RU2799170C1 - Screw for hovering aircraft - Google Patents

Screw for hovering aircraft Download PDF

Info

Publication number
RU2799170C1
RU2799170C1 RU2021137279A RU2021137279A RU2799170C1 RU 2799170 C1 RU2799170 C1 RU 2799170C1 RU 2021137279 A RU2021137279 A RU 2021137279A RU 2021137279 A RU2021137279 A RU 2021137279A RU 2799170 C1 RU2799170 C1 RU 2799170C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
specified
axis
weight
main rotor
rotor shaft
Prior art date
Application number
RU2021137279A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Аттилио КОЛОМБО
Габриеле КАЦЦУЛАНИ
Симоне СИНКУЕМАНИ
Ферруччио РЕСТА
Франческо БРАГХИН
Original Assignee
ЛЕОНАРДО С.п.А.
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 ЛЕОНАРДО С.п.А. filed Critical ЛЕОНАРДО С.п.А.
Application granted granted Critical
Publication of RU2799170C1 publication Critical patent/RU2799170C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: hovering aircrafts.
SUBSTANCE: screw (3) for hovering aircraft (1) contains a bushing (5) rotating around the axis (A), containing a group (9) of blades, a main rotor shaft (6) configured to be connected to the power unit of the aircraft (1) and functionally connected to the sleeve (5) to rotate the sleeve (5) around the axis (A), and the absorbing device (15) to absorb the transmission of vibrations from the main rotor shaft (6) to the aircraft (1) parallel to the specified axis (A). The absorbing device (15) contains a casing (20), the first weight (21) free to oscillate parallel to the specified axis (A) relative to the casing (20) and resiliently connected to the casing (20), the second weight (25) free to oscillate parallel to the specified axis (A), connecting means (30) configured to move the first and second weights (21, 25) in one piece along said axis (A) when the angular velocity (Ω) of the shaft (6) of the main rotor takes on the first value (Ω1), and actuators (35) for separating the first and second loads (21, 25) when the angular velocity (Ω) of the shaft (6) of the main rotor takes on the second value (Ω2) different from the first value (Ω1).
EFFECT: possibility of absorption of axial vibrations of the propeller at different angular velocities by passive absorbers is provided.
17 cl, 5 dwg

Description

Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications

Настоящая патентная заявка имеет приоритет над европейской патентной заявкой № 19180113.3, поданной 13/06/2019, полное раскрытие которой включено в настоящий документ путем ссылки.This patent application takes precedence over European Patent Application No. 19180113.3 filed on 06/13/2019, the full disclosure of which is hereby incorporated by reference.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF TECHNOLOGY TO WHICH THE INVENTION RELATES

Настоящее изобретение относится к винту для способного к зависанию летательного аппарата, такого как, например, вертолет, конвертоплан или комбинированный вертолет.The present invention relates to a propeller for a hovering aircraft such as, for example, a helicopter, tiltrotor or hybrid helicopter.

В частности, настоящее изобретение относится к винту для вертолета.In particular, the present invention relates to a helicopter propeller.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

Как известно, вертолеты в основном содержат фюзеляж, несущий винт, расположенный на верхней части фюзеляжа и выполненный с возможностью вращаться вокруг своей собственной оси, и рулевой винт, расположенный на конце фюзеляжа.As is known, helicopters generally comprise a fuselage, a main rotor located on the top of the fuselage and configured to rotate about its own axis, and a tail rotor located at the end of the fuselage.

Более подробно, каждый несущий или рулевой винт, в свою очередь, в основном содержит:In more detail, each main or tail rotor, in turn, mainly contains:

- силовой блок;- power block;

- втулку, выполненную с возможностью вращаться вокруг вышеупомянутой оси, и оснащенную группой лопастей, радиально прикрепленных к вышеупомянутой втулке и выступающих из нее; и- a sleeve rotatable about the aforementioned axis, and equipped with a group of blades radially attached to and protruding from the aforementioned sleeve; And

- вал несущего винта, соединенный с силовым блоком и функционально соединенный с втулкой для приведения во вращение.- the main rotor shaft connected to the power unit and functionally connected to the sleeve for rotation.

Кроме того, каждый несущий винт содержит блок передачи, размещенный между силовым блоком и валом несущего винта, и снабженный вспомогательной коробкой, неподвижной относительно оси вращения вала несущего винта и удерживаемой на фюзеляже вертолета.In addition, each main rotor contains a transmission unit located between the power unit and the main rotor shaft, and equipped with an auxiliary box, fixed relative to the axis of rotation of the main rotor shaft and held on the helicopter fuselage.

В частности, вспомогательную коробку блока передачи удерживается на фюзеляже группой штанг, которые наклонены относительно оси вращения вала несущего винта, и балкой, известной в отрасли промышленности как “рулевая балка”.In particular, the auxiliary transmission unit box is held on the fuselage by a group of rods that are inclined relative to the axis of rotation of the main rotor shaft, and a beam, known in the industry as a “rudder beam”.

Работа несущего винта представляет наиболее значительный источник вибрации, передаваемой вертолету по существу за счет циклического изменения аэродинамической нагрузки, действующей на каждую лопасть.The operation of the main rotor represents the most significant source of vibration transmitted to the helicopter essentially due to the cyclic change in the aerodynamic load acting on each blade.

Фактически, во время каждого полного вращения вала несущего винта каждая лопасть несущего винта подвергается, во вращающейся системе отсчета, периодическим нагрузкам при частотах Ω и их кратным (2*Ω, 3*Ω, и т.д.), где Ω представляет собой скорость вращения вала несущего винта. В свою очередь, нагрузки, которым подвергается лопасть, вызывают переменные инерционные и конструктивные нагрузки, которые также являются периодическими.In fact, during each complete rotation of the main rotor shaft, each rotor blade is subjected, in a rotating frame of reference, to periodic loads at frequencies Ω and their multiples (2*Ω, 3*Ω, etc.), where Ω is the speed rotor shaft rotation. In turn, the loads to which the blade is subjected cause variable inertial and structural loads, which are also periodic.

Более конкретно, вышеупомянутые нагрузки вызывают силы и моменты, которые изменяются во времени, которые передаются фюзеляжу через втулку и опорную конструкцию несущего винта, ухудшая комфорт пассажиров в фюзеляже.More specifically, the aforementioned loads cause forces and moments that vary with time, which are transmitted to the fuselage through the rotor hub and support structure, degrading the comfort of passengers in the fuselage.

Вибрационные нагрузки действуют на втулку и вал несущего винта, как в осевом направлении, так и ортогонально оси вращения вала несущего винта.Vibration loads act on the hub and the main rotor shaft, both in the axial direction and orthogonally to the axis of rotation of the main rotor shaft.

В отрасли промышленности известно, что осевые вибрационные нагрузки, действующие на лопасть винта, передаются только к втулке, а, следовательно, к фюзеляжу, с угловыми частотами N*Ω и их относительными кратными, где Ω представляет собой скорость вращения вала несущего винта, а N представляет количество лопастей винта.It is known in the industry that axial vibration loads acting on a propeller blade are transmitted only to the hub, and therefore to the fuselage, with angular frequencies N*Ω and their relative multiples, where Ω is the speed of rotation of the rotor shaft, and N represents the number of propeller blades.

И наоборот, для вибрационных нагрузок, ортогональных оси вращения вала несущего винта в системе вращения, только гармоники с угловыми частотами (N+1)*Ω, (N-1)*Ω и кратными им передаются неподвижной системе через втулку, но они также принимаются втулкой, а, следовательно, воспринимаются на фюзеляже с угловыми частотами N*Ω и связанными кратными 2*N*Ω, 3*N*Ω и т.д.Conversely, for vibration loads orthogonal to the axis of rotation of the main rotor shaft in the rotation system, only harmonics with angular frequencies (N+1)*Ω, (N-1)*Ω and multiples of them are transmitted to the fixed system through the hub, but they are also received sleeve, and, therefore, are perceived on the fuselage with angular frequencies N*Ω and related multiples of 2*N*Ω, 3*N*Ω, etc.

Из вышеизложенного следует, что в отрасли промышленности отчетливо ощущается потребность в ограничении передачи от вала несущего винта к фюзеляжу вибраций с вышеупомянутой угловой частотой, равной произведению скорости вращения вала несущего винта и количества лопастей винта, т.е. N*Ω, которая безусловно является гармоникой с наибольшей амплитудой.It follows from the above that there is a clear need in the industry to limit the transmission from the main rotor shaft to the fuselage of vibrations with the above-mentioned angular frequency equal to the product of the rotation speed of the main rotor shaft and the number of propeller blades, i.e. N*Ω, which is by far the harmonic with the largest amplitude.

