Редуктор вертолета

Авторы патента:

B64C27/14 - с прямой передачей мощности между силовой установкой и несущим винтом

Владельцы патента RU 2250180:

Писаров Владимир Константинович (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам вертолетов. Редуктор привода несущего винта вертолета от двух двигателей содержит две ведущие шестерни и одну ведомую шестерню, установленную на валу привода несущего винта. Двигатели установлены с возможностью вращения навстречу друг другу. Ведомая шестерня вала несущего винта соединена с одной ведущей шестерней напрямую, а со второй ведущей шестерней соединена через паразитную шестерню. Технический результат – создание вертолета с одним несущим винтом без хвостовой балки и без хвостового винта. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам вертолетов.

Известные вертолеты с одним несущим винтом имеют на корпусе вертолета хвостовую балку, на конце которой установлен дополнительно хвостовой воздушный винт, который воздействует на корпус вертолета в горизонтальной плоскости (А.М.Изаксон. Советское вертолетостроение. - М.: Машиностроение, стр.7, 1981 г.).

Установленный в корпусе вертолета двигатель и редуктор создают вращающий момент для вала несущего винта. Вращающий момент в равной мере воздействует как на несущий винт, так и на корпус вертолета, а это значит, что если несущий винт вращается в одном направлении, то корпус вертолета станет вращаться в противоположном направлении. Для компенсации реактивного момента несущего винта на вертолете с одним несущим винтом обязательно нужно устанавливать хвостовой воздушный винт, который воздействует на корпус вертолета в горизонтальной плоскости и стабилизирует корпус вертолета относительно маршрута полета. Для этого на таком вертолете имеется хвостовая балка, валы, карданы, подшипники, корпуса подшипников, угловой редуктор и воздушный винт (Бушмарин, Дементьев, Иоффе и др. Механические передачи вертолетов. Машиностроение, 1983. - стр.78, рис.3.6. Кинематическая схема трансмиссии вертолета МИ-2).

Задачей настоящего изобретения является вертолет с одним несущим винтом без хвостовой балки и без хвостового винта.

Указанная цель достигается тем, что для привода несущего винта используются два двигателя, валы которых вращаются навстречу друг другу. Силовая схема редуктора при этом состоит из ведомой шестерни, установленной на вале несущего винта и соединенной с одной ведущей шестерней одного двигателя напрямую, а со второй ведущей шестерней второго двигателя связана через паразитную шестерню.

Перечень фигур чертежей

На фиг.1 схема редуктора привода несущего винта вертолета, вид сбоку. На фиг.2 схема редуктора с указанием вращающих моментов в редукторе и реактивных моментов двигателей на объединенную моторную раму, вид сверху.

Редуктор вертолета содержит ведущую шестерню 1, установленную на валу двигателя 2, и шестерню 3, установленную на валу двигателя 4. Имеется ведомая шестерня 5, которая установлена на валу 6 несущего винта вертолета. Между ведущей шестерней 3 и ведомой шестерней 5 установлена паразитная шестерня 7. Корпус редуктора 8 объединяет все шестерни в единый узел. Двигатели 2 и 4 установлены на объединенной подмоторной раме 9 фиг.2.

Редуктор работает следующим образом. Двигатель 2 через шестерню 1 передает крутящий момент на ведомую шестерню 5 вала несущего винта 6. Двигатель 2 при этом имеет левое вращение. Двигатель 4 через шестерню 3 и паразитную шестерню 7 так же передает крутящий момент на ведомую шестерню 5. Двигатель 4 при этом имеет правое вращение. При левом вращении вала двигателя 2 корпус двигателя испытывает вращающий момент направо - по часовой стрелке и передает этот вращающий момент на объединенную подмоторную раму 9. При правом вращении вала двигателя 4 корпус двигателя испытывает вращающий момент налево - против часовой стрелки и передает этот вращающий момент на объединенную подмоторную раму 9. Моменты вращения корпусов двигателей 2 и 4 замыкаются на подмоторной раме 9, и они направлены в противоположные стороны. Подмоторная рама подвергается силовому воздействию, но не передает никакого вращающего момента на корпус вертолета.

