RU2756861C1 - Coaxial main rotor of rotorcraft - Google Patents
Coaxial main rotor of rotorcraft Download PDFInfo
- Publication number
- RU2756861C1 RU2756861C1 RU2021108521A RU2021108521A RU2756861C1 RU 2756861 C1 RU2756861 C1 RU 2756861C1 RU 2021108521 A RU2021108521 A RU 2021108521A RU 2021108521 A RU2021108521 A RU 2021108521A RU 2756861 C1 RU2756861 C1 RU 2756861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- slider
- glass
- housing
- rods
- swashplate
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C11/00—Propellers, e.g. of ducted type; Features common to propellers and rotors for rotorcraft
- B64C11/02—Hub construction
- B64C11/04—Blade mountings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/04—Helicopters
- B64C27/08—Helicopters with two or more rotors
- B64C27/10—Helicopters with two or more rotors arranged coaxially
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/32—Rotors
- B64C27/35—Rotors having elastomeric joints
Abstract
Description
Изобретение относится к авиационной технике, в частности к несущей системе вертолета, состоящей из двух соосных винтов противоположного вращения, и может быть использовано для создания подъемной и движущей силы и осуществления управления винтокрылым летательным аппаратом, к примеру вертолетом.The invention relates to aeronautical engineering, in particular to a helicopter carrier system, consisting of two coaxial counter-rotating propellers, and can be used to create lift and driving force and control a rotary-wing aircraft, for example, a helicopter.
Известна конструкция несущего винта (ЕР 1640266, В64С 27/35, опубл. 29.03.2006 г.), который содержит ступицу, вращающуюся вокруг первой оси; ряд лопастей, выступающих из ступицы в соответствующих продольных направлениях, лежащих в плоскости, поперечной к первой оси, и каждая из которых соединена со ступицей так, чтобы иметь возможность перемещения по меньшей мере вокруг второй оси, поперек первой оси и относительно продольного направления; и ряд демпфирующих устройств для гашения вибрации вертолета, каждое из которых расположено между соответствующей лопастью и ступицей; каждое демпфирующее устройство имеет пластинчатый элемент, прикрепленный с одной стороны к ступице, соединенный с противоположной стороны с соответствующей пластиной с помощью упругих средств, и гибкий во время движения лезвия вокруг третьей оси, коаксиальной со второй осью.The known design of the rotor (EP 1640266,
Известна конструкция узла и втулки несущего винта соосной системы беспилотного летательного аппарата (RU 2125952, В64С 27/10, опубл. 10.02.1999, РСТ WO 94/00347 (06.01.1994)), в которой лопастной подузел содержит лопасть в виде внешнего аэродинамического обтекателя с внутренней гибкой балкой и торсионной трубой, причем гибкая балка имеет элементы крепления ее внутреннего конца к втулке несущего винта. Гибкой балке придана предварительная линейная нагрузка на длине от внутреннего конца балки до ее внешнего конца, а средство усиления конструкции выполнено в виде лонжерона. Лопасть несущего винта, торсионная труба и лонжерон соединены с внешним концом гибкой балки. Торсионная труба и лонжерон содержат сплошную трубчатую композиционную структуру.Known design of the assembly and hub of the main rotor of the coaxial system of an unmanned aerial vehicle (RU 2125952, В64С 27/10, publ. 10.02.1999, PCT WO 94/00347 (06.01.1994)), in which the blade subassembly contains a blade in the form of an external aerodynamic fairing with an internal flexible beam and a torsion tube, and the flexible beam has elements for fastening its internal end to the main rotor hub. The flexible beam is given a preliminary linear load along the length from the inner end of the beam to its outer end, and the means of strengthening the structure is made in the form of a spar. The main rotor blade, torsion tube and spar are connected to the outer end of the flexible beam. The torsion tube and spar comprise a continuous tubular composite structure.