Для этой цели известны пассивные и активные поглощающие устройства, которые выполнены с возможностью поглощать передачу вибраций к фюзеляжу.For this purpose, passive and active damping devices are known which are adapted to absorb the transmission of vibrations to the fuselage.

Активные поглощающие устройства представляют собой по существу исполнительные устройства, которые оказывают гармоническую силу на втулку или вал несущего винта, которая противодействует силе, создающей вибрации.Active dampers are essentially actuators that exert a harmonic force on the rotor hub or shaft that counteracts the force that creates vibration.

Пример этих активных поглощающий устройств проиллюстрирован в патентной заявке EP-A-2857313, на имя того же заявителя.An example of these active absorbing devices is illustrated in patent application EP-A-2857313, in the name of the same applicant.

Эта патентная заявка описывает использование пары исполнительных устройств, функционально соединенных с валом несущего винта и управляемых так, чтобы создавать соответствующие противодействующие силы на вале несущего винта, имеющего компоненты в плоскости, ортогональной оси вращения вала несущего винта.This patent application describes the use of a pair of actuators operatively coupled to the main rotor shaft and controlled to create appropriate counter forces on the main rotor shaft having components in a plane orthogonal to the main rotor shaft's axis of rotation.

Дополнительные примеры активных поглощающих устройств описаны в патентной заявке US-A-2016/0325828 и в патенте US-B-8,435,200.Additional examples of active absorbing devices are described in US-A-2016/0325828 and US-B-8,435,200.

Кроме того, US-A1-2013/0011260 описывает устройство уменьшения вибраций, содержащее: упругое тело; динамический груз; и управляемый груз. Динамический груз поддерживают объектом уменьшения вибраций через упругое тело. Исполнительное устройство заставляет управляемый груз перемещаться относительно динамического груза. Такое устройство уменьшения вибраций может изменять частоту и амплитуду, при которой динамический груз вибрирует относительно объекта уменьшения вибраций, вызывая соответствующее перемещение управляемого груза относительно динамического груза, тем самым позволяя более надежно уменьшать вибрации объекта. Кроме того, такое устройство уменьшения вибраций может уменьшать вибрацию некоторой частоты объекта уменьшения вибраций, даже когда управляемый груз зафиксирован относительно динамического груза.In addition, US-A1-2013/0011260 describes a vibration reduction device comprising: an elastic body; dynamic load; and controlled cargo. The dynamic load is supported by a vibration reduction object through an elastic body. The actuator causes the controlled load to move relative to the dynamic load. Such a vibration reduction device can change the frequency and amplitude at which the dynamic weight vibrates relative to the vibration reduction object, causing the controlled weight to move relative to the dynamic weight accordingly, thereby allowing the vibration of the object to be more reliably reduced. In addition, such a vibration reduction device can reduce the vibration of a certain frequency of the vibration reduction object even when the controlled weight is fixed relative to the dynamic weight.

Активные поглощающие устройства имеют преимущества, заключающиеся в том, что они способны преобразовывать свои свойства в соответствии с изменениями вибрационных условий втулки и вала несущего винта.Active damping devices have the advantage that they are able to change their properties in accordance with changes in the vibration conditions of the rotor hub and shaft.

Пассивные поглощающие устройства в основном содержат резонирующие системы, оснащенные грузами, подвешенными к валу несущего винта или втулке упругой системой. Вибрация этих подвешенных грузов позволяет по меньшей мере частично поглощать передачу вибраций к фюзеляжу. Эти поглощающие устройства обычно настроены на точную частоту вибраций, подлежащих поглощению, подходящим выбором значения подвешенного груза и жесткости упругой системы.Passive draft devices mainly contain resonating systems equipped with weights suspended from the main rotor shaft or hub by an elastic system. The vibration of these suspended weights makes it possible to at least partially absorb the transmission of vibrations to the fuselage. These absorbers are usually tuned to the exact frequency of the vibrations to be absorbed by a suitable choice of the value of the suspended load and the stiffness of the elastic system.

В некоторых типах вертолетов можно выборочно менять угловую скорость вращения вала несущего винта между:In some types of helicopters, it is possible to selectively change the angular speed of rotation of the main rotor shaft between:

- первым номинальным значением, которое используют в нормальных рабочих условиях вертолета; и- the first nominal value, which is used in normal operating conditions of the helicopter; And

- вторым значением, большим первого значения, которое используют в особых рабочих условиях вертолета.- a second value greater than the first value, which is used in the special operating conditions of the helicopter.

В качестве примера, второе значение равно 102% от первого значения.As an example, the second value is 102% of the first value.

Это изменение угловой скорости смещает угловую частоту вибрационных нагрузок, передаваемых к фюзеляжу, делая частично неэффективными пассивные резонансные поглотители, которые эффективны только в очень нормальном диапазоне частот, отцентрированном на резонансную частоту.This change in angular velocity shifts the angular frequency of the vibration loads transmitted to the fuselage, making passive resonant absorbers partially ineffective, which are only effective in a very normal frequency range centered on the resonant frequency.

Это происходит поскольку пассивные поглотители обычно настроены на первое номинальное значение угловой скорости вала несущего винта, и поэтому не полностью оптимизированы для поглощения передачи вибраций к фюзеляжу, когда вал несущего винта вращается при второй угловой скорости.This is because passive absorbers are typically set to the first nominal value of the main rotor shaft angular velocity, and therefore are not fully optimized to absorb the transmission of vibrations to the fuselage when the main rotor shaft rotates at the second angular velocity.

В отрасли промышленности существует понимание необходимости поглощать передачу осевых вибраций к фюзеляжу оптимальным образом, как при первой угловой скорости, так и при второй угловой скорости вала несущего винта, а также при дополнительных угловых скоростях, в то же время сохраняя конструктивную и внедренческую простоту пассивных поглотителей.There is an industry awareness of the need to absorb the transmission of axial vibrations to the fuselage in an optimal way, both at the first angular velocity and at the second angular velocity of the main rotor shaft, as well as at additional angular velocities, while maintaining the design and implementation simplicity of passive absorbers.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

Задача настоящего изобретения заключается в предложении винта для способного к зависанию летательного аппарата, который позволяет удовлетворить вышеупомянутую необходимость простым и недорогим образом.It is an object of the present invention to provide a propeller for a hovering aircraft which can satisfy the above need in a simple and inexpensive manner.

Вышеупомянутую задачу достигают настоящим изобретением, в той мере, в какой оно относится к винту для способного к зависанию летательного аппарата, как определено в пункте 1 формулы изобретения.The above object is achieved by the present invention, as far as it relates to a propeller for a hovering aircraft as defined in claim 1 of the claims.

Краткое описание чертежейBrief description of the drawings

Для лучшего понимания настоящего изобретения ниже описан предпочтительный вариант выполнения, исключительно путем неограничивающего примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment is described below, solely by way of non-limiting example and with reference to the accompanying drawings, in which:

- Фигура 1 представляет собой вид спереди вертолета, содержащего винт согласно варианту выполнения настоящего изобретения, с частями, не полностью представленными для ясности;- Figure 1 is a front view of a helicopter containing a propeller according to an embodiment of the present invention, with parts not fully shown for clarity;

- Фигура 2 представляет собой вид спереди, в увеличенном масштабе, трансмиссионного кожуха винта на Фигуре 1;- Figure 2 is a front view, on an enlarged scale, of the transmission casing of the screw in Figure 1;

- Фигура 3 показывает, в увеличенном масштабе, поглощающее устройство на Фигуре 2; и- Figure 3 shows, on an enlarged scale, the absorbing device of Figure 2; And

- Фигуры 4 и 5 показывают, в дополнительно увеличенном масштабе, поглощающее устройство на Фигурах 2 и 3 в соответствующих рабочих конфигурациях, используемых, когда угловая скорость вала несущего винта принимает, соответственно, первое и второе значение, отличные друг от друга.- Figures 4 and 5 show, on a further enlarged scale, the draft device of Figures 2 and 3 in the respective operating configurations used when the angular velocity of the main rotor shaft takes, respectively, the first and second values different from each other.

ЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯBEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

Ссылаясь на Фигуру 1, ссылочная позиция 1 указывает способный к зависанию летательный аппарат, в частности, вертолет, в основном содержащий фюзеляж 2, несущий винт 3, расположенный наверху фюзеляжа 2 и вращающийся вокруг оси A, и рулевой винт 4, расположенный на конце фюзеляжа 2 и вращающийся вокруг своей оси, поперечной оси A.Referring to Figure 1, reference numeral 1 indicates a hover-capable aircraft, in particular a helicopter, mainly comprising a fuselage 2, a main rotor 3 located at the top of the fuselage 2 and rotating about an axis A, and a tail rotor 4 located at the end of the fuselage 2 and rotating around its own axis transverse to axis A.

