安装有降噪和减振传动设备的直升机制造技术

一种直升机(1)被描述为包括：旋翼(3)；机身(2)；被可操作地连接到旋翼(3)的驱动传动单元(7)；支撑主体(14)，其支撑传动单元(7)；以及置于支撑主体(14)和机身(2)之间的约束机构(21)；约束机构(21)相应地包括以相对于支撑主体(14)固定的方式被连接且具有第一下平面(P)的联接板(21)；联接板(21)部分地由金属材料形成，并且部分地由粘弹性材料形成。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】安装有降噪和减振传动设备的直升机
本专利技术涉及一种直升机。
技术介绍
已知直升机基本上包括在前部限定用于机组人员的舱室的机身、被安装于机身的中心部的顶部上并且能够产生直升机的上升和定向飞行各自所需的升力和推力的主旋翼以及从直升机的尾翼向旁边突出的反力矩旋翼。更详细地，主旋翼包括驱动轴，以及通过桨毂的介入而被铰接于驱动轴上的多片桨叶。直升机还包括至少一个发动机、置于发动机和驱动轴之间的传动单元以及约束设备，该约束设备将机身固定到驱动轴和传动单元的支撑主体。实际上，机身表现为通过约束设备“悬挂”于上述支撑主体。在直升机的正常运行期间，发动机将驱动力矩施加到传动单元上。根据作用力和反作用力定律，反作用力矩被输出到支撑主体上，并且从支撑主体通过约束设备被输出到机身上。这种反作用力矩通过机身上的尾部旋翼施加的反力矩来平衡。约束设备不可避免地将振动和噪声传递到机身，其到达舱室并且减少了乘员的舒适度。约束设备通过已知的方式由联接板形成，其包括：-法兰，其被栓接到传动单元的壳体并且限定开口；以及-一对附属部，其各自从法兰的彼此相对的端部向旁侧突出，并且被连接到机身。为了减少上述的振动和噪声向舱室传递，在申请人的名下以EP-A-2179922公布的欧洲专利申请提出：-通过一对相应的约束元件将每个附属部约束于机身；并且-将阻尼组件置于每个约束元件和各个附属部之间。更具体地，每个阻尼组件都包括多个交替的由弹性体材料制成的层和金属材料制成的层，而法兰由金属材料制成。尽管抑制了噪声和振动传递到机身，但是在上述专利申请EP-A-2179922中描述的解决方案有一定的改进余地。特别地，阻尼组件中的弹性体材料的层必须足够坚硬，从而能够支撑由反作用力矩构成的静载荷，其从传动单元的支撑主体被传递到机身和舱室。基本上由于每个阻尼组件都置于相关的附属部一侧和机身之间的事实，因此已知类型的约束设备的阻尼组件还能包含有少量的弹性体材料。由此可见，由于上述设计约束，因此不能以最佳的方式来确定由弹性体材料制成的层的尺寸，以限制噪声和/或振动传递到舱室。更具体地，申请人已经观察到的是，由于上述设计约束，因此专利申请EP-A-2179922中描述的约束设备相对于有效地遏制振动和/或噪声的传递的频带宽度具有改进的余地。特别地，在专利申请EP-A-2179922中描述的约束设备的有效性对1000Hz阶次的频率来说易于提高，对于舱室的乘员来说该频率与特别刺激的噪声的传递相对应。因此，在工业中需要具有能够承受由反作用力矩引起的静载荷且最优地对于限制噪声和/或振动传递到舱室和机身来说大小相当的约束设备。更进一步，上述的阻尼组件中的弹性体材料层有相当大的表面区域被暴露于外部环境，并且因此经受显著的老化和外力的冲击。而且，弹性体材料层承受由反作用力矩产生的静载荷，这因此引起显著的疲劳。由此可见，有必要定期检查弹性体材料板或使用保护材料保护它们。因此，在工业中需要限制对弹性体材料层的定期检查和/或保护的需求。US3920202描述了一种约束设备，其包括大致圆形的法兰，该法兰通过块体被连接到机身，该块体由多个交替的金属材料层和弹性体材料层形成。