Соосный несущий винт винтокрылого летательного аппарата Российский патент 2021 года по МПК B64C27/35 B64C27/10 B64C11/04 

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Кроме того, к корпусам 48 каждой из втулок 1, 6 присоединены по три рукава для крепления трех лопастей.

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.

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.

Предлагаемая конструкция соосного несущего винта в соответствии с заявляемым изобретением позволяет повысить надежность и снизить массу соосной несущей системы.

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.

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.

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.

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.

Изобретение поясняется чертежами:

фиг. 1 - общий вид соосной несущей системы;

фиг. 2 - схема предлагаемой соосной несущей системы;

фиг. 3 - вид А фиг. 2;

фиг. 4 - втулка несущего винта с упругим креплением лопастей, общий вид;

фиг. 5 - вид Б фиг.2 (автомат перекоса верхний);

фиг. 6 - вид В фиг.2 (автомат перекоса нижний);

фиг. 7 - вид Г фиг.2 (ползушка нижняя с опорой вала).

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.

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 наружное

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.

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.

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.

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.

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.

Лопасть закреплена в отверстиях 54 проушины 52 упругой балки 30 посредством болтов 14.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

В процессе полета вертолета происходит изменение общего, циклического и дифференциального шага несущего винта.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих систем вертолетов. Соосный несущий винт винтокрылого летательного аппарата содержит нижний и верхней несущие винты, втулки (1, 6), автоматы перекоса (3, 7). Кольцо наружное (22) автомата перекоса верхнего (3) соединено тягами (28) с кольцом наружным (31) автомата перекоса нижнего (7), который закреплен на главном редукторе (12). Снизу на редукторе (12) закреплен механизм (8) общего и дифференциального шага рычажно-резьбового типа механизма (8), который имеет в своем составе внутривальные тяги управления (9, 10) верхней (2) и нижней (4) ползушками соответственно. Каждая из двух втулок (1, 6) состоит из корпуса (48), к которому присоединены рукава для крепления лопастей. 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) 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). Обеспечивается повышение надежности и снижение массы соосной несущей системы, возможность складывания лопастей. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Соосный несущий винт винтокрылого летательного аппарата, содержащий редуктор (12) с двумя валами (11, 13) соответственно нижнего и верхнего несущих винтов противоположного вращения, на которых смонтированы втулки (1, 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), отличающийся тем, что каждая из двух втулок (1, 6) состоит 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).

2. Соосный несущий винт по п. 1, отличающийся тем, что к корпусам (48) каждой из втулок (1, 6) присоединены по три рукава для крепления трех лопастей.

3. Соосный несущий винт по п. 1, отличающийся тем, что 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).

4. Соосный несущий винт по п. 1, отличающийся тем, что 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).