Более подробно, винт 3 содержит полую втулку 5 с осью A, несущую группу консольно-установленных лопастей 9, которые продолжаются радиально оси A.In more detail, the propeller 3 comprises a hollow hub 5 with an axis A carrying a group of cantilevered blades 9 which extend radially to the axis A.

Ссылаясь на Фигуру 2, винт 3 также содержит вал 6 несущего винта, вращающийся вокруг оси A с угловой скоростью Ω относительно системы отсчета, выполненной за одно целое с фюзеляжем 2, угловым образом выполненный за одно целое со втулкой 5, и соединенный, не показанным образом, с силовым блоком, например, турбиной, переносимой вертолетом 1.Referring to Figure 2, propeller 3 also comprises a main rotor shaft 6 rotating about axis A with an angular velocity Ω relative to a frame of reference, integral with fuselage 2, angularly integral with hub 5, and connected in a manner not shown , with a power unit, such as a turbine, carried by helicopter 1.

Винт 3 также содержит блок 7 передачи, выполненный с возможностью передавать движущую силу от силового блока к валу 6 несущего винта.The propeller 3 also includes a transmission unit 7 configured to transmit the driving force from the power unit to the main rotor shaft 6 .

Подробно, блок 7 передачи содержит, в частности, статор 8, который является неподвижным относительно оси A.In detail, the transmission unit 7 comprises, in particular, a stator 8 which is stationary with respect to the axis A.

Статор 8 соединен с фюзеляжем 2 известным образом, например, рулевой балкой и группой штанг, наклоненных относительно оси A.The stator 8 is connected to the fuselage 2 in a known way, for example, by a steering beam and a group of rods inclined relative to the axis A.

Кроме того, силовой блок является выборочно управляемым, чтобы приводить во вращение вал 6 несущего винта, втулку 5, и лопасти 9 вокруг оси A:In addition, the power unit is selectively controllable to drive the main rotor shaft 6, the hub 5, and the blades 9 around axis A:

- с угловой скоростью, Ω, равной номинальному значению Ω1, в нормальных рабочих условиях вертолета 1; или- with an angular velocity, Ω, equal to the nominal value Ω1, under normal operating conditions of helicopter 1; or

- с угловой скоростью Ω, равной значению Ω2, отличному от номинального значения Ω1, в особых рабочих условиях вертолета 1.- with an angular velocity Ω equal to the value Ω2 different from the nominal value Ω1, in the special operating conditions of helicopter 1.

В показанном случае значение Ω2 больше номинального значения Ω1.In the case shown, the value of Ω2 is greater than the nominal value of Ω1.

Более конкретно, угловая скорость Ω2 равна приблизительно 102% от угловой скорости Ω1.More specifically, the angular velocity Ω2 is approximately 102% of the angular velocity Ω1.

Вал 6 несущего винта частично вмещен внутри втулки 5 и угловым образом выполнен за одно целое с втулкой 5 (Фигура 2).The main rotor shaft 6 is partially housed inside the sleeve 5 and is angularly made in one piece with the sleeve 5 (Figure 2).

В частности, вал 6 несущего винта является полым.In particular, the rotor shaft 6 is hollow.

Винт 3 также содержит устройство 15 поглощения вибраций для поглощения передачи вибраций к фюзеляжу 2 параллельно оси A. Другими словами, поглощающее устройство 15 поглощает осевые вибрации на вале 6 несущего винта.The propeller 3 also includes a vibration absorbing device 15 for absorbing the transmission of vibrations to the fuselage 2 parallel to the axis A. In other words, the absorbing device 15 absorbs axial vibrations on the rotor shaft 6 .

В показанном случае поглощающее устройство 15 является пассивным и перестраиваемым.In the case shown, the absorbing device 15 is passive and tunable.

Поглощающее устройство 15 также соосно оси A.Draft device 15 is also coaxial with axis A.

Поглощающее устройство 15 в основном содержит (Фигуры 3-5):Absorbing device 15 mainly contains (Figures 3-5):

- кожух 20, продолжающийся вдоль оси A;- casing 20, continuing along the axis A;

- груз 21, выполненный с возможностью скользить внутри кожуха 20 параллельно оси A; и- weight 21, made with the possibility of sliding inside the casing 20 parallel to the axis A; And

- упругие средства 22 для поддержки груза 21 скользящим образом вдоль оси A внутри кожуха 20.- elastic means 22 for supporting the load 21 in a sliding manner along the axis A inside the casing 20.

Упругие средства 22 размещены между кожухом 20 и грузом 21, и имеют общую жесткость k параллельно оси A.The elastic means 22 are placed between the casing 20 and the load 21 and have a total stiffness k parallel to the axis A.

Более конкретно, кожух 20 содержит: More specifically, the casing 20 includes:

- пару осевых концевых стенок 50 и 51, по существу ортогональных оси A; иa pair of axial end walls 50 and 51 substantially orthogonal to axis A; And

- цилиндрическую стенку 52, продолжающуюся между стенками 50 и 51.a cylindrical wall 52 extending between walls 50 and 51.

Упругие средства 22 содержат пару пружин 23, расположенных на соответствующих взаимно противоположных осевых сторонах груза 21, между грузом 21 и кожухом 20.The elastic means 22 contain a pair of springs 23 located on the respective mutually opposite axial sides of the load 21, between the load 21 and the casing 20.

В показанном случае пружины 23 представляют собой спиральные пружины в “параллельной” конфигурации, т.е. они подвергаются такой же деформации во время колебательного движения. Из этого следует, что каждая пружина 23 имеет жесткость, равную k/2.In the case shown, the springs 23 are coil springs in a "parallel" configuration, i. they undergo the same deformation during oscillatory motion. It follows from this that each spring 23 has a stiffness equal to k/2.

Одна из пружин 23 размещена между грузом 21 и стенкой 50 кожуха 20, а другая пружина 23 размещена между грузом 21 и стенкой 51 кожуха 20.One of the springs 23 is placed between the load 21 and the wall 50 of the casing 20, and the other spring 23 is placed between the load 21 and the wall 51 of the casing 20.

Предпочтительно, поглощающее устройство 15 также содержит:Preferably, absorbent device 15 also comprises:

- дополнительный груз 25, также скользящий внутри кожуха 20 параллельно оси A;- additional weight 25, also sliding inside the casing 20 parallel to the axis A;

- соединительный элемент 30, который делает грузы 21 и 25 за одно целое подвижными вдоль оси A, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω1 и- the connecting element 30, which makes the weights 21 and 25 in one piece movable along the axis A, when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 takes on the value Ω1 and

- исполнительное устройство 35, активируемое для разъединения грузов 21 и 25, относительно поступательного перемещения вдоль оси A, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω2.- an actuator 35 activated to separate the weights 21 and 25 relative to the translational movement along the axis A, when the angular velocity Ω of the main rotor shaft 6 takes on the value Ω2.

В показанном случае кожух 20 соединен со статором 8.In the case shown, the casing 20 is connected to the stator 8.

Альтернативно, кожух 20 вмещен внутри вала 6 несущего винта, как показано пунктирной линией на Фигуре 2. В этом варианте выполнения поглощающее устройство 15 также содержит токосъемное кольцо, выполненное с возможностью соединять источник питания, расположенный на борту фюзеляжа 2, с исполнительным устройством 35.Alternatively, the shroud 20 is housed within the rotor shaft 6, as shown by the dotted line in Figure 2. In this embodiment, the damper 15 also includes a slip ring configured to connect a power source located on board the fuselage 2 to an actuator 35.

Когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω1, поглощающее устройство 15 ведет себя подобно настроеному поглотителю груза, имеющему груз, равный сумме грузов 21 и 25, и жесткость k вдоль оси A. Эти значения груза и жесткости определяют таким образом, что поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту, равную Ω1 и, поэтому поглощает передачу вибраций вдоль оси A с этой угловой частотой Ω1 к фюзеляжу 2.When the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 takes on the value Ω1, the draft gear 15 behaves like a tuned load absorber having a load equal to the sum of the weights 21 and 25 and a stiffness k along axis A. These load and stiffness values are determined in such a way that the absorber device 15 is tuned to an angular frequency equal to Ω1 and therefore absorbs the transmission of vibrations along axis A with this angular frequency Ω1 to the fuselage 2.

