукав корневыми проушинами соединен вертикальным болтом с основанием консоли через упорный сферический шарнир так, что в месте соединения образуется совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир.The technical problem according to the first embodiment is solved due to the fact that in the helicopter rotor hub containing a hub equipped with mach stop blades, the hub with elastic consoles and connected to them through spherical thrust bearings of the sleeve with holes for mounting the blades, each sleeve at the ends is made with root and end eyes and on the side of the latter, it has a bearing support on an elastomeric damper interacting with an axis at the end of the console tapering to the periphery, and each sleeve is connected vertically by root eyes a bolt with the base of the console through a persistent spherical hinge so that a combined horizontal, vertical and axial hinge is formed at the junction.
В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир рычага поводка лопасти, ось которого проходит через центр упорного сферического шарнира, а тяга управления лопастью проходит вдоль приводного вала вертолета.In the root part of each sleeve there is a spherical hinge of the arm of the leash of the blade, the axis of which passes through the center of the persistent spherical hinge, and the thrust control blade passes along the drive shaft of the helicopter.
Упругие консоли выполнены в виде единой тонкой металлической закаленной пластины, закрепленной между двумя частями ступицы.The elastic consoles are made in the form of a single thin metal hardened plate fixed between two parts of the hub.
Взаимодействующие между собой рабочие поверхности упорных сферических подшипников и подшипниковых опор концевых проушин каждого рукава выполнены самосмазывающимися с пылезащитными эластомерными крышками.The interacting working surfaces of persistent spherical bearings and bearing bearings of the end eyes of each sleeve are self-lubricating with dustproof elastomeric covers.
Техническая задача по второму варианту решена благодаря тому, что по крайней мере одно из отверстий на рукаве для крепления каждой лопасти взаимодействует с лопастью через эластомерный демпфер.The technical problem of the second embodiment is solved due to the fact that at least one of the holes on the sleeve for attaching each blade interacts with the blade through an elastomeric damper.
Изобретение поясняется конструктивными схемами, на которых изображены:The invention is illustrated by structural schemes, which depict:
фиг. 1 - втулка винта вертолета (1 вариант), вид сбоку (сечение А-А) с продольным разрезом;FIG. 1 - helicopter rotor hub (option 1), side view (section AA) with a longitudinal section;
фиг. 2 - то же, вид сверху (сечение Б-Б);FIG. 2 - the same, top view (section BB);
фиг. 3 - сечение В-В (1 вариант);FIG. 3 - section bb (1 option);
фиг. 4 - сечение Г-Г (1 вариант);FIG. 4 - section G-G (1 option);
фиг. 5 - втулка винта вертолета (2 вариант), вид сбоку (сечение Д-Д) с продольным разрезом;FIG. 5 - helicopter rotor hub (option 2), side view (section DD) with a longitudinal section;
фиг. 6 - то же, вид сверху (сечение Е-Е).FIG. 6 - the same, top view (section EE).
