Трансмиссия вертолета



Трансмиссия вертолета
Трансмиссия вертолета
Трансмиссия вертолета

 


Владельцы патента RU 2580344:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский государственный нефтегазовый университет" (ТюмГНГУ) (RU)

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям систем привода несущих винтов вертолетов. Трансмиссия вертолета содержит валы и зубчатые передачи привода винтов. Кольцевая втулка несущего винта с ведомым колесом зубчатой передачи и автоматом перекоса установлены на цилиндре с внутренним диаметром не менее поперечного сечения загруженного кресла для катапультирования. Обеспечивается возможность безопасного катапультирования экипажа вверх. 4 ил.

 

Изобретение относится к воздушному транспорту, к вертолетам.

Известны трансмиссии привода винтов, применяемые на отечественных и зарубежных вертолетах. (1. Пелишенко В.А. и др. Основы теории полета вертолета / Под ред. С.Х Атабеняна и А.А. Касаткина. М.: Воениздат, 1967. - 206 с. 2. Вертолеты стран мира / Под ред. В.Г. Лебедя. - АО «Редакция журнала «Бумеранг» при участии фирмы «Апрель», 1994. - 224 с.)

Эти трансмиссии привода втулки несущего винта ограничивают эксплуатационные характеристики вертолета (1. с. 12, рис. 0.14; 2. с. 12. рис. 12), так как не обеспечивают возможность безопасного катапультирования экипажа вверх и защиту верхней сферы от нападения противника.

Наиболее близким к предлагаемому устройству является трансмиссия привода втулки несущего винта вертолета, содержащая вал, втулку с лопастями и автомат перекоса угла установки лопастей.

Автомат перекоса имеет ползун, который может перемещаться вверх и вниз по валу привода. Для перемещения ползуна служит рычаг «шаг-газ», соединенный с ним при помощи тяг и качалки (1. рис. 1.69. с. 98). На ползуне устанавливается универсальный шарнир, который имеет два кольца: внутреннее и наружное. Универсальный шарнир (шарнир Гука) связан с ручкой управления (ручка циклического шага). При отклонении ручки летчик, воздействуя на внешнее кольцо, имеет возможность наклонять его относительно двух взаимноперпендикулярных осей «вперед-назад» и «влево-вправо». При помощи шарикового подшипника к внешнему кольцу шарнира крепится тарелка автомата перекоса. Тарелка состоит из вращающегося кольца с рычагами, к которым крепятся тяги, связанные с поводками осевых шарниров лопастей. Тарелка автомата перекоса приводится во вращение двухзвенником, одно звено которого связано с вращающимся кольцом, а второе - с валом несущего винта. Отклонение рычага «шаг-газ» вверх или вниз приводит соответственно к увеличению или уменьшению установочных углов всех лопастей на одинаковую величину, что изменяет величину силы тяги несущего винта. При наклоне тарелки автомата перекоса обеспечивается циклическое изменение шага, т.е. изменение угла установки лопастей в течение одного цикла (одного оборота) - лопасть начнет совершать маховые движения. Таким образом, наклон тарелки автомата перекоса вызывает наклон плоскости вращения несущего винта, а значит, и наклон силы тяги несущего винта при сохранении его величины. Наклон плоскости вращения винта отстает от циклического изменения шага, поэтому необходим так называемый угол опережения автомата перекоса, который зависит от упругости и инерционности лопасти, определяемой массовой характеристикой, а также от угла характеристики компенсации взмаха и угла выноса (1. с. 98-102; рис. 1.69-1.72).

Недостаток описанной трансмиссии привода втулки несущего винта заключается в том, что он ограничивает эксплуатационные характеристики вертолета - его живучесть, так как не обеспечивает защиту верхней сферы от нападения противника и возможность безопасного катапультирования экипажа вверх. При такой трансмиссии привода втулки несущего винта катапультирование экипажа возможно только вниз, что небезопасно при малой высоте полета.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в расширении эксплуатационных характеристик вертолета.