И наоборот, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω2, поглощающее устройство 15 ведет себя подобно настроенному поглотителю груза, имеющему груз, равный грузу 21 и жесткость k вдоль оси A. Эти значения грузов и жесткости определяют, таким образом, что поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту, равную Ω2 и, поэтому поглощает передачу вибраций вдоль оси A с этой угловой частотой Ω2 к фюзеляжу 2.Conversely, when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 takes on the value Ω2, the draft gear 15 behaves like a tuned load absorber having a weight equal to the weight 21 and a stiffness k along the A axis. device 15 is tuned to an angular frequency Ω2 and therefore absorbs the transmission of vibrations along axis A with this angular frequency Ω2 to the fuselage 2.

Более подробно, соединительный элемент 30 является магнитным. Более конкретно, грузы 21 и 25 выполнены из намагничиваемого материала, предпочтительно ферромагнитного.In more detail, the connecting element 30 is magnetic. More specifically, weights 21 and 25 are made of a magnetizable material, preferably ferromagnetic.

Соединительный элемент 30 представляет собой постоянный магнит, прикрепленный к грузу 21.The connecting element 30 is a permanent magnet attached to the load 21.

В показанном случае соединительный элемент 30 выполнен с возможностью создавать первое магнитное поле, ориентированное параллельно оси A.In the case shown, the connecting element 30 is configured to create a first magnetic field oriented parallel to axis A.

Соединительный элемент 30 также содержит пару дисков 31 и 32, соосных относительно оси A и прикрепленных к грузу 21.The connecting element 30 also contains a pair of discs 31 and 32 coaxial with respect to axis A and attached to the weight 21.

Диски 31 и 32 определяют соответствующие взаимно противоположные полюсы постоянного магнита.Disks 31 and 32 define respective mutually opposite poles of the permanent magnet.

Груз 21 содержит (Фигуры 4 и 5) осевой конец 26, расположенный на стороне около стенки 50, принимающий соединительный элемент 30 неподвижным образом, и определяющий плечо 34, с формой усеченного конуса в показанном случае.The load 21 comprises (Figures 4 and 5) an axial end 26 located on the side near the wall 50, receiving the connecting element 30 in a fixed manner, and defining a shoulder 34, with the shape of a truncated cone in the case shown.

Груз 25 содержит осевой конец 24, противоположный стенке 50, и обращенный к осевому концу 26 груза 21.The load 25 contains an axial end 24 opposite the wall 50 and facing the axial end 26 of the load 21.

Более конкретно, осевой конец 24 содержит:More specifically, the axial end 24 contains:

- плечо 28, выполненное с возможностью упираться в плечо 34, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна значению Ω1; и- arm 28 configured to abut against arm 34 when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 is equal to the value Ω1; And

- плечо 29, которое в осевом направлении противоположно плечу 28.- arm 29, which is axially opposite to arm 28.

В показанном случае плечо 28 имеет форму усеченного конуса, а плечо 29 имеет форму плоского кольца.In the case shown, the shoulder 28 is in the form of a truncated cone, and the shoulder 29 is in the form of a flat ring.

В конфигурации, показанной на Фигурах 4 и 5, соединительный элемент 30 оказывает силу притяжения Fm на груз 25, которая направлена параллельно оси A и ориентирована в том же направлении, что и сила гравитации, от стенки 50 к стенке 51 (т.е. вниз на Фигурах 2-5).In the configuration shown in Figures 4 and 5, the connector 30 exerts an attractive force Fm on the weight 25 which is parallel to axis A and oriented in the same direction as the gravity force from wall 50 to wall 51 (i.e. downward in Figures 2-5).

Впоследствии, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω1, груз 25 подвергается силе веса, силе Fm и внутренней силе. Соединительный элемент 30 и груз 25 имеют такое размеры, что результирующая вышеупомянутых сил оставляет груз 25 удерживаемым на грузе 21.Subsequently, when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 becomes Ω1, the load 25 is subjected to a weight force, a force Fm, and an internal force. The connector 30 and the weight 25 are sized such that the resultant of the aforementioned forces leaves the weight 25 held onto the weight 21.

Исполнительное устройство 35 является выборочно управляемым для оказания силы Fa на груз 25, которая направлена параллельно оси A и ориентирована в противоположном направлении силе гравитации, от стенки 51 к стенке 50 (т.е. вверх на Фигурах 4 и 5).Actuator 35 is selectively controllable to exert a force Fa on load 25 that is parallel to axis A and oriented in the opposite direction to the force of gravity, from wall 51 to wall 50 (ie, upwards in Figures 4 and 5).

Впоследствии, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω2, груз 25 подвергается силе веса, силе Fm, внутренней силе и дополнительной силе Fa.Subsequently, when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 becomes Ω2, the load 25 is subjected to a weight force, a force Fm, an internal force, and an additional force Fa.

Исполнительное устройство 35 имеет такой размер, чтобы создавать силу Fa с таким значением, чтобы результирующая вышеупомянутых сил, оказываемых на груз 25, была направлена от стенки 51 к стенке 50, и в осевом направлении отделяет груз 25 от груза 21.The actuating device 35 is sized to generate a force Fa of such a value that the resultant of the aforementioned forces exerted on the load 25 is directed from the wall 51 to the wall 50 and separates the load 25 from the load 21 in the axial direction.

Более подробно, исполнительное устройство 35 является электромагнитным.In more detail, the actuator 35 is electromagnetic.

Более подробно, исполнительное устройство 35 содержит:In more detail, the actuator 35 includes:

- генератор тока, который не показан;- a current generator, which is not shown;

- группу тороидальных электрических обмоток 36 (показана только схематично), имеющих кольцевую форму вокруг оси A; и- a group of toroidal electrical windings 36 (shown only schematically) having an annular shape around axis A; And

- генератор 27 магнитного поля, выполненный с возможностью создавать второе магнитное поле, ориентированное радиально оси A, и за одно целое определенное с грузом 25.- a magnetic field generator 27 configured to create a second magnetic field oriented radially to axis A and integrally determined with the load 25.

Более подробно, тороидальные электрические обмотки 36 вмещены внутри металлической арматуры 49 из ферромагнитного материала, прикрепленной к кожуху 20 и имеющей функцию ориентирования магнитного поля, созданного генератором 27.In more detail, the toroidal electrical coils 36 are housed within a metal armature 49 of ferromagnetic material attached to the housing 20 and having the function of orienting the magnetic field generated by the generator 27.

Генератор 27, наоборот, является подвижным относительно кожуха 20, параллельно оси A.Generator 27, on the other hand, is movable with respect to casing 20, parallel to axis A.

Более конкретно, генератор 27 расположен на в осевом направлении противоположной части груза 25 относительно конца 28 груза 25.More specifically, the generator 27 is located on the axially opposite part of the load 25 relative to the end 28 of the load 25.

Активация электрического генератора вызывает циркуляцию тока в электрических обмотках 36. Этот электрический ток циркулирует кольцевым образом относительно оси A и погружен во второе магнитное поле, радиальное оси A, созданное генератором 27 и связанное с ферромагнитным материалом арматуры 49.Activation of the electrical generator causes a current to circulate in the electrical windings 36. This electrical current circulates in an annular fashion about axis A and is immersed in a second magnetic field, radial to axis A, generated by the generator 27 and associated with the ferromagnetic material of the armature 49.

За счет действия силы Лоренца и того, что электрические обмотки 36 неподвижны относительно оси A, сила Fa создается на грузе 25.Due to the action of the Lorentz force and the fact that the electrical windings 36 are stationary relative to the axis A, the force Fa is generated on the load 25.

Поглощающее устройство 15 также содержит датчик 39 (показан только схематично на Фигурах 4 и 5), выполненный с возможностью создавать сигнал, связанный с угловой скоростью Ω вала 6 несущего винта и функционально соединенный с исполнительным устройством 35.The draft device 15 also includes a sensor 39 (shown only schematically in Figures 4 and 5) configured to produce a signal associated with the angular velocity Ω of the main rotor shaft 6 and operatively connected to the actuator 35.

В показанном случае датчик 39 прикреплен к стенке 50 кожуха 20.In the case shown, the sensor 39 is attached to the wall 50 of the casing 20.

Поглощающее устройство 15 также содержит блок 60 управления, функционально соединенный с датчиком 39 и исполнительным устройством 35, как схематично показано на Фигуре 3.The absorbing device 15 also includes a control unit 60 operatively connected to the sensor 39 and the actuator 35, as shown schematically in Figure 3.