US4111386描述了一种针对通过旋翼被传递到机身的振动的隔振系统，其包括多个支撑元件，每个支撑元件都依次包括多个交替的金属材料层和弹性体材料层。US4014484描述了一种横杆，其包括被安装于减速器轴的中心臂部以及被安装于机身的相应的臂部的一对附属部。EP-1918198描述了一种轴承悬架组件，其包括平的阻尼元件，其被安装于安装块体且限定了与轴接合的开口，该开口的主要目的是实现轴相对于安装块体的简单的对齐。更详细地，平的阻尼元件由填充有相对较小比例的石墨的PTFE制成。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种直升机，其中以简单且低成本的方式满足至少一个上述需求。在涉及根据权利要求1所述的直升机的范围内，通过本专利技术实现上述目的。附图说明为了更好地理解本专利技术，现在将仅以非限制性示例的方式并参考附图来描述优选的实施方式，在附图中：-图1是根据本专利技术设计的直升机的侧视图；-图2示出了图1的直升机的约束组件的放大比例的部分分解立体视图；-图3示出了图1的直升机的约束组件和另外的构件的立体视图；-图4是图2和3中的约束设备的顶视图；-图5是图2至4中的约束设备的侧视图；-图6是沿图4中的线VI-VI截取的剖面；-图7是沿图4中的线VII-VII截取的剖面；-图8是沿图4中的线VIII-VIII截取的剖面；-图9是沿图4中的线IX-IX截取的剖面；-图10示出了随着操作振动频率变化，图2至8的约束设备的三个实施方式和完全由7075T6铝制成的约束设备的阻尼系数的实验趋势；并且-图11示出了随着操作振动频率变化，图2至8的约束设备的两个实施方式和完全由7075T6铝制成的约束设备的功率谱密度的实验趋势。具体实施方式参考图1，附图标记1表示直升机，其基本上包括装配有鼻部5的机身2、至少一个发动机6(仅在图1中被示意性地示出)以及被安装于机身2的顶部上的主旋翼3，该主旋翼3用于产生直升机1的上升和定向飞行各自需要的升力和推力。主旋翼3基本上包括驱动轴10、铰接于轴10上的桨毂11以及铰接于桨毂11上且沿与轴10的轴线A横切的各个方向延伸的多片桨叶12。机身2限定了舱室8，其通常由机组人员占用且在主旋翼3一侧在上方由机身2的壁部15界定(图3)。直升机1还包括将发动机6的输出部件13操作性地连接到轴10的传动单元7(仅在图1至3中被示意性地示出)，以及以旋转的方式支撑部件13、传动单元7和轴10的定子主体。定子主体仅被示出为壳体14，其在与舱室8相对的一侧从壁部15突出，且以围绕轴线A旋转的方式支撑传动单元7和轴10的末级。直升机1还包括从位于与鼻部5相对的端部的、机身2的尾翼向旁侧突出的反力矩尾旋翼4，以及将壳体14固定到机身2的壁部15的约束装置16。约束装置16基本上包括：-多根杆17，其在所示的例子中为四根，其在壳体14的侧表面和壁部15上的各个紧固点之间沿各自的轴线延伸、相对于壁部15和轴线A倾斜；以及-约束设备，其被连接到壳体14的底边缘和壁部15，并且能够将反作用力矩传递到机身2。更具体地，根据作用力反作用力定律，该反作用力矩等于通过传动单元7由发动机6传递到轴10的驱动力矩且与其相反。该反作用力矩被输出到定子主体上，并且从而输出到壳体14上，并且通过由尾旋翼4产生的反力矩来被平衡。约束设备基本上包括(图2至9)联接板21。联接板21具有下平面P，并且由多个侧部39界定(图4)。联接板21还沿与平行于机身2的纵向方向的轴线E垂直的轴线F延伸。更具体地，联接板21依次包括：-法兰22，其被栓接到壳体14的底边缘，并且限定具有轴线B且轴线A穿过其中的圆形开口30；以及-一对附属部23和24，它们向关于轴线B彼此相对的各侧收缩，并且从法兰22的位于关于轴线B相对的各侧上的各个部分向旁侧突出。