Вертолет с подавляющей шум и вибрацию трансмиссионной установкой

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Вертолет содержит несущий винт, фюзеляж, приводной трансмиссионный блок, функционально соединенный с несущим винтом, поддерживающий корпус, который поддерживает трансмиссионный блок и ограничительное средство, вставленное между поддерживающим корпусом и фюзеляжем. Ограничительное средство, в свою очередь, содержит поперечный элемент, соединенный неподвижным образом относительно поддерживающего корпуса, имеющий первую плоскость укладки. Поперечный элемент образован частично металлическим материалом и частично вязкоупругим материалом. Обеспечивается возможность получения ограничительных устройств, которые приспособлены выдерживать статическую нагрузку, вызванную реактивным моментом, и имеющих оптимальный размер для ограничения передачи шума и/или вибрации кабине и фюзеляжу. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к вертолету.

Уровень техники

Известны вертолеты, которые, по существу, содержат фюзеляж, определяющий кабину для экипажа в передней части, несущий винт, установленный поверх центрального участка фюзеляжа и приспособленный формировать подъемную силу и тягу, соответственно, необходимые для подъема и направленного полета вертолета, и хвостовой винт, выступающий в стороны из хвостового стабилизатора вертолета.

Более подробно, несущий винт содержит приводной вал и множество лопастей, шарнирно соединенных на приводном валу посредством размещения ступицы втулки.

Вертолет также содержит, по меньшей мере, один двигатель, трансмиссионный блок, вставленный между двигателем и приводным валом, и ограничительное устройство, прикрепляющее фюзеляж к поддерживающему корпусу приводного вала и трансмиссионного блока. На практике фюзеляж выглядит "отстраненным" от вышеупомянутого поддерживающего корпуса посредством ограничительного устройства.

Во время обычной эксплуатации вертолета двигатель прикладывает приводной крутящий момент к трансмиссионному блоку. Согласно закону действия-противодействия, реактивный момент выпускается на поддерживающий корпус, и от него он выпускается на фюзеляж через ограничительное устройство. Этот реактивный крутящий момент уравновешивается противодействующим крутящим моментом, прикладываемым хвостовым винтом к фюзеляжу.

Ограничительное устройство неизбежно передает вибрацию и шум фюзеляжу, которые достигают кабины и снижают комфорт экипажа.

Ограничительное устройство, известным образом, формируется посредством поперечного элемента, который содержит:

фланец, прикрепленный болтами к корпусу трансмиссионного блока и определяющий отверстие; и

пару выступающих частей, выступающих в стороны с соответствующих концов, противоположных другу, фланца и присоединенных к фюзеляжу.

Для того, чтобы уменьшать передачу вышеупомянутой вибрации и шума кабине, предлагается Европейская патентная заявка, опубликованная как EP-A-2179922 на имя заявителя:

ограничивающая каждую выступающую часть к фюзеляжу посредством пары соответствующих ограничительных элементов; и

размещающая узел демпфера между каждым ограничительным элементом и соответствующей выступающей частью.

Более конкретно, каждый узел демпфера содержит чередующееся множество слоев, изготовленных из эластомерного материала, и слоев, изготовленных из металлического материала, тогда как фланец изготавливается из металлического материала.

Несмотря на сдерживание передачи шума и вибрации фюзеляжу, решение, описанное в вышеупомянутой патентной заявке EP-A-2179922, имеет некоторые резервы для улучшения.

В частности, слои эластомерного материала в узлах демпферов должны быть достаточно жесткими, чтобы иметь возможность поддерживать статическую нагрузку, образуемую реактивным крутящим моментом, которая передается от поддерживающего корпуса трансмиссионного блока к фюзеляжу и кабине.

Узлы демпферов ограничительных устройств известного типа могут также содержать небольшое количество эластомерного материала, по существу, вследствие того факта, что каждый узел демпфера вставляется между стороной ассоциированной выступающей части и фюзеляжем.

Отсюда следует, что, вследствие вышеупомянутых ограничений конструкции, невозможно подбирать размер слоев, выполненных из эластомерного материала, оптимальным образом, чтобы ограничивать передачу шума и/или вибрации кабине.

Более конкретно, заявитель подметил, что, вследствие вышеупомянутых ограничений конструкции, ограничительное устройство, описанное в патентной заявке EP-A-21799222, имеет резервы для улучшения относительно диапазона частот, в котором передача вибрации и/или шума эффективно сдерживается.

В частности, эффективность ограничительного устройства, описанного в патентной заявке EP-A-2179922, особенно чувствительна к улучшению частот порядка 1000 Гц, которые соответствуют передаче особо раздражающего шума для пассажиров кабины.

