RU2371351C2 - Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end - Google Patents
Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end Download PDFInfo
- Publication number
- RU2371351C2 RU2371351C2 RU2005111834/11A RU2005111834A RU2371351C2 RU 2371351 C2 RU2371351 C2 RU 2371351C2 RU 2005111834/11 A RU2005111834/11 A RU 2005111834/11A RU 2005111834 A RU2005111834 A RU 2005111834A RU 2371351 C2 RU2371351 C2 RU 2371351C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- servo
- axis
- flaps
- rotor
- blades
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Transmission Devices (AREA)
- Toys (AREA)
- Structures Of Non-Positive Displacement Pumps (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к авиации, а именно к управлению несущим винтом винтокрылых летательных аппаратов.The invention relates to aviation, namely to control the rotor of a rotorcraft.
Известен способ управления несущим винтом, реализованный на вертолетах ОКБ Братухина И.П.Омега I, Омега II, Б-4, Б-11 и на вертолетах ОКБ Яковлева А.С. ЯК-100 (Изаксон А.Н., "Советское вертолетостроение", Машиностроение, 1981 год, стр. 162, 251), заключающийся в изменении угла установки лопасти при помощи автомата перекоса типа "паук". При управлении циклическим шагом лопасти несущего винта ось автомата перекоса отклоняется от вертикального положения, под действием тяг управления, при этом тяги лопастей перемещаются, изменяя угол установки лопастей, при управлении общим шагом ось перемещается вдоль оси вала несущего винта, через тяги изменяя угол установки лопастей.A known method of controlling the rotor implemented on helicopters of the Design Bureau of Bratukhin I.P. Omega I, Omega II, B-4, B-11 and on helicopters of the Design Bureau A. Yakovleva YAK-100 (Isakson A.N., "Soviet Helicopter Engineering", Mechanical Engineering, 1981, p. 162, 251), which consists in changing the angle of installation of the blades using a swashplate type "spider". When controlling the cyclic pitch of the rotor blade, the axis of the swash plate deviates from the vertical position under the action of the control rods, while the traction of the blades move, changing the angle of installation of the blades, while controlling the common step, the axis moves along the axis of the rotor shaft, changing the angle of installation of the blades through the rods.
Способ реализован в конструкции, использованной на вертолетах ОКБ Братухина И.П.Омега I, Омега II, Б-4, Б-11 и на вертолете ОКБ Яковлева А.С. ЯК-100 (Изаксон А.Н., «Советское вертолетостроение», Машиностроение 1981 год, стр.162, 251).The method is implemented in the design used on the helicopters of the Design Bureau of Bratukhin I.P. Omega I, Omega II, B-4, B-11 and in the helicopter of the Design Bureau A. Yakovleva YAK-100 (Isakson A.N., “Soviet Helicopter Engineering”, Mechanical Engineering 1981, pp. 162, 251).
Конструкция управления состоит из тяг управления и автомата перекоса, который выполнен в виде вала, перемещающегося внутри вала главного редуктора, и имеет ось, качающуюся внутри вала на шаровом шарнире головки, расположенной на верхнем конце оси и связанной тремя рычагами с поводками лопастей несущего винта. Вал автомата перекоса через винтовой необратимый механизм связан системой тяг и качалок с рычагом общего шага.The control design consists of control rods and a swash plate, which is made in the form of a shaft moving inside the shaft of the main gearbox, and has an axis swinging inside the shaft on the ball joint of the head located on the upper end of the axis and connected by three levers with leads of the rotor blades. The shaft of the swashplate through an irreversible helical mechanism is connected by a system of rods and rocking chairs with a common pitch lever.
Недостатками данного способа являются: большие усилия в проводке управления, нагрузки на ось, что уменьшает безопасность полета летательного аппарата; необходимость применения тяг и качалок,связывающих ось с лопастями, это приводит к маленькой жесткости проводки управления, увеличивая возможность возникновения колебаний лопастей, и снижает безопасность полета.The disadvantages of this method are: large efforts in the control wiring, axle loads, which reduces the flight safety of the aircraft; the need to use rods and rockers connecting the axis with the blades, this leads to a small rigidity of the control wiring, increasing the likelihood of oscillation of the blades, and reduces flight safety.
