Результат интеллектуальной деятельности: ЛОПАСТЬ НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА

Изобретение относится к авиационной технике, а именно к конструкции лопасти несущего винта вертолета с узлом балансировочных грузов в концевой части, обеспечивающих получение заданного статического момента лопасти и исключение вибраций.

Известна конструкция лопасти несущего винта вертолета, содержащая балансировочные грузы в виде профилированных пластин, установленных вертикально на шпильках на конце лопасти под съемной частью концевого обтекателя (см. кн. "Конструкция вертолетов", В.Н.Далин, Москва, "Машиностроение", 1971 г., стр. 49, 51 - 52, рис. 32, 35).

Известна конструкция лопасти несущего винта из композиционного материала, наиболее близкая к предлагаемой (см. патент США N 3999888, НКИ - 416 - 145, 1976 г. или патент Франции N 2315433, МКИ B 64 C 27/46, 1977 г.), в которой в концевой части лопасти установлены три пакета горизонтально расположенных балансировочных пластин в форме шайб, причем один пакет расположен на продольной оси лопасти, а два других - на хорде по разные стороны от продольной оси. Каждый пакет балансировочных пластин расположен в держателе, вклеенном непосредственно в композиционный материал носовой части лопасти, включающий верхний и нижний блоки, и закрытом со стороны нижней аэродинамической поверхности лопасти крышкой, которая имеет фиксирующий выступ и крепится винтовым соединением к центральному пальцу держателя балансировочных пластин.

Основным недостатком такой конструкции лопасти является снижение прочности и жесткости конструкции из-за наличия трех отверстий, равных диаметру балансировочных грузов. Концевые профили лопасти имеют обычно малые строительные высоты, следовательно высота пакета будет небольшой, а диаметр балансировочных грузов будет значительным по отношению к размерам лопасти. Масса балансировочных грузов в такой конструкции ограничена, что ограничивает возможности балансировки. Наличие трех схемных крышек на поверхности лопасти и большое количество крепежных деталей ухудшает весовые и аэродинамические характеристики лопасти такой конструкции, обуславливает высокую трудоемкость при изготовлении и при балансировке лопасти.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение прочности конструкции, улучшение аэродинамических характеристик, снятие ограничения на массу балансировочных пластин и упрощение балансировки лопасти.

Указанная техническая задача решена благодаря тому, что в лопасти несущего винта вертолета, содержащей лонжерон из слоистых композиционных материалов, абразивостойкий профиль, расположенный по носку лонжерона, хвостовую часть и пакет балансировочных пластин, установленный в концевой части лопасти, пакет балансировочных пластин установлен в полости лонжерона с помощью опорных штифтов, прижимных втулок и накладок, расположенных со стороны верхней и нижней наружных поверхностей лопасти, а концевой участок лонжерона имеет прорезь со стороны носка лопасти, предназначенную для установки балансировочных пластин, и схемную профильную вставку, прикрепленную по длине прорези к лонжерону.

Отсутствие на аэродинамической поверхности лонжерона лопасти отверстий, предназначенных для размещения внутри него балансировочных пластин и соответствующих размеру балансировочных пластин, повышает прочность и улучшает аэродинамические характеристики лопасти. Использование для подхода к пластинам прорези со стороны носка в концевом участке лонжерона позволяет существенно увеличить размер пластин, что расширяет диапазон регулирования дополнительной массы при балансировке. Крепление пакета пластин в полости лонжерона с помощью опорных штифтов, прижимных втулок и наружных накладок обеспечивает простоту балансировки.

На фиг. 1 изображен общий вид лопасти несущего винта,
на фиг. 2 - концевая часть лопасти,
на фиг. 3 - вид снизу на фиг. 2,
на фиг. 4 -сечение А-А на фиг.2
на фиг. 5 - сечение В-В на фиг. 2.

Лопасть несущего винта из композиционного материала содержит лонжерон 1, хвостовую часть 2, оковки 3 из абразивного материала, расположенные по носку лонжерона 1 (фиг. 1). В концевой части лопасти во внутренней полости лонжерона 1 установлен пакет прямоугольных балансировочных пластин 4, для крепления которых в нижней стенке лонжерона выполнены отверстия под опорные штифты 5, имеющие опорный пояс 6 для установки пластин и наружную резьбу 7, а в верхней стенке лонжерона выполнены отверстия под прижимные втулки 8 с внутренней резьбой. Диаметр установочных отверстий балансировочных пластин 4 равен диаметру резьбового участка 7 опорных штифтов 5.

Для крепления опорных штифтов 5 и прижимных втулок 8 к лонжерону 1 со стороны верхней и нижней аэродинамических поверхностей лонжерона 1 установлены верхняя 9 и нижняя 10 металлические накладки, имеющие соответствующие ответные отверстия под конические головки опорных штифтов 5 и винтов 11 (фиг. 2, 3, 4).

Для свободного подхода к балансировочным пластинам 4 при их установке и снятии в носке концевой части лонжерона 1 выполнена прорезь, по длине которой установлена и прикреплена к лонжерону с помощью винтов 12 профильная вставка 13 и концевая оковка 14 (фиг. 5). Форма в плане и размеры верхней и нижней накладок 9, 10 в общем случае могут быть различными. В данном случае размер нижней накладки 10 обусловлен наличием узла швартовки 15. Расположение балансировочного узла в максимально удаленной от оси вращения винта зоне ограничено требуемой высотой профиля.

Установку и крепление балансировочных пластин производят следующим образом. При снятых концевой оковке 14 и профильной вставке 13 через прорезь в носке лонжерона 1 необходимое число балансировочных пластин 4 помещают во внутреннюю полость лонжерона 1. Через отверстия в верхней и нижней металлических накладках 9 и 10 и отверстия в нижней и верхней стенках лонжерона 1, а также и отверстия в балансировочных пластинах 4, устанавливают соответственно опорные штифты 5 и прижимные втулки 8 так, что балансировочные пластины 4 лежат на опорном поясе 6 штифтов 5. Количество пластин 4 может варьироваться от нуля до максимального, определяемого размером внутренней полости лонжерона 1. Фиксация балансировочных пластин 4 от перемещения под действием инерционных сил осуществляется с помощью прижимных втулок 8, устанавливаемых на резьбовом участке 7 опорных штифтов 5. С помощью накладок 9 и 10 и винтов 11 прижимные втулки 8 и опорные штифты 5 крепятся к лонжерону 1. После установки балансировочных пластин 4 в прорезь в носке лонжерона 1 устанавливают профильную вставку 13, прикрепляют ее с помощью винтов 12 и устанавливают концевую оковку. 14.