旋翼飞行器的旋翼头部及其制造和组装方法技术

一种旋翼飞行器的旋翼头部（20），具有机身、延伸至机身上方的旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）。多个旋翼桨叶（23-26）从旋翼主轴/轴径向地伸出，将桨叶附连于旋翼主轴/轴的桨叶附连装置（2）允许桨叶进行拍动、俯仰以及摆振桨叶运动。流线形/空气动力学形状的毂盖（3）封围旋翼主轴/轴及桨叶附连装置。整流罩/毂盖形成用于旋翼主轴/轴的腔室并有用于每个桨叶的周向切口，这些桨叶通过周向切口从旋翼主轴/轴径向地伸出。这些切口的尺寸制成为适应桨叶与桨叶附连装置（2）在运行中遇到的所有运动。该旋翼头部用于整体旋翼飞行器的阻力减小。还涉及一种制造和组装本发明专利技术旋翼头部（20）的部件的方法。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及具有权利要求1所述特征的旋翼飞行器的旋翼头部。本发明还涉及具有权利要求11所述特征的制造和装配该旋翼飞行器的旋翼头部的方法。
技术介绍
具有流线形机身和可伸缩起落架的直升飞机的高速设计会显著地增大旋翼毂和挂架对于总寄生阻力的百分比贡献。Wagner.S.N.在1973年的124号的AGARD（航天研究与发展咨询组）会议论文集的第8号文件的5-1至5-12页上发表的“评估直升飞机阻力的问题”的文献披露了一种旋翼头部，该旋翼头部根据机身设计，即具有还是不具有后部承载能力、伸缩轮子还是滑橇、动态还是静态进气口，贡献20-50％的总直升飞机阻力。通常，主轴整流罩遮盖敞口旋翼头部的斜板，而毂盖放置在主轴整流罩的末端处。因此，需要进行检查的所有构件都可通过爬上发动机罩来触及。因此，进行检查无需拆卸任何构件。如果转动部件和静止部件之间的密封是完整的，则整个整流罩即可提供充足的阻力利益，然而密封的磨损是不可避免的。由于在旋翼转动期间在毂盖表面上会产生过大压力和不足压力，空气流入和流出整个整流罩则会产生“泵送”现象。文献US3056456A披露了一种围绕主轴末端和桨叶附连件的整流罩。该整流罩延伸至摆振铰链的外部。毂整流罩自身闭合并且与主轴整流罩分开。这允许具有桨叶折叠机构。毂整流罩与旋翼主轴脱开并且跟随桨叶运动。复杂的弹簧机构使整流罩构件保持彼此接触，使得空气无法在整流罩内部流动。文献US3217811A披露了一种整流罩，该整流罩覆盖旋翼毂并且用主轴整流罩密封。该旋翼头部整流罩附连于主轴，但可围绕与主轴轴线共轴的轴线自由转动。因此，该旋翼头部整流罩并不由桨叶支承，而是跟随桨叶的摆振运动。通过切到整流罩中的桨叶切口来确保桨叶拍动和俯仰。文献US3310120A披露了一种围绕毂的闭合整流罩和具有桨叶折叠功能的桨叶套。通过滑动连接来确保不同整流罩构件、即跟随毂转动的整流罩构件和跟随桨叶摆振运动的其它整流罩构件之间的相对运动。通过桨叶和围绕这些桨叶的整流罩之间的间隙来确保桨叶摆动和俯仰。文献US4212588A披露了空气通过桨叶切口流入和流出毂整流罩。内部分隔件将整流罩分成各个腔室，每个腔室与一个切口相对，防止空气流过整流罩并看管由此产生的阻力。文献US4566856A描述了具有带整流罩头部的不同旋翼头部系统。文献GB2158797A披露了空气动力学可挠曲整流罩，该整流罩用于覆盖旋翼飞行器上的旋翼连接件。文献US7510377A披露了一种用于倾转旋翼飞行器的整流罩，其中在转动和非转动部件之间使用接触密封。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种旋翼飞行器的旋翼头部，用于整体旋翼飞行器的阻力减小。本专利技术的又一目的是提供一种具有寿命足够长的旋翼飞行器的阻力减小旋翼头部。本专利技术的又一目的是提供一种制造和组装旋翼飞行器的此种旋翼头部的方法，使得能易于检查和维护旋翼头部的部件，例如桨距控制杆和桨叶螺栓。该解决方案是具有本专利技术权利要求1所述特征的旋翼飞行器的旋翼头部。又一解决方案是具有本专利技术权利要求11所述特征的制造和组装直升飞机的此种旋翼头部的方法。