集成在转子的叶片内部的超前-滞后阻尼器制造技术

集成在转子的叶片内部的一种超前‑滞后阻尼器(1)，所述超前‑滞后阻尼器(1)包括：设置有保持架的内部强度构件(3)，在该保持架中布置有球承连接件；用于固定到所述叶片(20)的外部强度构件(4)；以及布置在所述两个强度构件(3、4)之间的弹性体材料构件(5)。所述两个强度构件(3、4)和所述弹性体材料构件(5)延伸到所述保持架周围的区域之外，使得由于所述叶片(20)的运动而导致的两个强度构件(3、4)之间的相对运动，通过所述弹性体材料构件(5)的变形而衰减，所述超前‑滞后阻尼器(1)的至少一部分被设计成占据常规填充有泡沫的所述叶片(20)内部的一部分。

Advanced lag damper integrated into rotor blades

A forward lag damper (1) integrated in the blade of the rotor (1) includes an internal strength member (3) having a cage, a ball bearing connector arranged in the cage, an external strength member (4) fixed to the blade (20), and the two strength members (4). An elastic material member (5) between 3 and 4. The two strength members (3, 4) and the elastomer material member (5) extend beyond the area around the retainer, so that the relative motion between two strength members (3, 4) caused by the movement of the blade (20) is attenuated by the deformation of the elastomer material member (5), and the forward lag lag damper (1 At least part of the blade is designed to occupy part of the inner part of the conventional blade filled with foam (20).

【技术实现步骤摘要】
集成在转子的叶片内部的超前-滞后阻尼器相关申请的交叉引用本申请要求于2016年10月14日提交的FR1601495的权益，该专利申请的公开内容以引用方式全部并入本文。
本专利技术涉及用于旋翼飞行器的转子的
，并且更具体地涉及用于衰减此类转子叶片运动的装置，并且特别是衰减它们的超前-滞后(或“阻力”)运动。本专利技术涉及将此类阻尼器装置安装在旋翼飞行器的转子的叶片内部。本专利技术涉及集成在旋翼飞行器的转子叶片内的超前-滞后阻尼器，也涉及装配有此阻尼器的叶片，以及具有此类叶片的旋翼飞行器的转子。以一般方式，旋翼飞行器的转子包括被驱动围绕旋转轴线旋转的毂，该旋转轴线与来自主动力传动齿轮箱(MGB)的输出轴基本垂直，以及包括经由一个或多个适当的铰链装置(例如，用于每个叶片的专用层压球形邻接件)分别紧固到毂的至少两个叶片。还可以有整流罩布置在叶片和毂之间并紧固到叶片的根部,然后球形邻接件将整流罩连接到毂。然后，层压的球形邻接件使得叶片能够执行以下三种旋转运动：-围绕基本水平的摆动轴线的旋转运动；-围绕基本垂直的超前-滞后轴线的旋转运动；以及-围绕叶片俯仰轴线的旋转运动，俯仰轴线沿叶片的跨度基本纵向地设置。当转子旋转时，这些角度运动根据其方位角位置对于每个叶片可以是不同的。