Устройство крепления лопастей к валу винтокрылого летательного аппарата

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям втулок винтов винтокрылых летательных аппаратов. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата содержит ступицу, состоящую из верхнего и нижнего корпусов, а также двух пальцев, на каждом из которых закреплен сферический подшипник. На корпусе подшипника закреплена труба, ко второму концу которой присоединена цапфа. Цапфы между собой соединены двумя торсионами, выполненными в виде пакетов из прямоугольных металлических лент, расположенными симметрично относительно оси вала и оси лопастей. Торсионы также соединены со ступицей, и кроме того каждая цапфа имеет выступ, обращенный к лопасти, выполненный по крайней мере с двумя горизонтально расположенными отверстиями, которые разъемно соединены с переходным устройством, прикрепленным к лопасти. Обеспечивается снижение нагрузки на ступицу, малый вес втулки, возможность складывания лопастей вдоль вала несущего винта. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к отрасли транспортного машиностроения и может быть использовано в конструкциях винтокрылых летательных аппаратов и в беспилотных винтокрылых летательных аппаратах, в том числе вертолетах и автожирах.

Известно устройство для крепления лопастей к валу вертолета по Патенту на полезную модель РФ №41701 (опубл. 10.11.2004), содержащее втулку, шаровую опору, пластинчатый V-образный торсион, жестко закрепленный одним концом к втулке, а другим концом через переходной элемент, выполненный в виде вилки с двумя отверстиями, к лонжерону лопасти.

Недостатком устройства является сложность конструкции устройства, сложность изготовления набора пластин торсионов V-образной формы, которым снабжена каждая лопасть винта, что приводит к большим нагрузкам на ступицу втулки и, как следствие, к увеличению ее веса, а также отсутствие возможности складывания лопастей вдоль вала несущего винта на время транспортировки или хранения летательного аппарата.

Технический результат, на получение которого направлено изобретение, заключается в создании устройства для крепления лопастей к валу летательного аппарата, отличающегося простотой конструкции, простотой изготовления торсионов, пониженными нагрузками на ступицу втулки, малым весом втулки и возможностью складывания лопастей вдоль вала несущего винта на время транспортировки или хранения летательного аппарата.

Технический результат достигается в устройстве для крепления лопастей к валу летательного аппарата, содержащем ступицу, состоящую из верхнего и нижнего корпусов, а также двух пальцев, на каждом из которых закреплен сферический подшипник, на корпусе которого закреплена труба, к второму концу которой присоединена цапфа, при этом цапфы между собой соединены по крайней мере двумя торсионами, выполненными в виде пакетов из прямоугольных металлических лент, расположенными симметрично относительно оси вала и оси лопастей, а торсионы также соединены со ступицей, и, кроме того, каждая цапфа имеет выступ, обращенный к лопасти, выполненный по крайней мере с двумя горизонтально расположенными отверстиями, которые разъемно соединены с переходным устройством, прикрепленным к лопасти.

Предпочтительно соединение цапфы с переходным устройством с помощью болтов.

Предпочтительно выполнение переходного устройства в виде вилки, обращенной к валу, и прикрепленного к лопасти по крайней мере одной парой болтов, расположенных попарно симметрично относительно упругой оси.

Предпочтительно расположение пакетов торсионов параллельно друг другу.

В случае двух торсионов предпочтительно выполнение соединения со ступицей в центральных частях торсионов.

Предпочтительно выполнение ступицы с качающимся ограничителем свеса лопастей, а корпусов подшипников с дополнительными упорами, взаимодействующими с этим ограничителем.

Предпочтительно закрепление на корпусах подшипников поводков управления.

На фиг.1 показан вид сверху на устройство.

На фиг.2 показан вид на устройство сбоку.

На фиг.3 показано местное сечение А-А.

