ЛОПАСТЬ ВИНТА ВЕРТОЛЕТА Российский патент 2001 года по МПК B64C27/473 

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструкции лопасти винта вертолета с балансировочным узлом в концевой части, обеспечивающим балансировку винта для исключения вибраций винта и вертолета.

Известна конструкция лопасти (патент США N 3999888, НКИ 416-145, 1976 или патент Франции N 2315433, МКИ B 64 C 27/46, 1977), в которой в концевой части пластиковой лопасти установлены на держателях три пакета балансировочных грузов, выполненных в форме колец, а отверстия под них на поверхности лопасти закрыты тремя съемными крышками.

Известна конструкция лопасти из композиционных материалов (патент РФ N 2148532, МКИ 7 - B 64 C 27/473, 1999), в которой пакет балансировочных пластин установлен в полости лонжерона с помощью опорных шрифтов, прижимных втулок и накладок, расположенных со стороны верхней и нижней наружных поверхностей лопасти.

Известна конструкция лопасти несущего винта вертолета Ми-8 (кн. В.А. Данилин "Вертолет Ми-8", М., "Транспорт", 1988, с. 134-135, рис. 7.5, см. Приложение), наиболее близкая к предлагаемой, содержащая полный трубчатый лонжерон, хвостовую часть и балансировочный узел, под съемным обтекателем которого расположен пакет балансировочных грузов в виде профилированных пластин, установленных на шпильках на держателе, прикрепленном к лонжерону. Съемный обтекатель балансировочного узла также крепится к лонжерону.

Основными недостатками лопасти с балансировочным узлом такой конструкции являются ее сложность и ненадежность крепления обтекателя балансировочного узла. В месте крепления обтекателя на лонжероне выполняется углубление, "подсечка" - эквидистанта от криволинейного контура. Это трудоемкая и дорогая технологическая операция. Многодетальность конструкции, наличие элементов, сопрягаемых по сложному контуру, требует трудоемкой сборки.

Кроме того, консольное крепление к лонжерону тяжелого стального обтекателя балансировочного узла, являющегося также опорой для обтекателя хвостовой части, и наличие поперечной подсечки и крепежных отверстий, расположенных в ряд поперек лонжерона, являющихся концентраторами напряжений в лонжероне, снижают надежность всего узла лопасти.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является упрощение конструкции балансировочного узла лопасти и повышение надежности крепления обтекателя балансировочного узла.

Указанная техническая задача решена благодаря тому, что в лопасти винта вертолета, содержащей лонжерон, хвостовую часть и балансировочный узел в концевой части лопасти в виде держателя, прикрепленного к лонжерону, пакета балансировочных пластин, установленных на держателе, и обтекателя балансировочного узла, - концевая часть лонжерона со стороны носка выполнена с угловым вырезом с образованием консольной части, включающей заднюю стенку лонжерона, при этом обтекатель балансировочного узла закреплен на держателе.

Кроме того, держатель имеет полку, расположенную со стороны пакета балансировочных пластин, с узлом для дополнительного крепления обтекателя.

При этом полка держателя может быть прикреплена к консольной части лонжерона.

Угловой вырез концевого участка лонжерона позволяет максимально продлять лонжерон к концу лопасти, обеспечить надежное крепление концевого участка хвостовой части, высоконагруженного аэродинамическими силами, и освободить место для размещения балансировочного узла.

Закрепление обтекателя балансировочного узла на держателе позволяет обойтись без сложных "подсечек" на лонжероне и упростить крепление обтекателя: вместо ряда приклепанных к лонжерону анкерных гаек могут выполняться резьбовые гнезда под винты или отверстия под заклепки в держателе.

Таким образом упрощается конструкция и повышается надежность крепления балансировочного узла.

При выполнении держателя с полкой, расположенной со стороны балансировочных пластин вдоль консольной части лонжерона, появляется дополнительный узел крепления обтекателя, высоконагруженного полями аэродинамических и инерционных сил, его крепление становится не консольным - обтекатель закрепляется своими двумя открытыми сторонами на жестком держателе, что повышает надежность его крепления.

