RU2641552C1 - Coaxial carrier system - Google Patents
Coaxial carrier system Download PDFInfo
- Publication number
- RU2641552C1 RU2641552C1 RU2016133044A RU2016133044A RU2641552C1 RU 2641552 C1 RU2641552 C1 RU 2641552C1 RU 2016133044 A RU2016133044 A RU 2016133044A RU 2016133044 A RU2016133044 A RU 2016133044A RU 2641552 C1 RU2641552 C1 RU 2641552C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- swash plate
- control
- drives
- actuators
- slider
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике и может быть использовано в вертолетостроении.The invention relates to aircraft and can be used in helicopter engineering.
Известна соосная несущая система, содержащая редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей, при этом поводки лопастей втулки верхнего винта связаны с верхним автоматом перекоса через качалки, смонтированные на ползушке, расположенной над втулкой верхнего винта, поводки лопастей втулки нижнего винта соединены тягами непосредственно с нижним автоматом перекоса, радиусы поводков на втулке верхнего винта выполнены меньшими, чем на втулке нижнего винта, нижний автомат перекоса связан с системами управления общим и циклическим шагом посредством трех тяг, а ползушка связана с системой управления дифференциальным шагом верхнего винта посредством тяги, расположенной внутри вала верхнего винта (см. патент РФ на полезную модель №147490, опубл. 10.11.2014 г.).Known coaxial bearing system comprising a gearbox with two opposed rotation shafts, on which rotor hubs are mounted, two axially connected together and movable in the axial direction of the swash plate, kinematically connected with the blades leads, while the blades leads of the upper screw sleeve are connected to the upper swash plate through the rockers mounted on the cradle located above the upper screw bushing, the leads of the blades of the lower screw bushing are connected by rods directly to the lower swashplate , the radii of the leads on the top screw sleeve are smaller than on the lower screw sleeve, the lower swashplate is connected to the common and cyclic pitch control systems via three rods, and the crawler is connected to the differential pitch control of the upper screw by a rod located inside the upper screw shaft ( see RF patent for utility model No. 147490, publ. 10.11.2014).
Известна другая соосная несущая система, в которой отсутствует указанный недостаток, так как управление несущими винтами осуществляется без применения тяг, проходящих внутри вала верхнего винта - патент РФ на изобретение №2307766, опубл. 10.10.2007 г.There is another coaxial bearing system in which there is no such drawback, since the control of the rotors is carried out without the use of rods passing inside the shaft of the upper screw - RF patent for the invention No. 2307766, publ. 10/10/2007
Указанная соосная несущая система является наиболее близким прототипом к предложенному техническому решению.The specified coaxial carrier system is the closest prototype to the proposed technical solution.
Эта соосная несущая система, содержащая редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей и суммирующей рычажной системой общего и дифференциального шага, отличается тем, что втулки несущих винтов выполнены двухлопастными с общими горизонтальными шарнирами, поводки лопастей втулки нижнего винта связаны с нижним автоматом перекоса через качалки, смонтированные на расположенной под втулкой нижнего винта ползушке, а поводки лопастей втулки верхнего винта соединены тягами непосредственно с верхним автоматом перекоса, при этом радиусы поводков на втулке верхнего винта выполнены большими, чем на втулке нижнего винта, а нижний автомат перекоса и ползушка кинематически связаны с системой управления общим и дифференциальным шагом через суммирующую рычажную систему, в которой один рычаг связан одним плечом с управлением дифференциальным шагом, а вторым - с ползушкой, а второй рычаг, шарнирно закрепленный на первом, соединен своими плечами с управлением общим шагом и с ползуном нижнего автомата перекоса.This coaxial bearing system, comprising a gearbox with two opposite-rotation shafts, on which are mounted rotor bushes, two interconnected and movable in the axial direction of the swash plate, kinematically connected with the leads of the blades and a summing lever system with a common and differential pitch, is characterized in that main rotor bushings are made of two-bladed with common horizontal hinges, the leads of the blades of the lower screw bush are connected to the lower swashplate through the rockers mounted on a crawler located under the lower screw bushing, and the leads of the blades of the upper screw bushing are connected by rods directly to the upper swashplate, while the radii of the leads on the top screw bushing are made larger than on the lower screw bushing, and the lower swashplate and crawler are kinematically connected to the common control system and a differential step through a summing lever system in which one lever is connected by one shoulder to the differential step control, and the second by a crawler, and the second lever is pivotally fixed first on the ground, coupled with their shoulders to the management of collective pitch and slide the lower swash plate.
