[发明专利]用于直升飞机的无轴承旋翼的可分桨叶附连件

说明书

技术领域

本发明涉及用于直升飞机的无轴承旋翼的可分桨叶附连件，该可分桨叶附连件包括升力产生翼型桨叶、由控制套或扭矩管封装的柔性梁以及在翼型桨叶以及柔性梁和控制套之间形成可分或可释放连接合的连接装置。柔性梁和控制套可连在一起或不连在一起。

背景技术

在操作过程中，旋翼桨叶在多个方向上偏转并且由此在这些多个方向上经受高负荷。旋翼桨叶必需设计成承受这些高负荷，但同时仍需提供所需要的挠性或铰接度，以使得桨叶能执行拍动、摆振以及俯仰角变化运动。

通常，无轴承旋翼的旋翼桨叶在桨叶的、连接于旋翼头部的内端处具有称为柔性梁的结构件。该柔性梁支承桨叶并且将桨叶的离心力传递到旋翼头部中。此外，柔性梁至少包括可挠曲和扭转的柔软或挠性部分或区域，以使得桨叶能经受上述沿拍动方向、摆振方向以及俯仰角方向的运动。柔性梁的可扭转柔软部分设置在可扭转的刚性控制套或扭矩管内，俯仰角控制运动通过该控制套或扭矩管传递至旋翼桨叶的升力产生翼型桨叶部分。翼型桨叶通常从控制套的外端延伸至旋翼桨叶的最外端、即桨叶梢端。

旋翼桨叶的振动、尤其是沿摆振方向的摆动须由合适的衰减构件来进行衰减。衰减构件的衰减效率主要取决于翼型桨叶的摆振摆动运动向衰减构件的有效传递。通过桨叶/控制套附连件向衰减构件的力传递的任何软性或缺乏会降低总体产生的衰减效果。

为了使得柔性梁/控制套单元和/或翼型桨叶能单独地制造和/或在损坏时进行替换，或者为了使得翼型桨叶能相对于柔性梁/控制套单元枢转和折叠，希望在柔性梁/控制套单元和升力产生翼型桨叶之间提供可分开的或可释放的接合。

可分开的或可释放的接合对技术和加工要求较高，因为该接合必须可靠地承载并传递旋翼桨叶转动期间产生的相当高的离心力以及传递由于旋翼桨叶的拍动和摆振运动产生的所有弯矩。旋翼桨叶在桨叶型面的平均翼型翼弦的25％附近具有纵向主负荷轴线，所述主负荷轴线实质上由所述旋翼桨叶的俯仰轴线覆盖。在柔性梁的高度处，桨叶型面的平均翼型翼弦的25％附近的所述纵向主负荷轴线与柔性梁的纵向中间轴线相对应。

文献US2008101934A1披露了一种用于向转动桨叶系统的桨叶提供柔性的组件，该组件包括具有上部弧形表面的上部支承板、具有下部弧形表面的下部支承板以及定位在上部支承板和下部支承板之间的轭架。一实施例包括一种用于向转动桨叶系统的桨叶提供柔性的组件，该组件包括具有上部弧形表面的上部支承板、具有下部弧形表面的下部支承板以及定位在上部支承板和下部支承板之间并与支承板直接接触的轭架，其中，弧形表面之一是并不形成圆周一部分的非圆形弧。

文献EP0315962A2披露了一种直升飞机旋翼桨叶，该桨叶由柔性梁支承以绕转动轴线转动，其中桨叶的俯仰运动是允许的。旋翼桨叶设有用于改变桨距并且衰减桨叶的摆振运动的装置。该装置包括衬套、弹性体枢转件、圆柱形弹性体衰减件以及扭转臂，该衬套位于形成在柔性梁内侧端部处的孔内，弹性体枢转件松散地装配在衬套中，该圆柱形弹性体衰减件安装在柔性梁的上表面和下表面上并且藉由螺母与弹性体枢转件的上端和下端联接，而扭转臂延伸通过衬套和弹性体衰减件并且使其中间部分连接于弹性体枢转件的中心轴。每个桨距套筒的两端都向外突出超过弹性体衰减件并且固定于封装柔性梁的桨距套筒。因此，甚至在摆振运动施加于旋翼桨叶时，桨距套筒和弹性体枢转件之间的相对位置都不会改变。

文献US4427340A披露了一种直升飞机旋翼并且更具体地披露了旋翼安装件，该旋翼安装件包含具有弹性平面内约束件的复合纤维强化的一体式轭架。

文献US6126398A披露了一种用于直升飞机的无轴承旋翼的旋翼桨叶，该旋翼桨叶具有升力产生翼型桨叶、将翼型桨叶连接于旋翼头部的柔性梁以及封装柔性梁的控制套。柔性梁和翼型桨叶之间的接合是可分开的接合，以使得翼型桨叶能以简单的方式折叠，而同时仍保持接合的较高摆振刚度并减小接合的结构高度。接合由两个连接臂形成，这两个连接臂并排地设置在旋翼桨叶的摆振平面中。

发明内容

本发明的目的是提供用于直升飞机的无轴承旋翼的可分桨叶附连件的改进构造，尤其是提供在翼型桨叶和柔性梁/控制套单元之间的可分或可释放接合，以进一步改进从旋翼桨叶向衰减器的摆振运动传递，改善牵引性能和操作性。本发明的又一目的是为可分桨叶附连件提供尤其有效的接合结构。

通过如本发明权利要求1所述特征的直升飞机的无轴承旋翼的可分桨叶附连件来实现上述目的。在从属权利要求中披露本发明的较佳实施例。