На фиг.2 видно, что шестерня 1 передает на корпус редуктора 8 силу F1, шестерня 7 передает на корпус редуктора 8 силу F2. Пара сил F1 и F2 вызывает момент вращения редуктора, а вместе с ним и корпуса вертолета, что и вынуждает иметь хвостовую балку и хвостовой винт. По данному изобретению имеется еще ведущая шестерня 3 двигателя 4. Эта шестерня воздействует на корпус редуктора 8 силой F3, которая направлена навстречу вращающему моменту от сил F1 и F2. Плечо приложения силы F3 вдвое больше, чем плечо приложения силы F1 или силы F2. Таким образом, момент от силы F3 равен моменту сил F1 и F2, а так как они направлены в разные стороны то, замкнувшись, на корпусе редуктора 8 не передадут реактивный момент несущего винта на корпус (фюзеляж) вертолета.

Этот результат получается в том случае, если ось ведущей шестерни 3 двигателя 4 установлена на прямой линии, соединяющей ось ведомой шестерни 5 и ось паразитной шестерни 7. Во всех других случаях компенсация реактивного момента несущего винта будет ослаблена.

Редуктор привода несущего винта вертолета от двух двигателей, содержащий две ведущие шестерни и одну ведомую шестерню, установленную на валу привода несущего винта, отличающийся тем, что двигатели установлены с возможностью вращения навстречу друг другу, при этом ведомая шестерня вала несущего винта соединена с одной ведущей шестерней напрямую, а со второй ведущей шестерней соединена через паразитную шестерню.

Изобретение относится к конструкциям главного редуктора вертолета с приводом от двух и более двигателей. .

Узел планетарной зубчатой передачи // 2145396

Изобретение относится к узлам планетарной зубчатой передачи, в частности к узлам планетарной зубчатой передачи с многоуровневой ступенчатой компоновкой сателлитов для трансмиссии вертолета.

Редуктор привода несущего винта вертолета // 849685

Изобретение относится к области авиационной техники и касается выполнения редуктора привода несущего винта вертолета. .

Редуктор вертолета соосной схемы // 2309874

Изобретение относится к машиностроению, в частности к редукторам вертолетов

Многопоточный редуктор для винтокрылых летательных аппаратов // 2402710

Изобретение относится к многопоточному редуктору, в частности к редуктору с разделением потока крутящего момента на множество потоков для летательного аппарата, предпочтительно в варианте одновинтового винтокрылого летательного аппарата большой грузоподъемности

Редуктор вертолёта // 2541566

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Редуктор вертолета содержит корпус, в котором размещены конические зубчатые колеса, связанные с валами несущих винтов вертолета, коническая шестерня, образующая зацепления с вышеуказанными коническими зубчатыми колесами валов винтов и связанная с валом, установленным на конических подшипниках качения и с размещенным на этом валу зубчатым колесом. Внутренние кольца конических подшипников зафиксированы в осевом направлении относительно вала, а наружные кольца поставлены с упором в заплечики корпуса и втулки по схеме «в растяжку». Внешнее кольцо подшипника, установленное рядом с зубчатым венцом конической шестерни, имеет возможность жесткого контакта с заплечиком корпуса, а внешнее кольцо другого подшипника - возможность опоры на внутренний заплечик втулки. Последняя размещена в отверстии корпуса, имеющем паз для взаимодействия со шпонкой, связанной с поверхностью названной втулки. Поверхность втулки выходит за пределы корпуса своей наружной резьбой, сопряженной с резьбой гайки. Торец гайки имеет возможность контакта с корпусом редуктора снаружи. Гайка выполнена в виде глухого стакана с пазами, в одном из которых размещен зуб фиксатора, закрепленного на корпусе редуктора вертолета. Достигается повышение надежности и ремонтопригодности редуктора. 2 ил.

