本发明专利技术公开了一种多传动比旋翼飞行器驱动系统以及一种改变其齿轮传动比的方法。根据一种实施方式，多传动比旋翼飞行器驱动系统包括旋翼系统以及一个或多个发动机，所述旋翼系统包括一个或多个旋翼。一个或多个发动机中的每一个发动机通过多传动比传动装置联接于旋翼系统。多传动比传动装置包括联接于旋翼系统的输出轴、联接于一个或多个发动机的各发动机的输入轴、集成到高转速齿轮系中的高转速离合器以及集成到低转速齿轮系中的低转速离合器。高转速离合器和低转速离合器是不具有摩擦片的超越离合器并能够在输出轴比输入轴转动得更快的超越状态下断开输出轴和输入轴。多传动比传动装置通过接合或者脱开高转速离合器以及调节所联接的发动机的转速而在高转速齿轮系和低转速齿轮系之间切换。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本公开涉及旋翼飞行器系统的领域，并且更具体地涉及多传动比(multi-ratio) 旋翼飞行器驱动系统以及改变其齿轮传动比的方法。
技术介绍
诸如直升飞机和倾转旋翼机之类的被提供动力的升力旋翼飞行器使用由绕桅杆转动的旋翼叶片或者机翼所产生的升力。在常规的旋翼飞行器中，旋翼叶片由一个或多个发动机通过传动装置来提供动力，并且使用一个或多个固定传动比减速级来降低传动装置输入的转速，使得为旋翼提供动力的输出转速比输入转速小一个固定比率。能够通过改变旋翼转速来实现对旋翼飞行器的性能——包括噪音、航程和效率——的优化。降低旋翼飞行器中的旋翼转速的常用方法为降低由发动机所提供的传动装置的输入转速，这直接使得旋翼转速以成比例的量降低。实施该项技术的常见问题在于降低发动机的运行转速会导致发动机的效率或者性能降低，从而降低了能够通过降低旋翼的RPM 而实现的单纯的性能的改善。这主要是由于产生最佳动力的发动机转速范围比旋翼系统的转速范围更窄并且更有限。为了克服这些缺陷，能够采用多传动比传动装置以通过接合不同传动比的齿轮为旋翼轴提供适当的扭矩和转速。摩擦离合器脱开传动装置内的扭矩传递路径并使得具有不同减速比的备用齿轮系统能够接合。在这种情况下，扭矩通过离合器盘之间的摩擦联接从发动机传递至输出轴。虽然对于机动车来说比较常见，但在整个转速转变期间依赖摩擦提供扭矩的劣势在于缺乏超越能力，产生的碎屑较多，在接合期间产生热，安装后的重量(还被称为功率密度)，接合和脱开期间出现传动系冲击负载增大的可能性，以及负载下出现意外脱开的可能性。特别地，对用于飞行器自动旋转所需的超越能力的额外部件的需要使整个传动装置组件更加复杂并且更重。由以上内容可知，需要一种重量轻的传动装置切换方法及机构克服上文所述的现有基于固定传动比和摩擦离合器的多传动比旋翼飞行器传动装置的缺陷。
技术实现思路
公开了一种多传动比旋翼飞行器驱动系统以及一种改变其齿轮传动比的方法。根据一个实施方式，多传动比旋翼飞行器驱动系统包括旋翼系统以及一个或多个发动机，该旋翼系统包括一个或多个旋翼。一个发动机或多个发动机中的每一个通过多传动比传动装置联接于旋翼系统。多传动比传动装置包括输出轴，该输出轴联接于旋翼系统；输入轴， 该输入轴联接于该一个或多个发动机中的各个发动机；高转速离合器，该高转速离合器集成到高转速齿轮系中；以及低转速离合器，该低转速离合器集成到低转速齿轮系中。高转速离合器和低转速离合器是不具有摩擦片的超越离合器(freewheeling clutches)并能够在输出轴比输入轴转动得更快的超越状态下断开输出轴与输入轴。多传动比传动装置通过接5合或者脱开高转速离合器以及调节所联接的发动机的转速而在高转速齿轮系和低转速齿轮系之间切换。在一个实施方式中，旋翼系统的转速从高转速降低至低转速。旋翼系统的转速从高转速降低至过渡转速。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第一发动机的第一多传动比传动装置从高转速档位切换到低转速档位。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第二发动机的第二多传动比传动装置从高转速档位切换到低转速档位。第一发动机和第二发动机的转速恢复到最佳发动机转速，使旋翼系统的转速降低至低转速。在另一实施方式中，旋翼系统的转速从低转速提高至高转速。首先，旋翼系统的转速从低转速提高至过渡转速。