[发明专利]用于控制旋翼飞行器中多桨叶旋翼各桨叶的总桨距和周期桨距的控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于控制旋翼飞行器中多桨叶旋翼各桨叶的总桨距和周期桨距的控制系统，所述控制系统具有旋转倾转盘组件。

背景技术

用于控制旋翼飞行器中多桨叶旋翼各桨叶的总桨距和周期桨距的控制系统，特别地，用于控制直升机中主旋翼各桨叶的总桨距和周期桨距的控制系统，在运行中用以藉由合适的桨距杆使桨叶一体地绕相关联桨距控制纵向轴线进行旋转，该桨距杆与由相应桨距控制杆所操作的桨叶相关联。每个桨距杆因此连接到一旋转盘，该旋转盘在运行中随着并绕着旋翼的旋翼轴线进行旋转。该旋转盘安装成在非旋转盘上旋转，通过将非旋转盘连接到旋翼飞行器的不可旋转底部结构的连接部而限制该非旋转盘绕旋翼的旋翼轴线的任何旋转，该底部结构诸如是机身或主传动箱。

旋转盘和非旋转盘限定所谓的旋转倾转盘组件并且通常都是环形的，而且环绕该旋翼轴线。该旋转倾转盘组件可由合适的控制输入单元通过相关联的控制致动器来启动，相关联的控制致动器分别用于控制桨叶的总桨距和周期桨距。更具体地，旋转倾转盘组件适于将控制输入从非旋转系统传送到旋转系统，非旋转系统包括合适的控制输入单元和非旋转盘，旋转系统包括旋转盘，并且当安装到旋翼飞行器上时，也包括多桨叶旋翼的桨叶，即可旋转的旋翼本身。

在较大的旋翼飞行器中，相关联的控制致动器通常实施为三个伺服控制升降器，或位于旋翼飞行器的倾斜板和不可旋转底部结构之间的类似致动器。这些伺服控制升降器或类似致动器在它们的上端和下端藉由球型接头分别铰接在不可旋转底部结构上和非旋转盘的叉形件中。由此，非旋转盘的空间定向是可控的，其中所述非旋转盘适于携带处于倾斜运动中的所述旋转盘，即，用于确定所述旋转盘的空间定向，所述旋转盘经由桨距控制杆连接到旋翼桨叶的桨距杆。这些桨距控制杆在旋转盘和桨距杆之间延伸，并且分别在它们的上端和下端处藉由球型接头铰接在桨距杆上和叉形件中，各叉形件分布在旋转盘的周边处。

旋转盘和非旋转盘通常可平行于旋翼轴线进行轴向移位，以用于控制总桨距，并且它们可以藉由轴向可移位的中部球面轴承而沿任一方向绕旋翼轴线倾斜，以控制周期桨距。非旋转盘以摆动方式安装在中部球面轴承上，中部球面轴承通常位于旋翼轴线的中心。

文献US 3,508,841 A描述了带有中部球面轴承的此类控制系统，旋转倾转盘组件的非旋转盘安装在中部球面轴承上。该中部球面轴承安装到非旋转滑动套筒，相关联旋翼的旋翼轴可旋转地容纳在该非旋转滑动套筒中。该非旋转滑动套筒可以平行于该旋翼的旋翼轴线进行轴向移位，以控制总桨距，而该控制系统的旋转盘和非旋转盘可以沿任一方向绕旋翼轴线进行倾斜，以控制周期桨距。

在其它已知的控制系统中，球面轴承安装成可平行于旋翼轴线绕圆筒形导引件进行轴向移位，该圆筒形导引件相对于该旋翼轴线同轴且不可旋转地布置，并且通常固定到旋翼飞行器的不可旋转底部结构。当旋转盘和非旋转盘环绕旋翼轴时(通常都是如此)，该圆筒形导引件是管形的，环绕旋翼轴并且刚性地固定到一壳体，该壳体固定到旋翼飞行器的不可旋转底部结构。

旋转盘通常藉由形式为一个或多个旋转臂的合适扭矩联结件连接到该旋翼，使得旋转臂在运行中携带旋转盘以绕旋翼轴线旋转。但是非旋转盘如上所述藉由合适的止挡臂不可旋转地连接到旋翼飞行器的不可旋转底部结构，该止挡臂抑制非旋转盘和旋翼飞行器的不可旋转底部结构之间的相对旋转运动。

文献US 5,599,167A描述了一种具有旋转盘的此类控制系统，该旋转盘藉由一个或多个扭矩联结件的协助由相关联主旋翼的旋翼轴驱动旋转，扭矩联结件实施为所谓的旋转剪式配件，旋转剪式配件通过一端铰接到旋翼轴，并通过另一端铰接到旋转盘。该旋转盘另外安装成使得它可以通过球轴承协助而在非旋转盘上同轴地旋转，该非旋转盘可以沿任一方向绕旋翼轴的旋翼轴线倾斜，同时安装到中部球面轴承。该中部球面轴承可以通过使中部球面轴承绕圆筒形管状导引件轴向滑动而平行于旋转轴线进行移位，该圆筒形管状导引件不可旋转，因为它不可旋转地固定到不可旋转底部结构的稳定点。控制系统的非旋转盘藉由所谓非旋转剪式配件限制绕旋翼轴线的任何转动，该非旋转剪式配件通过一端铰接到非旋转盘，并通过另一端铰接到圆筒形管状导引件的基底。