ГОЛОВКА ХВОСТОВОГО ВИНТА ВИНТОКРЫЛОГО ЛЕТАТЕЛЬНОГО АППАРАТА И ДЕРЖАТЕЛЬ ЛОПАСТИ Российский патент 2024 года по МПК B64C27/82 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение описывает головку закрытого кожухом хвостового винта винтокрылого летательного аппарата, содержащую по меньшей мере узел управления шагом и втулку хвостового винта, при этом множество держателей лопастей хвостового винта выполнены с возможностью соединения, проходящего через отверстия во втулке хвостового винта, и узла управления шагом в головке хвостового винта, так что лопасть хвостового винта соединена с возможностью отделения с первой стороной держателя лопасти хвостового винта, а работающая на растяжение и кручение планка установлена с возможностью отсоединения на второй стороне держателя лопасти хвостового винта, при этом работающая на растяжение и кручение планка проходит от головки хвостового винта по меньшей мере частично через держатель лопасти хвостового винта радиально наружу в направлении к лопасти хвостового винта, а также держатель лопасти выполнен с возможностью разъединяемого крепления лопасти хвостового винта во втулке хвостового винта на первой стороне и удерживания работающей на растяжение и кручение планки, и соединен с узлом управления шагом на второй стороне.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Из EP3315403 известно устройство крепления лопасти хвостового винта или держатель лопасти, содержащее держатель лопасти по существу трубчатой формы. Лопасть хвостового винта прикреплена непосредственно к одному соединительному ушку работающей на растяжение и кручение планки, причем работающая на растяжение и кручение планка, частично проходит через держатель лопасти. Лопасть хвостового винта и держатель лопасти соединены со вторым соединительным ушком работающей на растяжение и кручение планки на втулке винта, в которую вставлен узел управления шагом, при этом детали закрыты колпаком втулки. На трубчатом держателе лопасти установлен рычаг управления шагом лопасти или рычаг управления лопастью, соединенный с частью узла управления шагом, а держатель лопасти выполнен с фланцем внутри втулки. Соответственно, держатель лопасти, работающая на растяжение и кручение планка и вся лопасть хвостового винта могут быть отклонены во время работы винтокрылого летательного аппарата. Трубчатый держатель лопасти и работающая на растяжение и кручение планка по меньшей мере частично вставлены во втулку и дополнительно установлены внутри по соображениям устойчивости. Обзор уровня техники показан на ФИГ. 6, показывающем ФИГ. 9 из EP3315403. При проектировании головки хвостового винта достигнута компактная конструкция, демонстрирующая высочайшую стабильность без каких-либо проблем с техническим обслуживанием. Уровень техники не был сосредоточен на простой замене лопасти и гибкости, позволяющей свободно выбирать наиболее подходящий материал для обеих частей.

Трубчатый держатель лопасти, соединенная с ним работающая на растяжение и кручение планка и лопасти хвостового винта могут быть сняты с головки хвостового винта только после снятия крышки втулки хвостового винта и разборки почти всех упомянутых компонентов.

Из-за сложной конструкции и спрятанного или скрытого крепления компонентов на головке хвостового винта, которая обычно закрыта, на практике работы по техническому обслуживанию затруднены. Известное устройство крепления лопасти хвостового винта всегда закрыто во втулке винта под крышкой втулки винта, когда соединение лопасти хвостового винта, держателя лопасти и работающей на растяжение и кручение планки завершено. Техническое обслуживание и особенно замена одной лопасти хвостового винта возможны только после выполнения множества рабочих операций.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является создание закрытой кожухом головки хвостового винта винтокрылого летательного аппарата с множеством устройств крепления лопасти хвостового винта и устройства крепления лопасти хвостового винта, которое обеспечивает простую замену одиночных лопастей винта, более простое обслуживание головки хвостового винта и, тем самым, винтокрылого летательного аппарата.