Поставленная задача решается за счет повышения живучести вертолета путем защиты верхней сферы от нападения противника и возможности безопасного катапультирования экипажа вверх.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что трансмиссия вертолета, содержащая валы и зубчатые передачи привода винтов, отличается тем, что кольцевая втулка несущего винта с ведомым колесом зубчатой передачи и автоматом перекоса установлены на цилиндре с внутренним диаметром не менее поперечного сечения загруженного кресла для катапультирования.

Предлагаемое техническое решение позволяет организовать цилиндр с внутренним диаметром не менее поперечного сечения загруженного кресла для катапультирования, который можно использовать для безопасного катапультирования экипажа вверх, в котором могут быть расположены аварийный парашют для вертолета в целом, средства защиты от нападения противника: ракеты «воздух-воздух», автоматическая пушка, пулемет, локатор и т.п.

На фиг. 1 изображена принципиальная схема (сечение) трансмиссии с приводом ведущего винта, а также рулевого винта вертолета. Крышка цилиндра не попадает в сечение. Элементы фюзеляжа не показаны.

На фиг. 2 показан вид сверху на это устройство.

На фиг. 3 приведена другая схема компоновки трансмиссии с двумя рулевыми винтами.

На фиг. 4 изображен вариант трансмиссии привода втулок двух соосных несущих винтов. Двигатель и фюзеляж не показаны.

На несущей системе 1 вертолета установлен двигатель 2 и закреплен цилиндр 3 с кольцевой опорой 4 (фиг. 1 и 2) и крышкой цилиндра 5. Кольцевая втулка 6 расположена под кольцевой опорой 4 и закреплена на трубчатом валу 7 с ведомым колесом 8 зубчатой передачи. На кольцевой втулке 6 установлены лопасти 9 несущего винта (шарниры не показаны), которые рычагами 10 связаны с автоматом перекоса 11 (органы управления автоматом не показаны). Ведущий вал 12 двигателя 2, с закрепленной на валу ведущей шестерней 13 взаимосвязан с ведомым колесом 8 зубчатой передачи или непосредственно (фиг. 1) или дополнительной передачей, состоящей из ведомой конической шестерни 14, которая закреплена на валу 15, на котором также закреплена цилиндрическая шестерня 16 (фиг. 3). При двухвинтовой сосной схеме (фиг. 4) требуется согласующая передача, состоящая из второго комплекта дополнительной передачи: конической шестерни 14, вала 15 и цилиндрической шестерни 16, а также вала 17 с закрепленными на нем шестернями 18 и 19. Шестерня 19 зацеплена с цилиндрической шестерней 20, закрепленной на верхнем валу 15 дополнительной передачи. Ведущая шестерня 21 отбора мощности для привода рулевого винта закреплена или на ведущем валу 12 двигателя 2 (фиг. 1) или на валу 15 дополнительной передачи (фиг. 3). Ведомая шестерня 22 отбора мощности закреплена на валу 23 привода редуктора рулевого винта, состоящего из шестерен 24 и 25. Шестерня 25 может быть выполнена на наружном диаметре лопастей 26 рулевого винта (фиг. 1 и 2) или на валу 27 (фиг. 3), на котором закреплена ведущая коническая шестерня 28, зацепленная с ведомой конической шестерней 29, закрепленной на валу 30 привода лопастей 26 рулевого винта.

Крышка 5 цилиндра 3 может быть плоской или сферической и состоять из нескольких деталей, в том числе иметь пазы для размещения вооружения. Предпочтительно нечетное число лопастей 9 для исключения возможности резонанса.

