Винт для летательного аппарата, способного к зависанию

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий винтокрылых летательных аппаратов. Винт (3, 3', 3'') для летательного аппарата (1), способного к зависанию, содержит неподвижную поддерживающую конструкцию (10), вращательный элемент (11), который является вращаемым вокруг первой оси (A) относительно указанной неподвижной поддерживающей конструкции (10) с первой скоростью (ω1) вращения, лопасти (13), которые функционально соединены с вращательным элементом (11). Винт включает трансмиссионную группу (37, 37''), которая содержит выходной элемент (36, 36', 36''), вращаемый вокруг первой оси (A) со второй скоростью (ω2) вращения, отличной от первой скорости (ω1) вращения. Обеспечивается возможность приведения в движение вспомогательных компонентов, расположенных внутри втулки винта, со скоростью вращения, отличной от скорости вращения колонки и втулки. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Настоящее изобретение относится к винту для летательного аппарата, способного к зависанию, в частности вертолета или конвертоплана.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Известные вертолеты содержат фюзеляж, несущий винт, выступающий вверх из фюзеляжа, и хвостовой винт, который расположен в хвостовой части фюзеляжа.

Более того, известные вертолеты содержат турбину, основную трансмиссионную группу, которая передает движение от турбины несущему винту, и дополнительную трансмиссионную группу, которая передает движение от основной трансмиссионной группы хвостовому винту.

Каждый из несущего винта и хвостового винта содержит:

- неподвижный корпус;

- колонку, которая приводится во вращение основной или дополнительной трансмиссионной группой вокруг ее собственной оси;

- втулку, приводимую во вращение колонкой; и

- множество лопастей, которые шарнирно соединены относительно втулки.

Колонка, втулка и лопасти приводятся во вращение с первой скоростью вращения вокруг оси относительно неподвижного корпуса.

В уровне техники ощущается необходимость в приведении в движение вспомогательных компонентов внутри винта со второй скоростью вращения, отличной от первой скорости вращения колонки и втулки, при этом не влияя на окончательный размер и вес винта и не требуя существенного переконструирования винта.

Например, вспомогательные компоненты могут быть представлены демпфером вибраций на основе вращающихся в противоположных направлениях масс, который требует настройки на заданную частоту вибраций в зависимости от скорости вращения колонки; это требует, чтобы массы вращались с двумя скоростями вращения, которые отличаются от скорости вращения колонки по модулю и, для одной из масс, также по направлению.

US-A-2015/0153812 раскрывает винт согласно ограничительной части пункта 1 формулы изобретения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Задачей настоящего изобретения является обеспечение винта для летательного аппарата, способного к зависанию, который удовлетворяет по меньшей мере одному из вышеуказанных требований.

Вышеупомянутая задача решается с помощью настоящего изобретения, поскольку оно относится к винту для летательного аппарата, способного к зависанию, как заявлено в пункте 1 формулы изобретения.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Три предпочтительных варианта выполнения раскрыты ниже для более хорошего понимания настоящего изобретения в качестве неограничивающего примера и со ссылкой на сопровождающие чертежи, на которых:

Фиг. 1 - схематический вид вертолета, содержащего винт в соответствии с настоящим изобретением;

Фиг. 2 - поперечное сечение первого варианта выполнения винта с Фиг. 1;

Фиг. 3 - поперечное сечение второго варианта выполнения винта с Фиг. 1; и

Фиг. 4 - поперечное сечение третьего варианта выполнения винта с Фиг. 1.

НАИЛУЧШИЙ ВАРИАНТ ВЫПОЛНЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

На Фиг. 1 ссылочная позиция 1 обозначает летательный аппарат, способный к зависанию, в частности вертолет.

Вертолет 1 по существу содержит (Фиг. 1) фюзеляж 2 с носовой частью 5; несущий винт 3, установленный в верхней части фюзеляжа 2 и вращаемый вокруг оси A; и противодействующий крутящему моменту хвостовой винт 4, установленный на киле, выступающем из фюзеляжа 2 на конце, противоположном носовой части 5.