Недостатком указанной несущей системы является сложность суммирующей рычажной системы с двумя качалками, ползуном и ползушкой, что увеличивает количество шарниров и расстояние между корпусом редуктора и нижним винтом, и для беспилотного варианта ведет к снижению надежности, росту габаритов и веса несущей системы.The disadvantage of this carrier system is the complexity of the summing linkage system with two rockers, a slider and a crawler, which increases the number of hinges and the distance between the gear housing and the lower screw, and for an unmanned version leads to a decrease in reliability, an increase in the size and weight of the carrier system.
Технической задачей настоящего изобретения является повышение надежности соосной несущей системы за счет упрощения конструкции, повышения жесткости проводки управления к верхнему винту, снижения трудоемкости обслуживания за счет уменьшения количества кинематических элементов между верхним автоматом перекоса и верхним несущим винтом.The technical task of the present invention is to increase the reliability of the coaxial bearing system by simplifying the design, increasing the rigidity of the control wiring to the upper screw, reducing the complexity of maintenance by reducing the number of kinematic elements between the upper swash plate and the upper rotor.
Эта цель достигается тем, что в соосной несущей системе, содержащей редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей и суммирующей рычажной системой общего и дифференциального шага, нижний автомат перекоса установлен на ползуне и взаимодействует с ним и поводками нижнего винта через рычажные качалки, нижний автомат перекоса и ползун постоянно соединены шарнирно с исполнительными органами механических приводов, управляющие входы которых подключены к сигналам траекторного управления полетом вертолета от системы автоматического управления, а на период пилотируемой отработки и опционального пилотируемого применения они соединены также со съемной функционально-связанной системой тяг и рычагов ручного пилотажного управления. В зависимости от конструктивных особенностей конкретной несущей системы радиусы поводков на втулке верхнего винта выполняются большими, чем на втулке нижнего винта, или одинаковыми при соответствующей программной компенсации системы управления. Съемная функционально-связанная система тяг и рычагов ручного пилотажного управления может выполняться по любой известной схеме.This goal is achieved by the fact that in a coaxial bearing system containing a gearbox with two opposed rotation shafts, on which are mounted rotor bushes, two interconnected and axially movable swash plates kinematically connected with the leads of the blades and the summing lever system of the general and differential steps, the lower swash plate is mounted on the slider and interacts with it and the levers of the lower screw through the rocking arms, the lower swash plate and the slider are constantly pivotally connected to executive bodies of mechanical drives, the control inputs of which are connected to the trajectory control signals of the helicopter flight from the automatic control system, and for the period of manned testing and optional manned use, they are also connected to a removable functionally connected system of rods and levers for manual flight control. Depending on the design features of a particular carrier system, the radii of the leads on the top screw sleeve are larger than on the lower screw sleeve, or the same with the corresponding programmed compensation of the control system. A removable functionally-connected system of rods and levers for manual flight control can be performed according to any known scheme.
Не вращающаяся часть нижнего автомата перекоса в зависимости от конструктивной реализации соединена с тремя/четырьмя исполнительными органами механических приводов общего и циклического шага в равноудаленных по окружности точках, а ползун соединен с исполнительным органом механического привода дифференциального шага.The non-rotating part of the lower swashplate, depending on the design, is connected to three / four actuators of the mechanical drives of the general and cyclic pitch at equally equidistant circumferences, and the slider is connected to the actuator of the mechanical drive of the differential pitch.
При этом механические приводы в зависимости от размерности вертолета могут быть выполнены в виде электроприводов с поворотным или поступательным перемещением исполнительных органов, а также гидроприводов или электрогидроприводов с поворотным или поступательным перемещением исполнительных органов.In this case, mechanical drives, depending on the dimension of the helicopter, can be made in the form of electric drives with rotary or translational movement of the actuators, as well as hydraulic drives or electric hydraulic drives with rotary or translational movement of the actuators.