Известна также несущая система вертолета (RU 2412081, 20.02.2011) с соосно расположенными несущими винтами противоположного вращения, содержащая редуктор с двумя валами противоположного вращения, на которых смонтированы втулки несущих винтов, два соединенных тягами между собой и подвижных в осевом направлении автомата перекоса, кинематически связанных с поводками лопастей и суммирующей рычажной системой управления общим и дифференциальным шагом. Втулки несущих винтов выполнены с торсионным креплением лопастей и разнесенными горизонтальными шарнирами в виде шаровых опор. Суммирующая рычажная система включает две пары двуплечих рычагов и ползун. Первая пара рычагов расположена под нижним автоматом перекоса, вторая пара рычагов и ползун - на донной части корпуса редуктора. Один из рычагов каждой пары закреплен к корпусу редуктора, другой шарнирно к нему подвешен. Ползун смонтирован в цилиндрической полости редуктора, продольная ось которой совмещена с осью вала верхнего несущего винта. Подвешенные рычаги каждой пары соединены соответственно с нижним автоматом перекоса и ползуном. Посредством тяг и качалок подвешенные рычаги соединены с управлением дифференциальным шагом, а рычаги, закрепленные к корпусу редуктора, соединены с управлением общим шагом. Управление верхним несущим винтом выполнено посредством двуплечих качалок, смонтированных на валу верхнего несущего винта подвижно вдоль его оси и кинематически связанных с ползуном, верхним автоматом перекоса и поводками лопастей. В данной несущей системе управление верхним и нижним винтом связано механически.Also known is a helicopter carrying system (RU 2412081, 02/20/2011) with coaxially located counter-rotating rotary rotor, containing a gearbox with two counter-rotating shafts, on which rotor hubs are mounted, two connected by rods to each other and movable in the axial direction of the swashplate, kinematically connected with the blade leads and the summing lever control system for the total and differential pitch. The rotor hubs are made with torsion-mounted blades and spaced horizontal hinges in the form of ball bearings. The summing lever system includes two pairs of two-arm levers and a slider. The first pair of levers is located under the lower swashplate, the second pair of levers and the slider are located at the bottom of the gearbox housing. One of the levers of each pair is fixed to the gearbox housing, the other is pivotally suspended from it. The slider is mounted in the cylindrical cavity of the gearbox, the longitudinal axis of which is aligned with the axis of the upper rotor shaft. The suspended arms of each pair are connected to the lower swashplate and slider, respectively. By means of rods and rockers, the suspended levers are connected to the differential pitch control, and the levers, fixed to the gearbox housing, are connected to the total pitch control. The control of the upper rotor is performed by means of two-arm rockers mounted on the shaft of the upper rotor movably along its axis and kinematically connected with the slider, the upper swashplate and the blade drives. In this carrier system, the control of the upper and lower rotor is mechanically coupled.
Недостатком указанной конструкции является схема нижнего автомата перекоса, который имеет в своем составе сложную и громоздкую конструкцию суммирующей рычажной системы, включающей в себя две пары двуплечих рычагов, и ползун, который смонтирован на цилиндрической не вращающейся части редуктора, продольная ось ползуна совмещена с продольной осью вала верхнего винта. Указанная конструкция, вследствие перемещающегося вдоль вала редуктора автомата перекоса, имеет значительные габариты и расстояние между редуктором и втулкой нижнего винта для обеспечения рабочих перемещений нижнего автомата перекоса с ползуном.The disadvantage of this design is the diagram of the lower swashplate, which includes a complex and bulky design of the summing lever system, which includes two pairs of two-arm levers, and a slider, which is mounted on a cylindrical non-rotating part of the gearbox, the longitudinal axis of the slider is aligned with the longitudinal axis of the shaft top screw. The specified design, due to the swashplate moving along the shaft, has significant dimensions and distance between the gearbox and the lower screw sleeve to ensure the working movements of the lower swashplate with a slider.
Известна соосная несущая система, которая состоит из двух соосно расположенных несущих винтов, имеющих различное направление вращения и укрепленных на валах редуктора, наиболее близкая к заявляемому техническому решению (см. «Вертолет Ка-26», стр. 107-111, Н.Ф. Суриков, Г.И. Иоффе, А.А. Дмитриев, Е.Г. Пак. - Москва, изд. «Транспорт», 1982 г. и «Вертолет Ка-26» стр. 58-65. Вахитов А.Ф. изд. «Транспорт», 1973). Втулки верхнего и нижнего винтов - трехшарнирные, с разнесенными горизонтальными, вертикальными и осевыми шарнирами, служат для крепления лопастей. На втулке верхнего винта установлены гидравлические демпферы, предназначенные для гашения колебаний в плоскости вращения винта. Втулки несущих винтов кинематически связаны поводками посредством тяг через двуплечие качалки, смонтированные соответственно на верхней и нижней ползушках, которые установлены на полом вале верхнего несущего винта и соединены посредством пальцев, проходящих через сквозные прорези вала, с тягами, расположенными в полости вышеуказанного вала и выполнены подвижными в осевом направлении посредством многозаходного резьбового механизма, смонтированного на нижней части корпуса редуктора (механизма общего и дифференциального шага). В состав этой соосной несущей системы входят: втулка верхнего несущего винта, ползушка верхняя, автомат перекоса верхний, втулка нижняя, ползушка нижняя, автомат перекоса нижний и механизм общего и дифференциального шага. Наружное кольцо автомата перекоса верхнего связано с корпусом ползушки нижней с помощью двухзвенного шлиц-шарнира, одно звено которого шарнирно соединено с вращающимся корпусом ползушки нижней, которая закреплена на валу редуктора, а другое посредством сферического подшипника - с наружным кольцом автомата перекоса верхнего.Known coaxial bearing system, which consists of two coaxially located rotor, having a different direction of rotation and mounted on the shafts of the gearbox, the closest to the claimed technical solution (see "Ka-26 helicopter", pp. 107-111, N.F. Surikov, GI Ioffe, AA Dmitriev, EG Pak - Moscow, Transport Publishing House, 1982 and Ka-26 Helicopter pp. 58-65. ed. "Transport", 1973). The bushings of the upper and lower propellers are three-articulated, with spaced horizontal, vertical and axial hinges; they are used for attaching the blades. Hydraulic dampers are installed on the upper screw sleeve, designed to damp vibrations in the plane of rotation of the screw. The rotor hubs are kinematically connected by leashes by means of rods through two-arm rockers, mounted respectively on the upper and lower sliders, which are installed on the hollow shaft of the upper rotor and are connected by means of pins passing through the through-slots of the shaft, with the rods located in the cavity of the above-mentioned shaft and made movable in the axial direction by means of a multi-threaded mechanism mounted on the lower part of the gearbox housing (common and differential pitch mechanism). This coaxial bearing system includes: an upper rotor bushing, an upper slider, an upper swashplate, a lower bushing, a lower slider, a lower swashplate and a common and differential pitch mechanism. The outer ring of the upper swash plate is connected to the lower slider body by means of a two-link spline-hinge, one link of which is pivotally connected to the rotating body of the lower slider, which is attached to the gearbox shaft, and the other, by means of a spherical bearing, to the outer ring of the upper swash plate.