Конкретнее, несущий винт 3 обеспечивает вертолет 1 подъемной силой для его поднятия и тягой для перемещения его вперед, при этом винт 4 прилагает усилие к килю для генерирования выравнивающего крутящего момента на фюзеляже 2. Выравнивающий крутящий момент уравновешивает крутящий момент, прилагаемый к фюзеляжу 2 несущим винтом 3, который в противном случае вращал бы фюзеляж 2 вокруг оси A.

Вертолет 1 также содержит:

- пару турбин 6 (только одна из которых показана);

- основную трансмиссионную группу 7, которая передает движение от турбины 6; и

- дополнительную трансмиссионную группу 8, которая передает движение от основной трансмиссионной группы 7 хвостовому винту 4.

Как показано на Фиг. 2, винт 3 по существу содержит:

- поддерживающий элемент 10, который прикреплен к фюзеляжу 2;

- колонку 11, которая является вращаемой вокруг оси А относительно поддерживающего элемента 10;

- втулку 12, которая выполнена за одно целое с возможностью вращения с колонкой 11; и

- множество лопастей 13 (только две из которых показаны на Фиг. 2), которые шарнирно соединены с втулкой 12.

В показанном варианте выполнения поддерживающий элемент 10 является неподвижным относительно оси A.

Колонка 11, втулка 12 и лопасти 13 приводятся во вращение вокруг оси A со скоростью ω1 вращения.

Более того, поддерживающий элемент 10, колонка 11 и втулка 12 являются полыми.

Винт 3 также содержит блок 17 шестерен эпициклической передачи, которая передает движение от концевого вала (не показан) основной трансмиссионной группы 7 колонке 11 и втулке 12.

Подробно, блок 17 шестерен эпициклической передачи является соосным с осью А и содержит:

- солнечную шестерню 20, которая приводится во вращение вокруг оси А и содержит радиально внешние зубья;

- множество планетарных шестерен 21 (только две показаны на Фиг. 1), каждая из которых содержит радиально внутренние зубья, сцепляющиеся с солнечной шестерней 20, и радиально внешние зубья, сцепляющиеся с радиально внутренними зубьями, образованными поддерживающим элементом 10; и

- водило 22, которое выполнено за одно целое с возможностью вращения и соединено с шестернями 21 и с колонкой 11.

В частности, поддерживающий элемент 10 действует в качестве неподвижного венца 23 блока 17 шестерен эпициклической передачи.

Планетарные шестерни 21 вращаются вокруг соответствующих осей E, параллельных оси A, и вращаются вокруг оси A.

Предпочтительно, винт 3 содержит трансмиссионную группу 33, которая содержит выходной элемент, ниже в настоящем описании называемый поддерживающим элементом 36, который вращается вокруг оси А со скоростью ω1 вращения, отличной от скорости ω2 вращения, с которой вращаются колонки 11 и втулки 12.

В показанном варианте выполнения трансмиссионная группа 33 содержит эпициклическую группу 37.

Винт 3 дополнительно содержит:

- вал 35, который является вытянутым параллельно оси А и прикреплен к поддерживающей конструкции 10;

- поддерживающий элемент 36, который поддерживает источник 30, является вращаемым вокруг оси А со скоростью ω1 вращения;

- источник 30 магнитного поля, который приводится во вращение вокруг оси A с первой скоростью ω1 вращения; и

- электропроводящий элемент 32, который функционально соединен с колонкой 11 и приводится во вращение со второй скоростью ω2 вращения, отличной от первой скорости ω1 вращения.

В показанном варианте выполнения скорости ω1, ω2 вращения направлены в соответственных направлениях, противоположных друг другу.

Электропроводящий элемент 32 электромагнитно связан с указанным источником 30 так, что электродвижущая сила индуцируется магнитным полем, при использовании, в самом электропроводящем элементе 32.

Таким образом, источник 30 и электропроводящий элемент 32 образуют электрический генератор, который, за счет дифференциальной скорости ω2-ω1 вращения, индуцирует электродвижущую силу и в связи с этим электрический ток в лопастях 13, соединенных с втулкой 12, которая выполнена за одно целое с возможностью вращения с колонкой 11.

В показанном варианте выполнения электрический генератор представляет собой машину с осевым потоком, в которой магнитное поле, генерируемое источником 30, в основном направляется параллельно оси A.