Изобретение поясняется чертежами, где схематически изображены:The invention is illustrated by drawings, which schematically depict:
на фиг. 1 - предлагаемая соосная несущая система;in FIG. 1 - the proposed coaxial bearing system;
на фиг. 2 - вариант размещения исполнительных механизмов в виде электроприводов с силовым выходом поворотного перемещения;in FIG. 2 is an embodiment of the arrangement of actuators in the form of electric drives with a power output of rotary movement;
на фиг. 3 - вариант размещения исполнительных механизмов в виде гидроприводов или электрогидроприводов с силовым выходом поступательного перемещения.in FIG. 3 - a variant of the placement of actuators in the form of hydraulic drives or electrohydraulic drives with a power output of translational movement.
Соосная несущая система состоит из редуктора 1 с двумя валами 2 и 3 противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов 4 и 5, на которые устанавливаются лопасти.The coaxial bearing system consists of a
Втулки несущих винтов 4 и 5 могут быть выполнены двухлопастными с общими горизонтальными шарнирами или многолопастными.The
Двухлопастные винты выполняются также без вертикальных шарниров, что значительно упрощает конструкцию втулок несущих винтов.Double-bladed screws are also made without vertical hinges, which greatly simplifies the design of the rotor bushings.
Система управления несущими винтами содержит два соединенных между собой тягами 6 и подвижных в осевом направлении автомата перекоса 7 и 8.The rotor control system contains two interconnected
Поводки лопастей 9 втулки нижнего винта 4 связаны с нижним автоматом перекоса 7 тягами 10, 11 через качалки 12, смонтированные на вращающемся кольце 13 ползуна 14, установленного на стакане 15 редуктора 1.The leashes of the
Поводки лопастей 16 втулки верхнего винта 5 соединены тягами 17 непосредственно с верхним автоматом перекоса 8.The leads of the
Одинаковые величины передаточных отношений между осевыми шарнирами 18 и 19 втулок несущих винтов 4 и 5 и автоматами перекоса 7 и 8 могут обеспечиваться или выполнением радиусов поводков 16 на втулке верхнего винта большими, чем на поводках 9 втулки нижнего винта, или соответствующей программой, обеспечивающей управление таким образом, чтобы при даче общего или циклического шага изменение углов установки на верхнем и на нижнем винте происходило на одинаковые величины.The same gear ratios between the
Нижний автомат перекоса 7 и ползун 14 связаны с системой управления общим и дифференциальным шагом через суммирующую рычажную систем. Система включает качалки 12, закрепленные одним концом шарнирно на вращающемся кольце 13 ползуна 14, который с другой стороны соединен рычагом 20 с исполнительным органом 21 механизма управления дифференциальным шагом.The
Другие концы качалок 12 соединены шарнирно тягами 11 с наружным кольцом нижнего автомата перекоса 7, а его внутреннее кольцо 22 соединено шарнирно с тремя или четырьмя исполнительными органами 23 механизмов общего и циклического шага.The other ends of the
Наружные кольца автоматов перекоса 7 и 8 соединены шлиц-шарнирами 24 и 25 с корпусом втулки нижнего винта 4.The outer rings of the
Одна из тяг 11 выполнена в виде поводка, способного передавать усилие в плоскости вращения от наружного кольца нижнего автомата перекоса 7 на качалку 12.One of the
Внутреннее кольцо автомата перекоса 8 связано шлиц-шарниром 26 с валом 3.The inner ring of the swash plate 8 is connected by a slot-
Внутреннее не вращающееся кольцо автомата перекоса 7 связано шлиц-шарниром 27 с корпусом 1.The inner non-rotating ring of the
При работе валы 2 и 3 редуктора 1 с установленными на них несущими винтами вращаются в разные стороны, при этом наружные кольца автоматов перекоса 7 и 8 через шлиц-шарниры 24 и 25, а качалки 12 через тяги 11 связаны с нижним несущим винтом и вращаются с ним в одну сторону, например против часовой стрелки, а внутреннее кольцо автомата перекоса 8, будучи связано шлиц-шарниром 26 с валом 3, вращается с этим валом и верхним несущим винтом в противоположную сторону, т.е. по часовой стрелке.During operation, the
Шлиц-шарнир 27 препятствует закручиванию силовых органов 23 исполнительных механизмов общего и циклического шага вокруг ползуна 14.Slot-