此外，每个叶片的振动，特别是围绕超前-滞后轴线的振动，可以以不稳定的方式与在飞行时的飞行器机身的弹性形变模式或运动结合，并且还与当飞行器位于地面上时机身和起落架的弹性形变模式或运动结合。这种被称为“地面共振”和“空气共振”的现象，当叶片相对于轴线(该轴线相对于飞行器是固定的)的振动共振频率接近于飞行器相对于相同轴线的振动共振频率中的一个时，对于飞行器来说可能是危险的。为了避免叶片的超前-滞后运动和飞行器机身或机身与起落架一起的运动之间的灾难性的结合，为每个叶片提供阻尼器装置，以提供相对于叶片的超前-滞后轴线的阻尼，这些装置分别连接到叶片中的每个。此类阻尼器装置(被称为“超前-滞后阻尼器”)经受由于相对于叶片的俯仰轴线、摆动轴线和超前-滞后轴线的运动而引起的强制运动。然而，超前-滞后阻尼器对这些运动的影响还是很小的。超前-滞后阻尼器还经受在叶片共振超前-滞后频率下的运动。这些运动例如通过空气动力未自然地衰减。因此，超前-滞后阻尼器用于抵抗任何振荡现象。为了确保飞行器的稳定性，因此衰减叶片的超前-滞后运动用来避免地面共振和空气共振现象。
技术介绍
此阻尼可以特别地通过使用将每个叶片连接到转子的毂的超前-滞后阻尼器而获得，例如在文献FR427251中所述。该阻尼还可以通过将相应的超前-滞后阻尼器安装在相邻的叶片对之间来实现，例如在文献FR2630703中所述。这些可以被称为“叶片间超前-滞后阻尼器”。该超前-滞后阻尼器还可以当其直接紧固到毂时布置在叶片内，例如在文献FR2305343中所述，或者当叶片具有一个时紧固到整流罩内，例如在文献FR2228663和FR2263151中所述。文献EP1640266、EP0097885、US4676720和US5228834也描述集成在整流罩中用来将叶片连接到转子的毂的超前-滞后阻尼器装置。无论安装它们的方式如何，此类超前-滞后阻尼器包括粘性或干性类型的、确定的硬度和阻尼的弹性返回装置，以对抗共振现象。例如，文献FR2929675描述由互相平行的刚性元件形成的粘弹性超前-滞后阻尼器，互相平行的刚性元件经由弹性体材料制成的连接层彼此固定。该粘弹性超前-滞后阻尼器具有横向对称平面。为了将超前-滞后阻尼器布置在叶片内，根据那些上述引用的文献，该毂通常由复合材料制成并且是星形的。该毂包括中心体和柔性臂。每个叶片或每个整流罩首先通过球形邻接件连接到毂，并且其次经由形成适当的超前-滞后阻尼器的球承连接件和弹性和/或弹性体装置连接到柔性臂中的一个。该球承连接件连接到具有自由度的柔性臂，以沿叶片的纵向轴线平移地移动。然而，无论是在叶片之间还是布置在叶片和毂之间，在叶片外部的超前-滞后阻尼器的使用使得叶片难以在空气动力上完全地整流。因此，此类外部阻尼器引起空气动力阻力的出现并引起空气动力干扰，且是很大的。同样地，布置在叶片和毂之间的整流罩的使用包括附件，例如，对应于整流罩的紧固件装置，从而使得难以整流和/或易于产生空气动力阻力的出现和空气动力干扰。已经开发用于整流整流罩的解决方案，如在文献EP2778051中所述。然而，那些解决方案通常呈现在叶片的流线型形状和整流罩的整流之间的不连续性，从而降低整流的有效性和叶片的空气动力性能的任何改善。整流罩的不存在使得更易于对叶片的根部区域整流。例如，文献FR2898581描述一种叶片，该叶片具有遍布于叶片的根部处的底部分支和顶部分支的翼梁，布置在叶片内的超前-滞后阻尼器，以及中空且经整流的套筒。该套筒固定到底部分支和顶部分支，从而有助于传递力，并且其经整流，提供与叶片流线型形状的连续性，并且因此有助于限制影响叶片的空气动力阻力和空气动力干扰。每个叶片围绕超前-滞后轴线并主要在垂直于转子的毂的旋转轴线的平面中以及还围绕摆动和俯仰轴线的运动，导致在与叶片连接的超前-滞后阻尼器中出现大的力。然而，根据它们的量级，那些力并不总是由超前-滞后阻尼器(特别是在重型飞行器上)完全消散。因此，寄生力出现在叶片中，特别是在球形邻接件处。此类寄生力特别有助于使球形邻接件劣化，并且因此降低其可靠性和其寿命。最后，毂的尺寸需要被设定成能够承受在毂和每个叶片之间传递的力，特别是由于叶片的旋转而引起的离心力。对于重型飞行器，离心力可以是相当大的，并且使得毂的中心体需要具有大的尺寸，特别是如果其由复合材料制成。此类大的尺寸使其难以安装在飞行器的转子上。本专利技术的技术背景还包括文献US2016/0176279、EP0615904和EP2867558。