В показанном варианте выполнения источник 30 содержит множество постоянных магнитов 81, при этом электропроводящий элемент 32 представляет собой обмотку проводящих катушек.

Поддерживающий элемент 36 содержит:

- вал 38, вытянутый вокруг оси A;

- пару дисков 39, выступающих из вала 38 перпендикулярно оси A.

Диски 39 содержат соответственные поверхности 40, которые обращены друг к другу вдоль оси A и на которых установлены постоянные магниты 81.

Блок 37 шестерен эпициклической передачи по существу содержит:

- радиально внешние зубья, образованные в осевом направлении концевой шестерней 45 вала 38, которая расположена на той же осевой стороне поддерживающей конструкции 10; шестерня 45 действует в качестве солнечной шестерни блока шестерен эпициклической передачи;

множество планетарных шестерен 46, которые продолжаются вокруг соответственных осей F параллельно и в шахматном порядке от оси А, и каждая из которых имеет радиально внешние зубья относительно соответствующей оси F, сцепляющиеся с радиально внешними зубьями концевой шестерни 45;

- водило 47, которое выполнено за одно целое с возможностью вращения и соединено с планетарными шестернями 46 на одной осевой стороне и соединено с валом 35 на другой осевой стороне; и

- кольцеобразное кольцо 48, которое соединено и выполнено за одно целое с возможностью вращения с втулкой 12 и которое содержит радиально внутренние зубья относительно оси А, сцепляющиеся с радиально внешними зубьями планетарных шестерен 46.

Планетарные шестерни 46 вращаются вокруг соответственных осей F и закручиваются вокруг оси A.

Втулка 12 содержит:

- основной трубчатый корпус 51; и

- пару колец 52, 53, которые продолжаются от корпуса 51 по направлению к оси А и перпендикулярно оси A.

Кольцо 52 ограничивает втулку 12 на противоположной осевой стороне вала 35.

Кольцо 53 в осевом направлении расположено между кольцами 52, 48. Более того, кольцо 48 продолжается от корпуса 51 по направлению к оси А и перпендикулярно оси A.

Электропроводящий элемент 32 установлен на кольце 52.

Кольцо 52 в осевом направлении расположено между дисками 39 поддерживающего элемента 26.

Таким образом, электропроводящий элемент 32 обращен к постоянным магнитам 81. Соответственно, постоянные магниты 81 индуцируют, при помощи закона Фарадея, электродвижущую силу в электропроводящем элементе 32.

Кольца 52, 53 окружают вал 38 и вал 35 соответственно с расположением между ними радиального зазора.

В связи с этим возможно идентифицировать три узла внутри винта 3, которые имеют соответствующую скорость вращения вокруг оси A:

- поддерживающую конструкцию 10 и вал 35, которые являются неподвижными вокруг оси A;

- поддерживающий элемент 36 и источник 30, которые вращаются со скоростью ω1 вращения в первом направлении вокруг оси A; и

- колонку 11, втулку 12 с электропроводящим элементом 32, которые вращаются со скоростью ω2 вращения во втором направлении, противоположном первому направлению, вокруг оси A.

Винт 3 также содержит полый дефлектор 85 потока, который соединен с осевым концом втулки 12 и выполнен за одно целое с возможностью вращения с втулкой 12.

Дефлектор 85 потока ограничивает винт 3 на противоположной осевой стороне поддерживающей конструкции 10.

Дефлектор 85 потока вмещает один диск 39, верхний осевой конец вала 38, противоположный валу 46, и диск 52.

Более того, дефлектор 85 потока вмещает электронный блок 86 управления для управления постоянными магнитами 81 и электропроводящим элементом 32, а также другие системы, например, преобразователи переменного/постоянного тока.

В одном варианте выполнения дефлектор 85 потока обеспечен устройством 89 хранения электроэнергии, которое заряжается электрическим током, текущим внутри электропроводящего элемента 32.

Дефлектор 85 потока изготовлен из металла и содержит множество теплопроводящих колец 90, которые в показанном варианте выполнения соединены с кольцом 52.