Предлагаемое техническое устройство работает следующим образом. От двигателя 2, установленного на несущей системе 1, крутящий момент по ведущему валу 12 ведущей шестерней 13 передается на ведомое колесо 8 зубчатой передачи, трубчатый вал 7, кольцевую втулку 6 и лопасти 9 несущего винта, вращая их (фиг. 1). Летчик рычагами управления воздействует на автомат перекоса 11, который через рычаги 10 регулирует положение лопастей 9 относительно кольцевой втулки 6, изменяя при этом величину и направление силы тяги несущего винта. Сила тяги от лопастей 9 передается на кольцевую втулку 6 и от нее на кольцевую опору 4 и цилиндр 3, который передает это усилие на несущую систему 1 вертолета. Вращение лопастей 9 несущего винта создает реактивный момент, стремящийся повернуть несущую систему 1. Для компенсации реактивного момента, а также изменения направления полета служит рулевой винт, мощность для которого отнимается от ведущего вала 12 шестернями 21 и 22 на вал 23 привода редуктора рулевого винта, состоящего из шестерен 24 и 25. Шестерня 25 вращает лопасти 26 рулевого винта (фиг. 1 и 2). На фиг. 3 мощность на привод лопастей 9 несущего винта передается от вала 12, шестернями 13 и 14, валом 15 дополнительной передачи, цилиндрической шестерней 16 на зубчатый венец 8, далее на трубчатый вал 7 и кольцевую втулку 6. Отбор мощности на привод лопастей 26 рулевого винта происходит от вала 15, шестернями 21 и 22, валом 23, шестернями 24 и 25, валом 27 на шестерни 28 и 29, далее валом 30 на лопасти 26. Сила от вращения лопастей 26 рулевого винта на плече до оси хвостовой части вертолета создает скручивающий момент. Для компенсации момента, скручивающего хвостовую часть вертолета, возможна установка второго рулевого винта (фиг. 3). Соосная схема несущих винтов, лопасти 9 которых вращаются в разных направлениях (фиг. 4), исключает необходимость применения рулевого винта. Крутящий момент от ведущего вала 12 ведущей конической шестерней 13 распределяется на две шестерни 14, валы 15 и цилиндрические шестерни 16 дополнительной передачи. Лопасти 9 нижнего несущего винта приводятся в действие аналогично схеме на фиг. 3. Нижняя коническая шестерня 14, валом 15 и шестерней 16 вращает шестерню 18 и вал 17 согласующей передачи, далее цилиндрическими шестернями 19 и 20 на верхний вал 15 дополнительной передачи, затем цилиндрической шестерней 16 на ведомое колесо 8. Лопасти 9 верхнего и нижнего несущих винтов будут вращаться в противоположных направлениях, компенсируя реактивные моменты.

Обозначения:

1 - несущая система вертолета;

2 - двигатель;

3 - цилиндр;

4 - кольцевая опора втулки несущего винта;

5 - крышка цилиндра;

6 - кольцевая втулка лопастей несущего винта;

7 - трубчатый вал привода втулки 6;

8 - ведомое колесо зубчатой передачи;

9 - лопасти несущего винта;

10 - рычаги взаимодействия лопастей с автоматом перекоса;

11 - автомат перекоса (упрощенное изображение);

12 - ведущий вал двигателя 2;

13 - ведущая шестерня ведущего вала 12;

14 - ведомая коническая шестерня дополнительной передачи;

15 - вал дополнительной передачи;

16 - цилиндрическая шестерня дополнительной передачи;

17 - вал согласующей передачи;

18 и 19 - шестерни, закрепленные на валу 17;

20 - цилиндрическая шестерня, закрепленная на верхнем валу 15;

21 - ведущая шестерня отбора мощности для привода рулевого винта;

22 - ведомая шестерня отбора мощности для привода рулевого винта;

23 - вал привода редуктора рулевого винта;

24 и 25 - шестерни редуктора привода рулевого винта;

26 - лопасти рулевого винта;

27 - вал конических шестерен 25 и 28;

28 - ведущая коническая шестерня привода лопастей рулевого винта;

29 - ведомая коническая шестерня привода лопастей рулевого винта;

30 - вал привода лопастей 26 рулевого винта.