Втулка винта вертолета по первому варианту содержит (фиг. 1) ступицу 1 с верхним 2 и нижним 3 ограничителями маха лопасти (упорами) с упругой консолью 4 между двумя частями ступицы. С консолью 4 через ее ось 5 и упорный сферический подшипник 6 соединен упорным болтом 7 рукав 8, корневые проушины которого 9 имеют верхний 10 и нижний 11 ограничители (упоры) маха лопасти. Рукав 8 концевыми проушинами 12 со стороны корневых проушин имеет подшипниковую опору 13 на эластомерном демпфере 14, взаимодействующую с осью 5 на конце сужающейся к периферии консоли 4. Такое соединение образует совмещенный горизонтальный, вертикальный и осевой шарнир 15.The helicopter rotor hub according to the first embodiment comprises (Fig. 1) a hub 1 with an upper 2 and a lower 3 blade swing stops (stops) with an
В корневой части каждого рукава установлен сферический шарнир 16 рычага 17 поводка лопасти 18 (фиг. 1-3). Ось рычага 17 проходит через центр упорного сферического шарнира 15, а поводок управления лопастью 18 проходит вдоль приводного вала вертолета. К концевым проушинам 12 рукава 8 двумя болтами 19 крепится комель лопасти 20 (фиг. 1).In the root part of each sleeve there is a
Упругие консоли 4 выполнены в виде единой тонкой упругой металлической (например, стальной закаленной) пластины, закрепленной между двумя частями ступицы.The
Взаимодействующие между собой рабочие поверхности упорных сферических подшипников 6 и подшипниковых опор концевых проушин 13 каждого рукава выполнены самосмазывающимися с пылезащитными эластомерными крышками 21 и 22.The interacting working surfaces of the thrust
Для крепления каждой лопасти 20 рукав 8 втулки винта вертолета по второму варианту (фиг. 2, 5 и 6) имеет по крайней мере одно из отверстий увеличенного диаметра, взаимодействующее с лопастью через эластомерный демпфер 23.To fasten each
При вращении винта центробежные и аэродинамические силы от лопасти 20 передаются через болты 19 на рукава 8 и далее, через проушины 9, болт 7 в центр шарнира 15 и через его корпус сначала на консоль 4, а затем на ступицу 1 (фиг. 1 и 2). Стояночный свес лопасти 20 ограничивается жесткостью изгиба консоли 4 и демпфером 14. Перемещения лопастей в вертикальной плоскости на маневренных режимах полета и на стоянке вертолета при сильном ветре ограничены упорами 2, 3, 10 и 11. Маховые перемещения лопасти в плоскости вращения также ограничиваются как этими упорами (в меньшей степени), так и демпферами 14 (по первому варианту), а демпферами 23 (по второму варианту) - в большей степени. Демпферы 14 по первому варианту в сечении Г-Г (фиг. 4) могут иметь в плоскости вращения большую протяженность и податливость, чем в вертикальной плоскости. По второму варианту демпферы 14 могут выполняться в сечении Г-Г круглыми, а недостающая податливость лопасти в плоскости вращения обеспечивается демпфером 23 (фиг. 2 или фиг. 5 и 6).When the screw rotates, centrifugal and aerodynamic forces from the
Предложенная конструктивная схема втулки обеспечивает поворот лопастей вокруг оси Х-Х в пределах эксплуатационных углов от 0 до 40 градусов и наклоном осей Y и Z в пределах (плюс/минус) от 10 до 15 градусов при минимальных габаритах и весе втулки.The proposed structural design of the sleeve provides rotation of the blades around the axis X-X within the operating angles from 0 to 40 degrees and the tilt of the axes Y and Z in the range (plus / minus) from 10 to 15 degrees with the minimum dimensions and weight of the sleeve.
Собираемость конструкции втулки винта вертолета обеспечивается «нанизыванием» рукавов 8 на оси 5 консолей 4 с последующим их соединением болтами 7 со ступицей 1.The collectibility of the design of the helicopter rotor sleeve is ensured by "stringing" of the
Благодаря этому втулка винта вертолета стала более простой, легкой и надежной; увеличился ее ресурс, снизилась ее стоимость.Thanks to this, the helicopter rotor hub has become simpler, easier and more reliable; its resource increased, its cost decreased.
Данная конструкция может быть рекомендована в первую очередь для втулок винтов беспилотных вертолетов взлетной массой 50…3000 кг, а также пилотируемых вертолетов массой от 300 кг.This design can be recommended primarily for screw hubs of unmanned helicopters with take-off mass of 50 ... 3000 kg, as well as manned helicopters weighing from 300 kg.