更具体的地，法兰22包括相对于轴线B等间距的多个孔36，并且被紧固于壳体14的底边缘的各个连接元件34、37和38(图6至8)穿过该孔36。附属部23和24关于轴线F彼此相对。特别地，轴线B相对于轴线A倾斜。联接板21的下平面P与轴线B垂直，并且与本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机(1)，其包括：‑旋翼(3)；‑机身(2)；‑驱动传动单元(7)，其被可操作地连接到所述旋翼(3)；‑支撑主体(14)，其支撑所述传动单元(7)；以及‑约束机构(21)，其置于所述支撑主体(14)和所述机身(2)之间；所述约束机构(21)相应地包括联接板(21)，连接板(21)以相对于所述支撑主体(14)固定的方式被连接并且具有第一下平面(P)；所述联接板(21)部分地由金属材料形成，并且部分地由粘弹性材料制成；所述联接板(21)相应地包括：‑法兰(22)，其被连接到所述机身(2)并且具有开口(30)，该开口(30)具有与所述平面(P)垂直的轴线(B)；以及‑一对端部的附属部(23，24)，它们被布置在所述轴线(B)的彼此相对的各侧上，并且以固定的和刚性的方式被连接到所述机身(2)，所述附属部(23，24)从所述法兰(22)的位于相对于所述轴线(B)的相对侧上的各个部分向旁侧突出，所述直升机的特征在于，所述法兰(22)和附属部(23，24)由多层材料制成，其包括至少一个金属材料的第一层(28)和一个粘弹性材料的第二层(29)，所述第一层(28)和第二层(29)彼此叠加；所述联接板(21)由横切于所述第一平面(P)延伸的横向的侧部(39)界定；在平行于所述第一平面(P)的平面上，所述第一层(28)和第二层(29)延伸越过所述联接板(21)的整个宽度，以便部分地限定所述侧部(39)。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.07.04 EP 14425091.71.一种直升机(1)，其包括：-旋翼(3)；-机身(2)；-驱动传动单元(7)，其被可操作地连接到所述旋翼(3)；-支撑主体(14)，其支撑所述传动单元(7)；以及-约束机构(21)，其置于所述支撑主体(14)和所述机身(2)之间；所述约束机构(21)相应地包括联接板(21)，连接板(21)以相对于所述支撑主体(14)固定的方式被连接并且具有第一下平面(P)；所述联接板(21)部分地由金属材料形成，并且部分地由粘弹性材料制成；所述联接板(21)相应地包括：-法兰(22)，其被连接到所述机身(2)并且具有开口(30)，该开口(30)具有与所述平面(P)垂直的轴线(B)；以及-一对端部的附属部(23，24)，它们被布置在所述轴线(B)的彼此相对的各侧上，并且以固定的和刚性的方式被连接到所述机身(2)，所述附属部(23，24)从所述法兰(22)的位于相对于所述轴线(B)的相对侧上的各个部分向旁侧突出，所述直升机的特征在于，所述法兰(22)和附属部(23，24)由多层材料制成，其包括至少一个金属材料的第一层(28)和一个粘弹性材料的第二层(29)，所述第一层(28)和第二层(29)彼此叠加；所述联接板(21)由横切于所述第一平面(P)延伸的横向的侧部(39)界定；在平行于所述第一平面(P)的平面...

【专利技术属性】
技术研发人员：路易吉·马里亚·博塔索，吉安·卢卡·吉林盖利，亚历山德罗·佩拉佐洛，福斯托·切内代塞，
申请(专利权)人：莱奥纳多有限公司，
类型：发明
国别省市：意大利,IT