Результат интеллектуальной деятельности: УЗЕЛ КРЕПЛЕНИЯ, ПРИВОДА И УПРАВЛЕНИЯ ЛОПАСТЯМИ СООСНОГО ВЕРТОЛЁТА

Изобретение относится к устройству вертолетов, особенно соосных, и особенно - беспилотных.

Известны аналогичные конструкции, см. например, пат. № RU 2383470. Недостатком этой конструкции является сложность передачи управления через неподвижную штангу, проходящую через внутренний вал привода несущих винтов. В вертолетостроении не раз делались попытки объединить в один узел главный редуктор несущих винтов и систему управления лопастями, но все конструкции получались сложными и тяжелыми.

Задача и технический результат изобретения - упрощение и облегчение конструкции, повышение ее надежности.

Данное изобретение содержит главный редуктор, несущие винты, автоматы перекоса и устройства управления автоматами перекоса и отличается тем, что:

1. Корпус главного редуктора разделен на три части: силовая часть корпуса - силовая плита, которая крепится на фюзеляже вертолета и к которой сверху и снизу пристыкованы крышки редуктора, а в образовавшихся полостях на силовой плите на подшипниках качения расположены зубчатые колеса, получающие вращение от двигателя и приводящие во вращение нижний несущий винт через верхнее зубчатое колесо и верхний несущий винт через нижнее зубчатое колесо, которое соединяется валом с втулкой верхнего несущего винта.

2. К силовой части главного редуктора (в данном случае к силовой плите) крепится трубчатая стойка, расположенная коаксиально оси вращения несущих винтов, и на верхнем конце стойки размещен на подшипниках верхний несущий винт, а нижний несущий винт расположен непосредственно на выступающем за пределы редуктора вале зубчатого колеса привода нижнего несущего винта, при этом стойка проходит с зазором внутри полого вала нижнего воздушного винта, а внутри полой стойки проходит вал привода верхнего несущего винта.

3. Стойка крепится к силовой части главного редуктора с помощью фланца или как-то иначе.

4. При этом верхний несущий винт приводится во вращение валом, соединяющим нижнее зубчатое колесо главного редуктора с расположенной на стойке на подшипниках втулке верхнего несущего винта.

5. В данной конструкции автомат перекоса верхнего несущего винта расположен под верхним несущим винтом, а автомат перекоса нижнего несущего винта расположен над нижним несущим винтом.

6. Причем между автоматами перекоса на стойке размещен корпус-крестовина с местами для крепления бустеров (или актуаторов), например, 6-ти штук, 3 из которых управляют верхним автоматом перекоса и 3 управляют нижним автоматом перекоса, причем бустеры (актуаторы) могут быть расположены по окружности равномерно.

На фиг. 1, 2, 3, 4 показаны: на фиг. 1 - узел в сборе, на фиг. 2, 3 - соответствующие сечения по А-а и В-В, на фиг. 4 укрупненно показана часть данного узла, включающая проводку электрического кабеля питания и управления актуаторами 16, 17. Для удобства чтения текста и чертежей на отдельном листе приведена спецификация изображенных на чертежах и упомянутых в тексте деталей.

В данной конструкции основой для крепления зубчатых колес 5, 6, 7, 8, для крепления валов несущих винтов и для крепления полой концентричной трубчатой стойки 19 является силовая плита 2. При этом валом нижнего несущего винта является выступающий хвостовик верхнего зубчатого колеса 5, а верхний несущий винт приводится во вращение валом (рессорой) 18. Плита крепится к фюзеляжу вертолета 1 и имеет верхнюю крышку 4 и нижнюю крышку 3.

На верхнем конце стойки 19 на подшипниках качения 15 размещена втулка 20 верхнего несущего винта и сам винт. Подшипники 15 закрыты крышкой 36. Втулка 21 нижнего зубчатого винта закреплена на хвостовике ведомого зубчатого колеса 5 с помощью подшипников 12. На фиг. 1 нижний и верхний несущие винты показаны в виде лопастей 26, рукавов 37 и торсионов 24.

Под плитой 2 размещены приводная рессора 9, приводящая во вращение ведущие зубчатые колеса 7 и 8, промежуточное зубчатое колесо 32 (см. фиг. 3) и, соответственно, ведомые зубчатые колеса 5 и 6. Усилие от ведущих зубчатых колес воспринимается подшипниками 10. Усилие от ведомого зубчатого колеса 6 воспринимается подшипниками 11. Подшипники промежуточного колеса 32 не показаны.

Несущие винты управляются автоматами прекоса: нижний винт с помощью автомата перекоса 27, а верхний винт с помощью автомата перекоса 28. Каждый автомат перекоса состоит из неподвижно закрепленной на стойке 19 шаровой опоры 35, невращающегося корпуса 33, подшипника качения 25, вращающейся части автомата перекоса 34 и тяг управления положением лопастей 29. Синхронизация вращения вращающейся части автомата перекоса 34 с втулкой несущего винта обеспечивается шарниром-фиксатором 30.

Между автоматами перекоса 27 и 28 на неподвижно закрепленной стойке 19 расположен корпус-крестовина 22, который имеет шесть мест крепления устройств управления автоматами перекоса (в качестве примера последних показаны электромеханические актуаторы 16 и 17).

Для подачи электрического питания к актуаторам 16, 17 и для управления ими к каждому из них подведен кабель 13, для чего в неподвижную стойку 19 вставлен кожух 14, при этом между внутренней поверхностью стойки 19 и наружной поверхностью кожуха 14 образована кольцевая полость. При этом кабели проходят в сверлениях в конструкции главного редуктора (в плите 2), попадают в упомянутую кольцевую полость и через отверстия в стойке 19 соединяются с актуаторами.

Работает узел так: вращение от приводной рессоры 9 через ведущие зубчатые колеса 7, 8 и через промежуточное зубчатое колесо 32 передается на ведомые зубчатые колеса нижнего и верхнего несущих винтов 5 и 6. С зубчатого колеса 6 вращение передается через вал (рессору) 18 на втулку 20, закрепленную на подшипниках 15.

Три равномерно расположенных по окружности корпуса-крестовины 22 актуатора 16 управляют автоматом перекоса 28 верхнего несущего винта (блок деталей 20, 24 26, 37), а три актуатора 17 управляют автоматом перекоса 27 нижнего несущего винта (блок деталей 21, 24 26, 37). Осуществляется полное управление вертолетом.

Спецификация к патенту: