Вертолетный несущий винт

 

Изобретение относится к области авиации, в частности, к воздушным винтам вертолетов, но может быть использовано и в других механических системах, включающих тела вращения и требующих разгрузки элементов лопаточных машин, например лопаток вентиляторов, компрессоров и турбин. Целью изобретения является повышение надежности винтов путем разгрузки лопастей от действия центробежных сил. Это достигается тем, что воздушный винт снабжен гидромеханическим разгрузочным устройством, включающим выполненную во втулке 1 винта и заполненную рабочей жидкостью полость 3 с радиально расположенными в ней по осям лопастей 2 в плоскости их вращения гидроцилиндрами 4, поршни 5 которых размещены диаметрально противоположно концам лопастей 2 и соединены с ними при помощи тяг 7. При возникновении на лопастях 2 центробежных сил в полость 3 винта подается давление масла, пропорциональное росту центробежных сил, чем компенсируется нагружение лопастей и повышение их надежности. 1 ил.

Изобретение относится к авиации, в частности к воздушным винтам вертолетов, но может быть использовано и в других механических системах, включающих тела вращения и требующих разгрузки от центробежных сил.

Изобретение может быть рекомендовано также для разгрузки элементов лопаточных машин, например лопаток вентиляторов, компрессоров и турбин.

Известен вертолетный несущий винт, содержащий лопасти, втулку винта, автомат перекоса и систему управления. Лопасти такого винта подвержены сложным нагружением в полете. Одной из основных нагрузок является центробежная сила, действующая на лопасть и вызывающая деформации растяжения. Это требует принятия специальных мер обеспечения надежности винта, что в свою очередь ведет к ухудшению аэродинамических его характеристик и увеличению массы [1] Известен вертолетный несущий винт, на концах лопастей которого установлены прямоточные двигатели, повышающие нагружение лопастей центробежными силами. Для разгрузки лопастей, на концах которых размещены дополнительные грузы, использованы предварительно натянутые тросы, соединяющие грузы с комлями лопастей [2] Недостатком такого винта является недостаточно эффективное использование разгрузочных тросов, которая будучи предварительно натянутыми, испытывают в работе большие перегрузки от центробежных сил.

Целью изобретения является повышение надежности путем разгрузки лопастей от действия центробежных сил. При этом устройства нагружаются в соответствии с программой разгрузки лопастей и не подвергаются большим перегрузкам.

Для достижения этой цели винт снабжен гидромеханическим устройством, включающим в себя выполненную во втулке винта заполненную рабочей жидкостью полость с радиально расположенными в ней по осям лопастей в плоскости их вращения гидроцилиндрами, поршни которых размещены диаметрально противоположно концам лопастей и соединены с ними при помощи тяг. При этом надежность устройства достигается за счет того, что в противовес центробежным силам, стремящимся оторвать лопасть от основания, создается центростремительное усилие.

Это достигается тем, что в гидравлической лопасти втулки винта создается давление жидкости, пропорциональное величине центробежных сил. Давление жидкости действует на рабочие поршни гидроцилиндров и через тяги, соединяющие поршни с концами лопастей, компенсирует рост центробежных сил.

На чертеже представлена схема предлагаемого устройства.

Вертолетный винт состоит из основания втулки 1, выполненного в виде полого диска, к которому крепятся комли лопастей 2. При этом крепление лопастей может быть подвижным, обеспечивающим управление винтом. Внутри основания выполнена герметичная полость 3, заполненная жидкой средой. В герметичную полость 3 жидкость подается по трубопроводу от насоса (не показано). В полости размещены цилиндры 4, в которых размещены поршни 5. Количество гидроцилиндров равно количеству лопастей. В гидроцилиндрах 4 перед поршнями 5 имеется пространство, обеспечивающее ход поршня. От поршней 5 через центр основания и отверстия 6, снабженные уплотнением, протянуты тяги 7 и закреплены на свободных торцах лопастей 2. Тяги 7 могут быть выполнены в виде стержней или тросов. Кроме того, тяги могут быть пропущены внутри лопастей через ряд колец, что поможет избежать вибрации.

Устройство работает следующим образом. При вращении винта и возникновении на лопастях 2 центробежных сил в герметичную гидравлическую полость 3 винта подается под давлением масло из маслосистемы двигателя. Давление масла изменяют пропорционально изменению центробежных сил. Давление масла в полости 3 передается на поршни 5 гидроцилиндров 4, которые перемещаясь под давление масла, нагружают тяги 6 устройства силами, противоположными центробежным силами лопастей, компенсируя нагружение лопастей и повышая их работоспособность.

Формула изобретения

ВЕРТОЛЕТНЫЙ НЕСУЩИЙ ВИНТ, содержащий лопасти, втулки винта, автомат перекоса и систему управления, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности винта путем разгрузки лопастей от действия центробежных сил, он снабжен гидромеханическим устройством, включающим выполненную во втулке винта и заполненную рабочей жидкостью полость с радиально расположенными в ней по осям лопастей в плоскости их вращения гидроцилиндрами, поршни которых размещены диаметрально противоположно концам лопастей и соединены с ними при помощи тяг.

РИСУНКИ

Рисунок 1