[发明专利]设置有多个用于控制其桨叶迎角的升力部件的直升机

说明书

技术领域

本发明涉及装配有多个升力部件的直升机，这些升力部件用于控制直升机 桨叶的空气动力迎角。因此，本发明处于用于直升机桨叶的桨距(倾角)控制 的狭窄技术领域。

背景技术

直升机通常具有主升力和推进旋翼，该旋翼设置有多个桨叶。

主旋翼的桨叶划出非常扁平的锥体，该锥体被熟悉本领域的技术人员称为 “旋翼锥”，其转动平面垂直于由主旋翼产生的总升力。主旋翼的该总升力然 后可分解成垂直升力和驱动直升机平移的水平力。

因此，主旋翼为直升机提供升力和推进力。

此外，通过控制旋翼锥的形状和相对于直升机参考系的倾斜角，飞行员可 精确地控制直升机。

为了作用在旋翼锥上，引起桨叶挥舞以修改其相对于旋翼驱动平面的迎 角，所述驱动平面垂直于旋翼的主轴。

结果，直升机设置有用来改变每个桨叶的桨距因此用来改变每个桨叶相对 于桨叶所通过的入射气流的空气动力迎角的专用装置。

通过引起桨叶的桨距改变，就可修改其所产生的升力，由此引起桨叶挥舞。

为了在大小和方向上控制旋翼的总升力，直升机飞行员因此通过引起桨叶 围绕其纵向俯仰轴线转动来大体对每个桨叶的桨距的值起作用。

因此，当飞行员引起桨叶的桨距总变、即引起所有桨叶的相同桨距改变时， 这会引起主旋翼的总升力大小改变从而控制直升机的高度和速度。

相反，总距改变对于所述总升力的方向没有影响。

为了修改旋翼产生的总升力的方向，合适的是，通过引起桨距周期地而非 总变来引起旋翼锥倾斜。在这些情况下，桨叶的桨距随其方位方向而改变，在 一个整周旋转中，该桨距从最大值转变至最小值，这两个值可在直径方向相反 的两方位方向获得。

引起桨叶桨距周期地改变可引起桨叶升力的周期改变，因此改变旋翼锥的 倾斜角。通过控制桨叶的周期距改变，飞行员控制飞行器的高度及其平移运动。

美国专利第2534353号披露了用于控制直升机桨叶桨距的第一装置。

根据该文献，直升机旋翼装配有两个桨叶，每个桨叶固定至附连至毂的套 筒。

飞行员借助于作用在容纳于旋翼主轴内的杆上的杠杆来控制桨叶的总距。 旋翼主轴内的杆将其运动传递至附连至毂的第一和第二杆。通过移动总距控制 操作杆，飞行员引起所述杆平移运动，由此引起毂和因此桨叶围绕桨距改变轴 线转动。

该毂还通过刚性地连接在一起的第一和第二连接轴固定至设置在桨叶平 面中的第一和第二升力部件，升力部件的纵向轴线垂直于桨叶的纵向轴线。这 些升力部件被熟悉本领域的技术人员称为“短桨”。

每个连接轴还通过剪式联动装置连接至称为倾斜盘的控制盘。更准确地 说，倾斜盘包括旋转盘和非旋转盘，剪式联动装置固定至倾斜盘的旋转盘。

此外，非旋转盘具有飞行员可握持的操纵杆。

为了控制桨叶的周期距，飞行员移动操纵杆以使非旋转盘倾斜，因此使旋 转盘倾斜。旋转盘的倾斜然后通过剪式联动装置传递至第一和第二连接轴，由 此能修改升力部件的桨距。

由升力部件产生的升力因此改变，由此引起桨叶挥舞，因此引起毂倾转。

由于毂的倾转，两个桨叶修改了其自身桨距。

第一装置相对简单，但它需要设置倾斜盘，该倾斜盘在空气动力和重量方 面都是不利的。

此外，它需要设置两个子组件，分别用于控制桨叶的总距改变和用于控制 桨叶的周期距改变，由此导致重量较大，且增大故障的风险。

最后，升力部件会引起桨叶桨距的周期性改变。然而，严格来说这不会实 际发生，因为两升力部件一起作用在毂上因此同时且以相同方式作用在两桨叶 上。

此外，已经发现，飞行员需要用来传递以使升力部件倾斜的力在作用在非 旋转盘的操纵杆上时可有时非常大。

为了弥补这个特定的缺点，从美国专利第2818123号中知道第二装置。

根据该文献，每个升力部件装配有调整片。设置在旋转盘上的剪式联动装 置不产生升力部件的桨距改变，但会引起调整片相对于所述升力部件倾斜。

通过改变调整片的倾斜度，可修改包括升力部件和调整片在内的组件的升 力，因此修改桨叶的桨距。

飞行员需要施加以改变桨叶桨距的力因此小于第一装置中的，因为调整片 的升力表面积与升力部件的升力表面积相比较小。