Благодаря использованию упрощенных средств крепления никакие другие компоненты, такие как колпаки втулок, втулки винтов или крестовины управления, не требуется снимать или разбирать для замены одной лопасти хвостового винта по отдельности. Таким образом, усилия по техническому обслуживанию будут значительно снижены.

Кроме того, расположение крепления лопасти и удлинение одного из болтов для лопасти обеспечивают простую балансировку головки винта и, соответственно, самого хвостового винта.

Детали устройства крепления лопасти хвостового винта доступны в любое время с наружной стороны головки хвостового винта, соответственно, втулки хвостового винта, при этом также предусмотрена возможность соединения по меньшей мере одного балансировочного груза с держателем лопасти для балансировки хвостового винта после установки всех лопастей хвостового винта на втулке хвостового винта.

Разъемная конструкция держателя лопасти согласно настоящему изобретению в большей степени ориентирована на простую замену лопасти и гибкость в выборе наиболее подходящего материала для обеих частей, например, композитного армированного волокном пластика для лопастей, и металлов, например алюминия, для держателя лопасти.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Дополнительное понимание различных аспектов изобретения может быть получено со ссылкой на следующее подробное описание в сочетании с соответствующими чертежами, которые кратко описаны ниже.

Следует отметить, что на чертежах, которые не всегда представляют различные варианты реализации изобретения, одни и те же части снабжены одними и теми же ссылочными обозначениями или одними и теми же названиями компонентов. Раскрытия, содержащиеся во всем описании, могут быть применены аналогичным образом к одним и тем же частям с одинаковыми ссылочными обозначениями или одинаковыми обозначениями компонентов.

Ниже со ссылкой на сопроводительные чертежи описан предпочтительный приведенный для примера вариант реализации объекта изобретения с некоторыми дополнительными необязательными признаками.

На ФИГ. 1 показан вид в перспективе хвостового винта винтокрылого летательного аппарата, частично закрытого кожухом.

На ФИГ. 2a показано покомпонентное изображение хвостового винта с частично разобранной головкой хвостового винта, лопастью хвостового винта и устройством крепления лопасти хвостового винта, в то время как

на ФИГ. 2b показан подробный вид части лопасти хвостового винта и устройства крепления лопасти хвостового винта согласно ФИГ. 2a.

На ФИГ. 3a показано покомпонентное изображение лопасти перед соединением с устройством крепления лопасти хвостового винта, в то время как

на ФИГ. 3b показан вид сбоку соединенной лопасти хвостового винта.

На ФИГ. 4 показано устройство крепления лопасти хвостового винта на виде сбоку, на котором показана балансировка с помощью соответствующих средств.

На ФИГ. 5 показан уровень техники по ФИГ. 9 из EP3315403.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Закрытый кожухом хвостовой винт 1 винтокрылого летательного аппарата показан на ФИГ. 1, на котором показан периферийный кожух 4, расположенный на расстоянии от оси L вращения. В центре хвостового винта 1 показана головка 3 хвостового винта, содержащая множество частей, в данном случае видны только втулка 8 и закрывающий колпак 9 втулки. Множество устройств 6 крепления лопасти хвостового винта или держателей 6 лопасти прикреплены к головке 3 хвостового винта. Лопасти 2 хвостового винта непосредственно соединены с держателями 6 лопастей и, таким образом, опосредованно с головкой 3 хвостового винта. Форма держателя 6 лопасти и расположение держателя 6 лопасти гарантируют обеспечивающие преимущество признаки описанного здесь изобретения.

Покомпонентное изображение на ФИГ. 2a показывает компоненты более подробно, в результате чего в данном случае для примера показаны крепление только одной лопасти 2 винта посредством одного держателя 6 лопасти поверх работающей на растяжение и кручение планки TT на втулке 8 хвостового винта и узел 5 управления шагом головки 3 хвостового винта. Сигнал от системы управления винтокрылым летательным аппаратом передается через узел 5 управления шагом к лопастям 2 хвостового винта.