Недостатки вышеуказанной конструкции, принятой за прототип, заключаются в использовании трехшарнирных втулок несущих винтов, не имеющих возможности складывания лопастей с применением гидродемпферов на верхнем винте, которые отличаются сложностью в изготовлении, имеют значительную массу и требуют регулярного технического обслуживания в виде контроля уровня гидравлической жидкости в гидродемпферах и масла в подшипниках качения горизонтальных и осевых шарнирах втулок несущих винтов.The disadvantages of the above design, taken as a prototype, are the use of three-articulated rotor bushings that do not have the ability to fold the blades using hydraulic dampers on the upper rotor, which are difficult to manufacture, have a significant mass and require regular maintenance in the form of monitoring the level of hydraulic fluid in the hydraulic dampers and oil in the rolling bearings of the horizontal and axial hinges of the rotor bushings.
Причиной, препятствующей получению указанного ниже технического результата при использовании известной соосной несущей системы, является использование трехшарнирных втулок несущих винтов с применением гидродемпферов на верхнем винте, которые отличаются сложностью в изготовлении, имеют значительную массу и требуют регулярного технического обслуживания в виде контроля уровня гидравлической жидкости в гидродемпферах и масла в подшипниках качения горизонтальных и осевых шарнирах втулок верхнего и нижнего несущих винтов, а также невозможность выполнения складывания лопастей.The reason that prevents obtaining the technical result indicated below when using a known coaxial bearing system is the use of three-articulated rotor bushings with the use of hydraulic dampers on the upper rotor, which are difficult to manufacture, have a significant mass and require regular maintenance in the form of monitoring the level of hydraulic fluid in the hydraulic dampers and oil in the rolling bearings of the horizontal and axial hinges of the upper and lower rotor bushings, as well as the impossibility of folding the blades.
Сущность изобретения заключается в следующем. Технической проблемой, решаемой изобретением, является создание соосной несущей системы, масса которой уменьшена за счет отказа от применения гидродемпферов, а также горизонтального и осевого шарниров, имеющих в своем составе подшипники качения.The essence of the invention is as follows. The technical problem solved by the invention is the creation of a coaxial bearing system, the mass of which is reduced due to the rejection of the use of hydraulic dampers, as well as horizontal and axial hinges, which include rolling bearings.
Технический результат, получаемый при осуществлении изобретения, выражается в повышение надежности и снижение массы соосной несущей системы, снижении трудоемкости изготовления и обслуживания, что в итоге приводит к удешевлению производства и обслуживания, позволяет расширить эксплуатационные возможности несущего винта, т.к. обеспечивается возможность складывания лопастей.The technical result obtained during the implementation of the invention is expressed in increasing the reliability and reducing the mass of the coaxial bearing system, reducing the labor intensity of manufacturing and maintenance, which ultimately leads to a reduction in the cost of production and maintenance, allows to expand the operational capabilities of the rotor, since the possibility of folding the blades is provided.
