NO330820B1 - Rotormekanisme for helikoptere - Google Patents
Rotormekanisme for helikoptere Download PDFInfo
- Publication number
- NO330820B1 NO330820B1 NO20093594A NO20093594A NO330820B1 NO 330820 B1 NO330820 B1 NO 330820B1 NO 20093594 A NO20093594 A NO 20093594A NO 20093594 A NO20093594 A NO 20093594A NO 330820 B1 NO330820 B1 NO 330820B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- rotor
- blade
- swash plate
- pitch
- hinge
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims abstract description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 11
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 239000002783 friction material Substances 0.000 description 2
- 238000010009 beating Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 1
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 description 1
- 230000010287 polarization Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/59—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical
- B64C27/605—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades mechanical including swash plate, spider or cam mechanisms
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
- B64C—AEROPLANES; HELICOPTERS
- B64C27/00—Rotorcraft; Rotors peculiar thereto
- B64C27/54—Mechanisms for controlling blade adjustment or movement relative to rotor head, e.g. lag-lead movement
- B64C27/58—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades
- B64C27/68—Transmitting means, e.g. interrelated with initiating means or means acting on blades using electrical energy, e.g. having electrical power amplification
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
- Toys (AREA)
Abstract
Den foreliggende oppfinnelsen frembringer et rotorarrangement for helikopterfartøy for å frembringe en enkel måte å kontrollere pitch, roll og løft for et luftfartøy med respektive servoaktuatorer. Rotorarrangementet har en rotoraksling og minst to rotorblader koblet til et rotorhode som igjen er koblet til rotorakslingen. Rotoranordningen omfatter videre en ikke-roterende swash-plate gjennom hvis senter rotorakslingen går, som er justert til å tilte rundt hele dens radiale akse. En respektiv pitchengsel for hvert rotorblad er frembragt, som kobler nevnte respektive rotorblad til rotorhodet, hvori en hengselakse som pitchhengslet roterer rundt er generelt parallelt til og er posisjonert foran den langsgående aksen til de respektive rotorblad i rotasjonsretningen. En respektiv styrearm for hvert rotorblad er koblet til en indre bladtupp. Den indre bladtuppen er posisjonert foran hengselaksen i rotasjonsretningen, og styrearmen er justert til å følge en øvre overflate på den ikke-roterende swash-platen når rotorarrangementet roterer. En eller flere krefter, for eksempel en magnetisk og/eller en aerodynamisk kraft, er anvendt på rotorbladene; den er tilstrekkelig kraftig til å skape en venturi-effekt på pitchhengslene og presser styrearmene nedover mot den ikke roterende swash-platen, hvorved bevegelsene fra den ikke-roterende swash-platen blir overført til bladstigningsbevegelser i rotorbladene.
Description
Oppfinnelsens bruksområde
Den foreliggende oppfinnelsen er relatert til et rotorarrangement for kontroll av pitch, roll og løft hos et helikopter og luftfartøy.
Bakgrunn for oppfinnelsen
Vanligvis er luftfartøy med roterende vinger, slik som helikoptre, båret oppe av en rotor, som roterer om en vertikal rotoraksel, og som genererer løft eller oppadgående aksialkraft. I et konvensjonelt helikopter kan aksialkraften fra rotoren kontrolleres ved å endre stigningsvinkelen (eller kort sagt; bladstigningen) til rotorbladene. Bladstigningen er innenfor fagfeltet propellaerodynamikk definert som den laterale vinkelen mellom bladene og et referanseplan perpendikulært til rotorakselens akse, målt perpendikulært til den langsgående aksen av et rotorblad.
Ved å samlet endre bladstigningen til alle rotorbladene eller ved å endre rotasjonshastigheten til rotoren, kan helikopteret kontrolleres i den vertikale retningen. Den horisontale retningen av flyvningen og stabiliteten til helikopteret, derimot, er kontrollert ved sykliske justeringer av bladstigningen for individuelle blader. Syklisk justering av stigningen betyr at bladstigningen til hvert enkelt rotorblad er justert fra et maksimum i en bestemt posisjon av rotasjon til et minimum på den motsatte siden. Dette fører til at oppdriften i én del av rotasjonen blir større enn i andre deler, hvorved rotoren er tiltet i forhold til referanseplanet. Når rotoren (og helikopteret) tilter som dette, tilter også det innledende aksialtrykket, og får derfor en horisontal komponent som trekker helikopteret i ønsket retning.
Vanligvis må et helikopter aktivt styres av en godt trent pilot eller av gyroskopiske sensorer og datamaskiner. De nødvendige hjelpemidlene for å variere og kontrollere bladstigningen av hvert blad er normalt komplisert, kostbart, og tilføyer vekt til helikopteret. Bladstigningen er vanligvis kontrollert via en swash-plate koblet til servomotorer. Fordi servomotorene må plasseres nøyaktig med så lite friksjon og slakk som mulig, er det komplisert og kostbart. På de fleste helikoptre har swash-platen en roterende del og en ikke-roterende del, koblet sammen med et stort kulelager. Den roterende delen av swash-platen er igjen koblet til rotorbladene via et sett av koplinger og andre mekaniske komponenter.
Alternative løsninger som bruker aktuatorer koblet til kontrolloverflater for rotorblader eller magnetiske spolesystemer som virker direkte på en permanent magnet montert på en pitcharm for et rotorblad har blitt testet. Disse systemene er vanligvis ikke presise nok, og mangler den nødvendige nøyaktigheten, eller de er tunge og krever mye strøm for å fungere ordentlig.
For å opprettholde en god og presis kontroll over rotorbladene i et helikopter, kreves det et helt nytt swash-platesystem.
Oppsummering av oppfinnelsen
Den foreliggende oppfinnelsen frembringer et rotorarrangement tilpasset å rotere i en bestemt rotasjonsretning, som har en rotoraksel og minst to rotorblader koblet til et rotorhode som igjen er koblet til rotorakselen, rotorbladene strekker seg utover fra rotorakselen, rotorarrangementet omfatter videre en ikke-roterende swash-plate hvor rotorakselen går gjennom sentret, som blir tilpasset å tilte rundt alle sine radialakser, et respektiv pitchhengsel for hvert rotorblad som kobler nevnte respektive rotorblad til rotorhodet hvori en hengselakse som pitchhengslet roterer rundt er generelt parallell til og er plassert foran den langsgående midtre aksen til det respektive rotorbladet i rotasjonsretningen, og en respektiv styrearm for hvert rotorblad koblet til en indre bladtupp for hvilken nevnte indre bladtupp er plassert foran hengselaksen i rotasjonsretningen og nevnte styrearmer justert til å følge en øvre overflate til den ikke-roterende swash-platen når rotorarrangementet roterer, hvori én eller flere krefter anvendt på rotorbladet er tilstrekkelig kraftig til å lage en venturi-effekt på pitchhengslet som presser styrearmene nedover mot den ikke-roterende swash-platen, hvorved bevegelsene til den ikke-roterende swash-platen er overført til bladstigningsbevegelser av rotorbladene.
Kort beskrivelse av tegningene
Den følgende detaljerte beskrivelsen av den foretrukne utførelsen er ledsaget av tegninger for å gjøre det mer oversiktlig. I tegningene: Figur 1 og 2 er perspektiv av et 2-bladet rotorarrangement som styres av tre servomotorer i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Figur 3a og 3b er perspektiv av et rotorarrangement i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, som viser forholdet mellom swash-plate tilting og bladstigning. Figur 4 er en skjematisk fremstilling i rotasjonsplanet av forholdet mellom aksen av maksimal swash-plate tilt og asken av maksimal bladstigning i et rotorarrangement i henhold til dagens oppfinnelse, mens det utføres roll til høyre. Figur 5 er en skjematisk fremstilling i rotasjonsplanet av forholdet mellom aksen av maksimal swash-platehøyde og aksen av maksimal bladstigning i et rotorarrangement i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, mens det utføres pitch opp.
Detaljert beskrivelse av oppfinnelsen
I det følgende vil den foreliggende oppfinnelsen bli diskutert og eksempelvise utførelser beskrevet ved å henvise til de vedlagte tegningene.
Den foreliggende oppfinnelsen frembringer et rotorarrangement for helikoptre for på en enkel måte å kunne kontrollere pitch, rolling og løft av luftfartøyet ved respektive servoaktuatorer. Pitch i denne sammenheng betyr kontrollerte bevegelser i forover/bakover retningen, og rulling i venstre/høyre retninger av luftfartøyet. Merk at "bladstigning" i dette dokumentet viser til tiltebevegelser rundt den langsgående aksen av et rotorblad, og er forskjellig fra det som er referert til som bare "pitch", som beskrevet ovenfor.
I figur 1 og 2 er én utførelse av rotorarrangementet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen vist. Rotoren i seg selv består av to rotorblader (1) koblet til et rotorhode (2). Rotorhodet (2) er montert på den øvre delen av en rotoraksel(5a).
Hvert rotorblad (1) består videre av en vingeprofildel (la), en bladhengseldel (lb) og en indre bladtupp (lc). Rotorhodet (2) består av en rotorhodets indre del (2a) og to rotorhodehengseldeler (2b). Rotorhodehengseldelene (2b) og rotorbladhengseldelene(lb) er i hovedsak av samme størrelse og form, plassert tett side ved side og hengslet rundt en akse generelt parallell med og plassert foran (retningen til det roterende bladet) den langsgående senteraksen til vingeprofildelen (la). Rotorhodehengseldelen (2b) og rotorbladhengseldelen (lb) danner så sammen en pitchhengsel som tillater rotorbladet (1) å tilte rundt en akse som strekker seg fra rotorhodets indre del (2a) til den ytre bladtuppen slik at den frembringer bladstigningsbevegelser uavhengig fra rotorhodet (2) og det andre rotorbladet (1).
Den indre bladtuppen (lc) strekker seg innover og fremover(i retningen av det roterende bladet) fra den indre delen av bladhengseldelen (lb). Det er en fortsettelse av (lb), men svakt hellende utover med hensyn til den langsgående aksen til rotorbladet (1). Den indre bladtuppen (lc) er i hovedsak perpendikulær til en radial linje som strekker seg fra midten av rotorhodet (2). På toppen av den indre bladtuppen (lcnærme det indre rotorhodet (2a), er en metalleppe montert (3), strekkende ut over et skiveformet magnetisk medlem. Denne magnetskiven (4) er montert oppå eller integrert I det indre rotorhodet (2a). Metalleppen (3) er utstyrt med en knekk eller en z-form slik at den delen av metalleppen (3) som er posisjonert over magnetskiven (4) ligger parallelt rett oppå magnetskiven (4) når rotorbladet er i en maksimal negativ bladstigningsposisjon.
Det er montert et hjul (6) på hver av de indre bladtuppene (lc) slik at hjulplanet er parallelt til den langsgående aksen til de indre bladtuppene (lc). Hjulet (6) er plassert akkurat utenfor metalleppen (3), men tilstrekkelig adskilt for å sikre at metalleppen (3) ikke hindrer hjulet (6) fra å rulle fritt. Ettersom den langsgående aksen på den indre bladtuppen (lc) er substansielt perpendikulær til en radial linje som strekker seg fra midten av rotorhodet (2), er rotasjonsplanet til hjulet (6) også substansielt perpendikulær til denne radiale linjen, til hvilken rotasjonsaksen til hjulet (6) er generelt sammenfallende. Ideelt skal rotasjonsaksen til hjulet (6) alltid gå gjennom midten av rotorhodet (2).
Hjulene (6) som er montert på de indre bladtuppene (lc) ligger på en ikke-roterende swash-plate (7). Den ikke-roterende swash-platen (7) er plassert slik at hjulene (6) kan komme bort i overflaten på den ikke-roterende swash-platen (7), og kan rulle fritt på denne, dermed fungerer hjulene (6) som styrearmer som muliggjør at de indre bladtuppene (lc) følger alle bevegelser til den ikke-roterende swash-platen (7). Den ikke-roterende swash-platen (7) holdes rotasjonsmessig stille av en eller flere stenger festet til luftfartøyet, men kan tilte fritt i alle retninger. Rotorakselen (5a) går gjennom et hull i midten av den ikke-roterende swash-platen (7). Hullet har en indre størrelse tilpasset et sfærisk stykke, og et sfærisk element men en litt mindre diameter enn det sfæriske stykket er montert på rotorakselholderen (5b). Dette hindrer den ikke-roterende swash-platen (7)fra å slakke rundt rotorakselholderen (5b) og gir slakkfrie tiltebevegelser. Det sfæriske elementet, kan dog gli opp og ned rotorakselholderen (5b) for å tilrettelegge vertikale bevegelser på den ikke-roterende swash-platen. (7). Swash-platen (7) hviler videre på og er koblet til servostenger (8). I utførelsen vist i figur 1, er det tre servostag (8), én på hver side av den midtre aksen til luftfartøyet foran swash-platen (7), og én ved den midtre aksen bak swash-platen (7). Servostagene (8) omfatter en skrue og en sylinderformet mutter som passer inn i hverandre. Når skruen roterer med klokken, blir den sylinderformede mutteren trukket nedover, og når skruen roterer mot klokken, blir den sylinderformede mutteren presset oppover. Den nedre delen av skruen har en permanent magnetdel og er rotasjonsmessig koplet til en sirkulær servostagbase (9) festet til luftfartøyet, servostagbasen (9) omfatter et antall elektriske spoler fordelt rundt skruen justert til å dreie skruen avhengig av strømmens lastvariasjon i spolene. Siden swash-platen (7) kan gå opp eller ned, så vel som å tilte i alle retninger, vil en bevegelse i ett av servostagene (8) få swash-platen (7) til å tilte tilsvarende i planet utvidet av servostagene (8) som beveger seg (8) og den midtre aksen til swash-platen (7).
Ved riktige bevegelser av servostagene (8), for eksempel kontrollert av fjerne styrestikker, tillater den foreliggende utførelsen av rotorarrangementet kontrollering av roll, pitch og løft av luftfartøyet den er montert på. For å gi pitch til luftfartøyet, må bladstigningen være på maksimum i den rette rotasjonsvinkelen slik at maksimal kraft fra rotoren er gitt luftfartøyet, omtrent på den midtre aksen til luftfartøyet. På grunn av gyroskopiske effekter, som inntreffer noen grader i rotasjonsplanet etter den ovenfor nevnte rotasjonsvinkel Dette kalles faseforsinkelse, og varierer med geometri og vekt på rotorarrangementet, men er aldri mer enn nitti grader. Tilsvarende, for å få luftfartøyet til å rolle, må bladstigningen økes i den rette rotasjonsvinkel slik at maksimal kraft gis fra rotoren til luftfartøyet i dets laterale akse.
Når swash-platen (7) tiltes, vil bladstigningen variere ettersom rotoren roterer. Når hjulet (6) passerer den høye delen av swash-platen (7), vil den indre bladtuppen (lc) bli skjøvet oppover, og gir en økende bladstigning på grunn av bladets rotasjon om det langsgående bladstigningshengslet. Kraften mellom metalleppen (3) og den magnetiske skiven (4) vil bidra til å presse den indre bladtuppen (lc) ned og holde hjulet (6) i kontakt med swash-platen (7). Ettersom bladstigningen øker og metalleppen (3) beveger seg bort fra den magnetiske skiven (4), vil denne magnetiske kraften avta. Den aerodynamiske kraften som virker på vingeprofildelen (la) av rotorbladet vil imidlertid øke ettersom bladstigningen blir større. Den aerodynamiske kraften virker i den motsatte retningen av den magnetiske kraften, men den virker på rotorbladet (1) bak bladstigningshengselaksen mens den magnetiske kraften virker foran denne aksen. Derved, hvis bladstgningen øker vil den magnetiske kraften avta, men den aerodynamiske kraften vil isteden øke, og sammen vil disse to kreftene utgjøre en substansielt konstant venturi-effekt på pitchhengslet og holder hjulet (6) stabilt rullende på swash platen (7), og kobler derved swash platens bevegelser til bladstigningen.
Det er imidlertid viktig å påpeke at i en rotor som opererer med relativt høye bladstigningsvinkler, kan de aerodynamiske kreftene alene være tilstrekkelig for holde hjulet (6) stabilt rullende på swash-platen (7), og derfor er det mulig å bygge et rotorarrangement i henhold til den foreliggende oppfinnelsen uten å anvende de magnetiske kreftene beskrevet ovenfor.
Som det vises i figur 1, så bestemmes vinkelen mellom rotasjonsakselen til hjulet (6) og den langsgående aksen til rotorbladet (1) av hvilken rotorposisjon (rotasjonsvinkel) som bladstigningen svarer til en tiltebevegelse på swash-platen (7). Videre, ved å ha tre servostag (8) som i denne utførelsen, er rollingen hovedsakelig kontrollert av de relative bevegelsene mellom de to servostengene (8a), (8b) på hver side av den midte aksen til luftfartøyet, og pitchen er hovedsakelig kontrollert av de relative bevegelsene mellom servostaget (8c) på den midtre aksen til luftfartøyet og de to servostagene (8a), (8b) sammen på hver side av den midtre
aksen.
For å få luftfartøyet til å rolle, må swash-platen (7) bli tiltet rundt den midtre aksen til platen (7). For å rolle mot høyre, må den venstre halvdelen av platen (7) tiltes oppover, mens den høyre halvdelen må tiltes nedover, antatt en motorrotasjon i retning med klokken. Dette skjer når det venstre servostaget (8a) er i en høy posisjon, mens det høyre servostaget(8b) er i en lav posisjon. Hjulene (6) til rotorbladene (1) vil i denne situasjonen være i sin høyeste posisjon når de passerer den tverrgående aksen på venstre side av luftfartøyet. På dette punktet når det tilknyttede rotorbladet (1) sin maksimale bladstigning. Plasseringen av rotorbladet (1) i rotasjonsplanet bestemmes av vinkelen (a) mellom rotasjonsaksen til og den langsgående bladaksen. Dette er illustrert i figur 4. Denne vinkelen skal være omtrent den samme som faseforsinkelsen til rotorarrangementet. På ethvert rotorarrangement oppstår det en forsinkelse mellom det punktet i rotasjonen hvor en endring i bladstigningen er innført, og punktet der den ønskede endringen er manifestert i rotorbladets flukt. Dette fenomenet er det som omtales som faseforsinkelse. Forsinkelsen varierer med rotorsystemets geometri. Når a er omtrent den samme som rotorarrangementets faseforsinkelse, vil maksimal rotorbladforskyvning utsprunget fra bladstigningen omtrent a grader tidligere i rotasjonen inntreffe for den transversale aksen til luftfartøyet, og det vil så rolle til høyre. Det tilsvarende vil skje når den høyre halvdelen av platen (7) er tiltet oppover, mens den venstre halvdelen er tiltet nedover, men med det resultatet at luftfartøyet roller mot venstre.
For å få luftfartøyet til å pitche, må swash-platen (7) tiltes rundt den tverrgående aksen til luftfartøyet. For pitching oppover, må den fremre halvdelen av platen (7) tiltes oppover, mens den bakre halvparten må tiltes nedover, forutsatt en rotorrotasjon i retning med klokken. Dette inntreffer når de to fremre servostagene (8a),(8b) er i en høy posisjon, mens det bakre servostaget (8c) er i en lav posisjon. Hjulene (6) til rotorbladene (1) vil i denne situasjonen være i sin høyeste posisjon når de passerer den langsgående aksen foran luftfartøyet. På dette punktet, når det tilknyttede rotorbladet (1) maksimal bladstigning. Posisjonen til rotorbladet (1) i rotasjonsplanet bestemmes av vinkelen (a) mellom hjulaksen og den langsgående bladaksen. Dette er illustrert i figur 5. Denne vinkelen skal være omtrent den samme som faseforsinkelsen til rotorarrangementet, som nevnt ovenfor. Når a er omtrent det samme som rotorarrangementets faseforsinkelse, vil maksimal kraft utsprunget fra kraften utsprunget fra bladstigningen omtrent a grader tidligere i rotasjonen inntreffe for den langsgående aksen i front av luftfartøyet, og det vil pitche oppover. Tilsvarende vil skje når den bakre halvdelen av platen (7) blir tiltet oppover, mens den fremre halvdelen tiltes nedover, men med det resultatet at luftfartøyet pitches nedover.
Hvis, i en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelsen, servostagene (8) er kontrollert av en mikrokontroller som evner å blande inndatasignaler for roll og pitch og skape nye inndatasignaler til spolene i servostagbasen (9), så kan posisjonen til de tre servoene bli skiftet rundt rotorakselholderen (5b) for bedre å tilrettelegge for mekanisk designpreferanser. Denne typen av elektronisk miksing kunne også bli brukt for å justere kontrollsignalene i tilfelle rotorens faseforsinkelse er annerledes enn vinkelen (a) mellom hjulrotasjonsaksen og den langsgående bladaksen.
For å få luftfartøyet til å klatre, må hele swash-platen (7) ble skjøvet opp, og dette inntreffer når alle servostagene (8) er kontrollert i en høy posisjon. Da vil også hjulene (6) til rotorbladene (1) også være i en høy posisjon rundt hele swash-platen (7), og resultere i en høyere samlet bladstigning gjennom hele rotorens rotasjon. Dette gir igjen økt løftekraft som virker på luftfartøyet ikke bare i spesielle sektorer av rotasjonsplanet, men kontinuerlig gjennom hele rotasjonen. Denne høyere samlede bladstigningen vil gjøre at luftfartøyet klatrer, og kan være en erstatning for eller tillegg til økt rotasjonsfart for rotoren.
Utførelsen referert til i beskrivelsen over er bare én av mange implementasjoner av rotoren innenfor formålet med den foreliggende oppfinnelsen. For eksempel kan rotoren være utstyrt med mer enn to rotorblader, så lenge vinkelen mellom hjulenes rotasjonsakse og den langsgående aksen på de tilknyttede rotorbladene er like for alle blader.
Både færre enn tre og flere enn tre servostag kan brukes og tillater en bladstigningsmiksing hvor samhandling mellom stagene skaper den krevde tiltingen på swash-platen. Hvis bare to servoer brukes, kontrolleres typisk roll og pitch men ikke vertikale bevegelser. Videre, kraften som virker på de indre bladtuppene for å presse hjulet mot swash-platen kan være frembrakt av en fjær eller lignende virkemiddel istedenfor metalleppe og den magnetiske skiven. Den samme effekten kan i noen tilfeller også oppnås utelukkende fra den aerodynamiske kraften som virker på rotorbladet i tilfelle rotoren er kjørt på relativt høy bladstigningsvinkel.
I alternative utførelser kan hjulet ved den indre bladtuppen erstattes av andre styrearmer. For eksempel om en skinne dekket av et materiale med lav friksjon er montert istedenfor hjulet og den øvre overflaten på swash-platen også er dekket av et materiale med lav friksjon, så kan skinnen enkelt skli på swash-platen når rotoren roterer. Alle bevegelser i swash-platen vil omformes til endret bladstigning via skinnen på den indre bladtuppen. Alternative måter å senke friksjonen på kan være å bruke magnetiske materialer med motsatt polarisasjon i styrearmen og i swash-platen for å tillate at styrearmen "flyter" på toppen av swash-platen uten å være i direkte kontakt.
I enda en alternativ utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er rotorhodet ikke festet på rotorakslingen men hengslet til den med et klaffhengsel som har hengselakse perpendikulært både til den langsgående bladaksen og til rotorakselaksen. Denne utførelsen muliggjør at rotorbladene slår fritt med hensyn på rotorakselen. For at slåingen ikke også skal påvirke bladstigningsvinkelen, bør vinkelen (a) mellom hjulets rotasjonsakse som går gjennom sentret av rotorhodet og den langsgående bladaksen, være rundt 90 grader.
Claims (1)
1. Et rotorarrangement justert til å rotere i en spesiell rotasjonsretning, innehavende en rotoraksling (5a) og minst to rotorblader (1) koblet til et rotorhode (2) som igjen er koblet til rotorakslingen (5a), rotorbladene (1) strekkende utover fra rotorakslingen (5a), omfattende
en ikke-roterende swash-plate (7) gjennom hvis senter rotorakslingen (5a) går, justert for å tilte rundt alle dens radialakser,
en respektiv pitchhengsel for hvert rotorblad (1) kobler nevnte respektive rotorblad (1) til rotorhodet (2) hvori en hengselakse som pitchhengslet roterer rundt er generelt parallell til og er posisjonert foran den langsgående senteraksen av de respektive rotorbladene (1) i rotasjonsretningen, og
en respektiv styrearm for hvert rotorblad (1) koblet til en indre bladtupp av hvilken, nevnte indre bladtupp (lc) er posisjonert foran hengselaksen i rotasjonsretningen og nevnte styrearm er justert til å følge en øvre overflate på den ikke-roterende swash-platen (7) når rotorarrangementet roterer,
hvori en eller flere krefter er anvendt tilstrekkelig kraftig på rotorbladene (1) til å skape en venturi-effekt på pitchhengslet som presser styrearmene nedover mot den ikke-roterende swash-platen (7), hvorved bevegelser fra den ikke-roterende swash-platen (7) blir overført til bladstigningsbevegelser for rotorbladene (1).
2. Et rotorarrangement i henhold til krav 1, hvori hvert rotorblad (1) består av en vingeprofildel (la), en bladhengseldel (lb) og indre bladtupper (lc), og hvor rotorhodet (2) består av en rotorhode indre del (2a) og en rotorhode hengseldel (2b) for hvert respektive rotorblad.
3. Et rotorarrangement i henhold til krav 2, hvori hver respektive pitchhengsel består av bladhengseldelen (lb) og en rotorhode hengseldel (2b) hengslet sammen i en hengselakse generelt parallelt til den langsgående aksen for de respektive rotorbladene.
4. Et rotorarrangement i henhold til krav 2, hvori hver styrearm består av et hjul (6) som har en rotasjonsakse generelt sammenfallende med en radial linje for den ikke-roterende swash-platen (7) og ruller på den øvre overflaten på swash-platen når rotorarrangementet roterer.
5. Et rotorarrangement i henhold til krav 2, videre omfattende en metalleppe (3) montert på toppen av den indre bladtuppen (lb) og strekkende ut over samsvarende magnetiske medlem (4) montert på rotorhodet (2), metalleppen (3) er posisjonert slik at den delen av metalleppen (3) som strekker seg ut over det magnetiske medlemmet (4) ligger parallelt akkurat oppå det magnetiske medlem (4) når bladet er i en maksimal negativ bladstigningsposisjon.
7. Et rotorarrangement i henhold til ett av kravene 1-5, videre omfattende tre eller flere kontrollstag som den ikke-roterende swash-platen (7) hviler på og er koblet til, vertikalt bevegelig og som kan utløse tiltebevegelser i swash-platen og derved kontrollere roll, pitch og løft for et luftfartøy hvor rotorarrangementet er montert.
8. Et rotorarrangement i henhold til krav 7, hvori de tre eller flere kontrollstågene er tre servostag (8), to av den parallelt posisjonert på hver side av rotorarrangementets senterakse, og én på rotorarrangementets senterakse på den andre siden av sentret til den ikke-roterende swash-platen (7).
9. Et rotorarrangement i henhold til krav 8, hvori de tre servostagene (8) hver omfatter en skrue og sylindrisk mutter som passer inn i hverandre, den sylindriske mutteren er koblet til den ikke-roterende swash-platen (7) og skruen er rotasjonsmessig koblet til en sirkulær servostagbase (9) festet til luftfartøyet, servostagbasen (9) omfatter et antall spoler fordelt rundt skruen, justert til å dreie skruen avhengig av strømmens lastvariasjoner i spolene.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093594A NO330820B1 (no) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Rotormekanisme for helikoptere |
US13/509,629 US9174729B2 (en) | 2009-12-24 | 2010-12-15 | Rotor assembly |
PCT/NO2010/000466 WO2011078684A2 (en) | 2009-12-24 | 2010-12-15 | Rotor assembly |
EP10803523.9A EP2516268B1 (en) | 2009-12-24 | 2010-12-15 | Rotor assembly |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
NO20093594A NO330820B1 (no) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Rotormekanisme for helikoptere |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
NO20093594A1 NO20093594A1 (no) | 2011-06-27 |
NO330820B1 true NO330820B1 (no) | 2011-07-25 |
Family
ID=44140871
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
NO20093594A NO330820B1 (no) | 2009-12-24 | 2009-12-24 | Rotormekanisme for helikoptere |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US9174729B2 (no) |
EP (1) | EP2516268B1 (no) |
NO (1) | NO330820B1 (no) |
WO (1) | WO2011078684A2 (no) |
Families Citing this family (17)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011082910A1 (de) * | 2011-09-19 | 2013-03-21 | Zf Friedrichshafen Ag | Rotorblattsteuereinrichtung |
FR2996591B1 (fr) * | 2012-10-04 | 2018-09-21 | Snecma | Dispositif de calage de pale d'une helice de turbomachine |
US20150321756A1 (en) * | 2014-05-08 | 2015-11-12 | Hirobo Co., Ltd. | Rotor Head of Remote Control Helicopter and Remote Control Helicopter |
US10618645B2 (en) | 2015-08-25 | 2020-04-14 | Aerovironment, Inc. | Ganged servo flight control system for an unmanned aerial vehicle |
KR101690913B1 (ko) * | 2016-08-26 | 2016-12-28 | 김태산 | 대칭형 스와시 플레이트가 적용된 교차반전 회전익기 |
FR3055312B1 (fr) * | 2016-08-31 | 2019-04-19 | Airbus Helicopters | Aeronef muni d'un ensemble de plateaux cyclique et d'au moins une servocommande inclinee |
EP3369653B1 (en) * | 2017-03-02 | 2021-12-22 | Lockheed Martin Corporation | Hinge mechanism for a weight-shifting coaxial helicopter |
US11866166B2 (en) * | 2017-11-14 | 2024-01-09 | Flybotix Sa | System forming a two degrees of freedom actuator, for example for varying the pitch angle of the blades of a propeller during rotation |
JP7265957B2 (ja) * | 2019-08-06 | 2023-04-27 | 株式会社Subaru | 冗長系推進装置及び電動航空機 |
US11407505B2 (en) * | 2020-01-16 | 2022-08-09 | V Edward F. Gallagher | Dynamically adjustable rotorcraft swashplate with undulating surface |