Головка 3 хвостового винта по меньшей мере образована колпаком 9 втулки, узлом 5 управления шагом, втулкой 8 хвостового винта и множеством работающих на растяжение и кручение планок ТТ в соответствии с прикрепленными позже устройствами 6 крепления держателя лопасти/лопасти хвостового винта и лопастями 2 хвостового винта. Возможны и известны из уровня техники варианты реализации изобретения, в которых в более общем плане используется работающий на растяжение и кручение элемент.

Каждая из работающих на растяжение и кручение планок ТТ прикреплена одной соединительной проушиной к втулке 8 и проходит через предназначенное для него отверстие во втулке 8. Втулка 8 обеспечивает поддержку держателя 6 лопасти.

Узел 5 управления шагом размещен внутри втулки 8 и имеет соединительные звенья для соединения части устройств крепления лопасти хвостового винта или держателя 6 лопасти. Узел 5 управления шагом также имеет отверстия или выемки, так что держатель 6 лопасти может выступать в радиальном направлении.

Каждый держатель 6 лопасти выполнен с возможностью соединения с назначенной ему работающим на растяжение и кручение планкой ТТ и назначенным ему звеном на узле 5 управления шагом. После прикрепления держателя 6 лопасти опосредованно во втулке 8 колпак 9 втулки закрывает втулку 8. Часть держателя 6 лопасти выступает из втулки 8. Лопасть 2 хвостового винта закреплена двумя болтами 7 в назначенном для нее держателе 6 лопасти. Необходим по меньшей мере один болт 7.

Держатель 6 лопасти содержит удерживающую планку часть 60, и удерживающую лопасть часть 61, которые выполнены литьем в форму вместе на линейном расстоянии друг от друга. Удерживающая планку часть 60 имеет трубчатую форму, и на ее первой стороне выполнено с углублением соединительное отверстие 600, обеспечивающее возможность прохождения удерживающего планку болта 601. На практике удерживающую планку часть 60 надевают поверх работающей на растяжение и кручение планки TT, не изображенной на ФИГ. 2b. С помощью удерживающего планку болта 601 работающая на растяжение и кручение планка ТТ разъединяемым способом соединена с держателем 6 лопасти. С помощью рычага 602 управления шагом лопасти на удерживающей планку части 60 держатель 6 лопасти разъединяемым способом соединен с узлом 5 управления шагом, обеспечивая возможность передачи вращательных перемещений от узла 5 управления шагом к держателю 6 лопасти. Кроме того, это соединение также может быть достигнуто посредством винтового соединения.

Как показано на ФИГ. 2b, стенка втулки 8 имеет отверстие 80, через которое проходит держатель 6 лопасти. В то время как удерживающая планку часть 60 полностью расположена внутри втулки 8 хвостового винта, удерживающая лопасть часть 61 полностью выступает из втулки 8. Удерживающая лопасть часть 61 содержит фланец 610 дисковидной формы и выполненный за одно целое монтажный кронштейн 611 с двумя параллельными плечами 6110 кронштейна. Фланец 610 выполнен литьем в форму как единое целое с удерживающей планку частью 60 и образует часть удерживающей лопасть части 61, переходящую в удерживающую планку часть 60. Окружность фланца 610 адаптирована к отверстию 80 во втулке 8 хвостового винта.

В монтажном кронштейне 611 удерживающей лопасть части 61 выполнены сквозные отверстия 612, через которые могут проходить болты 7 для лопасти. Разумеется, в каждой лопасти 2 хвостового винта должны быть выполнены соответствующие сквозные отверстия 20. При использовании двух болтов 7 для лопасти возможно противоскручивающее соединение, поскольку лопасть 2 хвостового винта не может вращаться относительно держателя 6 лопасти и, таким образом, относительно втулки 8, т.е. соединение между лопастью 2 и держателем 6 лопасти является фиксированным. Сам держатель 6 лопасти выполнен с возможностью вращения вокруг своей продольной оси, совпадающей с направлением действия центробежной силы. Относительно втулки 8 хвостового винта лопасть 2 хвостового винта может и должна вращаться с шагом лопасти для управления тягой винтокрылого летательного аппарата.