Электропроводящий элемент 32 электрически соединен с лопастями 13 посредством электрических проводов 87.

Таким образом, электрический ток доступен для лопастей 13.

В одном варианте выполнения лопасти 13 содержат электрическую цепь, встроенную внутри самих лопастей 13 и питаемую электрическим током.

Эта электрическая цепь работает в качестве антиобледенительной или противообледенительной системы.

В другом варианте выполнения лопасти 13 содержат приводы, которые питаются электрическим током.

Винт 3 дополнительно содержит, относительно оси А:

- подшипник 100, который радиально расположен между валом 38 и втулкой 12 относительно оси А; и

- пару в осевом направлении разнесенных подшипников 101, которые радиально расположены между валом 35 и колонкой 11 и втулкой 12 относительно оси A.

В другом варианте выполнения выходной элемент трансмиссионной группы 33 приводит в действие вспомогательный компонент винта 3.

При использовании концевой вал основной трансмиссионной группы 7 приводит во вращение солнечную шестерню 20 блока 17 шестерен эпициклической передачи вокруг оси A. Соответственно, также планетарные шестерни 21 и водило 22 вращаются вокруг оси А, таким образом приводя во вращение колонку 11, втулку 12 и лопасти 13 вокруг этой же оси A. Лопасти 13 приводятся во вращение втулкой 12 вокруг оси A и могут перемещаться относительно втулки 12 известным образом.

Втулка 12, кольцо 48 и в связи с этим электропроводящий элемент 32 вращаются вокруг оси со скоростью ω2 вращения вокруг оси A.

Между тем блок 37 шестерен эпициклической передачи принимает движение от кольца 48, вращающегося со скоростью ω2 вращения вокруг оси A, и приводит во вращение поддерживающий элемент 36 со скоростью ω1 вращения вокруг оси A.

В частности, кольцо 48, выполненное за одно целое с втулкой 12, сцепляется с планетарными шестернями 46, неподвижными вокруг оси А, и планетарные шестерни 46 сцепляются с шестерней 45, выполненной за одно целое с возможностью вращения с поддерживающим элементом 36.

В одном варианте выполнения поддерживающий элемент 36 поддерживает источник 30. В связи с этим источник 30 и постоянные магниты 81 приводятся во вращение со скоростью ω1 вращения. Более того, электропроводящий элемент 32 вращается со скоростью ω2 вращения, отличной от скорости ω1 вращения, и постоянные магниты 81 и проводящий элемент 32 обращены друг к другу вдоль оси A.

Таким образом, электродвижущая сила индуцируется магнитным полем, при помощи закона Фарадея, в электропроводящем элементе 32, вращающемся за одно целое с втулкой 12.

Электрические провода 87 передают электродвижущую силу от проводящего элемента 32 на втулке 12 лопастям 13.

Эта электродвижущая сила используется для нескольких целей.

Например, она может быть использована для питания электрических цепей внутри лопастей 13 и обеспечения противообледенительной или антиобледенительной функции.

Альтернативно или в совокупности, электродвижущая сила может быть использована для приведения в действие приводов, установленных на лопастях 13, например, для активного аэродинамического управления.

Тепло, генерируемое работой источника 30 и электропроводящего элемента 32, отводится:

- посредством конвекции благодаря воздуху, непрерывно текущему внутри дефлектора 85 потока; это особенно благоприятно в случае защиты от обледенения из-за низких температур воздуха, связанных с условиями обледенения; и

- посредством проводимости благодаря тому, что дефлектор 85 потока изготовлен из металла и содержит кольца 90 для теплоотвода.

В случае неисправности турбины 6 электроэнергия, хранящаяся в устройстве 89 хранения электроэнергии, размещенном в дефлекторе 85 потока, может быть использована, например, для поддержания самовращения втулки 12 в течение ограниченного количества времени, необходимого для безопасного выполнения маневра самовращения.

В другом варианте выполнения выходной элемент трансмиссионной группы 33 приводит в действие вспомогательный компонент винта 3.

На Фиг. 3 ссылочная позиция 3' обозначает, в целом, несущий винт согласно второму варианту выполнения настоящего изобретения.