技术实现思路
因此，本专利技术的目的是提供一种用于旋翼飞行器的转子叶片的超前-滞后阻尼器，其使得可以避免上述限制，特别是为了限制或甚至消除出现在叶片和将叶片连接到转子的毂的球形邻接件中的寄生力，从而增加每个球形邻接件的可靠性。本专利技术的另一个目的是使转子的每个叶片能够被整流基本远至其根部，从而限制叶片的空气动力阻力和当飞行器飞行时影响叶片和转子的空气动力干扰的出现。本专利技术的另一个目的是提供装配有此超前-滞后阻尼器的叶片和设置有此类叶片的转子。根据本专利技术，超前-滞后阻尼器用于旋翼飞行器转子的叶片。转子包括至少两个叶片和被驱动旋转的毂。因此转子驱动叶片旋转。本专利技术的超前-滞后阻尼器优选地装配到转子的每个叶片。本专利技术的超前-滞后阻尼器包括：-纵向轴线；-球承连接件，其用于连接到毂；-两个强度构件，两个强度构件中的一个被称为“内部”强度构件并设置有保持架，在保持架中布置有球承连接件，两个强度构件中的另一个被称为“外部”强度构件并被设计成固定到叶片；以及-弹性体材料构件，其布置在内部强度构件和外部强度构件之间。保持架可以形成内部强度构件的整体部分，并且可以由内部强度构件中的壳体形成。优选地，保持架是与内部强度构件不同的配件，例如，通过螺钉紧固件装置紧固到内部强度构件。本专利技术的超前-滞后阻尼器特别适合于主转子(即，向旋翼飞行器提供升力或甚至推进力的转子)的叶片。然而，此超前-滞后阻尼器也可以本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于旋翼飞行器的转子(60)的叶片(20)的超前‑滞后阻尼器(1)，所述转子(60)设置有被驱动旋转的毂(61)，所述超前‑滞后阻尼器(1)包括：‑纵向轴线(A1)；‑球承连接件(2)，其用于连接到所述毂(61)；‑两个强度构件(3、4)，所述两个强度构件(3、4)中的一个被称为“内部”强度构件(3)并设置有保持架(35)，在所述保持架(35)中布置有所述球承连接件(2)，所述两个强度构件(3、4)中的另一个被称为“外部”强度构件(4)并用于固定到所述叶片(20)；以及‑由弹性体材料制成的构件(5)，其布置在所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)之间；所述两个强度构件(3、4)和所述弹性体材料构件(5)布置在所述保持架(35)的两侧上；所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)分别具有至少两个壁(31、41)和与所述弹性体材料构件(5)接触的至少一个次分隔件(33、43)，并且经配置以增加所述弹性体材料构件(5)和所述两个强度构件(3、4)之间的所述接触面积，所述内部强度构件(3)包括与所述内部强度构件(3)的至少两个壁(31)连接在一起的至少一个主分隔件(32)；其中，所述次分隔件(33、43)将所述弹性体材料构件(5)细分成多个不同的弹性体材料的块体(53)，所述块体(53)位于两个次分隔件(33、43)之间或者位于主分隔件(32)和次分隔件(33、43)之间，使得由于所述叶片(20)的运动而导致的所述两个强度构件(3、4)之间的相对运动通过所述弹性体材料构件(5)的变形而衰减，所述超前‑滞后阻尼器(1)用于至少部分地布置在所述叶片(20)的内部。...