На ФИГ. 3a показано соединение лопасти 2 хвостового винта с держателем 6 лопасти и, таким образом, опосредованно со втулкой 8 хвостового винта. Даже с присоединенным колпаком 9 втулки удерживающая лопасть часть 61 держателя 6 лопасти хвостового винта может быть достижима снаружи втулки 8 хвостового винта, а лопасть 2 может быть без затруднений заменена путем простого вывинчивания двух болтов 7 для лопасти. Помимо соединения болт-гайка посредством двух болтов 7 для лопасти, может быть дополнительно применено для крепления разъемное соединение с разводным шплинтом 72 на каждом болте 7 для лопасти. Соответственно, если используется дополнительное крепежное соединение с разводным шплинтом, необходимо использовать подходящий болт 7 для лопасти с отверстием 70 и подходящую приемную часть 71 для разводного шплинта.

Каждый болт 7 для лопасти вставлен между плечами 6110 монтажного кронштейна 611, проходя насквозь внутреннюю часть 6111 кронштейна.

Присоединенная и надежно закрепленная лопасть 2 хвостового винта в держателе 6 лопасти и опосредованно соединенная со втулкой 8 хвостового винта показана на ФИГ. 3b более подробно. Лопасть 2 хвостового винта выполнена таким образом, что она полностью вставлена в сопряженную с ней внутреннюю часть 6111 монтажного кронштейна 611 удерживающей лопасть части 61 и удерживается в ней по меньшей мере одним болтом 7 для лопасти и/или дополнительным разъемным соединением с разводным шплинтом с помощью по меньшей мере одного болта 7 для лопасти. Наиболее предпочтительно следует использовать два болта 7 для лопасти.

При необходимости по меньшей мере один болт 7 для лопасти может быть оснащен средством 11 крепления груза для присоединения балансировочного груза 12. Такие балансировочные грузы 12 используются для балансировки головки 3 хвостового винта и соответственно хвостового винта 1 после установки всех лопастей 2 хвостового винта на втулке 8 хвостового винта.

Средство 11 крепления груза может представлять собой, например, удлинитель на болте 7 для лопасти, который позволяет устанавливать по меньшей мере один балансировочный груз 12. В качестве грузов 12 обычно используют одно или более симметричных тел с концентрическим сквозным отверстием. Такой балансировочный груз 12 может быть шайбой. В данном случае болт 7 для лопасти имеет удлиненную цилиндрическую часть, на которой опять же с помощью разъемного соединения с разводным шплинтом может быть прикреплен один или более балансировочных грузов 12. Балансировочные грузы 12 также могут быть прикреплены с помощью гайки.

Устройство 6 крепления лопасти хвостового винта или держатель 6 лопасти должны быть выполнены таким образом, чтобы удерживающая лопасть часть 61 могла удерживать лопасть 2 хвостового винта независимо от удерживающей планку части 60, которая удерживает работающую на растяжение и кручение планку TT. При этом возможно снятие лопасти 2 хвостового винта независимо от остальных частей без снятия множества других частей. Выступание удерживающей лопасть части 61 из втулки 8 хвостового винта приводит к очень простому доступу. Оптимизированное быстрое соединение по меньшей мере одного болта 7 для лопасти с держателем 6 лопасти является полезным, так же как и создание простого способа балансировки. Разумеется, необходимо обеспечить достаточную устойчивость и прочность соединений, особенно в области вертолетостроения.