Блок 60 управления, более подробно, запрограммирован на:The control unit 60, in more detail, is programmed to:

- деактивацию исполнительного устройства 35, когда датчик 39 обнаруживает, что угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω1 (Фигура 4), чтобы удерживать грузы 21 и 25 за одно целое друг с другом; и- deactivation of the actuator 35 when the sensor 39 detects that the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 takes on the value Ω1 (Figure 4) in order to keep the weights 21 and 25 in one piece with each other; And

- активацию исполнительного устройства 35, когда датчик 39 обнаруживает, что угловая скорость Ω вала 6 несущего винта принимает значение Ω2 (Фигура 5), чтобы отделять и разъединять грузы 21 и 25.- activation of the actuator 35 when the sensor 39 detects that the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 takes on the value Ω2 (Figure 5) in order to separate and separate the weights 21 and 25.

Поглощающее устройство 15 также содержит:Absorbing device 15 also contains:

- пару концов перемещающих элементов 40 и 41, неподвижных относительно кожуха 20 и расположенных на соответствующих противоположных сторонах грузов 21 и 25, и выполненных с возможностью определять соответствующие взаимно противоположные концевые упоры для колебательного движения грузов 21 и 25; и- a pair of ends of the moving elements 40 and 41, fixed relative to the casing 20 and located on the respective opposite sides of the weights 21 and 25, and configured to determine the respective mutually opposite end stops for the oscillatory movement of the weights 21 and 25; And

- удерживающий элемент 45 (Фигура 3), размещенный между кожухом 20 и грузом 21, и предназначенный для предотвращения вращения груза 21 вокруг оси A, следуя за скручиванием пружин 23 вокруг оси A.- a holding element 45 (Figure 3) placed between the casing 20 and the load 21, and designed to prevent the rotation of the load 21 around the axis A, following the twisting of the springs 23 around the axis A.

В частности, конец перемещающих элементов 40 и 41 соответственно расположен на стороне стенок 50 и 51 относительно груза 21.In particular, the end of the moving elements 40 and 41, respectively, is located on the side of the walls 50 and 51 relative to the load 21.

Когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна значению Ω1, а исполнительное устройство 35 таким образом деактивировано, конец перемещающих элементов 40 и 41 ограничивает совместное колебание грузов 21 и 25 параллельно оси A (Фигура 4).When the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 is equal to the value Ω1, and the actuator 35 is thus deactivated, the end of the moving elements 40 and 41 limits the joint oscillation of the weights 21 and 25 parallel to the axis A (Figure 4).

Когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна значению Ω2, а исполнительное устройство 35 таким образом активировано, конец перемещающегося элемента 40 упирается в плечо 29 груза 25, останавливая перемещение от груза 21 в направлении, параллельном оси A (Фигура 5).When the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 is equal to the value Ω2, and the actuator 35 is thus activated, the end of the moving element 40 abuts against the arm 29 of the load 25, stopping the movement from the load 21 in a direction parallel to axis A (Figure 5).

При использовании силовой блок приводит во вращение втулку 5, вал 6 несущего винта и лопасти 9 вокруг оси A посредством блока передачи 7.When used, the power unit rotates the sleeve 5, the main rotor shaft 6 and the blades 9 around the axis A through the transmission unit 7.

Описана работа вертолета 1, начиная от условия, в котором вал 6 несущего винта вращается вокруг оси A с угловой скоростью Ω, равной номинальному значению Ω1, со ссылкой на систему отсчета, выполненную за одно целое с фюзеляжем 2.The operation of the helicopter 1 is described, starting from the condition in which the main rotor shaft 6 rotates around the axis A with an angular velocity Ω equal to the nominal value Ω1, with reference to a frame of reference made in one piece with the fuselage 2.

Вращение втулки 5 и лопастей 9 создает вибрации, которые передаются к валу 6 несущего винта, а оттуда к фюзеляжу 2 вертолета 1.The rotation of the sleeve 5 and the blades 9 creates vibrations that are transmitted to the shaft 6 of the main rotor, and from there to the fuselage 2 of the helicopter 1.

Эти вибрации в основном имеют угловые частоты, равные N*Ω1 относительно неподвижной системы фюзеляжа.These vibrations mainly have angular frequencies equal to N*Ω1 relative to the fixed fuselage system.

Передача этих вибраций к фюзеляжу 2 поглощается поглощающим устройством 15.The transmission of these vibrations to the fuselage 2 is absorbed by the absorbing device 15.

Более подробно, датчик 39 обнаруживает угловую скорость Ω, как равную значению Ω1 вала 6 несущего винта, а блок 60 управления удерживает исполнительное устройство 35 деактивированным. В этих обстоятельствах в обмотках 36 не циркулирует электрический ток.In more detail, the sensor 39 detects the angular velocity Ω as equal to the value Ω1 of the rotor shaft 6, and the control unit 60 keeps the actuator 35 deactivated. Under these circumstances, no electric current circulates in the windings 36.

Груз 25 удерживается в контакте с грузом 21 постоянным магнитом соединительного элемента 30.The weight 25 is held in contact with the weight 21 by the permanent magnet of the connector 30.

Более конкретно, груз 25 подвергается силе веса, силе Fm, оказываемой магнитом соединительного элемента 30, и внутренней силе за счет своего собственного колебательного движения вдоль оси A. Эти силы имеют результирующую, ориентированную так, чтобы удерживать грузы 21 и 25 в контакте друг с другом.More specifically, weight 25 is subjected to a weight force, a force Fm exerted by the magnet of coupling 30, and an internal force due to its own oscillatory motion along axis A. These forces have a net force oriented so as to keep weights 21 and 25 in contact with each other. .

В этих условиях грузы 21 и 25 и генератор 27 колеблются за одно целое друг с другом вдоль оси A и упруго поддерживаются пружинами 23 в их колебательном движении вдоль оси A.Under these conditions, the weights 21 and 25 and the generator 27 oscillate in one piece with each other along the axis A and are elastically supported by the springs 23 in their oscillatory movement along the axis A.

Впоследствии поглощающее устройство 15 ведет себя подобно настроенному поглотителю груза, имеющего груз, равный сумме грузов 21 и 25, и жесткость k вдоль оси A. Эти значения груза и жесткости определяют таким образом, что поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту, равную Ω1. Поглощающее устройство 15, таким образом, эффективно поглощает передачу вибраций вдоль оси A с этой угловой частотой Ω1 к фюзеляжу 2.Subsequently, the draft gear 15 behaves like a tuned load absorber having a load equal to the sum of the weights 21 and 25 and a stiffness k along axis A. These load and stiffness values are determined such that the draft gear 15 is tuned to an angular frequency equal to Ω1. The absorber 15 thus effectively absorbs the transmission of vibrations along the axis A with this angular frequency Ω1 to the fuselage 2.

Колебание грузов 21 и 25 вдоль оси A ограничено концом перемещающих элементов 40 и 41 на стороне стенки 50 и стенки 51, соответственно.The oscillation of the weights 21 and 25 along axis A is limited by the end of the moving elements 40 and 41 on the side of the wall 50 and the wall 51, respectively.

Случайное вращение грузов 21 и 25 вокруг оси A предотвращается удерживающим элементом 45.Accidental rotation of weights 21 and 25 about axis A is prevented by holding element 45.

В особых условиях полета вертолета 1 силовой блок приводит во вращение вал 6 несущего винта вокруг оси A с угловой скоростью Ω, равной значению Ω2, со ссылкой на систему отсчета, составляющую одно целое с фюзеляжем 2.Under special flight conditions of the helicopter 1, the power unit rotates the main rotor shaft 6 around axis A with an angular velocity Ω equal to the value Ω2, with reference to the frame of reference constituting one with the fuselage 2.

Вибрации, созданные механическими и аэродинамическими нагрузками, связанными с вращением вала 6 несущего винта и втулки 5, в основном имеют угловые частоты, равные N*Ω2, относительно неподвижной системы отсчета фюзеляжа.Vibrations created by mechanical and aerodynamic loads associated with the rotation of the shaft 6 of the main rotor and the hub 5, mainly have angular frequencies equal to N*Ω2, relative to the fixed frame of the fuselage.

В этих условиях датчик 39 обнаруживает угловую скорость Ω, равную значению Ω2 вала 6 несущего винта, а блок 60 управления активирует исполнительное устройство 35 так, чтобы вызывать циркуляцию электрического тока в обмотках 36 и, тем самым создавать силу Fa на грузе 25.Under these conditions, the sensor 39 detects an angular velocity Ω equal to the value Ω2 of the main rotor shaft 6, and the control unit 60 activates the actuator 35 so as to cause the circulation of electric current in the windings 36 and thereby create a force Fa on the load 25.

