[发明专利]一种球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构

说明书

本发明涉及一种球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构，属于直升机结构设计技术领域，其包括：支臂锁，所述支臂锁固定于主桨毂支臂，支臂锁设有可控的支臂锁芯，通过支臂锁芯能够将桨毂支臂与中央件进行限位，用于消除主桨毂支臂的挥舞自由度与摆振自由度；以及变距锁，所述变距锁固定于中央件，变距锁设有可控的变距锁芯，通过变距锁芯能够将主桨毂支臂与中央件进行限位，用于与支臂锁配合消除主桨毂支臂的变距自由度。本发明中球柔性旋翼桨叶自由度锁定方式，以形状记忆合金变形回复力作为驱动力的锁定机构，简化桨毂结构、锁定机构微型化，降低桨毂的重量，提高维护性，提升锁定机构的可靠性。

技术领域

本发明属于直升机闭锁结构设计领域，具体涉及一种球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构。

背景技术

舰载直升机是一种机动灵活、反应迅速、火力精确的直升机。舰载直升机通过旋翼/尾梁折叠可减小全机外廓尺寸，有效缩小机库存放空间。球柔性旋翼以一个弹性轴承代替传统铰接式旋翼的“三铰”，即挥舞铰、摆振铰和变距铰，通过弹性轴承大小接头之间弹性体的变形实现桨叶的挥舞、摆振和变距运动。在桨叶折叠之前，桨叶的挥舞、摆振和变距自由度需被有效锁定。

对于阻尼器传统方式布置的球柔性桨毂(图1)，其挥舞自由度靠桨毂的挥舞限动装置(上限动器和下限动器)锁定，摆振自由度和变距自由度靠液压阻尼器和桨叶安装支臂上下两处的液压锁定机构进行锁定(图2)。但现有的球柔性桨毂结构增加了桨毂的结构复杂性、重量、维护和成本。变距锁定机构的锁销通过液压力作用下伸出/收回实现桨叶自由度锁定，液压系统需定时翻修，更换油液和密封圈，增加了折叠系统的复杂性，且液压折叠系统故障率高、可靠性差。

发明内容

本发明的目的是提供一种球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构，用于解决或减轻上述任一问题。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构，用于主桨毂支臂与中央件的锁定，其包括：

支臂锁，所述支臂锁固定于主桨毂支臂，支臂锁设有可控的支臂锁芯，所述支臂锁芯与设置于中央件上的中央件锁孔配合以将主桨毂支臂与中央件限位，以消除主桨毂支臂的挥舞自由度与摆振自由度；以及

变距锁，所述变距锁固定于中央件，变距锁设有可控的变距锁芯，所述变距锁芯用于将主桨毂支臂与中央件进行限位，使得变距锁与支臂锁配合消除主桨毂支臂的变距自由度。

在本发明的优选方案中，支臂锁内设有可控弹簧，通过控制所述可控弹簧的压缩与伸展来控制支臂锁芯的伸出与收缩。

在本发明的优选方案中，可控弹簧为形状记忆合金材料制成，所述可控弹簧在不同温度下具有不同的伸长量。

在本发明的优选方案中，还包括连接于可控弹簧的控制热源，控制热源连接至可控弹簧。

在本发明的优选方案中，支臂锁的支臂锁芯位于主桨毂支臂的中心轴线上。

在本发明的优选方案中，主桨毂支臂上设有变距摇臂，变距摇臂上设有用于变距锁芯穿过的变距摇臂锁孔。

本发明的球柔性旋翼桨叶自由度(自由度包括桨叶上下运动的挥舞自由度、桨叶左右运动的摆振自由度、以桨叶轴线转动的变距自由度)锁定机构，以支臂锁中的可控的变距锁芯作为驱动力的锁定机构，简化桨毂结构、锁定机构微型化，降低桨毂的重量，提高维护性，提升锁定机构的可靠性。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是阻尼器传统布置球柔性桨毂挥舞自由度限动示意图。

图2是阻尼器传统布置球柔性桨毂摆振和变距自由度限动示意图。

图3是本发明的球柔性旋翼桨叶自由度锁定机构示意图。