СПИСОК ЭЛЕМЕНТОВ

1 - Хвостовой винт

2 - Лопасть хвостового винта

20 - Сквозное отверстие

3 - Головка хвостового винта

4 - Кожух

5 - Узел управления шагом

6 - Устройство крепления лопасти/держатель лопасти хвостового винта

60 - Удерживающая планку часть/трубчатая часть

600 - Соединительное отверстие

601 - Удерживающий планку болт

602 - Рычаг управления шагом лопасти

61 - Удерживающая лопасть часть

610 - Фланец

611 - Монтажный кронштейн

6110 - Плечи монтажного кронштейна

6111 - Внутренняя часть кронштейна

612 - Отверстие

7 - Болт для лопасти

70 - Отверстие (в болте для лопасти)

71 - Приемная часть для разводного шплинта

72 - Разводной шплинт

8 - Втулка хвостового винта

80 - Отверстие

9 - Колпак втулки винта

10 - Направление сборки/разборки

11 - Средство для крепления груза

12 - Балансировочный груз

Разъемное соединение с разводным шплинтом

TT - Работающая на растяжение и кручение планка

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям хвостовых винтов винтокрылых летательных аппаратов. Головка хвостового винта винтокрылого летательного аппарата содержит узел управления шагом и втулку (8) хвостового винта, множество держателей (6) лопастей хвостового винта, выполненных с возможностью соединения. Лопасть (2) хвостового винта разъединяемым образом соединена с первой стороной держателя (6) лопасти хвостового винта. Работающая на растяжение и кручение планка установлена разъединяемым образом на второй стороне держателя (6) лопасти хвостового винта и проходит от головки (3) хвостового винта через держатель (6) лопасти хвостового винта радиально наружу в направлении к лопасти (2) хвостового винта. Держатель (6) лопасти содержит удерживающую планку часть (60) и выполненную литьем в форму как единое целое удерживающую лопасть часть (61). Работающая на растяжение и кручение планка закреплена в трубчатой удерживающей планку части (60) с помощью удерживающего планку болта (601) с одной соединительной проушиной в соединительном отверстии (600). Обеспечивается возможность без затруднений заменять отдельные лопасти винта, упрощение технического обслуживания головки хвостового винта. 2 н. и 11 з.п. ф-лы, 7 ил.

1. Головка (3) закрытого кожухом хвостового винта (1) винтокрылого летательного аппарата, содержащая по меньшей мере узел (5) управления шагом и втулку (8) хвостового винта, при этом множество держателей (6) лопастей хвостового винта выполнены с возможностью соединения, проходящего через отверстия во втулке (8) хвостового винта и узле (5) управления шагом на головке (3) хвостового винта, при этом лопасть (2) хвостового винта разъединяемым образом соединена с первой стороной держателя (6) лопасти хвостового винта, а работающая на растяжение и кручение планка разъединяемым образом установлена на второй стороне держателя (6) лопасти хвостового винта, при этом работающая на растяжение и кручение планка проходит от головки (3) хвостового винта по меньшей мере частично через держатель (6) лопасти хвостового винта радиально наружу в направлении к лопасти (2) хвостового винта,

отличающаяся тем, что

держатель (6) лопасти содержит удерживающую планку часть (60) и выполненную литьем в форму как единое целое удерживающую лопасть часть (61), при этом работающая на растяжение и кручение планка закреплена в трубчатой удерживающей планку части (60) с помощью удерживающего планку болта (601) с одной соединительной проушиной в соединительном отверстии (600), в то время как один конец лопасти (2) хвостового винта разъединяемым способом независимо закреплен на расстоянии от работающей на растяжение и кручение планки во внутренней части (6111) монтажного кронштейна (611) с помощью по меньшей мере одного болта (7) для лопасти, проходящего через отверстие (612) в удерживающей лопасть части (61), при этом удерживающая лопасть часть (61) расположена снаружи втулки (8) хвостового винта.

