[发明专利]旋翼桨板的缓冲与弹性恢复装置及旋翼头

说明书

本发明涉及用于旋翼飞行器旋翼桨板的桨板轨道中的缓冲及弹性恢复装置，更确切地说，本发明涉及这样的装置：它包括一个可转动的兼作缓冲的弹性恢复部件，并且该部件的作用是由具有大挠曲变形性能的弹性材料，如一种合成橡胶的园周剪应力保证的。

已经公知的利用这种类型的弹性材料的剪应力在轨道上对旋翼桨板兼作缓冲与弹性恢复部件的实施形式是很多的，它们通常被称为兼作缓冲的弹性恢复支撑或为轨道缓冲器，或还称为轨道频率调整器，其用于旋翼飞行器，并尤其是用于直升飞机的旋翼桨板，安装了它能致使在它们轨道平面中的桨板的角运动能传递给该部件，其中的弹性材料被剪切产生剪应力，由此保证了桨板角运动的缓冲并引起桨板朝着原始位置、即轨道中桨板的中立位置进行弹性恢复。

在原申请人的法国专利2063969描述了多种在旋翼飞行器的旋翼桨板的毂之间作缓冲弹性连接的装置的多个例子，该种装置包括桨板尾部与毂相连接的装置，它连接有一个弹性部件及一个缓冲部件。除去与机械弹簧力相结合的液压传动的实例：诸如螺旋形金属弹簧或园锥形金属叠圈，其上具有减压缓冲器，它具有安装在装有液压流体的缸体中可滑动的活塞;之外，该文献参照具附图7至9描述了一个实现在轨道中桨板弹性恢复的及桨板轨道中角振动的缓冲的装置，该装置利用了一个具有专门特性和小弹性及大的挠曲变形性能的弹性材料的剪应力。在其附图7及8表示的弹性部件及缓冲器的实施形式中，该部件由弹性材料的平行延伸的多个长方形板构成，它们交替地放置在多个刚性金属板中间，金属板也是长方形平行延伸的，弹性材料料粘在金属板上，这些金属板分别地一方面与一桨板尾部连接，另一方面与毂连接，以便使随着相应桨板的轨道振动使这些金属板引起在其纵向上的相对运动，它促使金属板在其纵向产生剪应力，用以保证动力缓冲及使弹性返回到原始的中立位置上。作为其变型，在该文献中也提出为了替代刚性延伸的板，采用同轴的管状件，在其中间使弹性材料硫化，这样的部件就构成了具有较小轴向行程的滑动装置。在图9所示的弹性部件及缓冲器的实施形式中，该部件由两个同轴叠放件组成，其中每个包括弹性材弹料层，它由弹性材料作成饼状物并插入在叠放的园金属板或叠放的同轴金属盘之间，其中在每个叠放件的轴向端上的两上金属板或盘被绕它们公共轴转动的相对运动促动。为此，该叠放件一端部的园金属盘保持在与壳相连接的卡夹中，在该卡夹中安装了一个保持桨板尾部的轴销，而在叠放件另一端的园金属盘在保持轴中挖有键或槽，该保持轴本身与在和毂相连接的卡夹中的桨板尾部的转动相连系。于是桨板在轨道中相对于保持卡夹的角位移被其平面中作园周运动的弹性材料的薄饼状物的剪应力所缓冲并伴有朝轨道中的中立位置的弹性恢复。

容易看出，这种弹性恢复与缓冲装置（上述文献中的）是直接地与旋翼头连接的，该旋翼头具有桨板在壳上的单独并唯一的连接，故在桨板的轨道平面中的转动自由度受到限制，这是不能与现今应用与开发中的现代直升飞机装配的铰接式旋翼结构相比的。

这种新式的铰接式旋翼头主要地在原申请人的法国专利2427251、2456034、2584995及2584996中作出了描述。

在法国专利2427251中，旋翼头包括一个金属或复合材料结构的刚性毂，它与旋翼支柱作成一体或固定在其顶部，如用螺栓进行固定;每个桨板的尾部利用一个球形层压的限位块的中间装置与毂相连接，该装置允许桨板在桨距上、在振动时及在轨道中的角位移;以及一个轨道中的弹性恢复支撑，它包括作用于剪应力的弹性材料作的缓冲部件。在毂的外周部分作成平台或径向平状环圈、凸多角形四周或是基本上为园形，该外周部分在旋翼轴的方向上穿设了与桨板同样数目的槽孔，每个球形层压的限位块安装在其中一个槽孔的外边缘与一部分岔形连接件的内径向支岔的端部之间，该岔形连接件还与相应桨板的尾部相连接;每个轨道中的弹性恢复支撑是由金属板片与具有较大挠曲变形性能的弹性材料的板片的交替迭件构成它有两个端部，相应地利用连接轴使一端部直接地连接到一桨板尾部或者连接到相应岔形连接件上，而使另一端部连接到毂四周的一点上，该点位于所述桨叶相应连接的球形层压块及与在旋翼旋转方向上直接导前所述桨叶的另一桨叶相连接的球形层压块的中间。此外，按照一种有利的组装方式，将起线性缓冲器及线性弹性恢复部件作用的长形层迭支撑，一端与毂相连接的连接轴的中心位于所述桨板及在旋翼旋转方向上直接位于所述桨板前方的桨板的各自桨距变化纵向轴的角平分线上，这时该两个桨板均处于轨道中的中立位置上，同时这个连接轴的中心还位于所述桨板的振动轴的附近，该振动轴被相应的球形层压块的中心穿过。