Более конкретно, электрический ток, циркулирующий в обмотках 36 кольцевым образом к оси A, взаимодействует со вторым магнитным полем, созданным постоянным магнитом генератора 27.More specifically, the electric current circulating in the windings 36 in an annular manner towards axis A interacts with the second magnetic field generated by the permanent magnet of the generator 27.

Поскольку это магнитное поле ориентировано радиально оси A, параллельно оси A создается сила Лоренца, равная силе Fa между обмотками 36 и грузом 25, несущим постоянный магнит генератора 27.Since this magnetic field is oriented radially to the axis A, a Lorentz force equal to the force Fa between the windings 36 and the load 25 carrying the permanent magnet of the generator 27 is created parallel to the axis A.

Таким образом, груз 25 подвергается силе веса, силе Fm, оказываемой магнитом соединительного элемента 30, и силе Fa.Thus, the load 25 is subjected to a weight force, a force Fm exerted by the magnet of the connecting member 30, and a force Fa.

Результирующая этих сил заставляет груз 25 перемещаться от груза 21 параллельно оси A до достижения условия (Фигура 5), в котором плечо 29 груза 25 упирается в конец перемещающего элемента 40.The resultant of these forces causes the load 25 to move from the load 21 parallel to the axis A until the condition (Figure 5) is reached, in which the shoulder 29 of the load 25 rests against the end of the moving element 40.

Эти силы имеют результирующую, ориентированную от стенки 51 к стенке 50 в направлении, противоположном силе гравитации. Впоследствии эта результирующая удерживает грузы 21 и 25 отделенными друг от друга и удерживает груз 21 в контакте с исполнительным устройством 35.These forces have a resultant oriented from wall 51 to wall 50 in the direction opposite to the gravitational force. Subsequently, this resultant keeps the weights 21 and 25 separated from each other and keeps the weight 21 in contact with the actuator 35.

Поглощающее устройство 15, таким образом, ведет себя подобно настроенному поглотителю груза, имеющему груз, равный грузу 21, и жесткости k вдоль оси A. Эти значения груза и жесткости определяют таким образом, что поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту, равную Ω2, и поэтому поглощает передачу вибраций вдоль оси A с угловой частотой Ω2 к фюзеляжу 2.The draft gear 15 thus behaves like a tuned load absorber having a weight equal to the weight 21 and a stiffness k along axis A. These load and stiffness values are determined such that the draft gear 15 is tuned to an angular frequency equal to Ω2 and therefore absorbs the transmission of vibrations along the axis A with an angular frequency Ω2 to the fuselage 2.

Колебание груза 21 вдоль оси A ограничено плечом 28 груза 25 на боковой стенке 50 и концом перемещающего элемента 41 на стороне стенки 51.The oscillation of the load 21 along the axis A is limited by the shoulder 28 of the load 25 on the side wall 50 and the end of the moving element 41 on the side of the wall 51.

Удерживающий элемент 45 обеспечивает то, что груз 21 не может вращаться вокруг оси A во время колебательного движения вдоль оси A, например, за счет случайного скручивания пружин 23.The retaining element 45 ensures that the load 21 cannot rotate about axis A during oscillatory movement along axis A, for example, due to the accidental twisting of springs 23.

Из исследования свойств винта 3 согласно настоящему изобретению, очевидны преимущества, которые могут быть достигнуты с его помощью.From the study of the properties of the screw 3 according to the present invention, the advantages that can be achieved with it are obvious.

В частности, груз 25 поглощающего устройства 15 за одно целое подвижен с грузом 21 при колебательном движении вдоль оси A, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна номинальному значению Ω1. И наоборот, груз 25 поглощающего устройства 15 отделен и разъединен от груза 21, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна значению Ω2, отличному от номинального значения Ω1.In particular, the load 25 of the draft gear 15 is integrally movable with the load 21 in an oscillatory motion along the axis A, when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 is equal to the nominal value Ω1. Conversely, the weight 25 of the draft gear 15 is separated and disconnected from the weight 21 when the angular velocity Ω of the rotor shaft 6 is equal to a value Ω2 different from the nominal value Ω1.

Впоследствии поглощающее устройство 15 ведет себя подобно настроенному поглотителю груза, имеющего груз, равный сумме грузов 21 и 25, и жесткость k вдоль оси A, когда вал 6 несущего винта и лопасти 9 вращаются при угловой скорости Ω1, равной номинальному значению. В этом условии поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту Ω1 и поэтому способен эффективно поглощать передачу вибраций с угловой частотой Ω1 к фюзеляжу 2, повышая комфорт пассажира.Subsequently, the draft device 15 behaves like a tuned load absorber having a load equal to the sum of the weights 21 and 25 and a stiffness k along the axis A when the rotor shaft 6 and the blades 9 rotate at an angular velocity Ω1 equal to the nominal value. In this condition, the absorbing device 15 is tuned to the angular frequency Ω1, and therefore is able to effectively absorb the transmission of vibrations with the angular frequency Ω1 to the fuselage 2, improving passenger comfort.

И наоборот, поглощающее устройство 15 ведет себя подобно настроенному поглотителю груза, имеющего груз, равный только грузу 21, и жесткости k вдоль оси A, когда вал 6 несущего винта и лопасти 9 вращаются при угловой скорости Ω2, отличной от номинального значения. В этом условии поглощающее устройство 15 настроено на угловую частоту Ω2 и поэтому способно эффективно поглощать передачу вибраций с угловой частотой Ω2 к фюзеляжу 2, повышая комфорт пассажира даже когда винт 3 вращается при угловой скорости Ω2, большей номинального значения.Conversely, the draft gear 15 behaves like a tuned load absorber having a load equal only to the weight 21 and a stiffness k along the axis A when the rotor shaft 6 and the blades 9 rotate at an angular velocity Ω2 different from the nominal value. In this condition, the absorbing device 15 is tuned to the angular frequency Ω2 and therefore is able to effectively absorb the transmission of vibrations with the angular frequency Ω2 to the fuselage 2, improving passenger comfort even when the propeller 3 rotates at an angular velocity Ω2 larger than the nominal value.

Соединительный элемент 30 эффективно удерживает грузы 21 и 25, удерживаемые друг с другом за одно целое относительно колебания вдоль оси A, когда вал 6 несущего винта и лопасти 9 вращаются при угловой скорости Ω1, равной номинальному значению.The connecting member 30 effectively holds the weights 21 and 25 held together in relation to oscillation along axis A when the rotor shaft 6 and blades 9 rotate at an angular velocity Ω1 equal to the nominal value.

Исполнительное устройство 35 эффективно для оказания силы Fa на груз 25, чтобы преодолевать действие силы Fm, оказываемой соединительным элементом 30, когда датчик 39 обнаруживает, что вал 6 несущего винта и лопасти 9 вращаются при угловой скорости Ω2, отличной от номинального значения.The actuator 35 is effective in applying a force Fa to the weight 25 to overcome the force Fm exerted by the coupler 30 when the sensor 39 detects that the main rotor shaft 6 and the blades 9 are rotating at an angular velocity Ω2 different from the nominal value.

Конец перемещающих элементов 40 и 41 определяет соответственные взаимно противоположные упорные поверхности для колебательного движения грузов 21 и 25, когда угловая скорость Ω равна значению Ω1, а исполнительное устройство 35 деактивировано.The end of the moving elements 40 and 41 defines the respective mutually opposite stop surfaces for the oscillating movement of the weights 21 and 25 when the angular velocity Ω is equal to the value Ω1 and the actuating device 35 is deactivated.

Конец перемещающего элемента 40 в осевом направлении удерживает груз 25 и по существу предотвращает осевое колебание, когда угловая скорость Ω равна значению Ω1, а исполнительное устройство 35 деактивировано.The axial end of the moving member 40 holds the weight 25 and substantially prevents axial oscillation when the angular velocity Ω is equal to the value Ω1 and the actuator 35 is deactivated.

Удерживающий элемент 45 эффективно предотвращает вращение груза 21 вокруг оси A, вызванное, например, скручиванием пружин 23.The retaining element 45 effectively prevents the rotation of the weight 21 about the axis A caused, for example, by the twisting of the springs 23.

Наконец, ясно, что модификации и варианты могут быть выполнены относительно винта 3, описанного и проиллюстрированного в настоящем документе, без отклонения от объема, определенного формулой изобретения.Finally, it is clear that modifications and variations can be made with respect to the screw 3 described and illustrated herein without deviating from the scope defined by the claims.