Редуктор вертолёта соосной схемы // 2541569

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий легких вертолетов соосной схемы. Редуктор вертолета соосной схемы содержит корпус, с установленными вертикально и коаксиально внутри него, с возможностью вращательного движения, пустотелые валы. На одном конце каждого вала закреплен несущий винт. Маслосборник расположен в камере корпуса и с помощью подшипников и конических зубчатых передач соединен со вторыми концами пустотелых валов верхнего и нижнего несущих винтов. При этом на валу верхнего несущего винта установлено насосное колесо с лопатками, выполненными на его внутренней поверхности под углом α относительно его радиуса, и оснащенное равномерно расположенными на нижней торцевой поверхности отверстиями, оси которых расположены параллельно оси насосного колеса. По внутренней поверхности маслосборника выполнены лопатки под углом β относительно его радиуса, противоположно направленные наклону лопаток упомянутого насосного колеса. Корпус камеры заполнен смазочным материалом и посредством канала, зазоров и калиброванных отверстий гидравлически связан с подшипниками и зубчатыми передачами. Достигается повышение надежности редуктора соосных винтов. 1 ил.

Способ помощи пилоту однодвигательного винтокрылого летательного аппарата в режиме авторотации // 2556055

Изобретение относится к области авиации, в частности к системам автоматического управления летательными аппаратами. Способ помощи пилоту однодвигательного винтокрылого летательного аппарата (1) на этапе полета в режиме авторотации включает мониторинг работы во время полета теплового двигателя (13), чтобы определить его отказ, в частности, через падение мощности на указанном несущем винте (2), и затем, когда определен отказ указанного теплового двигателя (13), управляют электрической машиной (12) на подачу вспомогательной мощности We на указанный несущий винт (2), чтобы помочь, таким образом, пилоту указанного летательного аппарата (1) управлять указанным летательным аппаратом (1) на этапе полета в режиме авторотации вследствие указанного отказа. Летательный аппарат (1) содержит гибридную силовую установку, снабженную тепловым двигателем (13), электрической машиной (12) и главным редуктором (11), средство накопления (14) электроэнергии и несущий винт (2), механически связанный с указанной гибридной силовой установкой (5), устройство помощи пилоту (10), средство управления (15) электрической машиной, снабженное памятью (16). Достигается возможность перехода на этап полета в режиме авторотации и осуществления посадки при работе несущего винта в указанном режиме. 2 н. и 15 з.п. ф-лы, 5 ил.

Трансмиссия вертолета // 2559676

Изобретение относится к области авиастроения, в частности к конструкциям трансмиссий вертолетов. Трансмиссия вертолета, содержит двигатель, посредством муфты своим валом соединенный с ведущим валом редуктора, кинематически связанным с валом несущего винта вертолета, со ступицей винта, несущей шарнирно связанные с ней лопасти с комлями, снабженными поводками для связи с автоматом перекоса. Вал двигателя соединен с полумуфтой, имеющей пазы, выполненные с криволинейными стенками и расположенные параллельно ее оси, в которые входят пакеты из плоских пружин, связанные с ведомой полумуфтой. Полумуфта соединена с возможностью свободного относительного вращения с ведущим валом редуктора, соединенным с барабаном храповым колесом. Зубья храпового колеса расположены с возможностью зацепления с зубьями на буксе, связанной с ведомой полумуфтой цилиндрическим шлицевым соединением и имеющей проточку. На внешней поверхности расположено водило с осевыми пазами, в которых размещены соответствующие зубья буксы. Водило имеет внутренний пустотелый цилиндрический выступ, наружная поверхность которого оснащена кольцевым гребнем. На наружной поверхности расположены колодки с проточками для гребня, снабженные осевыми пазами, имеющие возможность контакта с зубьями вилки. Между зубьями вилки и пазами колодок установлены пружины дугообразной формы. Между водилом и буксой установлены пружины, имеющие возможность опоры на соответствующие торцы водила и буксы. Достигается повышение надежности трансмиссии вертолета в периоды неустановившегося движения и в случае полета в режиме авторотации при отказе двигателя. 4 ил.

