[发明专利]用于具有悬停能力的飞行器的旋翼

说明书

描述了一种用于飞行器(1)的旋翼(3、3’、3”)，其具有主轴(150)、用于衰减来自主轴(150)的振动在与第一轴线(A)正交的平面中的传递的衰减装置(7、7’、7”)以及插入在主轴(150)与衰减装置(7、7’、7”)之间的传动装置(15)；衰减装置(7、7’、7”)包括具有能以第一和第二旋转速度((N‑1)*Ω；(N+1)*Ω；(N+1)*Ω；(N‑1)*Ω)围绕第一轴线(A)旋转的第一和第二质量体(10、11)的第一和第二质量单元(8、9)、可操作以引起第一和第二质量体(10、11)中的至少一个额外旋转的两个控制单元(40、40’)；以及承载第一和第二质量体(10；11)的第一和第二支撑组件(41、41’；42、42’)；每个控制单元(40、40’)控制第一和第二质量体(10、11)之间的角度并且每个控制单元(40、40’)包括：与支撑组件(41、41’；42、42’)耦合的带(50)以及与第一带(50)耦合的驱动单元(51、51’)，以引起第一支撑组件(41、41’；42、42’)相对于所述传动装置(15)的旋转。

相关申请的交叉引用

本专利申请要求于2019年7月19日提交的欧洲专利申请第19187399.1号的优先权，其全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于具有悬停能力的飞行器的旋翼，特别是涉及一种用于直升机的旋翼。

背景技术

已知直升机基本上包括机身、定位在机身顶部并可围绕其自身的轴线旋转的主旋翼以及位于机身末端的尾旋翼。

更详细地说，旋翼又基本上包括桨毂和主轴，桨毂可围绕上述轴线旋转并配备有径向紧固到上述桨毂并从上述桨毂突出的多个桨叶，主轴可与驱动构件连接并可操作地与桨毂连接以驱动它旋转。

在使用中，旋翼的运行会引起高频和低频振动的产生。更具体而言，低频振动由与桨叶和桨毂中心分离的洗流产生。这种分离发生在桨毂中心，并影响尾部和尾旋翼的所有垂直和水平的气动表面。

在使用中，桨叶的高角速度旋转会引起另外的高频振动的产生，该高频振动被传递到主轴并因此传递到机身，从而降低机身内乘员的舒适度。

更具体而言，振动载荷在轴向和与主轴的旋转轴线正交的方向上作用于桨毂和主轴上。

在行业内已知的是，在旋转参考系(因此与旋翼、桨毂和主轴为一体)中，作用在旋翼平面中的振动载荷的角频率等于(N+1)*Ω、(N-1)*Ω及其倍数，其中Ω为主轴的旋转速度，N代表旋翼的桨叶数量。还已知的是，在从旋转系统传递到机身的固定系统时，作用在旋翼平面中的振动载荷会发生频移，在固定系统上具有等于N*Ω及其相关联的倍数的角频率。换言之，桨毂和主轴将作用于桨叶平面中的振动气动载荷的角频率转移到上述角频率上。

根据前述内容，行业内明显感觉到需要限制具有等于主轴的旋转速度与旋翼的桨叶数量的乘积的上述角频率的振动从主轴到机身的传递。

为此，已知被动衰减装置和主动衰减装置。

被动衰减装置基本上包括弹性地悬挂在主轴或桨毂上的质量体。这些悬挂的质量体的振动能够使主轴和桨毂上的振动至少部分消散。

尽管它们易于构建和安装并且不需要旋翼外部的能源，但是被动衰减装置在其所能提供的性能方面具有最大的限制。

主动衰减装置从根本上是致动器，其在桨毂或主轴上施加抵消振动向机身的传递的衰减力。

这些主动衰减装置的例子在申请人名下的专利申请EP-A-3421358中示出。

该专利申请示出了使用衰减装置来衰减弯曲振动的传递，即在与主轴轴线正交的平面中。

更详细地说，衰减装置包括：

–第一质量单元和第二质量单元，它们各自都具有可围绕主轴轴线偏心地旋转的一对质量体；以及