Указанный технический результат достигается тем, что в соосном несущем винте винтокрылого летательного аппарата, содержащем редуктор 12 с двумя валами 11 и 13 соответственно нижнего и верхнего несущих винтов противоположного вращения, на которых смонтированы втулки 1 и 6 соответственно, на валу верхнего винта 11 установлена ползушка верхняя 2, соединенная тягами 16 с поводками 50 втулки 1 верхнего винта и тягами 19 с внутренним кольцом 21 верхнего автомата перекоса 3, расположенного на валу 11 верхнего несущего винта, при этом кольцо наружное 22 автомата перекоса верхнего 3 соединено посредством шлиц-шарнира 24 с корпусом 27 нижней ползушки 4, которая установлена на валу 11 верхнего винта, также кольцо наружное 22 автомата перекоса верхнего 3 соединено тягами 28 с кольцом наружным 31 автомата перекоса нижнего 7, который закреплен на главном редукторе 12, внутреннее кольцо 37 автомата перекоса верхнего 3 соединено тягами продольного 34 и поперечного 35 управления с элементами системы управления на редукторе 12, снизу на редукторе 12 закреплен механизм 8 общего и дифференциального шага рычажно-резьбового типа механизма 8 общего и дифференциального шага, который имеет в своем составе внутривальные тяги управления 9, 10 верхней 2 и нижней 4 ползушками соответственно, механизм 8 общего и дифференциального шага состоит из корпуса 37, корпуса 44 резьбового стакана 46, нижнего стакана 45, верхнего стакана 43, рычага 40 общего шага, тяги 39 дифференциального шага, качалки 38 дифференциального шага, кронштейна 41 и подставки 42, в соответствии с заявляемым изобретением, - обе втулки 1 и 6 состоят из корпуса 48, к которому присоединены рукава для крепления лопастей, при этом каждый рукав содержит кожух 49, внутри которого установлена балка упругая 30, имеющая проушину 52 с двумя парами отверстий 54 для закрепления лопасти с помощью болтового соединения, а также два отверстия 53, пластинчатый торсион 47 который с одной стороны присоединен к корпусу 48 втулки с помощью болтового соединения, а другой стороной соединен с балкой упругой 30 и кожухом 49 посредством вертикального шарнира 15, содержащего демпфер трения 29, кожух 49 соединен болтами 55 с поводком 50, который имеет на верхней части развитые парные проушины 51.The specified technical result is achieved by the fact that in the coaxial main rotor of the rotorcraft, containing the
Кроме того, к корпусам 48 каждой из втулок 1, 6 присоединены по три рукава для крепления трех лопастей.In addition, to the housings 48 of each of the
Кроме того, ползушка нижняя 4 включает опору 5, которая представляет собой стальной цилиндр 38, внутри которого установлен подшипник 39 и уплотнение в виде манжеты 40, причем опора 5 посредством наружных шлицев 41 соединена с корпусом 27 нижней ползушки 4, на котором закреплены три двуплечие качалки 17, корпус 27 нижней ползушки посредством подшипников 59 соединен с внутренним стаканом 25 и вращается относительно него, в верхней части стакана 25 выполнены отверстия 60 под палец 26, соединяющий нижнюю ползушку 4 с тягой управления 10, проходящей внутри вала 11 верхнего винта, кроме того, ползушка верхняя 2 состоит из корпуса 18 и трех качалок 17, которые соединены тягами 16 с втулкой 1 верхнего винта и внутренним кольцом 21 верхнего автомата перекоса 3, причем корпус 18 ползушки верхней 2 имеет отверстие под палец 20, соединяющий ползушку верхнюю 2 с тягой управления 9, проходящей внутри валов 11, 13.In addition, the
При этом механизм 8 общего и дифференциального шага содержит корпус 37, который фланцевым способом закреплен к нижней части редуктора 12, а корпус 44 имеет внутренние продольные шлицы, соединяющиеся с верхним стаканом 43, при этом резьбовой стакан 46 имеет две внутренние резьбы, одна из которых правая, другая левая, а снизу выполнена проушина для крепления тяги дифференциального шага 39, нижний стакан 45 имеет наружную резьбу, которой он ввернут в резьбовой стакан 46 и на хвостовике выполнены внутренние шлицы, которыми нижний стакан 45 соединен с верхним стаканом 43, внутрь нижнего стакана 45 вставлен переходник 62, который может вращаться в нем благодаря подшипнику, у верхнего торца переходник имеет наружную резьбу для соединения с тягой 9 верхней ползушки 2, при этом верхний стакан 43 содержит резьбу противоположного направления и наружные шлицы для сочленения с корпусом 44, переходник верхнего стакан 43 имеет у верхнего торца внутреннюю резьбу для соединения с тягой нижней ползушки 10.In this case, the
Предлагаемая конструкция соосного несущего винта в соответствии с заявляемым изобретением позволяет повысить надежность и снизить массу соосной несущей системы.The proposed design of the coaxial rotor in accordance with the claimed invention improves reliability and reduces the mass of the coaxial bearing system.