Невращающийся универсальный шарнир для привода вертолета // 2561401

Изобретение относится к невращающемуся универсальному шарниру, предназначенному для соединения корпусов двигателя и редуктора вертолета. Невращающийся универсальный шарнир (10) для привода вертолета имеет крестовину, определяемую кольцом (30), которое имеет четыре соединительные части (31), разнесенные на 90° друг от друга, и взаимодействующие с соответствующими вильчатыми элементами (15), образующими концы соответствующих консолей (14) двух соединительных элементов (11, 12), которые при использовании зафиксированы относительно корпуса (6) двигателя (2) и корпуса (7) редуктора (3). Каждый вильчатый элемент (15) и соответствующая соединительная часть (31) имеют соответствующие сквозные отверстия (19, 20, 32), которые коаксиальны друг с другом и в которые входит винт (34). Демпфирующие элементы (55) расположены между соединительными частями (31) кольца (30) и стержнями (39) винтов (34) и между соединительными частями (31) кольца (30) и вильчатыми элементами (15). Технический результат: уменьшение износа, вызываемого фреттинг-коррозией и ударной нагрузкой, и уменьшение массы невращающегося универсального шарнира простым способом, который предпочтительно легко устанавливать между двигателем и редуктором вертолета. 12 з.п. ф-лы, 3 ил.

Способ и летательный аппарат с вращающейся несущей поверхностью, оборудованный двумя основными газотурбинными двигателями и менее мощным вспомогательным газотурбинным двигателем // 2562084

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям силовых установок летательных аппаратов. Летательный аппарат (1) оснащен вращающейся несущей поверхностью (2) и газотурбинными двигателями (11, 12, 13) для приведения в движение упомянутой вращающейся несущей поверхности (2). Летательный аппарат содержит два идентичных основных газотурбинных двигателя (11, 12), каждый из которых может работать, по меньшей мере, в одном специфическом режиме, связанном с основной мощностью (PMD, PIU), и вспомогательный газотурбинный двигатель (13), который может работать в указанном, по меньшей мере, одном специфическом режиме, выдавая вспомогательную мощность (PMD', PIU'), пропорциональную соответствующей основной мощности (PMD, PIU) с коэффициентом пропорциональности (k), меньшим или равным 0,5. При этом упомянутый летательный аппарат имеет систему (20) управления для приведения в действие вращающейся несущей поверхности за счет непрерывной работы каждого основного газотурбинного двигателя (11, 12) во время полета и дополнительно вспомогательного газотурбинного двигателя (13), по меньшей мере, во время одной заранее определенной специфической фазы. Достигается снижение удельного расхода топлива при крейсерском полете. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Система смазки редуктора // 2581500

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям трансмиссий рулевых винтов вертолетов. Редуктор рулевого винта вертолета включает в себя корпус, выходной вал для соединения с рулевым винтом, установленный с возможностью вращения в корпусе и имеющий открытый конец в нем, входной элемент, установленный с возможностью вращения в корпусе, зубчатую передачу, обеспечивающую соединение, передающее мощность между входным элементом и выходным валом. Вал управления шагом лопастей размещен внутри выходного вала с возможностью вращения в нем и движения относительно него вдоль оси вращения выходного вала. Приводной элемент для осуществления осевого движения вала управления шагом является подвижным в осевом направлении выходного вала, но удерживается от вращения вместе с ним. Подшипниковый узел расположен между валом управления шагом и приводным элементом для обеспечения относительного вращения между ними. Редуктор включает в себя по меньшей мере один конструктивный элемент для отвода масла, рассеянного внутри корпуса при эксплуатации, в направлении открытого конца выходного вала. Обеспечивается надежная смазка подшипника и увеличение срока службы подшипника. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 4 ил.

Планетарный механизм для летательного аппарата, выполненного с возможностью висения // 2606423

Изобретение относится к области авиации, в частности к конструкциям редукторов вертолетов и конвертопланов. Планетарный механизм для летательного аппарата (1), выполненного с возможностью висения, имеет солнечную шестерню (7), вращающуюся вокруг первой оси (A), неподвижную коронную шестерню (9), расположенную соосно с первой осью (A) и радиально снаружи относительно солнечной шестерни (7). Множество планетарных шестерен (11) помещены между зубьями солнечной (7) и коронной шестерен (9), зацепляются с ними и вращаются вокруг соответственных вторых осей (B), которые, в свою очередь, обращают вокруг первой оси (A). Средство подачи смазки (16) имеет несколько сопел (17), скомпонованных вокруг первой оси (A) и солнечной шестерни (7), чтобы создавать кольцевой поток (F) смазки. Достигается улучшение смазки солнечной шестерни. 2 н. и 10 з.п. ф-лы, 7 ил.