Недостатками данной конструкции управления являются: большие нагрузки на оси и проводки управления, это приводит к маленькой жесткости оси на изгиб и маленькой жесткости проводки управления в целом, большим размерам и массе тяг и качалок системы управления; увеличивает возможность возникновения колебаний лопастей, что снижает безопасность полета, особенности данной конструкции ограничивают область ее применения на летательных аппаратах больших масс, большие усилия, необходимые для управления несущим винтом, приводящие к необходимости установки тяжелой гидросистемы.The disadvantages of this control design are: large loads on the axis and control wiring, this leads to a small stiffness of the axis on bending and a small stiffness of the control wiring in general, the large size and weight of the rods and rockers of the control system; increases the possibility of oscillations of the blades, which reduces flight safety, the features of this design limit the scope of its application on aircraft of large masses, the great effort required to control the rotor, leading to the need to install a heavy hydraulic system.
Известен способ управления несущим винтом, реализованный на вертолете KAMAN (обзор Цаги, "Проектные и экспериментальные исследования скоростных вертолетов и винтокрылых аппаратов", № 296 за 1969 год), заключающийся в изменении угла установки лопастей с помощью отклонения серво-закрылков, которыми управляет автомат перекоса тарельчатого типа. При циклическом управлении кольцо автомата перекоса отклоняют от положения, перпендикулярного валу несущего винта, и через тяги и качалки отклоняют серво-закрылки, при управлении общим шагом кольцо автомата перекоса перемещают вдоль оси вала несущего винта, через тяги отклоняя серво-закрылки, при этом момент, возникающий при отклонении серво-закрылков, поворачивает лопасти относительно продольной оси на заданный угол установки.A known rotor control method implemented on a KAMAN helicopter (Tsaga review, "Design and experimental studies of high-speed helicopters and rotary-wing vehicles", No. 296 for 1969), which consists in changing the blade installation angle by deflecting servo-flaps controlled by the skew automatic dish type. During cyclic control, the ring of the swashplate is deviated from the position perpendicular to the rotor shaft, and the servo-flaps are deflected through the rods and rockers, when controlling the general pitch, the ring of the swashplate is moved along the axis of the rotor shaft, by rejecting the servo-flaps through the rods, the moment arising from the deviation of the servo-flaps, rotates the blades relative to the longitudinal axis by a predetermined installation angle.
Способ управления несущим винтом реализован в конструкции управления, установленной на вертолете KAMAN (обзор Цаги, "Проектные и экспериментальные исследования скоростных вертолетов и винтокрылых аппаратов", № 296 за 1969 год).The rotor control method is implemented in the control structure installed on the KAMAN helicopter (Tsaga review, "Design and experimental studies of high-speed helicopters and rotary-wing vehicles", No. 296 for 1969).
Конструкция управления несущим винтом состоит из серво-закрылков, соединенных через тяги и качалки с автоматом перекоса, который включает: вращающееся кольцо с шарнирно присоединенными к нему тягами и не вращающееся кольцо с шарнирно присоединенными к нему тягами продольного и поперечного управления и связанное подшипником с вращающимся кольцом.The rotor control design consists of servo-flaps connected through rods and rockers with a swash plate, which includes: a rotating ring with rods articulated to it and a non-rotating ring with longitudinal and transverse rods articulated to it and connected by a bearing with a rotating ring .
Недостатками данного способа являются: необходимость в применении большого количества тяг и качалок связывающих подвижное кольцо автомата перекоса с серво закрылками, необходимость в большом количестве шарниров, что приводит к люфтам и к возможность колебаний в проводки управления, ухудшая управляемость несущим винтом, тем самым снижая безопасность полета винтокрылого летательного аппарата.The disadvantages of this method are: the need for a large number of rods and rockers connecting the movable ring of the swash plate with servo flaps, the need for a large number of hinges, which leads to loopholes and the possibility of oscillations in the control wiring, impairing the controllability of the rotor, thereby reducing flight safety rotorcraft.