Таким образом, в промышленности чувствуется необходимость иметь ограничительные устройства, которые приспособлены выдерживать статическую нагрузку, вызванную реактивным моментом, и приспособлены иметь оптимальный размер для ограничения передачи шума и/или вибрации кабине и фюзеляжу.

Кроме того, значительные площади поверхности слоев эластомерного материала в вышеупомянутых узлах демпферов подвергаются воздействию внешней окружающей среды и, следовательно, подвергаются значительному износу и воздействию внешних факторов.

Кроме того, слои эластомерного материала подвергаются статической нагрузке, создаваемой реактивным крутящим моментом, который, таким образом, вызывает значительную усталость материала.

Отсюда следует, что необходимо периодически осматривать пластины эластомерного материала или защищать их с помощью защитного материала.

Таким образом, в промышленности возникает необходимость ограничивать требование периодического осмотра и/или защиты слоев эластомерного материала.

US 3,920,202 описывает ограничительное устройство, которое содержит практически круглый фланец, присоединенный к фюзеляжу через блоки, сформированные чередованием множества слоев металлического материала и слоев эластомерного материала.

US 4,111,386 описывает систему виброизоляции для вибраций, передаваемых фюзеляжу несущим винтом, содержащую множество опорных элементов, каждый из которых, в свою очередь, содержит чередующее множество слоев металлического материала и слоев эластомерного материала.

US 4,014,484 раскрывает поперечную балку, содержащую центральный кронштейн, установленный на вал коробки передач, и пару выступающих частей, установленных на соответствующие кронштейны фюзеляжа.

EP-1918198 раскрывает узел подвески подшипника, который включает в себя плоский демпфирующий элемент, установленный на монтажный блок и определяющий отверстие, зацепляемое валом, главным образом, с целью достижения легкого выравнивания вала относительно монтажного блока.

Более подробно, плоский демпфирующий элемент выполняется из PTFE, заполненного относительно небольшой процентной долей графита.

Раскрытие изобретения

Целью настоящего изобретения является предоставление вертолета, в котором, по меньшей мере, одна из вышеописанных потребностей удовлетворяется простым и недорогим способом.

Вышеупомянутая цель достигается посредством настоящего изобретения, поскольку оно относится к вертолету согласно пункту 1 формулы изобретения.

Краткое описание чертежей

Для лучшего понимания настоящего изобретения предпочтительный вариант осуществления сейчас будет описан, исключительно в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 - это боковой вид вертолета, спроектированного согласно настоящему изобретению;

Фиг. 2 показывает частично покомпонентный перспективный вид, в укрупненном масштабе, ограничительного узла вертолета на фиг. 1;

Фиг. 3 показывает перспективный вид ограничительного узла и дополнительных компонентов вертолета на фиг. 1;

Фиг. 4 - это вид сверху ограничительного устройства на фиг. 2 и 3;

Фиг. 5 - это боковой вид ограничительного устройства на фиг. 2-4;

Фиг. 6 - это сечение по линии VI-VI на фиг. 4;

Фиг. 7 - это сечение по линии VII-VII на фиг. 4;

Фиг. 8 - это сечение по линии VIII-VIII на фиг. 4;

Фиг. 9 - это сечение по линии IX-IX на фиг. 4;

Фиг. 10 показывает полученное экспериментальным путем изменение коэффициента демпфирования для трех вариантов осуществления ограничительного устройства на фиг. 2-8 и ограничительного устройства, изготовленного полностью из Алюминия 7075 T6, когда рабочая частота вибрации изменяется; и

Фиг. 11 показывает полученное экспериментальным путем изменение спектральной плотности мощности для двух вариантов осуществления ограничительного устройства на фиг. 2-8 и для ограничительного устройства, изготовленного полностью из Алюминия 7075 T6, когда рабочая частота вибрации изменяется.

Описание предпочтительных вариантов осуществления изобретения

Со ссылкой на фиг. 1, ссылочный номер 1 указывает вертолет, по существу, содержащий фюзеляж 2, оборудованный носовой частью 5, по меньшей мере, одним двигателем 6 (показан схематично только на фиг. 1) и несущим винтом 3, установленным поверх фюзеляжа 2 для формирования подъемного усилия и тяги, соответственно, необходимых для подъема и направленного полета вертолета 1.

Несущий винт 3, по существу, содержит приводной вал 10, ступицу 11 втулки, шарнирно прикрепленную на валу 10, и множество лопастей 12, шарнирно прикрепленных на ступице 11 втулки и продолжающихся в соответствующих направлениях, поперечных оси A вала 10.

Фюзеляж 2 определяет кабину 8, обычно занимаемую экипажем и ограниченную сверху, на стороне несущего винта 3, стенкой 15 фюзеляжа 2 (фиг. 3).