本专利技术的较佳实施例由本专利技术的从属权利要求来体现。根据本专利技术，具有机身的旋翼飞行器的旋翼头部包括旋翼主轴或旋翼轴，该旋翼主轴或旋翼轴在所述机身上方延伸到所述旋翼头部中。多个旋翼桨叶从所述旋翼主轴或旋翼轴伸出。诸如用于每个桨叶的桨叶套之类的、用于将所述桨叶附连于所述旋翼主轴或旋翼轴的装置允许所述桨叶进行拍动、俯仰以及摆振桨叶运动。整流罩或空气动力学形状的毂盖封围所述旋翼主轴或旋翼轴以及所述桨叶附连装置，所述整流罩/毂盖形成用于所述旋翼主轴或旋翼轴的腔室，并且具有用于每个桨叶的周向切口，所述桨叶穿过该周向切口从所述旋翼主轴或旋翼轴径向地伸出。所述切口尺寸制为成适应在运行中遇到的所有桨叶运动或在切口处围绕所述桨叶的所有所述桨叶附连装置的运动。所述切口中的每个都设有至少一个裙部，该至少一个裙部安装于各个所述切口的周缘。所述至少一个裙部指向桨叶，该桨叶延伸穿过具有所述至少一个裙部的所述切口。每个桨叶、即每个桨叶套都由至少一个桨叶轴颈围绕。每个桨叶轴颈都与所述至少一个裙部一起提供非接触迷宫式密封，转动部件上的所述迷宫式密封通过控制空气穿过各个、即一个或多个腔室/层级的通过而提供非接触密封作用，附带着形成受控空气涡旋以增大压损。本专利技术旋转机翼飞行机器旋翼头部，即具有用于完全流线形主旋翼头部的非接触密封原理，由若干构件构成，这些构件能被分成三组：固定构件，这些固定构件属于主轴整流罩并且连接于机身结构；转动构件，这些转动构件连接于旋翼主轴，而该旋翼主轴末端接有毂盖；以及附连于桨叶的构件；这些构件遵循桨叶的转动、拍动以及俯仰运动。为了避免完全流线形毂内部的空气流动，在整流罩的固定部件和转动部件之间以及在连接于桨叶的构件和主轴末端之间设计有迷宫式密封。流线形或空气动力学形状的毂盖确保寄生阻力的减小，而迷宫式密封负责使得由于流入和流出整个整流罩的空气产生的阻力最小。系统构造成能够通过拧开若干螺栓而快速地拆卸毂盖，以便进行视觉和人工检查。本专利技术的旋翼头部可应用于任何现有的旋翼头部系统。本专利技术的优点是：减小毂的寄生阻力，还减小旋翼头部和桨叶附连区域的湍流。增加旋翼飞行器的升力。增加尾翼效率并减小由于旋翼毂尾流与尾翼“尾部摇动”相互作用产生的振动。增大相同发动机功率输出下的旋翼飞行器的速度。减小匀速飞行器的燃料消耗。保护旋翼头部部件不受外来物体（例如，风沙侵蚀）的影响。旋翼头部部件之间无需任何接触密封，由此不产生磨损或磨蚀。允许易于拆卸毂盖，由此能够用肉眼且人工地检查旋翼头部。与同等标准的“敞口”毂盖和主轴整流罩相比，重量只略有增大。对于系统寿命没有不利影响会。易于执行非接触式完全流线形主旋翼的维护和强制性飞行前检查。此种系统作一些小修改就可以翻新改进。本专利技术的系统能应用在不同的旋翼头部系统上，例如无轴承、无铰链、球柔性、完全铰链式。不管桨叶数量如何，本专利技术的系统都能应用在旋翼头部上。本专利技术的集成设计产生最小的生产成本和公差。根据本专利技术的较佳实施例，迷宫式密封是非接触式的，从而空气能在毂盖的外裙部和内裙部以及桨叶轴颈之间流动并进入完全流线形旋翼头部的内部。根据本专利技术的又一较佳实施例，提供非转动主轴整流罩，所述主轴整本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种旋翼飞行器的旋翼头部（20），所述旋翼飞行器具有机身、旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）、多个旋翼桨叶（23?26）、桨叶附连装置（2）以及流线形/空气动力学形状的毂盖（3），所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）延伸至所述机身上方，所述多个桨叶从所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）径向伸出，所述桨叶附连装置用于将所述桨叶（23?26）附连于所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