用于飛行器的涵道旋翼以及旋翼飛行器的制造方法
【專利摘要】一種涵道旋翼，用于旋翼飛行器并包括旋轉(zhuǎn)組件；旋轉(zhuǎn)組件(15)設(shè)置在通道中以繞對稱軸線(AX1)轉(zhuǎn)動(dòng)，且具有多個(gè)均固定于轂(16)的槳葉(20)，各槳葉滿足如下扭轉(zhuǎn)關(guān)系，即扭轉(zhuǎn)角(α)為0°≤α≤5°。各槳葉沿翼展方向包括第一區(qū)域(21)和后接的第二區(qū)域(22)，第二區(qū)域具有后掠部并有第二后緣(30'')，第二后緣位于第一區(qū)域的第一后緣(30')下游。各第一區(qū)域(21)均包括由緊固裝置(40)連接于轂(16)的根部(24)，緊固裝置具有不帶有間隙的滾珠軸承(45)和錐形層疊鄰抵件(50)。該涵道旋翼的操作比某些涵道尾部旋翼的操作更線性。本發(fā)明還涉及一種具有上述涵道旋翼的旋翼飛行器。
【專利說明】用于飛行器的涵道旋翼以及旋翼飛行器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請要求2013年5月3日提交的法國專利申請第1301033號(hào)的優(yōu)先權(quán)，該申請的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。
[0002]本發(fā)明涉及一種用于旋翼飛行器的涵道旋翼，并且還涉及一種具有此種旋翼的旋翼飛行器，更具體地涉及一種直升飛機(jī)的尾部旋翼。
[0003]因此，本發(fā)明屬于飛行器旋翼的特定【技術(shù)領(lǐng)域】。
發(fā)明背景
[0004]例如，直升飛機(jī)一般具有單個(gè)主旋翼，該單個(gè)主旋翼由至少一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)械地驅(qū)動(dòng)，且該主旋翼為直升飛機(jī)提供升力和推力。
[0005]此種類型的直升飛機(jī)還設(shè)有尾部旋翼，該尾部旋翼執(zhí)行反扭矩功能，以補(bǔ)償由于主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的偏航扭矩，且該尾部旋翼橫向地施加推力。
[0006]此外，尾部旋翼通過施加正的或負(fù)的橫向推力使得飛行員能控制直升飛機(jī)的偏航以及轉(zhuǎn)向運(yùn)動(dòng)。
[0007]非涵道尾部旋翼已知用于執(zhí)行此種功能，并且為了方便起見該旋翼稱為“典型的”尾部旋翼。通常，非涵道尾部旋翼安裝在尾部穩(wěn)定器的頂端附近的一側(cè)上或者直升飛機(jī)的尾桁的一個(gè)端部上。
[0008]此種非涵道尾部旋翼已廣泛地使用。然而,還可使用諸如商標(biāo)名為Fenestronis^A旋翼之類的涵道尾部旋翼。
[0009]涵道尾部旋翼包括設(shè)置在穿過直升飛機(jī)的垂直尾翼而形成的通道中的旋翼，該通道的對稱軸線基本上垂直于直升飛機(jī)的垂直前后對稱平面。
[0010]于是，直升飛機(jī)的垂直尾翼的流線型結(jié)構(gòu)圍繞所述通道并且由此圍繞尾部旋翼，且通道的壁本身也被本領(lǐng)域技術(shù)人員稱為“涵道”，這就解釋了為何該旋翼被稱為“涵道尾部旋翼”。為了在下文描述中簡便起見，此種旋翼被稱為“涵道旋翼”。
[0011]該流線型結(jié)構(gòu)則保護(hù)尾部旋翼免受由于飛行器的外部構(gòu)件產(chǎn)生的沖擊。類似地，該流線型結(jié)構(gòu)通過防止地面人員受到尾部旋翼傷害而提高了底面人員的安全性。
[0012]圍繞其中設(shè)有尾部旋翼的通道的此種流線型結(jié)構(gòu)防止噪聲相對于旋翼飛行器向前、向下以及朝后傳播，而非涵道尾部旋翼則沿所有方向傳播噪聲。
[0013]通常，涵道旋翼具有帶有轂的旋翼，該轂承載有多個(gè)在涵道的通道中轉(zhuǎn)動(dòng)的槳葉。