Вертолет 1 также содержит трансмиссионный блок 7 (показан схематично только на фиг. 1-3), функционально соединяющий выводной элемент 13 двигателя 6 с валом 10, и корпус статора, поддерживающий элемент 13, трансмиссионный блок 7 и вал 10 вращательным образом.

Корпус статора показан только как корпус 14, выступающий из стенки 15 на противоположной стороне по отношению к кабине 8 и поддерживающий конечную ступень трансмиссионного блока 7 и вал 10 вращательным образом относительно оси A.

Вертолет 1 также содержит хвостовой винт 4, выступающий в стороны из стабилизатора фюзеляжа 2, расположенного на противоположном конце от носовой части 5, и ограничительное средство 16, прикрепляющее корпус 14 к стенке 15 фюзеляжа 2.

Ограничительное средство 16, по существу, содержит:

множество тяг 17, четыре в показанном случае, продолжающихся вдоль соответствующих осей, наклонно относительно стенки 15 и оси A, между боковой поверхностью корпуса 14 и соответствующими точками крепления на стенке 15; и

ограничительное устройство, присоединенное к нижнему краю корпуса 14 и к стенке 15 и приспособленное передавать реактивный момент фюзеляжу 2.

Более конкретно, этот реактивный момент, согласно закону действия-противодействия, равен и противоположен вращающему моменту, передаваемому двигателем 6 валу 10 через трансмиссионный блок 7. Этот реактивный момент выпускается на корпус статора и, следовательно, на корпус 14 и уравновешивается противодействующим крутящим моментом, формируемым хвостовым винтом 4.

Ограничительное устройство, по существу, содержит (фиг. 2-9) поперечный элемент 21.

Поперечный элемент 21 имеет плоскость P укладки и ограничен множеством сторон 39 (фиг. 4).

Поперечный элемент 21 также продолжается вдоль оси F, ортогональной оси E, параллельной продольному направлению фюзеляжа 2.

Более конкретно, поперечный элемент 21, в свою очередь, содержит:

фланец 22, прикрепленный болтами к нижнему краю корпуса 14 и определяющий круговое отверстие 30 с осью B, и через которое проходит ось A; и

пару выступающих частей 23 и 24, сходящихся в соответствующие стороны напротив друг друга относительно оси B и выступающих в стороны из соответствующих участков фланца 22, находящихся на противоположных сторонах относительно оси B.

Более конкретно, фланец 22 содержит множество отверстий 36, равномерно разнесенных относительно оси B, и через которые проходят соответствующие соединительные элементы 34, 37 и 38 (фиг. 6-8), прикрепленные к нижнему краю корпуса 14.

Выступающие части 23 и 24 противоположны друг другу относительно оси F.

В частности, ось B наклонена относительно оси A.

Плоскость P укладки поперечного элемента 21 ортогональна оси B и параллельна осям E и F.

Каждая выступающая часть 23 и 24 имеет форму, аналогичную равнобедренной трапеции.

В частности, каждая выступающая часть 23 и 24 также ограничена:

парой краев 25 и 26 напротив друг друга и примыкающих к фланцу 22; и

краем 27, вставленным между краями 25 и 26.

В показанном случае края 27 параллельны оси E, а края 25 и 26 сходятся к оси F, проходя от оси B по направлению к соответствующим краям 27.

Ось E, по существу, совпадает с продольным направлением протяжения фюзеляжа 2 и ортогональна оси F, видимой на фиг. 3, 4, 6, 7 и 8.

Каждая выступающая часть 23 и 24 прикрепляется к стенке 15 фюзеляжа парой болтов 19, имеющих соответствующие оси G, которые параллельны оси B и выровнены друг с другом параллельно оси E (фиг. 4 и 9).

Преимущественно, поперечный элемент 21 изготавливается частично из металлического материала и частично из вязкоупругого материала.

В частности, металлическим материалом является алюминий.

Вязкоупругим материалом является, в частности, эластомерный материал, предпочтительно резина, сформированная из бутадиена и стирола или сформированная из полихлоропрена.

Более подробно, весь поперечный элемент 21 является многослойным материалом, который формируется посредством (фиг. 5-9):

множества слоев 28 металлического материала; и

множества слоев 29 вязкоупругого материала.

Слои 28 и 29 чередуются друг с другом и наложены друг на друга параллельно оси B.

Слои 28 и 29 лежат на соответствующих плоскостях Q, параллельных друг другу, параллельно плоскости P и ортогонально оси B.

Преимущественно, фланец 22 и выступающие части изготовлены из многослойного материала, сформированного посредством слоев 28 и 29, и слои 28 и 29 продолжаются по всей ширине поперечного элемента 21 в плоскости, параллельной плоскости P, так, чтобы определять стороны 39 и подвергаться воздействию окружающей среды снаружи поперечного элемента 21.