Винт 3' подобен винту 3 и будет описан ниже только в той части, в которой он отличается от него; соответствующие или эквивалентные части винтов 3, 3' будут обозначены там, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.

В частности, винт 3' отличается от винта 3 тем, что водило 47 и поддерживающий элемент 36' в осевом направлении содержатся внутри осевого размера втулки 12'.

Подробно, втулка 12' содержит, вместо колец 52, 53 и кольца 48:

- кольцеобразный диск 52', выступающий из осевого конца корпуса 51, расположенного на стороне дефлектора 85 потока по направлению к оси А, и лежащий на плоскости, перпендикулярной оси А;

- цилиндрическую стенку 53', выступающую из радиального внутреннего конца диска 52' по направлению к поддерживающей конструкции 10, соосную с осью А и имеющую осевую длину меньше, чем корпус 51; и

кольцо 48', выступающее из осевого конца стенки 53', противоположного диску 52', лежащее на плоскости, перпендикулярной оси A.

В частности, кольцо 48' содержит, относительно оси А:

- радиально внешний участок 49', который продолжается на радиальной внешней стороне стенки 53' на противоположной стороне оси А; и

радиально внутренний участок 50', который продолжается на радиальной внутренней стороне стенки 53' по направлению к оси A.

Поддерживающий элемент 36' отличается от поддерживающего элемента 36 тем, что содержит:

- трубчатый корпус 105', который продолжается вокруг оси A, окружает осевой конец вала 35, расположенный на стороне дефлектора 85 потока, и является вращаемым вокруг оси А со скоростью ω1 вращения относительно неподвижного вала 35;

- диск 106', который лежит на плоскости, перпендикулярной оси А, и радиально выступает из осевого конца корпуса 105', расположенного на стороне поддерживающей конструкции 10;

- трубчатую стенку 107', которая продолжается вокруг оси A, является радиально противоположной корпусу 105', в осевом направлении выступает из радиально внешнего конца диска 106' и отделена радиальным зазором от корпуса 51 втулки 12'; и

- диск 108', который радиально выступает из осевого конца стенки 107' противоположно диску 106' и по направлению к оси A.

Диск 108' отделен осевым зазором от диска 52' и радиальным зазором от стенки 107'.

Постоянные магниты 81 установлены на диске 108' и диске 106' и в осевом направлении обращены друг к другу.

Участок 49' кольца 48' в осевом направлении расположен между дисками 106', 108' и поддерживает электропроводящий элемент 32 в осевом направлении в промежуточном положении между постоянными магнитами 81.

Поддерживающий элемент 36' отличается от поддерживающего элемента 36 тем, что содержит:

- водило 110', которое в осевом направлении выступает из осевого конца вала 35 и лежит на плоскости, перпендикулярной оси А; и

- множество планетарных шестерен 111', установленных на водиле 110', и каждая из которых сцепляется с радиально внутренними зубьями участка 50' кольца 48' и с радиально внешними зубьями корпуса 105'.

Таким образом, блок 37' шестерен эпициклической передачи образован неподвижными планетарными шестернями 111', корпусом 105', вращающимся со скоростью ω1 вращения вместе с источником 30, и кольцом 48', вращающимся с втулкой 12 и скоростью ω2 вращения вместе с электропроводящим элементом 32.

Винт 3' дополнительно содержит, со ссылкой на ось А:

- пару в осевом направлении разнесенных подшипников 115', радиально расположенных между валом 35 и корпусом 105';

- подшипник 116', в осевом направлении расположенный между стенкой 53' и диском 106'; и

- подшипник 117', радиально расположенный между стенкой 53' и водилом 110'.

Работа винта 3' подобна работе винта 4 и в связи с этим не описана подробно.

Как показано на Фиг. 4, винт 3'' подобен винту 3 и будет описан ниже только в той части, в которой он отличается от него; соответствующие или эквивалентные части винтов 3, 3'' будут обозначены там, где это возможно, одинаковыми ссылочными позициями.

В частности, винт 3'' отличается от винта 3 тем, что вал 35 выполнен за одно целое с возможностью вращения и соединен с солнечной шестерней 20 и приводится во вращение со скоростью ω0 вращения.