Недостатками данной конструкции управления являются: большое количество качалок, шарниров и длинных стержней, передающих движение от кольца автомата перекоса к серво-закрылкам, что увеличивает массу системы управления и уменьшает ее жесткость, что снижает управляемость несущего винта и безопасность полета.The disadvantages of this control design are: a large number of rockers, hinges and long rods transmitting movement from the swashplate ring to the servo-flaps, which increases the mass of the control system and reduces its rigidity, which reduces the rotor controllability and flight safety.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому способу управления несущим винтом является способ управления несущим винтом авторов Балакирева С.В. и Павлова В.А. Патент 2203835 В643С 11/30 по заявке 200121687 от 14.08.2000 года, который заключается в изменении угла установки лопастей при помощи серво-закрылков, отклоняемых автоматом перекоса, при этом управление циклическим шагом осуществляют перемещением кольца автомата перекоса в плоскости, параллельной плоскости втулки несущего винта, эти перемещения передают через обкатывающие ролики, прижатые к кольцу центробежной силой, на суммирующий механизм автомата перекоса, а управление общим шагом осуществляют перемещением ползуна вдоль оси вала несущего винта, затем перемещения циклического и общего управления суммируют на рычаге и через тросы, натянутые центробежной силой, отклоняют серво-закрылки, возникающими аэродинамическими моментами поворачивают лопасти вокруг продольных осей.The closest in technical essence to the proposed method of controlling the rotor is a method of controlling the rotor of the authors S. Balakirev and Pavlova V.A. Patent 2203835 B643C 11/30 according to the application 200121687 dated 08/14/2000, which consists in changing the angle of installation of the blades using servo-flaps rejected by the swash plate, while controlling the cyclic step by moving the swash ring in a plane parallel to the plane of the rotor hub , these movements are transmitted through the rolling rollers pressed to the ring by centrifugal force to the summing mechanism of the swash plate, and the common step is controlled by moving the slider along the axis of the rotor shaft, for thereby, the cyclic and general control movements are summed up on the lever and, through the cables pulled by centrifugal force, the servo-flaps are deflected, and the aerodynamic moments turn the blades around the longitudinal axes.
Наиболее близким по конструкции к предлагаемому устройству управления несущим винтом является устройство управления несущим винтом авторов Балакирева С.В. и Павлова В.А. Патент 2203835 В643С 11/30 по заявке 200121687 от 14.08.2000 года, состоящее из автомата перекоса, серво-закрылков и связи между ними. Автомат перекоса выполнен из невращающегося кольца, установленного параллельно втулке несущего винта и шарнирно закрепленного на качалках циклического шага, которые установлены на корпусе редуктора, при этом невращающееся кольцо выполнено с возможностью перемещения в плоскости, параллельной плоскости втулки несущего винта, и суммирующего механизма, состоящего из качалки общего шага, шарнирно закрепленной на втулке несущего винта с возможностью опирания на шатун общего шага и закрепленной на ней суммирующей качалке, на которой через подшипник закреплен ролик, выполненный с возможностью обкатывания по невращающемуся кольцу, а связь автомата перекоса с серво-закрылками осуществлена с помощью троса, натянутого центробежной силой.Closest in design to the proposed rotor control device is the rotor control device of the authors S. Balakirev and Pavlova V.A. Patent 2203835 B643C 11/30 according to the application 200121687 of 08/14/2000, consisting of a swashplate, servo-flaps and communication between them. The swash plate is made of a non-rotating ring mounted parallel to the rotor hub and pivotally mounted on the rockers of the cyclic pitch, which are mounted on the gear housing, while the non-rotating ring is movable in a plane parallel to the plane of the rotor hub, and a summing mechanism consisting of a rocking chair of the common step pivotally mounted on the rotor hub with the possibility of supporting it on the connecting rod of the common step and the summing rocker fixed on it, on which through the bearing is fixed to a roller, made with the possibility of rolling around in a non-rotating ring, and the swashplate is connected to the servo-flaps using a cable stretched by centrifugal force.