Толщина, измеренная параллельно оси B слоя 28, предпочтительно больше толщины слоя 29, также измеренного параллельно оси B.

Толщина каждого слоя 28 задается между 1 мм и 10 мм.

Толщина каждого слоя 29 задается между 0,1 мм и 1 мм.

В предпочтительном варианте осуществления толщина слоя 28, по меньшей мере, в десять раз больше толщины слоя 29.

В дополнительном предпочтительном варианте осуществления число слоев 29 находится между двумя и четырьмя, а предпочтительно равно трем.

В этом дополнительном варианте осуществления число слоев 28 находится между тремя и пятью, а предпочтительно равно четырем.

Слои 28 и 29 вулканизируются.

В частности, слои 28 и 29, соседние и наложенные друг на друга, соединяются посредством:

приклеивания каждого слоя 29 вязкоупругого материала, еще невулканизированного к слоям 28, соседним с ним; и

горячей полимеризации, например, в печи, слоев 28 и 29, приклеенных друг к другу, с тем, чтобы получать вулканизацию и последующую адгезию слоев 28 и 29.

Со ссылкой на фиг. 10 изменение коэффициента Csi демпфирования в относительных единицах для поперечного элемента 21 показано относительно частоты вибрации поперечного элемента 21.

Более конкретно, на фиг. 10:

линия 49 указывает интерполированное изменение коэффициента Csi для поперечного элемента 21, содержащего четыре слоя 28 и три слоя 29 в полихлоропрене;

линия 50 указывает интерполированное изменение коэффициента Csi для поперечного элемента 21, содержащего четыре слоя 28 и три слоя 29 в стирол-бутадиене;

линия 51 указывает интерполированное изменение коэффициента Csi для поперечного элемента 21, содержащего шестнадцать слоев 28 и пятнадцать слоев 29; и

значения 52 указывают значения коэффициента Csi для поперечного элемента, изготовленного полностью из Алюминия 7075 T6.

Как может быть видно на фиг. 10, коэффициент Csi поперечного элемента 21, содержащего четыре слоя 28 и три слоя 29 в полихлоропрене, больше коэффициента Csi поперечного элемента 21, содержащего четыре слоя 28 и три слоя 29 в стирол-бутадиене, для всех вибрационных рабочих частот трансмиссионного блока 7.

Коэффициент Csi поперечного элемента 21, содержащего четыре слоя 28 и три слоя 29 в стирол-бутадиене, больше коэффициента Csi поперечного элемента 21, содержащего шестнадцать слоев 28 и пятнадцать слоев 29, для всех вибрационных рабочих частот трансмиссионного блока 7.

Коэффициент Csi поперечного элемента 21, содержащего шестнадцать слоев 28 и пятнадцать слоев 29, больше коэффициента Csi поперечного элемента, изготовленного полностью из Алюминия 7075 T6, для всех вибрационных рабочих частот трансмиссионного блока 7.

Кроме того, поперечный элемент 21 эффективен в сдерживании передачи к кабине 8 вибраций с рабочими частотами выше 1000 Гц, которые соответствуют особенно раздражающим шумам для пассажиров в кабине 8.

Со ссылкой на фиг. 11, когда рабочая частота изменяется:

ссылка 60 указывает спектральную плотность мощности для поперечного элемента 21, имеющего четыре слоя 28 и три слоя 29;

ссылка 61 указывает спектральную плотность мощности для поперечного элемента 21, имеющего два слоя 28 и один слой 29; и

ссылка 62 указывает спектральную плотность мощности для поперечного элемента, изготовленного полностью из Алюминия 7075 T6.

В частности, спектральная плотность 60, 61 и 62 мощности получается посредством измерения шумоизлучения поперечного элемента 21, когда последний подвергается вибрации через внешнее возбуждение.

Как может быть видно на фиг. 11, спектральная плотность 62 мощности поперечного элемента, изготовленного полностью из алюминия, больше спектральной плотности 61 мощности поперечного элемента 21, имеющего два слоя 28 и один слой 29, обе плотности представлены для среднего значения и при различных значениях частот вибрации, характерных для работы трансмиссионного блока 7.

Аналогично, спектральная плотность 61 для поперечного элемента 21, имеющего два слоя 28 и один слой 29, больше спектральной плотности 60 мощности для поперечного элемента 21, имеющего четыре слоя 28 и три слоя 29, для среднего значения и при различных значениях частоты вибрации, характерных для работы трансмиссионного блока 7.

Поскольку спектральная плотность 60, 61 62 ассоциируется с энергией, передаваемой при различных частотах, отсюда следует, что поперечные элементы 21 уменьшают передачу вибрации и/или шума фюзеляжу 2 более эффективным образом, чем поперечный элемент, изготовленный полностью из алюминия 7076 T6.