Более того, винт 3'' отличается от винта 3 тем, что блок 37'' шестерен эпициклической передачи трансмиссионной группы 36'' принимает движение от вала 35, вращающегося со скоростью ω0 вращения, и приводит во вращение поддерживающий элемент 36'', источник 30 и постоянные магниты 81 вокруг оси A со скоростью ω1 вращения.

Следует отметить, что скорость ω1 вращения в винте 3'' выше, чем скорость ω1 вращения в винте 3.

Соответственно, дифференциальная скорость ω2-ω1 вращения, генерирующая электродвижущую силу, выше в винте 3'', чем в винте 3.

В связи с этим возможно идентифицировать три узла внутри винта 3'', которые имеют соответствующую скорость вращения вокруг оси A:

- вал 35, который вращается со скоростью ω0 вращения вокруг оси A в первом направлении;

- поддерживающий элемент 36'' и источник 30, которые вращаются со скоростью ω1 вращения в первом направлении вокруг оси A; и

- колонку 11, втулку 12 с электропроводящим элементом 32, которые вращаются со скоростью ω2 вращения в первом направлении вокруг оси A.

В показанном варианте выполнения скорости ω0, ω1, ω2 вращения направлены в одном и том же направлении.

Работа винта 3'' подобна винту 3 и описана только в той части, в которой она отличается от работы винта 3.

В частности, солнечная шестерня 20 приводит во вращение со скоростью ω0 вращения вал 35 и планетарные шестерни 46 блока 37'' шестерен эпициклической передачи. Последние приводят во вращение, в свою очередь, поддерживающий элемент 36'', источник 30 и постоянные магниты 81 вокруг оси A со скоростью ω1 вращения.

Преимущества винта 3, 3', 3'' согласно настоящему изобретению будут ясны из вышеприведенного описания.

В частности, блок 37, 37', 37'' шестерен эпициклической передачи приводит во вращение поддерживающий элемент 36, 36', 36'' со скоростью ω1 вращения, которая отличается от скорости ω2 вращения, с которой колонка 11 и втулка 12 приводятся во вращение вокруг этой же оси A.

Соответственно, поддерживающий элемент 36, 36', 36'' может быть предпочтительно использован для поддержания вспомогательных компонентов для приведения в движение со скоростью ω1 вращения, например, демпфирующих вращательные вибрации элементов.

По этим же причинам поддерживающий элемент 36, 36', 36'' может быть предпочтительно использован для поддержания источника 30 со скоростью ω1 вращения, отличной от скорости ω2 вращения, с которой приводится в движение проводящий элемент 32, так, чтобы генерировать, согласно закону Фарадея, электрический ток внутри проводящего элемента 32, установленного на втулке 11.

Использование блока 37, 37', 37'' шестерен эпициклической передачи является дополнительно предпочтительным, так как он обеспечивает высокое передаточное отношение при ограниченном осевом размере.

Таким образом, блок 37, 37', 37'' шестерен эпициклической передачи и поддерживающий элемент 36, 36', 36'' могут быть легко интегрированы в традиционный размер винта 3, 3', 3'', не требуя никакого его переконструирования.

По этим же причинам блок 37, 37', 37'' шестерен эпициклической передачи и поддерживающий элемент 36, 36', 36'' могут быть легко модернизированы внутри уже существующего винта 3, 3', 3''. Со ссылкой на винт 3', блок 37' шестерен эпициклической передачи содержится внутри осевого размера втулки 12, таким образом ни в коей мере существенно не влияя на общий осевой размер винта 3'.

Со ссылкой на винт 3'', водило 47 блока 37'' шестерен эпициклической передачи установлено на солнечной шестерне 20 блока 17 шестерен эпициклической передачи, которая вращается вокруг оси А со скорость ω0 вращения.

Соответственно, возможно достигать более высокой дифференциальной скорости ω2-ω1 вращения между поддерживающим элементом 36'' и втулкой 12, чем соответствующая дифференциальная скорость вращения в винте 3 и 3'.

Таким образом, возможно приводить в движение поддерживающий элемент 36'' и вспомогательные компоненты с высокой скоростью ω1 вращения, даже когда втулка 12 и колонка 11 приводятся во вращение с особенно медленной скоростью ω2 вращения, как обычно происходит, когда винт 3'' представляет собой несущий винт вертолета 1.