В частности, винт 3 может также содержать группу дополнительных грузов 25, выборочно выполненных с возможностью соединяться с грузом 21, когда угловая скорость Ω вала 6 несущего винта равна дополнительным соответствующим значениям, чтобы настраивать поглощающее устройство 15 на соответствующие дополнительные значения.In particular, the propeller 3 may also comprise a group of additional weights 25 selectively configured to be connected to the weight 21 when the angular velocity Ω of the main rotor shaft 6 is equal to additional appropriate values in order to adjust the draft gear 15 to the appropriate additional values.

Вместо использования в вертолете 1, винт 3 может быть использован на конвертоплане или винтокрыле или комбинированном вертолете.Instead of being used in helicopter 1, propeller 3 can be used in a tiltrotor or rotary wing or combination helicopter.

Кроме того, винт 3 может содержать дополнительное поглощающее вибрации устройство 15 для поглощения передачи вибраций к фюзеляжу 2 в плоскости, ортогональной оси A, т.е. связанной с изгибными вибрациями вала 6 несущего винта.In addition, the propeller 3 may include an additional vibration absorbing device 15 for absorbing the transmission of vibrations to the fuselage 2 in a plane orthogonal to axis A, i.e. associated with bending vibrations of the rotor shaft 6.

Наконец, винт согласно настоящему изобретению может быть рулевым винтом 4 вертолета 1 вместо несущего винта 3.Finally, the propeller according to the present invention may be the tail rotor 4 of the helicopter 1 instead of the main rotor 3.

Claims (46)

1. Винт (3) для способного к зависанию летательного аппарата (1), включающий1. Screw (3) for hovering aircraft (1), including втулку (5), вращающуюся вокруг оси (A) и, в свою очередь, включающую группу лопастей (9);a sleeve (5) rotating around an axis (A) and, in turn, including a group of blades (9); вал (6) несущего винта, выполненный с возможностью соединяться с силовым блоком указанного летательного аппарата (1) и функционально соединенный с указанной втулкой (5) для приведения во вращение указанной втулки (5) вокруг указанной оси (A); иa main rotor shaft (6) configured to be connected to the power unit of said aircraft (1) and operatively connected to said bushing (5) to rotate said bushing (5) about said axis (A); And поглощающее устройство (15) для поглощения передачи вибраций от указанного вала (6) несущего винта к указанному летательному аппарату (1) параллельно указанной оси (A);an absorbing device (15) for absorbing vibration transmission from said main rotor shaft (6) to said aircraft (1) parallel to said axis (A); причем указанное поглощающее устройство (15), в свою очередь, содержит:moreover, said absorbing device (15), in turn, contains: кожух (20);casing (20); первый груз (21), свободно колеблющийся параллельно указанной оси (A) относительно указанного кожуха (20) и упругосоединенный с указанным кожухом (20); the first load (21), freely oscillating parallel to the specified axis (A) relative to the specified casing (20) and resiliently connected to the specified casing (20); отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) является пассивным и дополнительно содержитcharacterized in that said absorbing device (15) is passive and additionally contains второй груз (25);second load (25); соединительные средства (30), выполненные с возможностью делать перемещение указанного первого и второго грузов (21, 25) за одно целое вдоль указанной оси (A), когда угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает первое значение (Ω1); иconnecting means (30) configured to move said first and second weights (21, 25) in one piece along said axis (A) when the angular velocity (Ω) of said main rotor shaft (6) takes on the first value (Ω1) ; And средство (35) исполнительного устройства, активируемое для разъединения и отделения указанного первого и второго грузов (21, 25) относительно поступательного перемещения вдоль указанной оси (A), когда указанная угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает второе значение (Ω2), отличное от указанного первого значения (Ω1).actuator means (35) activated to disconnect and separate said first and second weights (21, 25) relative to translational movement along said axis (A) when said angular velocity (Ω) of said main rotor shaft (6) takes on a second value ( Ω2) other than the specified first value (Ω1). 2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что указанные соединительные средства (30) являются соединительными средствами магнитного типа и выполнены с возможностью соединять указанный первый и второй грузы (21, 25) вместе с первым значением первой силы (Fm).2. A screw according to claim 1, characterized in that said connecting means (30) are magnetic type connecting means and are configured to connect said first and second weights (21, 25) together with a first value of the first force (Fm). 3. Винт по п. 2, отличающийся тем, что указанные соединительные средства (30) включают постоянный магнит, удерживаемый на указанном первом грузе (21).3. Screw according to claim 2, characterized in that said connecting means (30) include a permanent magnet held on said first weight (21). 4. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные средства (35) исполнительного устройства включают электромагнитное исполнительное устройство, которым управляют, чтобы оказывать второе значение (Fa) второй силы на указанный второй груз (25), когда указанная угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает указанное второе значение (Ω2).4. A screw according to any one of the preceding claims, characterized in that said actuator means (35) comprise an electromagnetic actuator that is controlled to exert a second value (Fa) of a second force on said second weight (25) when said angular velocity ( Ω) of the specified main rotor shaft (6) takes on the specified second value (Ω2). 5. Винт по п. 4, отличающийся тем, что указанная первая и вторая силы противоположны друг другу;5. Screw according to claim 4, characterized in that said first and second forces are opposite to each other; причем указанное первое и второе значения (Fm, Fa) таковы, чтобы поддерживать, при использовании, указанный второй груз (25) за одно целое с указанным первым грузом (21), когда указанная угловая скорость (Ω) принимает указанное первое значение (Ω1), и отделять, при использовании, указанный второй груз (25) от указанного первого груза (21), когда указанная угловая скорость (Ω) принимает указанное второе значение (Ω2).wherein said first and second values (Fm, Fa) are such as to support, in use, said second weight (25) integrally with said first weight (21) when said angular velocity (Ω) takes on said first value (Ω1) , and separate, in use, said second weight (25) from said first weight (21) when said angular velocity (Ω) takes on said second value (Ω2). 6. Винт по п. 4 или 5, отличающийся тем, что указанное исполнительное устройство (35) включает6. Screw according to claim 4 or 5, characterized in that said actuator (35) includes группу электрических проводников (36), расположенных кольцевым образом вокруг указанной оси (A) и внутри которых электрический ток может выборочно циркулировать; иa group of electrical conductors (36) arranged in an annular manner around said axis (A) and within which an electric current can selectively circulate; And генератор (27), выполненный с возможностью создавать магнитное поле, радиальное указанной оси (A), в частности постоянный магнит;a generator (27) configured to generate a magnetic field radial to said axis (A), in particular a permanent magnet; причем указанный второй груз (25) определяет указанный генератор (27).wherein said second weight (25) defines said generator (27). 7. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) дополнительно включает датчик (39), выполненный с возможностью создавать сигнал, связанный со скоростью вращения указанного вала (6) несущего винта;7. Screw according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that said absorbing device (15) further includes a sensor (39) configured to generate a signal associated with the speed of rotation of said rotor shaft (6); причем указанное средство (35) исполнительного устройства выполнено с возможностью быть управляемым на основе указанного сигнала.moreover, the specified means (35) of the actuator is configured to be controlled based on the specified signal. 8. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) дополнительно включает8. A screw according to any one of the preceding claims, characterized in that said absorbing device (15) additionally includes по меньшей мере одну пружину (23), размещенную между указанным кожухом (21) и указанным первым грузом (21); иat least one spring (23) placed between said casing (21) and said first weight (21); And противоповоротное устройство (45), размещенное между указанной пружиной (23) и указанным первым грузом (21) и выполненное с возможностью предотвращать вращение указанного первого груза (21) вокруг указанной оси (A).an anti-rotation device (45) placed between said spring (23) and said first weight (21) and configured to prevent rotation of said first weight (21) around said axis (A). 9. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что он включает первый конец (40) перемещающего устройства и второй конец (41) перемещающего устройства, выполненные с возможностью соответственно ограничивать перемещение указанного первого груза (21) и второго груза (25) за одно целое друг с другом, когда угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает, при использовании, указанное первое значение (Ω1);9. A screw according to any of the preceding claims, characterized in that it includes a first end (40) of the moving device and a second end (41) of the moving device, made with the ability to respectively limit the movement of the specified first load (21) and second load (25) for one with each other when the angular velocity (Ω) of said rotor shaft (6) takes, when used, said first value (Ω1); причем указанный первый конец перемещающего устройства (40) расположен в упоре к указанному второму грузу (25), в осевом направлении разнесенному от указанного первого груза (21), когда угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает, при использовании, указанное второе значение (Ω2).moreover, the specified first end of the moving device (40) is located against the specified second load (25), axially spaced apart from the specified first load (21), when the angular velocity (Ω) of the specified shaft (6) of the main rotor takes, when used, specified second value (Ω2). 10. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) угловым образом выполнено за одно целое с указанным валом (6) несущего винта.10. A screw according to any one of the preceding claims, characterized in that said absorbing device (15) is angularly integral with said main rotor shaft (6). 11. Винт по п. 10, отличающийся тем, что указанный вал (6) несущего винта является полым и что указанное поглощающее устройство (15) вмещено внутри указанного вала (6) несущего винта.11. A screw according to claim 10, characterized in that said main rotor shaft (6) is hollow and that said absorbing device (15) is housed inside said main rotor shaft (6). 12. Винт по любому из пп. 1-9, отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) угловым образом неподвижно по отношению к указанной оси (A).12. Screw according to any one of paragraphs. 1-9, characterized in that said absorbing device (15) is angularly stationary with respect to said axis (A). 13. Винт по п. 12, отличающийся тем, что он включает статор (8), поддерживающий указанный вал (6) несущего винта вращающимся образом вокруг указанной оси (A);13. A screw according to claim 12, characterized in that it includes a stator (8) supporting said main rotor shaft (6) in a rotating manner around said axis (A); причем указанное поглощающее устройство (15) прикреплено к указанному статору (8).wherein said absorbing device (15) is attached to said stator (8). 14. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанные первый и второй грузы (21, 25) включают соответствующие осевые концы (26, 28), обращенные друг к другу, и совпадающие по форме;14. A screw according to any one of the preceding paragraphs, characterized in that said first and second weights (21, 25) include respective axial ends (26, 28) facing each other and matching in shape; причем указанный осевой конец (26) указанного первого груза (21) дополнительно вмещает указанные соединительные средства (30).wherein said axial end (26) of said first weight (21) additionally accommodates said connecting means (30). 15. Винт по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что указанный кожух (20) включает первую концевую стенку (50) и вторую концевую стенку (51), которые по существу ортогональны указанной оси (A), и цилиндрическую стенку (52), продолжающуюся между указанной первой концевой стенкой (50) и указанной второй концевой стенкой (51);15. A screw according to any one of the preceding claims, characterized in that said casing (20) includes a first end wall (50) and a second end wall (51), which are substantially orthogonal to said axis (A), and a cylindrical wall (52), continuing between said first end wall (50) and said second end wall (51); причем указанный первый груз (21) содержит первый осевой конец (26), расположенный на стороне рядом с указанной первой концевой стенкой (50), принимающий указанные соединительные средства (30) неподвижным образом, и определяющий плечо (34); moreover, the specified first weight (21) contains the first axial end (26), located on the side next to the specified first end wall (50), receiving the specified connecting means (30) in a fixed way, and defining the shoulder (34); причем указанный второй груз (25) содержит второй осевой конец (24), противоположный указанной первой концевой стенке (50) и обращенный к первому осевому концу (26) указанного первого груза (21).wherein said second weight (25) comprises a second axial end (24) opposite said first end wall (50) and facing the first axial end (26) of said first weight (21). 16. Винт по пп. 8-15, отличающийся тем, что указанное поглощающее устройство (15) дополнительно включает16. Screw according to paragraphs. 8-15, characterized in that said absorbing device (15) additionally includes первый конец перемещающего устройства (40) и второй конец перемещающего устройства (41), выполненные с возможностью соответственно ограничивать перемещение указанного первого груза (21) и указанного второго груза (25) за одно целое друг с другом, когда угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает, при использовании, указанное первое значение (Ω1);the first end of the moving device (40) and the second end of the moving device (41), configured to respectively limit the movement of the specified first weight (21) and the specified second weight (25) in one piece with each other, when the angular velocity (Ω) of the specified shaft (6) the main rotor assumes, when used, the specified first value (Ω1); причем указанный первый конец перемещающего устройства (40) расположен в упоре к указанному второму грузу (25), в осевом направлении разнесенному от указанного первого груза (21), когда угловая скорость (Ω) указанного вала (6) несущего винта принимает, при использовании, указанное второе значение (Ω2);moreover, the specified first end of the moving device (40) is located against the specified second load (25), axially spaced apart from the specified first load (21), when the angular velocity (Ω) of the specified shaft (6) of the main rotor takes, when used, specified second value (Ω2); причем указанные первый и второй конец перемещающих устройств (40, 41) неподвижны относительно указанного кожуха (20) и расположены на соответствующих противоположных сторонах указанного первого и второго грузов (21, 25);moreover, the specified first and second ends of the moving devices (40, 41) are fixed relative to the specified casing (20) and are located on the respective opposite sides of the specified first and second weights (21, 25); причем указанное противоповоротное устройство (45) дополнительно выполнено с возможностью предотвращать вращение указанного второго груза (25) вокруг указанной оси (A).wherein said anti-rotation device (45) is additionally configured to prevent rotation of said second weight (25) around said axis (A). 17. Способный к зависанию летательный аппарат (1), отличающийся тем, что он включает17. Capable of hovering aircraft (1), characterized in that it includes фюзеляж (2); иfuselage (2); And винт (3) по любому из предыдущих пунктов;screw (3) according to any of the previous paragraphs; причем указанный фюзеляж (2) соединен прямым или косвенным образом с указанным кожухом (20) указанного поглощающего устройства (15).moreover, the specified fuselage (2) is connected directly or indirectly with the specified casing (20) of the specified absorbing device (15).
RU2021137279A 2019-06-13 2020-05-26 Screw for hovering aircraft RU2799170C1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19180113.3 2019-06-13