Важно подчеркнуть, что поперечные элементы 21 являются эффективными в уменьшении энергии, ассоциированной с вибрациями с частотами выше 1000 Гц, которые соответствуют особенно раздражающему шуму для пассажиров в кабине 8.

В эксплуатации двигатель 6 приводит вал 10 несущего винта 3 во вращение через трансмиссионный блок 7.

Вал 10 приводит лопасти 12 во вращение через ступицу 11 втулки, тем самым, создавая тяговое усилие и подъем, соответственно необходимые для направленного полета и подъема вертолета 1.

Тяговое усилие и подъем передаются корпусу 14 и от последнего к кабине 8, главным образом, через тяги 17.

Согласно закону действия-противодействия, крутящий момент, передаваемый посредством вала 10, создает реактивный крутящий момент на корпусе 14, имеющий абсолютное значение, равное, но противоположное направление по отношению к крутящему моменту, действующему на вал 10.

Этот реактивный крутящий момент проходит через поперечный элемент 21, формируя скручивающий момент на поперечном элементе 21, и передается кабине 8.

Более конкретно, реактивный момент передается от корпуса 14 фюзеляжу 22 и выступающим частям 23 и 24, и от выступающих частей 23 и 24 кабине 8 фюзеляжа 2.

Работа несущего винта 3 вызывает вибрации на корпусе 14.

Эти вибрации, вместе с ассоциированным шумом, передаются от корпуса 14 к фланцу 22 и к выступающим частям 23 и 24 фланца 22.

В частности, для каждой частоты вибрации поперечного элемента 21, возможно определять:

изгибную моду вибрации поперечного элемента 21, а именно, вибрацию в плоскости, ортогональной плоскости P; и

мембранную моду вибрации поперечного элемента 21, а именно, вибрацию в плоскости P.

Изгибные моды предоставляют возможность активации механизма межслойного сдвига на слоях 29, когда поверхности слоев 29 имеют тенденцию к скольжению одной поверх другой, в то же время оставаясь параллельными; этот механизм особенно эффективен в демпфировании энергии через гистерезис вязкоупругого материала.

Отсюда следует, что, когда изгибные моды поперечного элемента 21 активируются, слои 29 являются особенно эффективными в уменьшении амплитуды вибраций и шума, передаваемых фюзеляжу 2.

Иначе, когда активируются мембранные моды, вибрации, передаваемые от корпуса 14, вызывают растягивание и сокращение слоев 28 в плоскости P.

Благодаря тому факту, что они соединяются со слоями 28, соседними с ними, слои 29 также подвергаются растягиванию и сокращению в плоскости P. Поскольку растягивание и сокращение слоев 29, по существу, зависит от того факта, что слои 29 соединяются со слоями 28, рассеяние энергии менее эффективно в случае активации мембранной моды.

Таким образом, как может быть видно на фиг. 10 и 11, поперечный элемент 21 сдерживает передачу вибрации и/или шума кабине 8 и фюзеляжу 2 эффективным образом в широком диапазоне частот и, в частности, частот выше 1000 Гц.

Из изучения характеристик вертолета 1 согласно настоящему изобретению очевидны преимущества, которые он может предоставлять.

В частности, весь поперечный элемент 21 (фланец 22 и выступающие части 23, 24) формируется частично из слоев 29 вязкоупругого материала и частично из слоев 28 металлического материала.

Благодаря этому, слои 28 металлического материала и болты 19 эффективны в передаче реактивного момента от корпуса 14 к фюзеляжу 2, в то время как слои 29 подвергаются, по существу, ничтожно малой статической нагрузке и являются эффективными в демпфировании амплитуды и энергии вибраций и/или шума, передаваемого корпусу 14.

Отсюда следует, что слои 29 не подвергаются ограничениям конструкции с целью обеспечения способности поддержки статической нагрузки, как было в случае для узлов демпферов в решении, описанном в патентной заявке EP-A-2179922.

Относительно этого, заявитель экспериментальным путем подметил, что, вследствие того, что поперечный элемент 21 частично изготавливается из вязкоупругого материала, демпфирование самого поперечного элемента 21 гораздо больше, чем в решении, описанном в патентной заявке EP-A-2179922 (фиг. 10), для широкого диапазона частот вибрации поперечного элемента 21.

Заявитель также отметил, что энергия, ассоциированная с вибрациями, создаваемая трансмиссионным блоком 7 и передаваемая от поперечного элемента 21 к фюзеляжу 2, гораздо ниже энергии, передаваемой от поперечных элементов, изготовленных полностью из алюминия (фиг. 10), для широкого диапазона частот вибрации поперечного элемента 21.