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第一发动机的第一多传动比传动装置从低转速档位切换到高转速档位。 在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第二发动机的第二多传动比传动装置从低转速档位切换到高转速档位。第一发动机和第二发动机的转速恢复到最佳发动机转速，使旋翼系统的转速提高至高转速。如本文中所大致描述，根据本文中所描述的各种实施方式的目的，本专利的主题涉及具有多传动比传动装置的被提供动力的升力旋翼飞行器系统。现在将参照附图更加详细地描述、并将在权利要求中指出以上和其他优选特征， 其包括元素的组合以及实施方式的各种新颖的细节。应当理解，具体的方法和设备仅仅作为示例给出而并不是加以限制。本领域技术人员将理解，在此说明的原理和特征可用于不同多种实施方式中。附图说明被包括作为本说明书的一部分的附图示出本专利技术的优选实施方式，并连同以上给出的总体性描述和以下给出的优选实施方式的详细描述一起用来说明和教导本专利技术的原理。图1示出根据一个实施方式的具有多传动比传动装置的多旋翼、多发动机旋翼飞行器系统的示例性高转速运行；图2示出根据一个实施方式的具有多传动比传动装置的多旋翼、多发动机旋翼飞行器系统的示例性低转速运行；图3示出根据一个实施方式的、用于高转速到低转速变化的示例性框图；图4示出根据一个实施方式的、用于低转速到高转速变化的示例性框图；图5示出根据一个实施方式的、在切换到低转速并返回到高转速期间的示例性发动机和旋翼转速曲线；图6示出根据一个实施方式的、多传动比旋翼飞行器驱动系统的示例性高转速构型；图7示出根据一个实施方式的、多传动比旋翼飞行器驱动系统的示例性低转速构型。应当指出的是，附图不一定是按比例绘制的，并且应当指出的是，在所有附图中， 具有类似结构或者功能的元件通常用相同的附图标记表示以起到说明作用。还应当指出的是，附图仅意在使得对本文所述的各种实施方式描述方便。附图并没有描述本文所述的教导的每个方面并且不限制权利要求的范围。具体实施例方式公开了一种多传动比旋翼飞行器驱动系统以及一种改变其齿轮传动比的方法。根据一个实施方式，多传动比旋翼飞行器驱动系统包括旋翼系统以及一个或多个发动机，该旋翼系统包括一个或多个旋翼。一个或多个发动机中的每一个发动机通过多传动比传动装置联接于旋翼系统。多传动比传动装置包括输出轴，该输出轴联接于旋翼系统；输入轴， 该输入轴联接于一个或多个发动机中的各个发动机；高转速离合器，该高转速离合器集成到高转速齿轮系中；以及低转速离合器，该低转速离合器集成到低转速齿轮系中。高转速离合器和低转速离合器是没有摩擦片的超越离合器并能够在输出轴比输入轴转动得更快的超越状态下断开输出轴和输入轴。多传动比传动装置通过接合或者脱开高转速离合器以及调节所联接的发动机的转速在高转速齿轮系和低转速齿轮系之间切换。在一个实施方式中，旋翼系统的转速从高转速降低至低转速。旋翼系统的转速从高转速降低至过渡转速。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第一发动机的第一多传动比传动装置从高转速档位切换到低转速档位。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第二发动机的第二多传动比传动装置从高转速档位切换到低转速档位。第一发动机和第二发动机的转速恢复到最佳发动机转速，使旋翼系统的转速降低至低转速。在另一实施方式中，旋翼系统的转速从低转速提高至高转速。首先，旋翼系统的转速从低转速提高至过渡转速。在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第一发动机的第一多传动比传动装置从低转速档位切换到高转速档位。 在旋翼系统的转速保持在过渡转速或者保持成接近过渡转速的情况下，联接于第二发动机的第二多传动比传动装置从低转速档位本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：瑞安·T·埃因格尔，卡洛斯·A·费尼，查尔斯·J·基尔迈，埃里克·A·西努萨斯，凯文·沃雷尔，
申请(专利权)人：贝尔直升机泰克斯特龙公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。