Повышение надежности достигается за счет меньшего числа деталей в составе каждого рукава втулок несущих винтов 1 и 6, что приводит к снижению вероятности отказа, т.к. чем больше объектов в группе, тем ниже надежность всей группы, также повышение надежности достигается за счет применения уплотнений 56 и 58 в автоматах перекоса верхнем 3 и нижнем 7, а также применение уплотнения 40 в опоре вала 5.The increase in reliability is achieved due to the smaller number of parts in each sleeve of the
Применение торсиона 47 направлено на снижение веса изделия и трудоемкости обслуживания агрегата за счет отказа от использования подшипников в горизонтальных и осевых шарнирах во втулке несущего винта по сравнению с прототипом. Кроме того, торсион не требует обслуживания в процессе эксплуатации по сравнению с прототипом.The use of the
Применение в каждом рукаве втулки демпфера трения 29, установленного в вертикальном шарнире 15 и работающего совместно с упругими балками 30, предназначено для гашения колебаний в плоскости вращения винта, таким образом отсутствует необходимость применения гидравлических демпферов, что снижает вес изделия и трудоемкость обслуживания агрегата.The use of a
Изобретение позволяет расширить эксплуатационные возможности несущего винта, т.к. обеспечивает возможность складывания лопастей за счет применения таких элементов, как балки упругой 30, имеющей проушину 52 с двумя отверстиями 53, которые предназначены для установки механизма складывания лопасти, а также особой формы поводка 50, который имеет на верхней части развитые парные проушины 51, предназначенные для установки механизма фиксации рукава при складывании лопасти.The invention makes it possible to expand the operational capabilities of the main rotor, since provides the possibility of folding the blades due to the use of such elements as
Изобретение поясняется чертежами:The invention is illustrated by drawings:
фиг. 1 - общий вид соосной несущей системы;fig. 1 - General view of the coaxial bearing system;
фиг. 2 - схема предлагаемой соосной несущей системы;fig. 2 is a schematic diagram of the proposed coaxial carrier system;
фиг. 3 - вид А фиг. 2;fig. 3 - view A of FIG. 2;
фиг. 4 - втулка несущего винта с упругим креплением лопастей, общий вид;fig. 4 - main rotor hub with elastic attachment of the blades, general view;
фиг. 5 - вид Б фиг.2 (автомат перекоса верхний);fig. 5 - view B of figure 2 (upper swash plate);
фиг. 6 - вид В фиг.2 (автомат перекоса нижний);fig. 6 - view B of Fig. 2 (lower swash plate);
фиг. 7 - вид Г фиг.2 (ползушка нижняя с опорой вала).fig. 7 - view D of figure 2 (lower slider with shaft support).
Соосный несущий винт (фиг. 1, 2) содержит редуктор 12 с двумя валами 11 и 13 соответственно верхнего и нижнего несущих винтов противоположного вращения, на которых смонтированы посредством шлицевого соединения втулки 1 и 6 соответственно. На валу верхнего винта 11 установлена ползушка верхняя 2, соединенная тягами 16 с поводками 50 втулки 1 верхнего винта и тягами 19 с внутренним кольцом 21 верхнего автомата перекоса 3, также расположенного на валу 11 верхнего винта.The coaxial rotor (Fig. 1, 2) contains a
Кольцо наружное 23 автомата перекоса верхнего 3 соединено посредством шлиц-шарнира 24 с корпусом 27 нижней ползушки 4, которая установлена на валу 11 верхнего винта. Также кольцо наружноеThe
22 автомата перекоса верхнего 3 соединено тягами 28 с кольцом наружным 31 автомата перекоса нижнего 7, который закреплен на главном редукторе 12 и неподвижен в осевом направлении.22 of the swashplate of the upper 3 is connected by
На редукторе 12 расположен механизм 8 общего и дифференциального шага рычажно-резьбового типа. Механизма 8 общего и дифференциального шага имеет в своем составе внутривальные тяги управления 9, 10 верхней 2 и нижней 4 ползушками соответственно. Механизм 8 общего и дифференциального шага состоит из корпуса 37, корпуса 44 (фиг. 2, 3), резьбового стакана 46, нижнего стакана 45, верхнего стакана 43, рычага 40 общего шага, тяги 39 дифференциального шага, качалки 38 дифференциального шага, кронштейна 41 и подставки 42.On the
Втулка 1 верхнего и втулка 6 нижнего винтов (фиг. 2 и 4) выполнены с упругим креплением лопастей посредством пластинчатых торсионов 47 и имеют сходную между собой конструкцию. Каждая из них состоит из корпуса 48, к которому с помощью болтового соединения присоединены по три рукава для крепления лопастей.The
При этом каждый рукав содержит: кожух 49, внутри которого установлена балка упругая 30, имеющая проушину 52 с двумя парами отверстий 54 для закрепления лопасти с помощью болтового соединения, а также одну пару специальных отверстий 53 для обеспечения установки механизма складывания лопастей, пластинчатый торсион 47 который с одной стороны присоединен к корпусу 48 втулки с помощью болтового соединения, а другой стороной соединен с балкой упругой 30 и кожухом 49 посредством вертикального шарнира 15, содержащего демпфер трения 29.In this case, each sleeve contains: a
Кожух 49 соединен болтами 55 с поводком 50, который имеет на верхней части развитые парные проушины 51, каждая из которых выполнена в виде сдвоенных выступающих кронштейнов с отверстиями, предназначенными для установки приспособления фиксации рукава при складывании лопастей.The
Лопасть закреплена в отверстиях 54 проушины 52 упругой балки 30 посредством болтов 14.The blade is fixed in the