Более конкретно, поперечный элемент 21 предоставляет возможность эффективно демпфировать вибрации, передаваемые фюзеляжу 2, также в акустической области (где частоты равны порядка тысячи герц), где эффективность рассеяния для поперечных элементов, изготовленных полностью из алюминия, очень ограничивается.

Кроме того, заявитель обнаружил, что поперечный элемент 21 применяет модуль касательной упругости слоев 29, таким образом, добиваясь более эффективного механизма демпфирования, чем поперечный элемент, показанный в EP 2179922 полагающийся, главным образом, только на модуль продольной упругости слоев 29, т.е., на сжатие слоев 29 ортогонально к плоскости P.

Фактически же, когда поперечный элемент 21 подвергается высокой нагрузке вследствие крутящего момента, оказываемого несущим винтом 3, слои 28 испытывают практически всю высокую нагрузку, тогда как слои 29 обеспечивают лишь распределенное демпфирование и испытывают очень малую нагрузку. В результате, срок использования слоев 29 сильно увеличивается. Напротив, в поперечном элементе, показанном в EP 2179922, все резиновые слои выступающих частей испытывают весь крутящий момент, таким образом, уменьшая срок использования.

Кроме того, поскольку слои 29 не подвергаются напряжению посредством очень малых статических нагрузок, они подвергаются очень ограниченному износу и ухудшению состояния со временем.

Кроме того, поперечный элемент 21 согласно изобретению практически не устанавливает какое-либо ограничение, относящееся к количеству вязкоупругого материала, который может быть использован, предоставляя возможность повышения величины энергии, рассеиваемой поперечным элементом 21, относительно известных решений, иллюстрированных во вступительной части этого описания.

Поскольку поперечный элемент 21 является многослойным материалом, сформированным посредством слоев 28 и 29, параллельных плоскости P и ортогональных оси B скручивающего момента, представляется возможным использовать активацию изгибных мод вибрации поперечного элемента 21, чтобы эффективно уменьшать передачу вибрации и шума фюзеляжу 2.

Фактически, когда изгибные моды вибрации поперечного элемента 21 активируются, слои 29 вязкоупругого материала "сдвигают" перенос нагрузки между соответствующими слоями 28, соседними с ними, и рассеивают амплитуду и энергию вибрации.

Благодаря тому факту, что толщина слоев 29 меньше толщины слоев 28, соотношение между поверхностями слоев 29, обращенных наружу от поперечного элемента 21, а именно, поверхностями слоев 29, определяющими стороны 39, и полным объемом слоев 29 ниже относительно известных решений, иллюстрированных во вступительной части этого описания.

Следовательно, слои 29 подвергаются старению и воздействию внешних факторов старения, которые не являются ничтожными, но гораздо меньше относительно эластомерных пластин узлов демпферов в патентной заявке EP-A-2179922.

Отсюда следует, что поперечному элементу 21 необходимо небольшое число периодических осмотров или периодических защитных обработок сторон 39 защитным материалом.

Поскольку толщина слоев 29 находится между 0,1 мм и 1 мм, представляется возможным получать компромисс между необходимостью сдерживать сильную деформацию слоев 29, что потребует настолько малой толщины, насколько возможно, и необходимостью демпфировать вибрации посредством "сдвиговой" деформации слоев 29, что потребует значительных толщин для слоев 29.

Поскольку число слоев 29 находится между двумя и четырьмя, а предпочтительно равно трем, возможно, с одной стороны, иметь значительное число слоев 29, чтобы получать эффективное ограничение передачи для передачи шума и/или вибрации в то же время без изготовления слишком сложного и тяжелого поперечного элемента 21 или создания риска упругой неустойчивости в поперечном элементе 21.

В частности, заявитель подметил, что срединный участок поперечного элемента 21 является частью, наиболее эффективной в уменьшении передачи шума и/или вибрации к фюзеляжу 2, с тем, чтобы изображать использование особенно большого числа слоев 29 менее удобным.

Наконец, ясно, что модификации и вариации могут быть выполнены по отношению к вертолету 1, описанному и иллюстрированному в данном документе, без отступления от рамок, определенных в формуле изобретения.

В частности, слои 28 и слои 29 могут быть соединены друг с другом способом, отличным от вулканизации.