Крепление полки держателя к консольной части лонжерона позволяет устранить момент инерционных сил держателя с балансировочными пластинами действующих из плоскости винта, которые суммируются на держателе. Это делает более надежными крепления держателя к лонжерону.

Конструкция заявляемой лопасти винта вертолета поясняется чертежами, где изображены:
на фиг. 1 - лопасть винта вертолета, вид в плане;
на фиг. 2 - место I фиг. 1;
на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 2;
на фиг. 4 - балансировочный узел в аксонометрии.

Лопасть винта вертолета содержит лонжерон 1 в виде пустотелой балки и хвостовую часть 2 (фиг. 1). В концевой части лопасти расположен балансировочный узел 3.

Концевая часть лонжерона 1 (фиг. 2) выполнена с угловым вырезом со стороны носка лопасти с образованием консольной части 4, включающей заднюю стенку 5 лонжерона 1.

Балансировочный узел 3 включает держатель 6 пакета балансировочных пластин 7, установленных на держателе 6 с помощью шпилек 8. Держатель 6 прикреплен к верхней и нижней полкам лонжерона 1 с помощью крепежных элементов 10. Дополнительно держатель 6 крепится к консольной части 4 лонжерона 1 своей полкой 11, расположенной со стороны балансировочных пластин вдоль задней стенки 5 лонжерона 1, с помощью узла крепления 12.

Съемный обтекатель 13, закрывающий балансировочный узел 3, крепится к держателю 6 по верхней и нижней поверхностям с помощью крепежных узлов 14 и к полке 11 держателя 6 с помощью крепежного узла 15.

Для балансировки винта вертолета замеряют статистические моменты лопастей, входящих в комплект, и при помощи грузов - необходимых по массе пакетов балансировочных пластин, добиваются получения одного статистического момента для всех лопастей. Для этого снимают обтекатель 13 балансировочного узла 3, устанавливают на шпильки 8 держателя 6 подобранный пакет балансировочных пластин 7 и закрепляют его гайками. Обтекатель 13 балансировочного узла 3 закрепляют на держателе 6.

Предлагаемое крепление обтекателя балансировочного узла на держателе и крепление держателя и концевого участка хвостового отсека к лонжерону упрощает конструкцию и повышает надежность крепления элементов концевой части лопасти друг с другом, а в конечном счете повышает надежность вертолета в целом.

Предлагаемая конструкция лопасти винта может быть рекомендована в первую очередь для винтов с небольшими диаметрами - несущих винтов легких вертолетов и рулевых винтов вертолетов, характеризующихся высокими оборотами и значительными перегрузками концевых частей лопастей.

Изобретение относится к области авиации. Лопасть с балансировочным узлом в концевой части включает держатель балансировочных пластин, который закреплен на верхней и нижней полках лонжерона, и обтекатель. Концевая часть лонжерона лопасти со стороны носка выполнена с угловым вырезом с образованием консольной части, включающей заднюю стенку лонжерона. Обтекатель балансировочного узла закреплен на держателе. Держатель может иметь полку со стороны пакета балансировочных пластин с узлом для дополнительного крепления обтекателя, а также узел крепления держателя к консольной части лонжерона. Изобретение направлено на упрощение конструкции и повышение надежности крепления обтекателя. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Лопасть винта вертолета, содержащая лонжерон, хвостовую часть и балансировочный узел в концевой части лопасти в виде держателя, прикрепленного к лонжерону, пакета балансировочных пластин, установленных на держателе, и обтекателя балансировочного узла, отличающаяся тем, что концевая часть лонжерона со стороны носка выполнена с угловым вырезом с образованием консольной части, включающей заднюю стенку лонжерона, при этом обтекатель балансировочного узла закреплен на держателе. 2. Лопасть по п.1, отличающаяся тем, что держатель имеет полку, расположенную со стороны пакета балансировочных пластин, с узлом для дополнительного крепления обтекателя. 3. Лопасть по пп.1 и 2, отличающаяся тем, что полка держателя прикреплена к консольной части лонжерона.