[发明专利]为飞行器旋翼的至少一件设备供电的供电装置及飞行器

说明书

技术领域

本发明源自2012年5月16日提交的法国专利申请FR12/01410，其内容纳入本文。

本发明涉及为旋翼的至少一件设备供电的装置，且还涉及包含这种装置的飞行器。

本发明属于为旋转件，且更具体地为旋翼飞行器旋翼的除冰/防冰件供电的装置的技术领域。

发明背景

一些飞行器设有用于对机翼表面尤其是旋翼桨叶进行除冰/防冰的装置。在航空工业中，这种机翼表面结冰问题是众所周知的，由于在飞行中因为抵抗含在空气中的过冷水的小水珠的撞击而形成的冰可能使得这种表面的航空动力学轮廓被不利地改变。该问题通常通过为机翼表面装配有加热结构来解决。但是，将会理解的是将电力从位于飞行器的机身内的固定参照系中的发电机传输到位于旋转组件上的设备是困难的。

已知将电力输送至旋转组件的各种装置永久地且不可逆地安装在螺旋桨上，具体地安装在推进式螺旋桨或风力涡轮机上。

文献FR2553596描述了螺旋桨，该螺旋桨在其轮毂内包括用于为改变螺旋桨叶的桨距的电气系统以及除冰装置供电的发电机装置。

文献EP0629318描述了使用在布置在螺旋桨内的两组线圈之间自由旋转的磁铁。

文献EP0777602包括具有由旋翼承载的线圈的发电机，各线圈与固定的永磁体协同工作。

文献EP2218643描述了布置在螺旋桨内的为电阻器供电的电机。交流发电机具有固定至螺旋桨的固定外壳的定子和固定至螺旋桨的旋转桅杆的线圈。

文献US2011/0024567描述了布置在具有两个反转螺旋桨的涡轮螺旋桨飞行器中以发电的设备。

相同的方案应用于文献GB584563。

文献WO2010/015359描述了布置在风力涡轮机螺旋桨上用于将电力馈送至用以改变螺旋桨的桨叶桨距的装置的发电机，每个发电机具有与螺旋桨的引擎机舱中的齿环协同工作的旋转部分。

可以看到上述文献中的一些确实涉及可能在载有过冷水滴的云中飞行的飞行器，从而它们总是面临结冰问题。在这种情形下，将供电装置永久地布置在这种飞行器的螺旋桨上用于除冰或防冰确实是有用的。

同样，为电力装置供电以改变螺旋桨的桨距的装置可位于该螺旋桨的永久底座上。

但是，一些飞行器尤其是旋翼飞行器不需要永久地安装这些供电装置。

因此，已知的设有连接至电力单元的交流电（AC）发电机的装置有时称为“电力除冰单元”。该电力单元具体地设有电力整流器和的序列发生器，用于以预定顺序为多根电缆供电。此外，作为安全措施，电力单元是成双的。

发电机和电力单元安装在固定参照系中，即旋翼飞行器的机身中。

因此，该装置具有汇电环单元，汇电环单元包括非旋转部分和旋转部分，这些部分通过摩擦环的电刷系统连接在一起。非旋转部分可例如具有圆形环，该圆形环通过来自电力单元的电缆供电，而旋转部分具有在这些环上行进的对应电刷。

汇电环单元可以可逆地安装从而仅在冬季期间使用或仅用于特定任务。然而，这种汇电环是非常重的且难以放置就位，具体因为大量的大尺寸电缆的存在并由于汇电环本身的存在。

此外，每个电刷和相应的汇电环之间的摩擦倾向于降低汇电环单元的性能。维护动作要求该装置被拆卸，然后需要相对频繁地进行。遗憾的是，汇电环单元有时难以被触及，从而维护的成本可以是高的且旋翼飞行器可能长时间停机。

文献FR2960516描述了供电和控制旋翼上的设备的装置。该装置具有三相交流发电机和旋转磁场变压器，该三相交流发电机布置在固定参考系中的，而该旋转磁场变压器具有连接至发电机的固定部分和连接至序列发生器的旋转部分的，其布置在旋转参考系中。

该装置优点在于其避免使用具有电刷的汇电环。

文献US5572178描述了具有主副线圈和优化磁力线通路的磁路的旋转变压器。

还已知用于为由桅杆驱动的飞行器旋翼上的至少一件设备供电的供电装置。该装置包括适于可逆地固定至桅杆的可移除杆。该杆还包括上交流发电机和适于被限制成与桅杆一起转动的上管，上交流发电机具有紧固至上管的多个上线圈，该杆具有承载上交流发电机的至少一个上永磁体的轴。然后，机构允许轴和上管执行不同的旋转运动。

该装置由此是可移除的装置。

还已知文献GB2264812和GB2293522。

发明内容

本发明的一个目的由此是提供适于容纳在飞行器中并寻求最小化维护动作的可移除供电装置。