[发明专利]用于飞行器的驱动装置

说明书

本发明涉及用于飞行器的驱动装置，其包括：叶片(2)，该叶片能够沿环形轨道(52)绕驱动装置的旋转轴(51)转动，并且围绕平行于旋转轴的叶片支承轴可摆动地支承；具有联接装置(31)和支承装置(33)的俯仰机构(3)；和偏置装置(4)，叶片联接到该偏置装置上，其中偏置装置(4)限定偏心支承轴(41)，其放置在可设定的偏置距离(43)处。联接装置在联接点(32)处联接到叶片上，联接点定位为使得当将偏置距离设定为零时，包含叶片支承轴和联接点的平面和经过叶片支承轴的环形轨道的切平面围成确定的非零化角(wsubgt;α/subgt;)。根据第二方面，叶片支承轴关于经过叶片的重心并且平行于旋转轴和叶片的弦线伸展的平面朝向旋转轴(51)推移确定距离。

技术领域

本发明的主题是用于飞行器的驱动装置。本发明尤其涉及一种滚翼机转子，该滚翼机转子具有对转子的构件经减少的负载。

背景技术

滚翼机转子基于以旋转叶片(Flügeln)产生推力的原理。相比于诸如那些在直升机的驱动装置中使用的旋转叶片那样的传统旋转叶片，滚翼机转子的叶片的旋转轴平行于叶片的纵轴取向。整个滚翼机转子的推力方向垂直于旋转轴。

滚翼机是将滚翼机转子用作驱动装置的飞行器。此外，滚翼机就像直升飞机一样，是所谓的“垂直起动器”(也称为VTOL交通工具，英文为“Vertical Take-Offand Landing”(垂直升降))，也就是能够在没有起飞跑道和降落跑道的情况下垂直起飞和降落的飞行器。

在静态运行中，滚翼机转子的所有叶片理想地在任何时刻都应最佳地与流动方向对齐，以便在所需驱动力的情况下，对整个推力做出最大贡献。叶片相对于流动方向的最大倾斜度直接影响所产生的推力值。通过转动转子，每个叶片的倾斜度必须在转动一周的过程中持续地改变。因此，滚翼机转子的每个叶片都会周期性改变倾斜角。倾斜角的这种周期性变化被称为俯仰运动(Pitch-Bewegung)。

已知用于产生俯仰运动的不同俯仰机构。例如，每个叶片可经由一个或多个连杆与偏心支承轴连接。在此，由此产生的叶片俯仰运动随着每次转子转动一周周期性地重复。由此，可以根据当前的转子转动将俯仰角的变化过程推导为傅里叶级数。在该表达中，基本谐波分量通常占主导地位。在此上叠加常数分量和高次谐波分量。后者代表不希望的振荡，该振荡给滚翼机转子的各个构件施加负载。由于不能直接选择常数分量和高次谐波分量的幅度和相位角值，因此也不能将其用于优化空气动力学效率。

由于滚翼机转子在运行过程中快的旋转速度，所以其组件另外承受惯性力和惯性矩形式的负载。这尤其适用于这些叶片，因为所述叶片从原理上说具有相对于旋转轴大的距离、实施复杂的运动，并且在此在滚翼机转子的总质量中占相对高的比例。

在此，在滚翼机转子的典型的实施方案中，对叶片产生影响的离心力的部分被引入连杆的一侧。由于叶片的惯性，通过连杆强加的俯仰运动会在前者中产生额外的力。连杆的第二侧与偏心支承的偏置盘(或直接与偏置销)连接。与叶片的数量无关地，由此产生径向向外的力的形式的到偏心支承轴上的负载。该力的时间平均值与叶片的最大倾斜角非常接近线性地并且与旋转速度以平方关系增大。

在设计滚翼机转子时，这种负载提出了巨大的挑战。鉴于可供使用的结构空间和航空航天领域典型的轻量化构造要求，偏心支承轴不能被随意稳定地实施。

通常，可调节地实施偏心支承轴的位置来改变推力。为此所必需的调节单元可能由于出现的力而过载。这导致，偏心轴承点进一步远离旋转轴，由此导致较高的最大倾斜角，并且随后导致偏心支承轴上的较高的负载。由此产生不稳定的状态，这通常会导致滚翼机转子的损坏。此外，偏心支承轴上的负载增加调节单元中的能耗并且限制其动力。

发明内容

因此，本发明的任务是减少在高转速情况下的到滚翼机转子的偏心支承轴上的上面提及的负载。

通过根据本发明的用于飞行器的驱动装置解决该任务。在其它改进中说明本发明的有利的构型。