RU2250180C1 - Helicopter gearbox - Google Patents

Abstract

FIELD: mechanical engineering; helicopter gearboxes.

SUBSTANCE: proposed gearbox of helicopter main rotor includes two drive gears and one driven gear mounted on shaft of main rotor drive. Engines are mounted for rotation towards each other. Driven gear of main rotor shaft is directly connected with one drive gear; it is connected with other drive gear through idler.

EFFECT: possibility of manufacture of helicopter with one main rotor without tail boom and without tail rotor.

2 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к редукторам вертолетов.The invention relates to the field of engineering, in particular to helicopter gearboxes.

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.).Famous helicopters with one main rotor have a tail boom on the helicopter’s body, at the end of which an additional tail rotor is installed, which acts on the helicopter’s body in a horizontal plane (A.M. Izakson. Soviet helicopter engineering. - M.: Mechanical Engineering, p. 7, 1981).

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).The engine and gearbox installed in the helicopter body create torque for the rotor shaft. Torque equally affects both the main rotor and the helicopter body, which means that if the main rotor rotates in one direction, the helicopter body will rotate in the opposite direction. To compensate for the reactive moment of the rotor in a helicopter with one rotor, it is necessary to install a tail rotor, which acts on the helicopter body in a horizontal plane and stabilizes the helicopter body relative to the flight route. For this purpose, such a helicopter has a tail boom, shafts, cardan bearings, bearings, bearing housings, an angular gearbox and a propeller (Bushmarin, Dementyev, Ioffe and other mechanical transmissions of helicopters. Mechanical Engineering, 1983. - p. 78, Fig. 3.6. Kinematic transmission scheme of MI-2 helicopter).

Задачей настоящего изобретения является вертолет с одним несущим винтом без хвостовой балки и без хвостового винта.The present invention is a helicopter with one main rotor without a tail boom and without a tail rotor.

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.This goal is achieved by the fact that two motors are used to drive the rotor, the shafts of which rotate towards each other. The power circuit of the gearbox in this case consists of a driven gear mounted on the shaft of the main rotor and connected directly to one drive gear of one engine, and is connected to the second drive gear of the second engine through a spurious gear.

Перечень фигур чертежейList of drawings

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.Figure 1 diagram of the gear drive of the rotor of the helicopter, side view. Figure 2 diagram of the gearbox indicating the torques in the gearbox and the reactive moments of the engines on the combined motor frame, top view.

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.The helicopter gearbox contains a drive gear 1 mounted on the shaft of the engine 2, and a gear 3 mounted on the shaft of the engine 4. There is a driven gear 5, which is mounted on the shaft 6 of the rotor of the helicopter. Between the pinion gear 3 and the driven gear 5, a parasitic gear 7 is installed. The gearbox housing 8 combines all the gears into a single unit. Engines 2 and 4 are mounted on a combined submotor frame 9 of FIG. 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.The gearbox operates as follows. The engine 2 through the gear 1 transmits torque to the driven gear 5 of the rotor shaft 6. The engine 2 thus has a left rotation. The engine 4 through the gear 3 and the spurious gear 7 also transmits torque to the driven gear 5. The engine 4 thus has a right rotation. When the shaft of the engine 2 is rotated left, the engine body experiences a clockwise and clockwise torque and transfers this torque to the combined engine frame 9. When the engine shaft 4 is rotated to the right, the engine case experiences a left-hand rotation - counterclockwise and transfers this torque to the combined under-engine frame 9. Moments of rotation of the engine housings 2 and 4 are closed on the under-engine frame 9, and they are directed in opposite directions. The engine frame is subjected to force, but does not transmit any torque to the helicopter body.

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.Figure 2 shows that the gear 1 transfers the force F1 to the gear housing 8, the gear 7 transfers the force F2 to the gear housing 8. A pair of forces F1 and F2 causes the moment of rotation of the gearbox, and with it the body of the helicopter, which forces one to have a tail boom and a tail rotor. According to the present invention, there is still a driving gear 3 of the engine 4. This gear acts on the gear housing 8 by a force F3, which is directed against the torque from the forces F1 and F2. The shoulder of applying force F3 is twice as large as the shoulder of applying force F1 or force F2. Thus, the moment from the force F3 is equal to the moment of the forces F1 and F2, and since they are directed in different directions, having closed, the reactive moment of the main rotor will not transfer to the body (fuselage) of the helicopter on the gearbox housing 8.

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.This result is obtained if the axis of the drive gear 3 of the engine 4 is installed on a straight line connecting the axis of the driven gear 5 and the axis of the parasitic gear 7. In all other cases, the compensation of the reactive moment of the rotor will be weakened.

Claims (1)

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.A helicopter rotor drive reducer from two engines, comprising two drive gears and one driven gear mounted on the rotor drive shaft, characterized in that the engines are mounted to rotate towards each other, while the driven rotor shaft gear is connected to one drive gear directly, and with a second pinion gear connected via a spurious gear.

Images