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2799170C1 true RU2799170C1 (en) 2023-07-04

Family

ID=

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138893A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Takenaka Komuten Co Ltd Variable rigid spring, vibration control device and structure
RU95771U1 (en) * 2009-12-29 2010-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) Vibration damping device
US20100296930A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Eurocopter Concentrated-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
US20130011260A1 (en) * 2010-02-17 2013-01-10 Yuji Yoshizaki Vibration reduction device and vibration reduction method
RU2652491C2 (en) * 2013-10-03 2018-04-26 Агустауэстлэнд С.П.А. Hover aircraft rotor comprising a vibration damping device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009138893A (en) * 2007-12-10 2009-06-25 Takenaka Komuten Co Ltd Variable rigid spring, vibration control device and structure
US20100296930A1 (en) * 2009-05-20 2010-11-25 Eurocopter Concentrated-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
RU95771U1 (en) * 2009-12-29 2010-07-10 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Иркутский государственный университет путей сообщения" (ИрГУПС (ИрИИТ)) Vibration damping device
US20130011260A1 (en) * 2010-02-17 2013-01-10 Yuji Yoshizaki Vibration reduction device and vibration reduction method
RU2652491C2 (en) * 2013-10-03 2018-04-26 Агустауэстлэнд С.П.А. Hover aircraft rotor comprising a vibration damping device

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8695917B2 (en) Vibration damper mechanism, and a flying machine including a carrier structure and a rotor provided with such a mechanism
KR102206795B1 (en) Hover aircraft rotor comprising a vibration damping device
US8021115B2 (en) Active force generation system for minimizing vibration in a rotating system
US11685521B2 (en) Rotor hub vibration attenuator
US20100296931A1 (en) Distributed-mass device for reducing vibration generated by a rotorcraft lift rotor, and a rotor hub fitted with such a device
US20110314958A1 (en) Tunable mass damper for use with a reaction wheel assembly
EP3209558A1 (en) Vibration control assembly for an aircraft and method of controlling aircraft vibration
RU2799170C1 (en) Screw for hovering aircraft
RU2018133292A (en) VIBRATION DAMPING DEVICE AND METHOD OF DAMPING FOR AIRCRAFT SCREW ALLOWING SUSPENSION
EP3055206B1 (en) Active vibration control actuator
US11866159B2 (en) Rotor for a hover-capable aircraft
US8042659B1 (en) Active force generation/isolation system employing Magneto Rheological Fluid (MRF)
KR100618351B1 (en) Apparatus for flapping wings
RU2733306C1 (en) Screw for aircraft capable of hovering
CN111278731B (en) Rotor of a hoverable aircraft and method of suppressing vibrations transmitted to a mast of a rotor of a hoverable aircraft
US11834166B2 (en) Self-balancing propeller assembly
Colombo et al. Rotor for a hover-capable aircraft
CN115949689B (en) Multi-degree-of-freedom damper for rod-shaped structure
RU2780246C2 (en) Vibration damping device for helicopter