Недостатками данного способа являются: необходимость в применении тяг и качалок, а также суммирующего механизма, связывающего продольное и поперечное управление, большое количество шарниров приводит к люфтам и возможности колебаний в проводке управления, ухудшая управляемость несущим винтом, тем самым снижая безопасность полета винтокрылого летательного аппарата.The disadvantages of this method are: the need for the use of rods and rockers, as well as a summing mechanism linking the longitudinal and lateral control, a large number of hinges leads to loopholes and the possibility of fluctuations in the control wiring, impairing the controllability of the rotor, thereby reducing the flight safety of the rotorcraft.
Недостатками данной конструкции управления являются: большое количество деталей автомата перекоса, что усложняет изготовление, а также уменьшает надежность конструкции. Применение обкатывающих роликов вследствие их постоянного износа усложняет эксплуатацию конструкции, уменьшает ее надежность, что снижает безопасность полета.The disadvantages of this control design are: a large number of parts of the swashplate, which complicates the manufacture, and also reduces the reliability of the design. The use of rolling rollers due to their constant wear complicates the operation of the structure, reduces its reliability, which reduces flight safety.
Решаемой задачей предлагаемого способа и устройства является повышение управления несущим винтом, а следовательно, повышение безопасности полета летательного аппарата. Уменьшение стоимости изготовления автомата перекоса, упрощение конструкции и повышение надежности.The solved problem of the proposed method and device is to increase the control of the rotor, and therefore, increase the flight safety of the aircraft. Reducing the cost of manufacturing a swashplate, simplifying the design and increasing reliability.
В способе управления несущим винтом винтокрылого летательного аппарата, заключающемся в изменении угла установки лопастей при помощи серво-закрылков, связанных с автоматом перекоса тросами, натянутыми центробежной силой, управление циклическим шагом осуществляют отклонением оси от положения, параллельного оси вала несущего винта, при этом циклически отклоняя через тросы серво-закрылки, а управление общим шагом осуществляют поворотом оси в резьбовом соединении с шарниром при ее движении вдоль оси вала, при этом через тросу отклоняют одновременно закрылки на всех лопастях.In the method of controlling the rotor of a rotary-wing aircraft, which consists in changing the angle of installation of the blades using servo-flaps connected to the swash plate by cables pulled by centrifugal force, the cyclic step is controlled by deviating the axis from a position parallel to the axis of the rotor shaft, while cyclically deflecting through the servo-flap cables, and the common step is controlled by turning the axis in a threaded connection with a hinge when it moves along the shaft axis, while flaps on all blades at the same time.
В Устройстве управления несущим винтом винтокрылого летательного аппарата, состоящем из автомата перекоса, связанного с серво-закрылками тросами и качалками, закрепленными на лопастях, автомат перекоса выполнен из резьбового соединения оси с шарниром, причем шарнир закреплен без возможности вращения внутри вала винта, а ось установлена внутри шарнира в резьбовом соединении с углом наклона резьбы, достаточным для поворота оси при заданных осевых усилиях, при этом верхней частью ось соединена с серво-закрылками через тросы и качалки, закрепленные на лопастях несущего винта, а нижней частью ось через подшипники соединена с тягами управления, сферическими шарнирами.In the rotor control device of a rotary-wing aircraft, consisting of a swashplate connected to servo-flaps with ropes and rockers mounted on the blades, the swashplate is made of a threaded connection between the axis and the hinge, and the hinge is fixed without rotation inside the screw shaft, and the axis is installed inside the hinge in a threaded connection with an angle of inclination of the thread sufficient to rotate the axis for given axial forces, while the upper part of the axis is connected to the servo-flaps through cables and rockers, replicated on the rotor blades, and the lower part of the axis through bearings is connected to control rods, spherical joints.