Управление общим и/или циклическим шагом осуществляется путем осевых перемещений автоматов перекоса 7 и синхронного с ними ползуна 14 и/или наклона автоматов перекоса соответствующим перемещением тремя или четырьмя исполнительными органами 23 механизмов общего и циклического шага от системы управления вертолета. При этом циклическое изменение углов установки лопастей нижнего винта 4 производится от автомата перекоса 7 тягами 10 и 11 через качалки 12. Изменение углов установки на верхнем винте 5 от автомата перекоса 8 осуществляется непосредственно тягами 17, а так как величины передаточных отношений между осевыми шарнирами и автоматами перекоса подобраны кинематически или программно одинаковыми, то циклические изменения углов установки на одинаковых азимутах обоих винтов будут одинаковыми.The overall and / or cyclic step is controlled by axial movements of the
Управление дифференциальным шагом, т.е. изменение углов установки (шага) лопастей, осуществляется за счет осевого перемещения ползуна 14 исполнительным органом 21. При этом уменьшение/увеличение угла установки лопастей нижнего винта 4 автоматически компенсируется соответствующим увеличением/уменьшением общего шага перемещением исполнительных органов 23 механизмов общего и циклического шага, подключенных своими входами к сигналам траекторного управления полетом от системы автоматического управления вертолетом.Differential step control i.e. changing the installation angles (pitch) of the blades is carried out due to the axial movement of the
Не вращающаяся часть нижнего автомата перекоса 22, в зависимости от конструкции вертолета, постоянно соединена с тремя или четырьмя исполнительными органами 23 механических приводов общего и циклического шага в равноудаленных по окружности точках, а ползун постоянно соединен с исполнительным органом механического привода 21 дифференциального шага.The non-rotating part of the
На период пилотируемой отработки и опционального пилотируемого применения вертолетов взлетным весом свыше 350…400 кг они соединяются также со съемной функционально-связанной системой тяг и рычагов ручного пилотажного управления: тягами 28 с ручкой управления общим и циклическим шагами, рычагом шаг-газ, а тягой 29 (фиг. 2 и 3) с педалями путевого управления. В этом случае перемещения органов ручного пилотирования в полете через датчики обратной связи приводов в виде цифровых сигналов траекторного управления передаются в систему автоматического управления вертолета для запоминания и выработки типовых законов управления. Для беспилотных вертолетов с взлетным весом менее 350 кг типовые законы управления уровнями входных сигналов механизмов 21 и 23 определяются расчетным путем и уточняются по результатам летных испытаний вертолета на привязи.For the period of manned testing and optional manned use of helicopters with take-off weights of more than 350 ... 400 kg, they are also connected to a removable functionally connected system of rods and levers for manual flight control:
Механические приводы могут быть выполнены в виде электроприводов с поворотным 30 и 31 (фиг. 2) или поступательным 32 и 33 (фиг. 3) перемещением исполнительных органов.Mechanical drives can be made in the form of electric drives with rotary 30 and 31 (Fig. 2) or translational 32 and 33 (Fig. 3) movement of the actuators.
Механические приводы могут быть также выполнены в виде гидроприводов или электрогидроприводов с поворотным или поступательным перемещением исполнительных органов 32 и 33 (фиг. 3).Mechanical drives can also be made in the form of hydraulic drives or electrohydraulic drives with rotary or translational movement of the
Согласно изобретению постоянное программное подключение исполнительных органов канала дифференциального шага к сигналам траекторного управления полетом вертолета от системы автоматического управления, а также кинематическое объединение ползуна с ползушкой в единую конструкцию, уменьшает количество шарниров, диаметр нижнего автомата перекоса, расстояние между корпусом редуктора и нижним винтом, и для беспилотного варианта ведет к снижению габаритов и веса несущей системы.According to the invention, the constant software connection of the differential pitch channel actuators to the helicopter flight path control signals from the automatic control system, as well as the kinematic combination of the slider and the slider in a single design, reduces the number of hinges, the diameter of the lower swash plate, the distance between the gear case and the lower screw, and for an unmanned version leads to a decrease in the size and weight of the carrier system.