Трансмиссия вертолета, содержащая валы и зубчатые передачи привода винтов, отличающаяся тем, что кольцевая втулка несущего винта с ведомым колесом зубчатой передачи и автоматом перекоса установлены на цилиндре с внутренним диаметром не менее поперечного сечения загруженного кресла для катапультирования.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструкциям несущих винтов вертолетов. Колонка несущего винта вертолета содержит редуктор, выходной полый вал которого установлен вертикально и связан с втулкой, подвижно соединенной с веретенами лопастей несущего винта.

Группа изобретений относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Ротор с лопастями изменяемого шага и изменяемой крутки содержит замкнутое крыло, соединенное гибкими на кручение лопастями с одной или несколькими коаксиальными втулками, причем соединение лопастей с замкнутым крылом выполнено жестким, упругим или упруговязким.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям втулок несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Втулка (20) винта винтокрылого летательного аппарата с фюзеляжем, колонкой (21) винта или валом (22) винта, простирающимся выше указанного фюзеляжа.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастным несущим, рулевым или тяговым винтам винтокрылого летательного аппарата. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата, смонтированный на вале винта, включает лопасти, втулку с рукавами, радиальные подшипники качения, вал осевого шарнира, промежуточную деталь, выполненную в виде трубы, имеющей буртик, отверстие, рычаг, торсион, закрепленный штырем через отверстие в промежуточной детали, и поводок управления лопастью, находящийся внутри вала винта.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям несущих винтов летательных аппаратов. Несущий винт винтокрылого летательного аппарата с системой складывания лопастей включает в себя лопасти, втулку с проушинами, количество которых равно количеству лопастей, и соединение лопастей со втулкой.

Изобретение относится к области авиации, в частности к гасителям колебаний вертолетных винтов. .

Изобретение относится к аэродинамике и может быть использовано для создания летательного аппарата (ЛА), а также для создания несущих винтов для вертолетов, винтов для поршневых самолетов и гребных винтов для водного транспорта.

Изобретение относится к авиации, в частности к конструкции воздушных винтов. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к несущей системе вертолета с сооснорасположенными двумя несущими винтами противоположного вращения. .

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к многолопастному несущему винту винтокрылого летательного аппарата. .

Изобретение относится к области авиации, в частности к наземным стендам для отработки аварийного покидания летательных аппаратов. Стенд для испытаний и демонстрации аварийного покидания вертолета содержит силовое основание с опорными стойками и два ложемента, установленные на стойках через опорные ролики.

Вертолет содержит хвостовую часть (1) с поперечным каналом (6) и ведущим валом (23) внутри обтекателя (14) ведущего вала для устройства (2) противодействия крутящему моменту.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям шасси вертолетов. Убирающееся посадочное шасси (4) вертолета содержит подвесную конструкцию (10), одно колесо (8), прикрепленное к подвесной конструкции (10) с возможностью вращения вокруг своей собственной оси вращения (9), приводные средства для перемещения подвесной конструкции (10) и колеса (8) между втянутым положением, чтобы уменьшить аэродинамическое сопротивление вертолета (1), и опущенным положением для посадки и взлета вертолета (1), полоз (40), расположенный между осью вращения (9) и периферией колеса (8) и находящийся диаметрально напротив подвесной конструкции (10) относительно оси вращения (9).