Разумеется, могут быть выполнены изменения винта 3, 3', 3'' согласно настоящему изобретению без, однако, отклонения от объема охраны, который определен в сопровождающей формуле изобретения.

В частности, трансмиссионная группа 33 может содержать вместо блока 37, 37', 37'' шестерен эпициклической передачи другой трансмиссионный элемент для приведения во вращение поддерживающего элемента 36, 36', 36'' со скоростью ω1 вращения.

В частности, электрический генератор, образованный источником 30 и электропроводящим элементом 32, может представлять собой машину с радиальным потоком, в которой магнитное поле, генерируемое источником 30, в основном направляется радиально относительно оси A.

Более того, винт 3, 3', 3'' может содержать, вместо механической основной и дополнительной трансмиссионной группы 7, 8, электрический двигатель для приведения в движение винта 3, 3', 3''. В этом случае винт 3, 3', 3'' будет содержать статор, на котором будет установлен источник 30, 163, и винт, на котором будет установлена электрическая цепь 32, 169.

Летательный аппарат 1 может представлять собой конвертоплан вместо вертолета.

Наконец, винт 3, 3', 3'' может представлять собой противодействующий крутящему моменту хвостовой винт вместо несущего винта.

1. Винт (3, 3', 3'') для летательного аппарата (1), способного к зависанию, содержащий:

- неподвижную поддерживающую конструкцию (10);

- вращательный элемент (11), который является вращаемым вокруг первой оси (A) относительно неподвижной поддерживающей конструкции (10) с первой скоростью (ω2) вращения;

- втулку (12), которая выполнена за одно целое с возможностью вращения с вращательным элементом (11);

- кольцо (48, 48'), которое соединено и выполнено за одно целое под углом с втулкой (12); и

- по меньшей мере одну лопасть (13), которая функционально соединена с вращательным элементом (11) и шарнирно соединена с втулкой (12);

отличающийся тем, что он содержит трансмиссионную группу (33), которая содержит выходной элемент (36, 36', 36''), вращаемый вокруг первой оси (A) со второй скоростью (ω1) вращения, отличной от указанной первой скорости (ω2) вращения;

при этом трансмиссионная группа (33) содержит первый блок (37, 37', 37'') шестерен эпициклической передачи;

причем первый блок (37, 37', 37'') шестерен эпициклической передачи принимает, при использовании, движение от кольца (48, 48') и приводит во вращение, при использовании, выходной элемент (36, 36', 36'') со второй скоростью (ω1) вращения.

2. Винт по п. 1, отличающийся тем, что он содержит:

- первую шестерню (45), которая образована выходным элементом (36, 36', 36'') и является вращаемой вокруг первой оси (A);

- вторую шестерню (48), выполненную за одно целое с возможностью вращения и приводимую во вращение, при использовании, втулкой (12) вокруг первой оси (A); и

- по меньшей мере одну пару третьих планетарных шестерен (46); и

- первое водило (47), которое соединено с третьими планетарными шестернями (46);

при этом третьи планетарные шестерни (46) одновременно сцепляются с первой шестерней (45) и второй шестерней (48), являются вращаемыми вокруг соответственных вторых осей (F), параллельных и отличных от первой оси (A), и смонтированы с возможностью вращения вокруг первой оси (A).

3. Винт по п. 2, отличающийся тем, что он содержит второй блок (17) шестерен эпициклической передачи, который содержит:

- солнечную шестерню (20), которая является соединяемой с выходным валом трансмиссионной группы (8) летательного аппарата (1) и является вращаемой вокруг первой оси (A) с первой скоростью (ω2) вращения;

- венцовую шестерню (23), которая образована поддерживающей конструкции (10) и является неподвижной вокруг первой оси (A);

- множество дополнительных планетарных шестерен (21), которые одновременно сцепляются с солнечной шестерней (20) и венцовой шестерней (23); и

- второе водило (22), которое соединено с дополнительными планетарными шестернями (21) и с вращательным элементом (11);

причем дополнительные планетарные шестерни (21) являются вращаемыми вокруг соответственных третьих осей (E), параллельных первой оси (A), и смонтированы с возможностью вращения вокруг первой оси (A).