Для обеспечения необходимой жесткости вала 11 верхнего винта служит опора 5 из состава ползушки нижней 4 (фиг. 2, 7). Упомянутая опора 5 представляет собой стальной цилиндр 38, внутри которого установлен подшипник 39 и уплотнение в виде манжеты 40. Опора 5 посредством наружных шлицев 41 соединена с корпусом 27 нижней ползушки 4, на котором закреплены три двуплечие качалки 17, что соответствует количеству лопастей, закрепление на валу нижнего винта 13 выполнено с помощью шпоночного соединения, а на валу верхнего винта - за счет натяга по подшипнику 39 из состава опоры. Корпус 27 нижней ползушки посредством подшипников 59 соединен с внутренним стаканом 25 и вращается относительно него. В верхней части стакана 25 выполнены отверстия 60 под палец 26, соединяющий ползушку 4 с тягой управления 10, проходящей внутри вала 11 верхнего винта.To ensure the required rigidity of the
Ползушка верхняя 2 (фиг. 2) установлена на валу 11 верхнего винта посредством шлицевого соединения, имеет возможность осевого перемещения вдоль вала. Ползушка верхняя 2 состоит из корпуса 18 и трех качалок 17 ползушек, которые соединены тягами 16 с втулкой 1 верхнего винта и внутренним кольцом 21 верхнего автомата перекоса 3. Корпус 18 ползушки верхней 2 имеет отверстие под палец 20, соединяющий ползушку верхнюю 2 с тягой управления 9, проходящей внутри валов 11, 13.The upper slider 2 (Fig. 2) is installed on the
Автомат перекоса верхний 3 (фиг. 2 и 5) установлен на валу 11 верхнего винта и состоит из внутреннего кольца 21, наружного кольца 22, кольца карданного 23, которое обеспечивает отклонения наружного кольца 22 в продольной и поперечной плоскостях. Автомат перекоса верхний 3 имеет в своем составе также резиновые манжеты 56, позволяющие обеспечить защиту от попадания влаги и исключить вытекание смазки, что положительно сказывается на ресурсе изделия. Манжеты представляют собой резинометаллическое изделие с рабочей уплотняющей кромкой, специально рассчитанной под рассматриваемую конструкцию. Также, для механической защиты верхней резиновой манжеты применяются специальные защитные кожухи сегментного типа 55, представляющие собой металлические профилированные сегменты круга, устанавливаемые на внутреннем кольце 21 автомата перекоса 3. Крепление тяг 29 и 19 к наружному 22 и внутреннему 21 кольцам автомата перекоса 3 выполнено с помощью болтового соединения. К наружному кольцу 22 с помощью болтового соединения крепится шлиц-шарнир 24. Наружное кольцо 21 автомата перекоса верхнего 3 соединено посредством шлиц-шарнира 24 с корпусом 27 ползушки нижней 4. При этом внутреннее кольцо 21 вращается в ту же сторону, что и втулка 1 верхнего винта и ползушка 2 верхняя. Наружное кольцо 21 вращается в ту же сторону, что и втулка 6 нижнего винта и корпус 27 ползушки нижней 4.The upper swash plate 3 (Figs. 2 and 5) is installed on the
Автомат перекоса нижний 7 (фиг. 2, 6) состоит из наружного 31, внутреннего 37 и карданного 36 колец. Наружное кольцо 31 вращается относительно не вращающегося внутреннего кольца 37 посредством шлиц-шарнира 32, закрепленного на корпусе 48 втулки 6 нижнего винта. Вращение это обеспечивается за счет шарикоподшипников 57, установленных в наружном кольце 31. Для обеспечения защиты шарикоподшипников 57 от воздействия окружающей среды применены две резиновые манжеты 58, установленные сверху и снизу подшипников 57. Карданное кольцо 36 позволяет автомату перекоса нижнему 7 наклоняться (поворачиваться) и через тяги 29, идущие к поводкам 50 втулки 6 нижнего винта, изменять угол установки лопастей. Наружные кольца 22 и 31 автоматов перекоса нижнего 7 и верхнего 3 соответственно соединены между собой соединительными тягами 28. Внутреннее кольцо 37 соединено тягами продольного 34 и поперечного 35 управления с элементами системы управления на редукторе 12.The lower swash plate 7 (Fig. 2, 6) consists of an outer 31, inner 37 and 36 gimbal rings. The
Механизм 8 общего и дифференциального шага (фиг. 2, 3) состоит из корпуса 37, корпуса 44, резьбового стакана 46, нижнего стакана 45, верхнего стакана 43, рычага 40 общего шага, тяги 39 дифференциального шага, качалки 38 дифференциального шага, кронштейна 41 и подставки 42. Размеры и соотношения плеч рычага 40 общего шага и качалки 38 дифференциального шага специально рассчитаны для обеспечения необходимых диапазонов управления по каналу общего шага и дифференциального шага. Качалка 38 дифференциального шага закреплена с помощью болтового соединения на кронштейне 41 и имеет специальное отверстие, которое, при совмещении с ответным отверстием в кронштейне 41 позволяет выполнять фиксацию качалки в нейтральном положении, что позволяет выполнять точную регулировку механизма 8 общего и дифференциального шага.The
Корпус 37 фланцевым способом закреплен к нижней части редуктора 12. Корпус 44 имеет внутренние продольные шлицы, соединяющиеся с верхним стаканом 43. Резьбовой стакан 46 имеет две внутренние резьбы, одна из которых правая, другая левая, а снизу выполнена проушина для крепления тяги дифференциального шага 39. Нижний стакан 45 имеет наружную резьбу, которой он ввернут в резьбовой стакан 46 и на хвостовике выполнены внутренние шлицы, которыми нижний стакан 45 соединен с верхним стаканом 43. Внутрь нижнего стакана 45 вставлен переходник 62, который может вращаться в нем благодаря подшипнику. У верхнего торца переходник 62 имеет наружную резьбу для соединения с тягой 9 верхней ползушки 2.The
Конструкция верхнего стакана 43 аналогична конструкции нижнего стакана 45, при этом отличается от него противоположным направлением резьбы и наличием верхних наружных шлицев для сочленения с корпусом 44. Переходник имеет у верхнего торца внутреннюю резьбу для соединения с тягой нижней ползушки 10.The design of the
В процессе полета вертолета происходит изменение общего, циклического и дифференциального шага несущего винта.During the flight of the helicopter, there is a change in the general, cyclic and differential pitch of the main rotor.