【技术特征摘要】
2016.10.14 FR 16014951.一种用于旋翼飞行器的转子(60)的叶片(20)的超前-滞后阻尼器(1)，所述转子(60)设置有被驱动旋转的毂(61)，所述超前-滞后阻尼器(1)包括：-纵向轴线(A1)；-球承连接件(2)，其用于连接到所述毂(61)；-两个强度构件(3、4)，所述两个强度构件(3、4)中的一个被称为“内部”强度构件(3)并设置有保持架(35)，在所述保持架(35)中布置有所述球承连接件(2)，所述两个强度构件(3、4)中的另一个被称为“外部”强度构件(4)并用于固定到所述叶片(20)；以及-由弹性体材料制成的构件(5)，其布置在所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)之间；所述两个强度构件(3、4)和所述弹性体材料构件(5)布置在所述保持架(35)的两侧上；所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)分别具有至少两个壁(31、41)和与所述弹性体材料构件(5)接触的至少一个次分隔件(33、43)，并且经配置以增加所述弹性体材料构件(5)和所述两个强度构件(3、4)之间的所述接触面积，所述内部强度构件(3)包括与所述内部强度构件(3)的至少两个壁(31)连接在一起的至少一个主分隔件(32)；其中，所述次分隔件(33、43)将所述弹性体材料构件(5)细分成多个不同的弹性体材料的块体(53)，所述块体(53)位于两个次分隔件(33、43)之间或者位于主分隔件(32)和次分隔件(33、43)之间，使得由于所述叶片(20)的运动而导致的所述两个强度构件(3、4)之间的相对运动通过所述弹性体材料构件(5)的变形而衰减，所述超前-滞后阻尼器(1)用于至少部分地布置在所述叶片(20)的内部。2.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述两个强度构件(3、4)和所述弹性体材料构件(5)至少沿所述纵向轴线(A1)延伸到中心区域(11)之外，所述保持架(35)位于所述中心区域(11)中，所述中心区域(11)纵向地占据不小于所述保持架(35)的所述长度的长度。3.根据权利要求2所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述超前-滞后阻尼器(1)沿所述纵向轴线(A1)包括位于所述中心区域(11)上游的上游区域(12)，和位于所述中心区域(11)下游的下游区域(13)，所述两个强度构件(3、4)覆盖所述上游区域、中心区域和下游区域(12、11、13)，并且所述弹性体材料构件(5)覆盖至少所述上游区域和所述下游区域(12、13)。4.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述外部强度构件(4)包括将所述外部强度构件(4)的至少两个壁(41)连接在一起的至少一个主分隔件(42)，所述弹性体材料构件(5)的所述块体(53)位于两个次分隔件(33、43)之间，或者位于两个主分隔件(32、42)和次分隔件(33、43)之间。5.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述外部强度构件(4)的所述壁(41)经由所述内部强度构件(3)和所述弹性体材料构件(5)连接在一起。6.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述弹性体材料构件(5)具有至少两个不同的弹性体材料的块体(51、52、53)，每个块体(51、52、53)粘附到所述内部强度构件(3)的至少一个壁(31)或所述内部强度构件(3)的至少一个分隔件(32、33)，并且粘附到所述外部强度构件(4)的至少一个壁(41)或所述外部强度构件(4)的一个分隔件(42、43)。7.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述弹性体材料构件(5)的至少一个块体(51、52、53)布置在所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)之间，使得所述块体(51、52、53)具有恒定的截面。8.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述弹性体材料构件(5)的至少一个块体(51、52、53)以这样的方式布置在所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)之间，使得所述块体(51、52、53)具有改变的截面，使得在所述内部强度构件(3)和所述外部强度构件(4)之间的所述相对运动期间，所述块体(51、52、53)均匀地受到应力。9.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述弹性体材料构件(5)的至少一个块体(51、52、53)包括嵌入所述块体(51、52、53)中的插入件，以提高所述块体(51、52、53)的所述刚度。10.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，其中所述两个强度构件(3、4)包括平行于所述超前-滞后阻尼器(1)的横向轴线(A2)的至少一个壁(31、41)和/或至少一个分隔件(32、33、42、43)，所述横向轴线(A2)垂直于所述纵向轴线(A1)。11.根据权利要求1所述的超前-滞后阻尼器(1)，...

【专利技术属性】
技术研发人员：S·马泽特，JR·比赫尔，M·弗尼尔，S·贝尔泰隆，
申请(专利权)人：空客直升机，
类型：发明
国别省市：法国,FR