1. Вертолет (1), содержащий:

несущий винт (3);

фюзеляж (2);

приводной трансмиссионный блок (7), функционально соединенный с указанным несущим винтом (3);

поддерживающий корпус (14), который поддерживает указанный трансмиссионный блок (7); и

ограничительное средство (21), вставленное между указанным поддерживающим корпусом (14) и указанным фюзеляжем (2);

указанное ограничительное средство (21), в свою очередь содержит поперечный элемент (21), соединенный неподвижным образом относительно указанного поддерживающего корпуса (14) и имеющий первую плоскость (P) укладки;

указанный поперечный элемент (21) образован частично металлическим материалом и частично вязкоупругим материалом;

такой поперечный элемент (21) содержит, в свою очередь:

фланец (22), присоединенный к указанному фюзеляжу (2) и имеющий отверстие (30), имеющее ось (B), ортогональную указанной плоскости (P); и

пару концевых выступающих частей (23, 24), которые расположены на соответствующих противоположных друг другу сторонах от указанной оси (B) и присоединены, неподвижным и жестким образом, к указанному фюзеляжу (2); указанные выступающие части (23, 24) выступают в стороны от соответствующих участков указанного фланца (22), расположенных на противоположных сторонах относительно указанной оси (B);

отличающийся тем, что указанный фланец (22) и выступающие части (23, 24) изготовлены из многослойного материала, который содержит, по меньшей мере, один первый слой (28) металлического материала и один второй слой (29) вязкоупругого материала; указанный первый слой (28) и второй слой (29) наложены друг на друга;

указанный поперечный элемент (21) ограничен боковыми сторонами (39), продолжающимися поперечно указанной первой плоскости (P);

указанный первый слой (28) и второй слой (29) продолжаются по всей ширине указанного поперечного элемента (21) в плоскости, параллельной указанной первой плоскости (P), так, чтобы частично образовывать указанные стороны (39).

2. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанный многослойный материал содержит чередующееся множество указанных первых слоев (28) и указанных вторых слоев (29).

3. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что толщина указанного первого слоя (28), по меньшей мере, в десять раз больше толщины указанного второго слоя (29).

4. Вертолет по п. 2, отличающийся тем, что указанный многослойный материал содержит число указанных вторых слоев (29) между двумя и четырьмя, предпочтительно три.

5. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанный вязкоупругий материал указанного второго слоя (29) является эластомерным материалом, который содержит резину, сформированную из бутадиена и стирола или сформированную из полихлоропрена.

6. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанный первый слой и указанный второй слой (28 и 29) вулканизируются вместе.

7. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанный первый слой (28) и указанный второй слой (29) соединяются друг с другом предпочтительно посредством склеивания.

8. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанный первый слой (28) и указанный второй слой (29) подвергаются горячей полимеризации.

9. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанные первый слой и второй слой (28 и 29) продолжаются в соответствующих вторых плоскостях (Q), которые параллельны друг другу и параллельны указанной первой плоскости (P).

10. Вертолет по п. 1, отличающийся тем, что указанные выступающие части (23 и 24) прикреплены болтами на указанный фюзеляж (2).



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Вертолет содержит турбинный двигатель и трансмиссию для передачи крутящего момента к ротору.

Изобретение относится к машиностроению, а более конкретно к вертолетным редукторам. Многопоточный главный редуктор вертолета содержит упругие муфты, муфты свободного хода, конические зубчатые передачи со спиральными зубьями первой ступени и ведущие цилиндрические шестерни второй ступени.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к главному четырехступенчатому непланетарному редуктору вертолета. Редуктор вертолета имеет две линии передачи крутящего момента от двух приводных двигателей (1) на общее ведомое колесо (2) для привода вала (3) несущего винта и общее ведомое колесо (4) для привода вала (5) хвостового винта.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям винтокрылых летательных аппаратов (ВКЛА). ВКЛА, выполненный по одновинтовой схеме, содержит фюзеляж, хвостовую балку, рулевой винт, прикрепленный к хвостовой балке, один несущий винт, один двигатель, главный редуктор.

Изобретение относится к планетарному механизму и способу производства такого планетарного механизма. Планетарный механизм (6) для летательного аппарата (1), способного к полету в неподвижной точке, содержит солнечную шестерню (7), которая поворачивается вокруг первой оси (A) и содержит множество первых зубьев (11); неподвижное коронное зубчатое колесо (8), содержащее множество вторых зубьев (12); и по меньшей мере две планетарные шестерни (9a, 9b, 9c, 9d, 9e), каждая из которых содержит множество третьих зубьев (13).

Изобретение относится к газотурбинному двигателю (100) для вертолета (200). Вертолет содержит главный редуктор, винт (204) и устройство (206) понижения частоты вращения, размещенное полностью в главном редукторе (202) вертолета и соединенное с упомянутым винтом.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям приводов винтокрылых летательных аппаратов. Тяговая и передающая движение установка (1) содержит первую гидростатическую трансмиссию (2), включающую в себя первую гидромашину (18) для преобразования механической энергии в гидравлическую энергию и первую гидромашину (26) для преобразования гидравлической энергии в механическую энергию; вторую гидростатическую трансмиссию (8), включающую в себя вторую гидромашину (62) для преобразования механической энергии в гидравлическую энергию и вторую гидромашину (70) для преобразования гидравлической энергии в механическую энергию.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям приводов несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) оснащен вращающейся несущей поверхностью (2) и по меньшей мере одним главным редуктором (5) для приведения во вращение упомянутой вращающейся несущей поверхности (2).