Изменение общего шага несущих винтов осуществляется за счет перемещения пилотом рычага общего шага 40, который соединен хвостовиком с корпусом 44 механизма 8 общего дифференциального шага. В результате вертикального перемещения корпуса 44 происходит перемещение и соединенных с ним через резьбовой стакан 46 тяг верхней и нижней ползушек 9 и 10, которые перемещают посредством пальцев 20 и 26 корпус нижней ползушки 27 и корпус верхней ползушки 18 соответственно. В результате это приводит к наклонам качалок 17 и изменению углов установки лопастей на одинаковую величину в одном направлении.The change in the common pitch of the rotor is carried out by the pilot moving the
Изменение циклического шага осуществляется благодаря наклону наружных колец 31, 22 автоматов перекоса 7 и 3 соответственно в результате перемещения тяг продольного и поперечного управления 34, 35, соединенных с не вращающимся внутренним кольцом 37 при получении управляющего воздействия от качалок системы управления вертолета.The change in the cyclic step is carried out due to the inclination of the
Наклон автоматов перекоса 7 и 3 осуществляется в продольной и поперечной плоскостях благодаря карданным кольцам 36, 23 соответственно. В результате наклона наружного кольца 37, тяги 28, соединяющие проушины наружного кольца 37 нижнего автомата перекоса 7 с наружным кольцом 22 верхнего автомата перекоса 3 осуществляют отклонение последнего на такой же угол за счет карданного кольца 23. В результате наклона обоих автоматов перекоса 7 и 3, происходит отклонение (качание) качалок 17 верхней и нижней ползушек 2 и 4. Это приводит к изменению угла установки лопастей в соответствующем азимутальном положении за счет тяг 29 и 16, соединяющих качалки 17 ползушек 2 и 4 с поводками лопастей 50.The tilt of the
Управление дифференциальным шагом достигается поворотом качалки 38, которая через тягу 39 поворачивает резьбовой стакан 46. При этом нижний и верхний стаканы 45, 43 поступательно перемещаются в противоположных направлениях, соответственно противоположным направлениям их резьб. Верхний стакан 43 удерживается от проворачивания своими верхними шлицами, а нижний стакан 45 - скользящим шлицевым соединением с верхним стаканом 43. Далее перемещение через тяги верхней 9 и нижней 10 ползушек передаются на корпуса верхней ползушки 18 и нижней 27. Затем через качалки 17 и тяги 16, 29 достигается изменение угла установки лопастей обоих винтов на одинаковую величину, но в разные направления.Differential pitch control is achieved by turning the
Изменение угла установки лопастей по каналам общего, циклического и дифференциального шага достигается за счет поворота поводков 50 втулок несущих винтов относительно оси лопасти за счет упругих деформаций (закручивания) торсиона 47. Взмах лопастей относительно горизонтального шарнира обеспечивается отклонением торсионов 47 втулок несущих винтов 1, 6 в вертикальной плоскости за счет изгиба торсиона 47. Для гашения колебаний в плоскости вращения в составе втулок несущих винтов 1, 6 применены балки упругие 30 в сочетании с демпферами трения 29, установленными в вертикальном шарнире 15.The change in the angle of installation of the blades along the channels of the general, cyclic and differential pitch is achieved by turning the
Осуществление изобретения позволяет снизить трудоемкость изготовления и обслуживания несущего винта и соосной несущей системы, а также уменьшить массу всей конструкции за счет исключения гидродемпферов из состава втулки верхнего винта и подшипниковых узлов горизонтального и осевого шарниров втулок обоих винтов и их замены на не нуждающиеся в периодической смазке в процессе эксплуатации - торсионы 47, упругие балки 30 с демпферами трения 29 в узле вертикального шарнира 15, также изобретение позволяет обеспечить возможность складывания лопастей.The implementation of the invention makes it possible to reduce the labor intensity of manufacturing and maintenance of the rotor and the coaxial bearing system, as well as to reduce the weight of the entire structure by eliminating the hydraulic dampers from the upper rotor hub and bearing assemblies of the horizontal and axial hinges of the bushings of both propellers and replacing them with those that do not need periodic lubrication in during operation -