）以允许所述桨叶（23?26）的桨叶运动和变形，而所述流线形/空气动力学形状的毂盖（3）封围所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）和所述桨叶附连装置（2），所述整流罩/毂盖（3）形成用于所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）的腔室并且具有用于每个桨叶（23?26）的周向切口，所述桨叶（23?26）通过所述周向切口从所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）径向地伸出，所述切口的尺寸制成为适应所述桨叶（23?26）与所述桨叶附连装置（2）在运行中遇到的运动和变形，且所述切口中的每个都设有至少一个裙部（8?11），所述至少一个裙部安装于各个所述切口的周缘，且所述至少一个裙部（8?11）指向所述桨叶（23?26），所述桨叶延伸穿过具有所述至少一个裙部（8?11）的所述切口，其中，每个所述桨叶（23?26）都由至少一个桨叶轴颈（6）围绕，其特征在于，每个所述桨叶轴颈（6）与所述至少一个裙部（8?11）一起提供非接触迷宫式密封。...

【技术特征摘要】
2012.10.31 EP 12400045.61.一种旋翼飞行器的旋翼头部（20），所述旋翼飞行器具有机身、旋
翼主轴（21）或旋翼轴（22）、多个旋翼桨叶（23-26）、桨叶附连装置（2）
以及流线形/空气动力学形状的毂盖（3），所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）
延伸至所述机身上方，所述多个桨叶从所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）
径向伸出，所述桨叶附连装置用于将所述桨叶（23-26）附连于所述旋翼主
轴（21）或旋翼轴（22）以允许所述桨叶（23-26）的桨叶运动和变形，而
所述流线形/空气动力学形状的毂盖（3）封围所述旋翼主轴（21）或旋翼轴
（22）和所述桨叶附连装置（2），
所述整流罩/毂盖（3）形成用于所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）的
腔室并且具有用于每个桨叶（23-26）的周向切口，所述桨叶（23-26）通过
所述周向切口从所述旋翼主轴（21）或旋翼轴（22）径向地伸出，所述切
口的尺寸制成为适应所述桨叶（23-26）与所述桨叶附连装置（2）在运行
中遇到的运动和变形，且所述切口中的每个都设有至少一个裙部（8-11），
所述至少一个裙部安装于各个所述切口的周缘，且所述至少一个裙部
（8-11）指向所述桨叶（23-26），所述桨叶延伸穿过具有所述至少一个裙
部（8-11）的所述切口，其中，每个所述桨叶（23-26）都由至少一个桨叶
轴颈（6）围绕，其特征在于，每个所述桨叶轴颈（6）与所述至少一个裙
部（8-11）一起提供非接触迷宫式密封。
2.如权利要求1所述的旋翼头部（20），其特征在于，所述桨叶运动
包括拍动、俯仰以及摆振运动。
3.如权利要求1所述的旋翼头部（20），其特征在于，所述桨叶附连
装置是桨叶套（2），所述桨叶套（2）围绕各个所述桨叶（23-26），并且
所述桨叶轴颈（6）安装在所述桨叶套（2）周围。
4.如权利要求1所述的旋翼头部（20），其特征在于，所述非接触迷
宫式密封包括至少一个外裙部（8、10）以及至少一个内裙部（9、11），
所述至少一个外裙部和所述至少一个内裙部安装于所述毂盖（3）以与所述
桨叶轴颈（6）相互作用。
5.如权利要求1所述的旋翼头部（...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·德阿拉西奥，S·莫雷斯，U·德内克，G·昆茨费切纳，D·施密克，C·韦勒，HP·克拉姆，
申请(专利权)人：尤洛考普特德国有限公司，
类型：发明
国别省市：