Изобретение относится к транспортному машиностроению и может быть использовано в винтокрылых летательных аппаратах. Регулируемая трансмиссия винтокрылого летательного аппарата содержит редуктор (1), две обгонные муфты (2) на валах от двигателей, вал (4) несущего винта, вал (5) пропульсивного движителя, и дифференциал, который связан зубчатыми колесами (3) с валами двигателей.

Изобретение относится к области авиастроения, в частности может быть использовано в главных редукторах несущих винтов вертолетов. .

Изобретение относится к электротехнике, к авиации, воздушным винтам и касается устройства и способа вращения лопастного движителя. Технический результат заключается в реализации эффективного устройства получения тяги, увеличении к.п.д., рабочего ресурса, безопасности применения, возможности использования в конструкции новых летательных аппаратов, самолетов и вертолетов, квадро и мультикоптеров, трансформируемых летательных аппаратов, таких как конвертопланы, в конструкции гибридных летательных аппаратов, использующих механический и электропривод для вращения воздушных винтов, и других аппаратов, использующих тягу лопастных движителей.

Система для увеличения продолжительности и дальности полета мультикоптера содержит не менее трех электродвигателей несущих винтов, такое же количество электронных регуляторов хода, двигателей внутреннего сгорания (либо один с системой распределения тяги на электродвигатели несущих винтов), пропорционально-интегрально-дифференцирующих регуляторов, контроллеров, одну или более аккумуляторную батарею, датчики, соединенные определенным образом.

Изобретение относится к области сверхлегкой авиации, а именно к летательным аппаратам (ЛА) вертикального взлета и посадки («летающим мотоциклам»). Техническим результатом изобретения является: обеспечение безопасности полета квадрокоптера путем стабилизации полета квадрокоптера по горизонтали при возникновении аварийной (нештатной) ситуации.

Изобретение относится к авиационной технике, в частности к органам управления несущими винтами вертолетов. Ручка управления тормозом несущего винта содержит управляющий рычаг (8), снабженный рукояткой (11) и закрепленный в корпусе (1), в котором размещены зубчатый сектор (3), вал (5) и ось (7) с закрепленным на ней двуплечим рычагом (16) исполнительного механизма.

Изобретение относится к авиационной технике и касается шасси для летательного аппарата (ЛА) вертикального взлета, совершающего посадку на неподготовленную поверхность или палубу корабля.

Устройство относится к области судостроения, в частности ходовой части водного судна, и может быть использовано для повышения эффективности его ходовых качеств. Устройство ходовой части водного судна содержит основной вал с гребным винтом, и снабжено по крайней мере одним дополнительным валом с гребным винтом на нем, соосно основному валу, причем с переменной и отличающейся от основного вала скоростью вращения.

Группа изобретений относится к вертолету, способу и устройству для уменьшения вибрации. Вертолет содержит конструкцию, включающую фюзеляж, вращающуюся систему, устройство для уменьшения вибрации.

Система моделирования в реальном времени окружения двигателя летательного аппарата содержит цифровое вычислительное устройство, устройство моделирования в реальном времени части окружения двигателя и летательного аппарата.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям вертолетов. Хвостовое оперение вертолета содержит фенестрон с многолопастным винтом (4) с лопастями (3) и при необходимости вертикальные кили (1.2).

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям летательных аппаратов вертикального взлета и посадки. Конвертоплан содержит фюзеляж, стабилизатор, киль, расположенные в хвостовой части фюзеляжа, консоли, установленные вблизи центра тяжести по обе стороны от фюзеляжа, обтекатели, колонки, роторы с лопастями, автоматы перекоса, средства управления автоматами перекоса.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Вертолет содержит несущий винт, фюзеляж, приводной трансмиссионный блок, функционально соединенный с несущим винтом, поддерживающий корпус, который поддерживает трансмиссионный блок и ограничительное средство, вставленное между поддерживающим корпусом и фюзеляжем. Ограничительное средство, в свою очередь, содержит поперечный элемент, соединенный неподвижным образом относительно поддерживающего корпуса, имеющий первую плоскость укладки. Поперечный элемент образован частично металлическим материалом и частично вязкоупругим материалом. Обеспечивается возможность получения ограничительных устройств, которые приспособлены выдерживать статическую нагрузку, вызванную реактивным моментом, и имеющих оптимальный размер для ограничения передачи шума иили вибрации кабине и фюзеляжу. 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Наверх