Устройство для крепления лопастей к валу вертолета по изобретению может быть реализовано в виде разъемной ступицы 1, закрепленной на валу 2 несущего винта, состоящей из двух корпусов 3, 4 и двух пальцев 5. На каждом из пальцев 5 закреплен сферический подшипник 6, на корпусе 7 которого закреплена труба 8. Ко второму концу трубы 8 присоединена цапфа 9. Две цапфы 9 между собой соединены двумя торсионами 10, выполненными в виде пакетов из прямоугольных металлических лент, расположенными параллельно друг другу и симметрично относительно оси вала 2 и оси лопастей 11, а торсионы 10 также соединены со ступицей 1 в центральной своей части болтами 12, и, кроме того, каждая цапфа 9 имеет выступ 13, обращенный к присоединяемой к ней лопасти 11, выполненный по крайней мере с двумя горизонтально расположенными отверстиями 14, которые болтами 15 разъемно соединены с переходным устройством 16, выполненным в виде вилки и прикрепленным к лопасти 11 болтами 17. На ступице расположены качающиеся ограничители свеса 18 лопастей 11, ограничивающие свес лопастей 11 за счет взаимодействия с упорами 19 на корпусе 7 подшипника 6. На корпусе 7 подшипника 6 закреплены поводки управления 20.

Устройство действует следующим образом.

В рабочем состоянии цапфы 9 соединены с переходными устройствами 16 болтами 15. При подготовке летательного аппарата к транспортировке или хранению на каждой цапфе все болты 15 за исключением одного временно удаляются, после чего лопасти опускаются вниз до положения вдоль оси ведущего вала, вращаясь вокруг оставшегося болта 15. С целью исключения потери удаленных болтов 15 после установки лопастей в указанное положение, болты 15 могут быть закреплены в освободившихся отверстиях в цапфах или в переходных устройствах. После транспортировки или хранения, при подготовке летательного аппарата к использованию, операции производятся в обратной последовательности.

Таким образом, достигается технический результат, поскольку устройство для крепления лопастей к валу вертолета отличается простой конструкцией, простотой изготовления и ремонта торсионов, за счет того, что они собраны из лент прямоугольной формы, изготовление которых не требует дополнительной оснастки и специального оборудования. В устройстве торсионы двух лопастей объединены, в связи с чем, замыкание центробежных нагрузок происходит на торсионах, а не на ступице втулки, поэтому ступица имеет более простую конструкцию и меньший вес. Общий вес втулки также снижен по сравнению с прототипом за счет малого количества крепежных элементов. При этом реализована возможность складывания лопастей вдоль оси вала несущего винта на время транспортировки или хранения летательного аппарата.

1. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата, содержащее ступицу, состоящую из верхнего и нижнего корпусов, торсионы, переходные устройства, закрепляемые на лопастях, отличающееся тем, что ступица содержит в своем составе два пальца, на каждом из которых закреплен сферический подшипник, на корпусе которого закреплена труба, к второму концу которой присоединена цапфа, при этом цапфы между собой соединены по крайней мере двумя торсионами, выполненными в виде пакетов из прямоугольных металлических лент, расположенными симметрично относительно оси вала и оси лопастей, а торсионы также соединены со ступицей, и кроме того каждая цапфа имеет выступ, обращенный к лопасти, выполненный по крайней мере с двумя горизонтально расположенными отверстиями, которые разъемно соединены с переходным устройством.

2. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что цапфа соединена с переходным устройством с помощью болтов.

3. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что каждое переходное устройство выполнено в виде вилки, обращенной к валу, и прикреплено к лопасти по крайней мере одной парой болтов, расположенных попарно симметрично относительно упругой оси.

4. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что пакеты торсионов расположены параллельно друг другу.

5. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что если в устройстве содержатся только два торсиона, соединение каждого торсиона со ступицей осуществляется в его центральной части.

6. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что на ступице выполнен качающийся ограничитель свеса лопастей, а корпус подшипника оснащен упорами, взаимодействующими с этим ограничителем.

7. Устройство для крепления лопастей к валу летательного аппарата по п.1, отличающееся тем, что на корпусах подшипников закреплены поводки управления.