[发明专利]用于能够悬停的飞行器的旋翼的减振装置和减振方法

说明书

本发明描述了一种减振装置，其被设计成对抗振动向另外的元件的传递并且包括：梁元件，其主要平行于轴线延伸，被约束到另外的元件上，并且被设计成在使用中在平行于轴线的平面内弯曲振动，以对抗振动向另外的元件的传递；致动器，其包括可操作地连接至梁元件并主要沿轴线延伸的传动元件；致动器可控制以沿轴线在传动元件上施加直接的拉伸或压缩载荷，该拉伸或压缩载荷根据待衰减的振动的频率而变化。

技术领域

本发明涉及一种用于能够悬停的飞行器的旋翼的减振装置和减振方法。

尽管本说明书涉及的是直升机应用，但是减振装置可以应用于具有振动源和希望与该振动源尽可能地隔离的区域的任何其他装置，例如机床、船舶或陆地车辆。

背景技术

已知的直升机基本上包括机身、定位在机身顶部并可围绕其轴线旋转的主旋翼以及位于机身后端部的尾旋翼。已知类型的直升机还包括一对水平的尾翼面和一对垂直的尾翼面。

更详细地，旋翼又基本上包括旋翼叶毂和支柱，旋翼叶毂可围绕上述轴线旋转并且配备有以悬臂方式径向紧固到上述旋翼叶毂上的多个叶片，支柱能够连接至传动装置并因此连接至驱动构件，该驱动构件可操作地连接至旋翼叶毂以驱动旋翼叶毂旋转。

在使用中，叶片在高的角速度下的旋转在旋翼平面上和垂直于旋翼的平面上引起振动应力；这种应力传递至支柱，并因此传递至直升机。

为了抑制这些振动(通常是那些位于旋翼平面上的振动)传递至旋翼的支柱，已知使用由旋翼承载并且通常将上述振动的频率调整到特定频率的减振装置。

在专利申请GB-A-2014099和FR-A-2749901中描述了这些减振装置的例子。

另外，本申请人名下的专利申请WO2008IB01594描述了一种减振装置，其能够在不干扰旋翼的空气动力学和功能的情况下以简单且成本低廉的方式抑制这些振动的产生和向旋翼的驱动轴的传递。

更确切地说，上述减振装置基本上包括：

-块体；

-杆，其在其第一轴向端部处由心轴同轴地支撑并且在其第二轴向端部处连接至块体，第二轴向端部与第一端部相对。

更确切地说，杆的轴向刚度足够高以将块体约束在沿旋翼轴线的基本固定的位置。

否则，杆的抗弯刚度允许块体沿基本垂直于旋翼轴线的方向振动。选择块体和刚度以确保所得系统的固有弯曲频率等于旋翼的特征旋转频率，因此系统的作用是抵抗旋翼在其平面上产生的振动载荷向支柱的传递。

由此得出，上述减振装置能够有效地抵抗旋翼在其平面上产生的振动载荷向支柱的传递，该减振装置的频率大约是由杆的抗弯刚度和块体的重量所确定的精确值。

换言之，上述减振装置是频率调整到要被衰减的振动的特定频率值的“被动”元件。

更确切地说，一旦上述振动的频率远离装置的固有频率，上述减振装置衰减振动的能力就会显着下降。

在工业中广泛需要有效地对抗具有可变频率的振动的传递。这根本上是由于在直升机技术领域中引入变速旋翼，即，在直升机运行期间具有可变转速的旋翼。

已经提出了满足这种需要的减振装置，例如在本申请人名下的欧洲专利EP-B-2857313中所示的类型，其能够主动地改变其调整到的振动频率。然而，欧洲专利EP-B-2857313中描述的减振装置利用离心致动器，该离心致动器在彼此相反的方向上旋转并且产生相对于驱动轴的旋转轴线径向地指向的力。

这些离心致动器的使用使上述减振装置制造相对昂贵且复杂，并且需要连续产生大量电力并将该电力传输至旋翼。