Для пояснения сущности предлагаемого изобретения на фиг.1 показан общий вид, на фиг.2 - лопасть несущего винта с серво-закрылком, на фиг.3 - вид сверху на несущий винт, где:To clarify the essence of the invention, figure 1 shows a General view, figure 2 - rotor blade with a servo-flap, figure 3 is a top view of the rotor, where:
1 - вал винта;1 - screw shaft;
2 - сферический шарнир;2 - spherical hinge;
3 - ось;3 - axis;
4 - тяга;4 - thrust;
5 - лопасть несущего винта;5 - rotor blade;
6 - горизонтальный шарнир;6 - horizontal hinge;
7 - серво-закрылок;7 - servo-flap;
8 - качалка;8 - rocking chair;
9 - трос;9 - a cable;
10 - тяга;10 - thrust;
11 - качалка;11 - a rocking chair;
12 - корпус редуктора;12 - gear housing;
13 - тяга управления;13 - thrust control;
14 - сферический шарнир;14 - spherical hinge;
15 - стакан подшипника;15 - a glass of the bearing;
16 - шлиц;16 - slot;
17 - шарниры;17 - hinges;
18 - подшипник.18 - the bearing.
Внутри вала несущего винта 1 закреплен сферический шарнир 2, от вращения внутри вала винта шарнир зафиксирован шлицем 16. Внутри шарнира на резьбовом соединении с большим углом наклона резьбы установлена ось 3, которая верхней частью через тягу 4 и управляющие тросы 9, качалки 8 связана с серво- закрылками 7, расположенными на лопастях несущего винта 5. С другой стороны ось 3 через подшипник 18, находящийся внутри стакана 15, соединена сферическим шарниром 14 с тягой общего шага винта 13 и соединена тягой 10 со сферическими шарнирами 14, с качалкой 11, которая на шарнирах 17 закреплена на корпусе аппарата 12 и соединена с тягой циклического шага. Натяжение тросов 9 осуществляют центробежной силой.A spherical hinge 2 is fixed inside the rotor shaft 1, from rotation inside the screw shaft the hinge is fixed by a slot 16. Inside the hinge, on the threaded connection with a large angle of inclination of the thread, axis 3 is installed, which is connected to the servo by the upper part through
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
Циклическое управление осуществляют отклонением оси 3 под действием тяг циклического шага 10 от положения, параллельного оси вала несущего винта 1, при этом через тросы 9, натянутые центробежной силой, и качалкой 8, закрепленной на лопастях 5, происходит отклонение серво-закрылков 7.The cyclic control is carried out by the deviation of the axis 3 under the action of the rods of the cyclic step 10 from a position parallel to the axis of the rotor shaft 1, while through the cables 9, stretched by centrifugal force, and a
Управление общим шагом осуществляют поворотом оси 3 в резьбовом соединении с шарниром, при действии на нее осевой силы от тяги общего шага 13 через подшипник 18, при этом через тросы 9 и качалки 8, закрепленные на лопастях, отклоняют серво-закрылки 7, приводя к изменению угла установки лопасти 5. Шлиц - шарнир 16 предотвращает поворот шарнира внутри вала несущего винта.The control of the common step is carried out by turning the axis 3 in a threaded connection with the hinge, under the action of axial force from the rod of the common step 13 through the bearing 18, while the servo-
Преимущество данного способа заключается в том, что нет необходимости в применении дополнительных тяг и качалок, связывающих автомат перекоса с серво-закрылками, это увеличивает жесткость и надежность системы управления, увеличивая безопасность полета винтокрылого летательного аппарата; применение подшипника маленького диаметра дает возможность упростить и облегчить автомат перекоса; управление винтом при помощи серво-закрылков позволяет отказаться от тяжелой гидросистемы.The advantage of this method is that there is no need to use additional rods and rockers connecting the swashplate with servo-flaps, this increases the rigidity and reliability of the control system, increasing the flight safety of the rotorcraft; the use of a small diameter bearing makes it possible to simplify and facilitate the swashplate; screw control with servo flaps eliminates the need for a heavy hydraulic system.