Для предложенных несущего винта и втулки разработана конструкторская документация. Для изготовления используются современные технологии и материалы. К примеру, валы 11, 13, а также тяги 9, 10 выполнены из стальных сплавов. Кожухи 49 втулок 1, 6 выполнены из стеклопластика. Качалки 17 и ряд других элементов выполнены из алюминиевых сплавов. Балка упругая 30 и ряд других элементов выполнены из титанового сплава. Демпферы 29 представляют собой стальной полый цилиндр с нанесенным антифрикционным покрытием на тканевой основе.Design documentation has been developed for the proposed main rotor and hub. For manufacturing, modern technologies and materials are used. For example,
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108521A RU2756861C1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Coaxial main rotor of rotorcraft |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021108521A RU2756861C1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Coaxial main rotor of rotorcraft |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2756861C1 true RU2756861C1 (en) | 2021-10-06 |
Family
ID=77999943
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021108521A RU2756861C1 (en) | 2021-03-30 | 2021-03-30 | Coaxial main rotor of rotorcraft |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2756861C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1824346A1 (en) * | 1988-11-24 | 1993-06-30 | Sergej A Ovechkin | Column of coaxial main rotors |
EP1640266B1 (en) * | 2004-09-28 | 2007-04-18 | Agusta S.p.A. | Helicopter rotor with a vibration damping device |
RU2349504C1 (en) * | 2007-06-14 | 2009-03-20 | Вячеслав Иванович Пивоваров | Propeller |
RU2412081C1 (en) * | 2009-10-15 | 2011-02-20 | Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" | Aligned rotor system |
CN104554719A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-29 | 田刚印 | Rotor wing driving method and device |
-
2021
- 2021-03-30 RU RU2021108521A patent/RU2756861C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1824346A1 (en) * | 1988-11-24 | 1993-06-30 | Sergej A Ovechkin | Column of coaxial main rotors |
EP1640266B1 (en) * | 2004-09-28 | 2007-04-18 | Agusta S.p.A. | Helicopter rotor with a vibration damping device |
RU2349504C1 (en) * | 2007-06-14 | 2009-03-20 | Вячеслав Иванович Пивоваров | Propeller |
RU2412081C1 (en) * | 2009-10-15 | 2011-02-20 | Закрытое акционерное общество "АВИА-ПРОЕКТ" | Aligned rotor system |
CN104554719A (en) * | 2013-10-23 | 2015-04-29 | 田刚印 | Rotor wing driving method and device |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10384771B2 (en) | Gimbaled tail rotor hub with spherical elastomeric centrifugal force bearing for blade retention and pitch change articulation | |
JP2768826B2 (en) | Duct fan and pitch controller for tail rotor of rotary wing aircraft | |
US7871034B2 (en) | Rotor hub systems and methods | |
US6695254B2 (en) | Rotary-wing aircraft rotor with constant velocity drive | |
EP2223854A1 (en) | Helicopter rotor | |
EP0086490B1 (en) | Twin tension/torsion beam rotor system | |
US2757745A (en) | Variable pitch rotor blade construction | |
CA2113179C (en) | Ducted tail rotor for rotary wing aircraft providing torque reaction and yaw attitude control | |
US4203709A (en) | Helicopter rotor and blade connection | |
RU2756861C1 (en) | Coaxial main rotor of rotorcraft | |
RU2678228C2 (en) | Modular rotor craft rotor hub system | |
US9074638B2 (en) | Multilink constant velocity joint | |
EP2799730B1 (en) | Hybrid sliding element and elastomeric bearing | |
US5297934A (en) | Compensation for kinematic foreshortening effect in pitch control system for rotary wing aircraft | |
US4502840A (en) | Blade pitch control in rotatable bladed devices for vehicles | |
RU2307766C1 (en) | Coaxial lifting system | |
RU2412081C1 (en) | Aligned rotor system | |
RU2544442C1 (en) | Screw propeller | |
RU2401773C1 (en) | Helicopter rotor hub | |
RU169569U1 (en) | Helicopter tail rotor bushing | |
RU2533374C1 (en) | Helicopter | |
RU120627U1 (en) | COAXY BEARING SYSTEM | |
RU2728945C1 (en) | Helicopter swashplate | |
RU2746024C2 (en) | Airscrew hub with automatic swashplate | |
JP2774786B2 (en) | MDC system |