2. Головка (3) хвостового винта по п. 1, в которой лопасть (2) выполнена с возможностью фиксации в монтажном кронштейне (611) посредством по меньшей мере одного болта (7) для лопасти, содержащего отверстие (70), приемной части (71) для разводного шплинта и разводного шплинта (72), образующих разъемное соединение с разводным шплинтом, независимо от фиксации работающей на растяжение и кручение планки в удерживающей планку части (60) снаружи втулки (8) хвостового винта.

3. Головка (3) хвостового винта по одному из предшествующих пунктов, в которой два болта (7) для лопасти использованы для крепления лопасти (2), закрепленной против скручивания относительно устройства (6) крепления лопасти хвостового винта.

4. Головка (3) хвостового винта по одному из предшествующих пунктов, в которой каждый болт (7) для лопасти содержит средство (11) для крепления груза и по меньшей мере один балансировочный груз (12) для простой балансировки втулки (8) хвостового винта после установки лопастей (2) хвостового винта на втулке (8) хвостового винта.

5. Головка (3) хвостового винта по п. 4, в которой средство (11) для крепления груза представляет собой удлиненный цилиндрический участок на болте (7) для лопасти.

6. Головка (3) хвостового винта по одному из п. 4 или 5, в которой по меньшей мере один балансировочный груз (12) закреплен посредством разъемного соединения с разводным шплинтом на болте (7) для лопасти.

7. Держатель (6) лопасти в головке (3) закрытого кожухом хвостового винта (1) винтокрылого летательного аппарата для фиксации разъединяемым образом лопасти (2) хвостового винта во втулке (8) хвостового винта на первой стороне и удерживания работающей на растяжение и кручение планки, соединенной с узлом (5) управления шагом, на второй стороне,

отличающийся тем, что

держатель (6) лопасти содержит удерживающую планку часть (60) с трубчатой выполненной формованием крышкой для вставки работающей на растяжение и кручение планки, соединительное отверстие (600), в котором одна соединительная проушина работающей на растяжение и кручение планки может быть разъединяемым способом закреплена с помощью удерживающего планку болта (601), и рычаг (602) управления шагом лопасти для прикрепления к узлу (5) управления шагом, а удерживающая лопасть часть (61) выполнена литьем в форму как единое целое с удерживающей планку частью (60), при этом удерживающая часть (61) содержит монтажный кронштейн (611) с плечами (6110) кронштейна, в которых вырезано по меньшей мере одно сквозное отверстие (612), образующими внутреннюю часть (6111) кронштейна, в которой один конец лопасти (2) хвостового винта разъединяемым способом независимо закреплен на расстоянии от работающей на растяжение и кручение планки по меньшей мере одним болтом (7) для лопасти, проходящим через указанное по меньшей мере одно отверстие (612).

8. Держатель (6) лопасти по п. 7, в котором болт (7) для лопасти содержит отверстие (70), приемную часть (71) для разводного шплинта и разводной шплинт (72), образующие разъемное соединение с разводным шплинтом для простого и надежного соединения.

9. Держатель (6) лопасти по п. 8, в котором болт (7) для лопасти содержит средство (11) для крепления груза.

10. Держатель (6) лопасти по п. 9, в котором по меньшей мере один балансировочный груз (12) выполнен с возможностью прикрепления к болту (7) для лопасти для простой балансировки втулки (8) хвостового винта после установки лопастей (2) хвостового винта на втулке (8) хвостового винта.

11. Держатель (6) лопасти по п. 9, в котором средство (11) для крепления груза представляет собой удлиненный цилиндрический участок на болте (7) для лопасти.

12. Держатель (6) лопасти по одному из п. 10 или 11, в котором по меньшей мере один балансировочный груз (12) закреплен с помощью разъемного соединения с разводным шплинтом на болте (7) для лопасти.

13. Держатель (6) лопасти по одному из п. 7-12, в котором удерживающая лопасть часть (61) имеет выполненный литьем в форму как единое целое фланец (610) перед переходом в удерживающую планку часть (60), окружность которой адаптирована к отверстию во втулке (8) хвостового винта.