Claims (5)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133043A RU2636233C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Helicopter rotor head |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133043A RU2636233C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Helicopter rotor head |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2636233C1 true RU2636233C1 (en) | 2017-11-21 |
Family
ID=63853164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133043A RU2636233C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Helicopter rotor head |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2636233C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107985586A (en) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 江苏方阔航空科技有限公司 | A kind of life-cycle pulp hub structure |
CN114560081A (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-31 | 沃科波特有限公司 | Elastic oscillating bearing for rotor wing, driving device with elastic oscillating bearing and aircraft with elastic oscillating bearing |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3310119A (en) * | 1964-07-04 | 1967-03-21 | Westland Aircraft Ltd | Rotor heads for rotary wing aircraft |
SU907973A1 (en) * | 1980-09-22 | 1996-04-27 | М.А. Лейканд | Helicopter rotor |
RU2233231C1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-27 | Шацкий Геннадий Юрьевич | Helicopter rotor hub (two versions) |
EP2686239A1 (en) * | 2011-06-29 | 2014-01-22 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotor hub for use with high-inertia blades |
-
2016
- 2016-08-10 RU RU2016133043A patent/RU2636233C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3310119A (en) * | 1964-07-04 | 1967-03-21 | Westland Aircraft Ltd | Rotor heads for rotary wing aircraft |
SU907973A1 (en) * | 1980-09-22 | 1996-04-27 | М.А. Лейканд | Helicopter rotor |
RU2233231C1 (en) * | 2002-12-30 | 2004-07-27 | Шацкий Геннадий Юрьевич | Helicopter rotor hub (two versions) |
EP2686239A1 (en) * | 2011-06-29 | 2014-01-22 | Bell Helicopter Textron Inc. | Rotor hub for use with high-inertia blades |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN107985586A (en) * | 2017-12-29 | 2018-05-04 | 江苏方阔航空科技有限公司 | A kind of life-cycle pulp hub structure |
CN114560081A (en) * | 2020-11-13 | 2022-05-31 | 沃科波特有限公司 | Elastic oscillating bearing for rotor wing, driving device with elastic oscillating bearing and aircraft with elastic oscillating bearing |
CN114560081B (en) * | 2020-11-13 | 2023-07-14 | 沃科波特有限公司 | Elastic swing bearing for rotor wing, driving device with elastic swing bearing and aircraft |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US8496435B2 (en) | Helicopter rotor | |
US4886419A (en) | Elastomeric bearing for helicopter rotor having lead-lag damping | |
US10543916B2 (en) | Soft in-plane and stiff out-of-plane rotor system | |
EP2771240B1 (en) | Constant velocity universal joint for helicopter rotor | |
US8444382B2 (en) | Rotor hub for use with high-inertia blades | |
US4297078A (en) | Helicopter rotors | |
EP2570346B1 (en) | Rotor with blades including outer blade shell and inner structural member | |
US10259576B2 (en) | Articulated main rotor hub with inwardly CF bearing and 3% flapping hinge offset | |
EP2778062B1 (en) | Gimbaled tail rotor hub with elastomeric centrifugal force bearing for blade retention and pitch change articulation | |
JPS632799A (en) | Device for controlling azimuth and stability of rotary-wing aircraft | |
KR20130117705A (en) | Blade attachment for a bearingless rotor of a helicopter | |
US5853145A (en) | Rotor head for rotary wing aircraft | |
RU2636233C1 (en) | Helicopter rotor head | |
US20160059959A1 (en) | Rotor blade coupling device of a rotor head for a rotary-wing aircraft | |
CN104229135A (en) | Rotor system of a rotary wing aircraft | |
US20130216382A1 (en) | Hub Assembly with Centrifugal and Radial Bearings | |
US9415866B2 (en) | Low drag rotor system | |
CN109677601B (en) | Teeterboard type unmanned aerial vehicle rotor wing and unmanned aerial vehicle | |
US20180327086A1 (en) | Gimbaled Rotor Hub Assembly with Spherical Bearing | |
US5135357A (en) | Main helicopter rotor | |
US6203277B1 (en) | Gyroplane rotor with double-plate hub and external pitch control | |
KR20130078482A (en) | Bearingless main rotor hub system | |
US20190256205A1 (en) | Inboard centrifugal force bearing attachment | |
US4737075A (en) | Flapping stop device for a gyroplane rotor | |
US10960970B2 (en) | Inboard beam with pin system for anti-rotation and centrifugal force retention |