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления летательными аппаратами. Способ управления летательным аппаратом (1), содержащим фюзеляж (2), несущий винт (3), тяговый винт (4) изменяемого шага, два полукрыла (11, 11'), расположенные с одной и другой стороны фюзеляжа (2), горизонтальное оперение (20), оборудованное подвижной поверхностью (21, 21'), силовую установку (5), приводящую во вращение несущий винт (3) и тяговый винт (4), включает определение заданного общего шага и заданного продольного циклического шага, чтобы привести упомянутый летательный аппарат (1) к точке оптимизированной работы упомянутого несущего винта (3) во время устойчивой фазы полета, сохраняя при этом задачу постоянного вертикального состояния, такого как постоянная вертикальная скорость или постоянный угол атаки, и задачу постоянного продольного пространственного положения, соответствующего упомянутой устойчивой фазе полета, регулируют подъемную силу упомянутых полукрыльев (11, 11'), действуя на аэродинамическое средство упомянутого летательного аппарата (1) таким образом, чтобы общий шаг упомянутых лопастей упомянутого несущего винта (3) был равен заданному общему шагу.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам контроля технического состояния авиационной техники. Способ эксплуатации вертолета заключается в том, что при каждом полете осуществляют контроль фактической тяги несущего винта вертолета, причем предварительно перед началом эксплуатации вертолета осуществляют сбор исходных данных по характеристикам двигателей силовой установки в соответствии с формулярами и сбор исходных данных по величине тяги несущего винта при контрольных висениях вертолета.

Изобретение относится к конструкции ЛА, в частности к конструкциям каркасов фюзеляжей вертолетов. Конструкция силового каркаса вертолета содержит в средней своей части кессон с ложементом крепления главного редуктора и продольными по высоте кессона профилированными элементами, кронштейны для узлов крепления шасси, опорный элемент для крепления двигателя, днище с продольными элементами, настилом пола кабины и наружной обшивкой, состыкованными с кессоном.

Изобретение относится к области авиации, в частности к способам управления ЛА вертолетного типа. Способ управления ЛА включает смещение центра тяжести ЛА относительно тяги движителя, при этом смещение осуществляют по сферической поверхности с центром, лежащим вне ЛА, или цилиндрической поверхности с осевой линией, лежащей вне ЛА.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам управления летательными аппаратами. Электронная система (1) управления полетом летательного аппарата (100), выполненного с возможностью висения и имеющего, по меньшей мере, один винт (102; 104), выполнена с возможностью работать в ручном режиме управления полетом и в двух автоматических режимах управления полетом, соответствующих режимам полета летательного аппарата.

Многофункциональный тяжелый транспортный вертолет круглосуточного действия содержит фюзеляж с силовой установкой, общевертолетное оборудование, средства механизации вертолета, органы оперативного управления.

Изобретение относится к бортовому оборудованию летательных аппаратов. Комплекс бортового оборудования вертолета содержит комплексную систему электронной индикации и сигнализации, пилотажный комплекс вертолета, пилотажно-навигационную аппаратуру, систему управления общевертолетным оборудованием, информационный комплекс высотно-скоростных параметров, пульты управления общевертолетным оборудованием, систему регулирования внутрикабинного освещения, интегрированную систему резервных приборов, ответчик системы управления воздушным движением, малогабаритную систему сбора и регистрации, комплекс средств связи, генератор цифровых карт, метеонавигационную радиолокационную систему, систему раннего предупреждения близости земли, бортовую систему диагностики вертолета, комплект внутреннего светотехнического и светосигнального оборудования, пульты-вычислители навигационные, аварийные спасательные радиомаяки, систему табло аварийной и уведомляющей сигнализации, основной канал информационного обмена, аудиоканал информационного обмена.

Группа изобретений относится к летательному аппарату с возможностью висения, способу содействия его маневрированию, графическому интерфейсу для отображения нескольких указаний. Летательный аппарат содержит фюзеляж, винт, приводной вал, датчик с плоской областью охвата, блок управления. Графический интерфейс содержит средство отображения для отображения нескольких определенных указаний. Для содействия маневрирования летательного аппарата располагают датчик около приводного вала, получают значения расстояний между точками на препятствии в пределах зоны охвата датчика и точкой на летательном аппарате, от которой определяют область безопасности, генерируют сигнал тревоги в случае, если точка на препятствии находится внутри области безопасности. Обеспечиваются меры безопасности для предотвращения столкновения летательного аппарата с препятствием. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 9 ил.
Наверх