4. Винт по п. 3, отличающийся тем, что третьи планетарные шестерни (46) являются неподвижными вокруг первой оси (A) и соединены с поддерживающей конструкцией (10).

5. Винт по п. 3 или 4, отличающийся тем, что второе водило (47) и выходной элемент (36') в осевом направлении содержатся внутри осевого размера втулки (12).

6. Винт по п. 5, отличающийся тем, что третьи планетарные шестерни (46) выполнены за одно целое с возможностью вращения и приводятся во вращение солнечной шестерней (20).

7. Винт по любому из предшествующих пунктов, отличающийся тем, что выходной элемент (36, 36', 36'') поддерживает источник (30) магнитного поля;

причем втулка (12) поддерживает электропроводящий элемент (32), который функционально соединен с вращательным элементом (11);

при этом электропроводящий элемент (32) электромагнитно связан с источником (30) таким образом, что электродвижущая сила индуцируется магнитным полем, при использовании, в электропроводящем элементе (32).

8. Летательный аппарат (1), способный к зависанию, в частности вертолет или конвертоплан, содержащий:

- фюзеляж (2), к которому прикреплена поддерживающая конструкция (10);

- основную трансмиссионную группу (6); и

- несущий винт (3, 3', 3'') по любому из предшествующих пунктов.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Трансмиссия вертолета соосной схемы несущих винтов содержит опорную мачту, распределительную обойму, гидромоторы, на выходных валах которых установлены ведущие шестерни, ведомые шестерни, неподвижно закрепленные на втулках несущих винтов, гидронасос, распределитель рабочей жидкости, гидромотор маршевого движителя.

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям силовых приводов воздушных винтов. Инвертированный гидравлический привод содержит ось, статор, корпус, силовую обойму, разделительные ролики, кинематически связанные между собой шестерней синхронизации.

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам привода несущих винтов вертолетов. Система привода соосных несущих винтов вертолета содержит корпус редуктора (1), ведущий входной вал (2), ведомый выходной вал привода нижних несущих винтов (3) и ведомый выходной вал привода верхних несущих винтов (4), связанные кинематической зубчатой передачей.

Изобретение относится к планетарным редукторам. Планетарный редуктор, включает входной вал, вращательно закрепленный в корпусе редуктора, имеющий круговую эксцентриковую часть, ось которой отстоит от оси вращения входного вала на величину эксцентриситета, сателлит с первым и вторым зубчатыми венцами, имеющими разное количество зубьев, вращательно закрепленный на упомянутой круговой эксцентриковой части, вокруг ее оси, первое и второе центральные зубчатые колеса внутреннего зацепления, входящие в зацепление, каждое, с одним из зубчатых венцов сателлита, образуя две пары колес внутреннего зацепления с одинаковым межосевым расстоянием, равным эксцентриситету эксцентриковой части, первое колесо внутреннего зацепления неподвижно закреплено в корпусе редуктора, а второе соединено с первым выходным валом и вместе с ним вращательно закреплено в корпусе редуктора, соосно с входным валом.

Объектом изобретения является приводная система (3) для вертолета (1), которая содержит двигатель (4), редуктор (5) и главную трансмиссионную коробку (6), при этом редуктор (5) содержит выходной вал (50) и установлен в переднем картере (7) и в заднем картере (7’), при этом указанный выходной вал (50) поддерживается и направляется во вращении несколькими опорными подшипниками качения (71, 75, 76), установленными в указанных картерах (7, 7’).

Изобретение относится к способу распределения и управления энергией винтокрылого летательного аппарата с гибридной системой привода винта. Способ заключается в том, что на этапе взлета на несущий винт подается суммарная мощность от основного двигателя (двигателей) и электрического стартер-генератора, приводимого во вращение от бортового аккумулятора с условием отключения основных энергоемких потребителей электроэнергии.

Изобретение относится к силовой установке летательного аппарата. Гибридная силовая установка многомоторного летательного аппарата содержит газотурбинные двигатели со свободной турбиной и газогенераторами.

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.

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.
Наверх