Предложенная соосная несущая система позволяет выполнить систему управления беспилотных и опционально пилотируемых вертолетов более простой и надежной, а уменьшение количества конструктивных элементов повышает жесткость проводки управления и снижает трудозатраты на обслуживание.The proposed coaxial carrier system allows the control system of unmanned and optionally manned helicopters to be simpler and more reliable, and a decrease in the number of structural elements increases the rigidity of control wiring and reduces the maintenance effort.
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133044A RU2641552C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Coaxial carrier system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2016133044A RU2641552C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Coaxial carrier system |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2641552C1 true RU2641552C1 (en) | 2018-01-18 |
Family
ID=68235679
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016133044A RU2641552C1 (en) | 2016-08-10 | 2016-08-10 | Coaxial carrier system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2641552C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2751168C1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ВР-Технологии" | Coaxial load-bearing system |
US11524776B2 (en) * | 2019-05-30 | 2022-12-13 | Avx Aircraft Company | Rotor control mechanism |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1826422A1 (en) * | 1989-11-27 | 1996-04-27 | Ухтомский вертолетный завод им.Н.И.Камова | Co-axial helicopter control system |
RU2307766C1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество "Камов" | Coaxial lifting system |
US20140314573A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Sikorsky Aircraft Corporation | Integration of rotary electrical actuator for swashplateless individual blade control |
US20150375859A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-31 | Rotorschmiede Gmbh | Coaxial lifting system |
-
2016
- 2016-08-10 RU RU2016133044A patent/RU2641552C1/en active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1826422A1 (en) * | 1989-11-27 | 1996-04-27 | Ухтомский вертолетный завод им.Н.И.Камова | Co-axial helicopter control system |
RU2307766C1 (en) * | 2005-12-21 | 2007-10-10 | Открытое акционерное общество "Камов" | Coaxial lifting system |
US20140314573A1 (en) * | 2013-04-22 | 2014-10-23 | Sikorsky Aircraft Corporation | Integration of rotary electrical actuator for swashplateless individual blade control |
US20150375859A1 (en) * | 2014-06-26 | 2015-12-31 | Rotorschmiede Gmbh | Coaxial lifting system |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US11524776B2 (en) * | 2019-05-30 | 2022-12-13 | Avx Aircraft Company | Rotor control mechanism |
EP3976469A4 (en) * | 2019-05-30 | 2023-06-28 | AVX Aircraft Company | Rotor control mechanism |
RU2751168C1 (en) * | 2020-11-23 | 2021-07-09 | Общество с ограниченной ответственностью "ВР-Технологии" | Coaxial load-bearing system |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US9567070B2 (en) | Tiltrotor control system with two rise/fall actuators | |
EP2604513B1 (en) | Blade-pitch control system with feedback lever | |
EP2722277B1 (en) | Direct-drive control of aircraft stability augmentation | |
CA2835401C (en) | Blade-pitch control system with feedback swashplate | |
US10005549B2 (en) | Coaxial lifting system | |
US4525123A (en) | Rotary wing aircraft | |
US4231705A (en) | Helicopter rotor | |
RU2641552C1 (en) | Coaxial carrier system | |
US11524776B2 (en) | Rotor control mechanism | |
US10696389B2 (en) | Swash plate system for helicopter rotor | |
US8801380B2 (en) | Concentric rotor control system | |
EP3027504B1 (en) | Adjustable scissor control link | |
RU2307766C1 (en) | Coaxial lifting system | |
US2593335A (en) | Pitch controlling means for rotor blades of helicopters | |
RU2412081C1 (en) | Aligned rotor system | |
RU2263607C1 (en) | Helicopter | |
RU2613136C1 (en) | Control system of coaxial helicopter | |
RU2709081C1 (en) | System of two coaxial rotors of aircraft | |
RU2578706C1 (en) | Summing mechanism for control systems of common and cyclic pitch of helicopters of three-point control system with inclined arrangement of hydraulic actuators | |
RU2751654C1 (en) | Rotor system of rotary-wing aircraft | |
RU2728945C1 (en) | Helicopter swashplate | |
RU120627U1 (en) | COAXY BEARING SYSTEM | |
US11447241B2 (en) | Scissorless swashplate uniball | |
RU2786888C1 (en) | Rotor hub | |
RU2363620C2 (en) | Helicopter rotor hub |