Преимущество данной конструкции системы управления винтом заключается в том, что в автомате перекоса применен подшипник маленького диаметра, это позволяет значительно облегчить автомат перекоса. Конструкция проста в изготовлении и содержит малое количество деталей, не требует сложной настройки и легка в эксплуатации, данная конструкция может применятся на моделях летательных аппаратов.The advantage of this design of the screw control system is that a small diameter bearing is used in the swash plate, this greatly facilitates the swash plate. The design is simple to manufacture and contains a small number of parts, does not require complex settings and is easy to operate, this design can be used on aircraft models.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111834/11A RU2371351C2 (en) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005111834/11A RU2371351C2 (en) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005111834A RU2005111834A (en) | 2006-10-27 |
RU2371351C2 true RU2371351C2 (en) | 2009-10-27 |
Family
ID=37438385
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005111834/11A RU2371351C2 (en) | 2005-04-20 | 2005-04-20 | Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2371351C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619679C1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Method of managing the helicopter |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN109278993B (en) * | 2017-07-21 | 2024-09-13 | 深圳市道通智能航空技术股份有限公司 | Unmanned aerial vehicle |
-
2005
- 2005-04-20 RU RU2005111834/11A patent/RU2371351C2/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2619679C1 (en) * | 2016-04-27 | 2017-05-17 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Method of managing the helicopter |
RU2619679C9 (en) * | 2016-04-27 | 2017-08-17 | Акционерное общество "Московский вертолетный завод им. М.Л. Миля" | Method of managing the helicopter |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005111834A (en) | 2006-10-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10173771B2 (en) | Tiltrotor aircraft having rotatable wing extensions | |
US10279892B2 (en) | Tiltrotor aircraft having active wing extensions | |
US9039373B2 (en) | Blade-pitch control system with feedback lever | |
US10723450B2 (en) | Passive pitch angle adjustment apparatus | |
US4367063A (en) | Pitch control mechanism for coaxial helicopter steering | |
US5511947A (en) | Cyclic pitch control having torsion spring system | |
EP0757647A1 (en) | Main rotor system for helicopters | |
CA2956117A1 (en) | A propeller assembly with at least two propeller blades | |
US2757745A (en) | Variable pitch rotor blade construction | |
US5853145A (en) | Rotor head for rotary wing aircraft | |
CN109533320B (en) | Helicopter cone type main rotor parallel driving device | |
US9457889B2 (en) | Rotorcraft rotor including primary pitch horns and secondary horns | |
CN112478154B (en) | Rotor propeller suitable for tilt-rotor aircraft | |
US10384790B2 (en) | Engine mount assemblies for aircraft | |
CA1108585A (en) | Pitch control system for helicopter rotor blades | |
RU2371351C2 (en) | Method to control rotor of rotary wing flying vehicle and device to this end | |
US3232348A (en) | Rotary wing aircraft | |
RU2412081C1 (en) | Aligned rotor system | |
US9586679B2 (en) | Automatic pitch change rotary wing rotor system and method of rotor control | |
RU2203835C2 (en) | Method of control of main rotor of flying vehicle and device for realization of this method | |
RU2307766C1 (en) | Coaxial lifting system | |
US2934151A (en) | Helicopter rotor | |
RU2235662C2 (en) | Main-rotor hub | |
KR100810725B1 (en) | A vertical takeoff and landing aircraft | |
RU2281885C1 (en) | Main rotor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FA92 | Acknowledgement of application withdrawn (lack of supplementary materials submitted) |
Effective date: 20080603 |
|
FZ9A | Application not withdrawn (correction of the notice of withdrawal) |
Effective date: 20080811 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100421 |