US11565803B2 (en) | 2020-03-04 | 2023-01-31 | Textron Innovations Inc. | Electric drive system line replaceable unit with integrated cyclic actuation |
US11472544B2 (en) * | 2020-03-04 | 2022-10-18 | Textron Innovations Inc. | Electric drive system line replaceable unit with integrated collective actuation |
US11731779B2 (en) * | 2020-06-01 | 2023-08-22 | Textron Innovations Inc. | Drivetrain for an aircraft including gearbox with coaxial input and output shafts |
US11831220B2 (en) | 2020-06-22 | 2023-11-28 | Textron Innovations Inc. | Electric motor stack with integral one-piece gearbox input shaft |
US11390395B2 (en) | 2020-06-25 | 2022-07-19 | Textron Innovations Inc. | Aircraft rotor assembly with segmented input shaft for electric motor stack and gearbox unit |
US11420760B2 (en) | 2020-06-29 | 2022-08-23 | Textron Innovations Inc. | Sealed coaxial input and output shafts |
US11814163B2 (en) | 2021-01-13 | 2023-11-14 | Textron Innovations Inc. | Electric tiltrotor aircraft with tilting coaxial motors and gearbox |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2689616A (en) * | 1952-02-18 | 1954-09-21 | Nagler Helicopter Company Inc | Helicopter rotor control mechanism |
EP2052968A2 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Honeywell International Inc. | Electromechanical flight control system and method for rotocraft |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5188512A (en) | 1991-06-10 | 1993-02-23 | Thornton William S | Helicopter blade pitch control system |
DE10125734B4 (de) * | 2001-03-06 | 2004-09-09 | Vogel, Heribert, Dipl.-Ing. | Fernsteuerbares Fluggerät |
FR2927881B1 (fr) * | 2008-02-27 | 2010-10-29 | Eurocopter France | Helicoptere muni d'une pluralite d'elements sustentateurs pour commander l'incidence de ses pales |
US8070091B2 (en) * | 2008-10-08 | 2011-12-06 | Honeywell International Inc. | Electromechanical actuation system and method |
-
2009
- 2009-12-24 NO NO20093594A patent/NO330820B1/no unknown
-
2010
- 2010-12-15 WO PCT/NO2010/000466 patent/WO2011078684A2/en active Application Filing
- 2010-12-15 US US13/509,629 patent/US9174729B2/en active Active
- 2010-12-15 EP EP10803523.9A patent/EP2516268B1/en active Active
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US2689616A (en) * | 1952-02-18 | 1954-09-21 | Nagler Helicopter Company Inc | Helicopter rotor control mechanism |
EP2052968A2 (en) * | 2007-10-22 | 2009-04-29 | Honeywell International Inc. | Electromechanical flight control system and method for rotocraft |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
NO20093594A1 (no) | 2011-06-27 |
EP2516268B1 (en) | 2018-02-28 |
EP2516268A2 (en) | 2012-10-31 |
WO2011078684A2 (en) | 2011-06-30 |
US20120282103A1 (en) | 2012-11-08 |
US9174729B2 (en) | 2015-11-03 |
WO2011078684A3 (en) | 2011-09-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
NO330820B1 (no) | Rotormekanisme for helikoptere | |
EP2899118B1 (en) | Rotorcraft with a fuselage and at least one main rotor | |
KR101731010B1 (ko) | 양력과 병진운동 추진력을 제공하는 회전날개 항공기용 안티토크 테일 로터 | |
CN201012292Y (zh) | 直升机 | |
CN107264796B (zh) | 具有至少两个螺旋桨桨叶的螺旋桨组件 | |
NO330672B1 (no) | Rotormekanisme for helikoptere | |
NO325284B1 (no) | System for a kontrollere flygeretning | |
EP3406522B1 (en) | Rotor assemblies and related control systems | |
RU2009140962A (ru) | Воздушное судно | |
JP2016034823A (ja) | 回転翼航空機におけるマルチブレードロータのロータブレードのコレクティブピッチ及びサイクリックピッチを制御するための制御システム | |
JP6620365B2 (ja) | ヘリコプター | |
US6170779B1 (en) | Rotor pitch lock for rotary/wing aircraft | |
WO2014129502A1 (ja) | 羽ばたき機 | |
WO2016028762A1 (en) | Rotor blade pitch horn assembly | |
EP3501980B1 (fr) | Rotor a pas collectif variable et aeronef | |
US2356692A (en) | Rotative-winged aircraft | |
US9586679B2 (en) | Automatic pitch change rotary wing rotor system and method of rotor control | |
US11958594B2 (en) | Cyclic pitch angle adjustment apparatus | |
KR100810725B1 (ko) | 수직 이착륙 비행체 | |
EP2499042A2 (en) | Aircraft |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
CREP | Change of representative |