[0014]每個(gè)槳葉可例如通過有時(shí)被稱為“扭曲條帶”的、能夠扭曲變形的條帶固定于轂。具有彈性體構(gòu)件的軸承設(shè)置在每個(gè)槳葉和轂的本體之間。這些軸承賦予槳葉繞槳距軸線進(jìn)行翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)以改變槳距的自由度，并且還賦予槳葉一定的自由度來執(zhí)行拍動(dòng)和擺振運(yùn)動(dòng)。
[0015]每個(gè)槳葉還可具有承載槳距桿的軸套。旋翼的槳距桿則連接于槳距控制盤。因此，飛行器包括用于經(jīng)由控制盤來控制槳葉槳距的控制裝置。通常，此種控制裝置包括踏板。
[0016]每個(gè)槳葉還可包括至少一個(gè)平衡配重，例如被稱為“中國式配重”的配重。
[0017]此外，涵道旋翼槳葉通常在大量扭轉(zhuǎn)的情形下呈矩形形狀。
[0018]應(yīng)注意到的是，槳葉的幾何扭轉(zhuǎn)可由相對于槳葉的參照平面而在每個(gè)槳葉截面的翼弦軸線之間形成的角度所限定。有時(shí)，每個(gè)槳葉截面相對于槳葉的槳距變化軸線扭過相對于一個(gè)上述參照平面而識(shí)別的角度。在這些情形下，術(shù)語“扭轉(zhuǎn)關(guān)系”用于指代所述扭轉(zhuǎn)角沿槳葉翼展改變的方式。
[0019]涵道旋翼的槳葉進(jìn)行較大程度地扭轉(zhuǎn)，而將兩個(gè)不同截面分開的扭轉(zhuǎn)角可能例如是大約20度。
[0020]在槳葉上游，通道中的空氣流所具有的入射角根據(jù)它們沿著槳葉的橫跨位置而改變。因此，空氣流相對于槳葉根部的入射角通常不同于在槳葉的遠(yuǎn)端上游的空氣流的入射角。
[0021 ] 為了產(chǎn)生均勻的導(dǎo)流速度，制造商將每個(gè)槳葉扭轉(zhuǎn)以考慮這些不同的入射角。
[0022]此外，轂通過固定于涵道的動(dòng)力傳動(dòng)齒輪箱、例如通過旋翼的下游支承桿而驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)。這些支承桿可以是流線型的以構(gòu)成靜止葉片，這些靜止葉片用于引導(dǎo)旋翼下游的空氣流的流動(dòng)方向。在這些情形下，包括這些支承桿的組件有時(shí)稱為用于空氣流的定子引導(dǎo)葉片組件。
[0023]應(yīng)注意的是，術(shù)語“上游”和“下游”是關(guān)于空氣通過通道的流動(dòng)方向來限定。
[0024]應(yīng)理解的是，術(shù)語“涵道旋翼”在下文用于表示整個(gè)組件，該整個(gè)組件具體包括涵道、所述的旋翼、動(dòng)力傳動(dòng)齒輪箱以及位于槳葉下游的引導(dǎo)葉片。因此，涵道旋翼具體包括涵道和存在于由該涵道所限定的通道內(nèi)的構(gòu)件。
[0025]文獻(xiàn)FR1531536描述了此種涵道尾部旋翼。每個(gè)槳葉均包括能夠扭轉(zhuǎn)的細(xì)長構(gòu)件，該細(xì)長構(gòu)件藉由螺栓固定于轂。細(xì)長構(gòu)件可包括多個(gè)彼此接觸的薄型條帶。
[0026]文獻(xiàn)FR2719554描述了具有浮動(dòng)槳葉的涵道反扭矩旋翼。每個(gè)槳葉都由基腳部分連接于轂，該基腳部分包括至少一個(gè)可繞槳距變化軸線扭轉(zhuǎn)的臂。臂則容納在槳葉根部的套筒中，該套筒具有兩個(gè)承載表面，其中，套筒以有徑向間隙的情形下夾裝在轂的兩個(gè)軸承中。
[0027]文獻(xiàn)EP1778951描述了一種用于直升飛機(jī)的反扭矩裝置。該裝置具有彎刀形的槳葉。
[0028]在這些情形下，涵道旋翼具有有利的功能特征。
[0029]然而，旋翼飛行器的涵道尾部旋翼的性能會(huì)不同于非涵道尾部旋翼的性能。該性能可通過如下特征曲線來說明:該特征曲線示出尾部旋翼所產(chǎn)生的、隨用于控制尾部旋翼的槳葉槳距的裝置的位置、例如踏板位置而改變的推力。
[0030]繪制出傳統(tǒng)非涵道尾部旋翼對于控制作用的響應(yīng)的特征曲線是基本上線性的。
[0031]相反，在控制裝置位于需要較少推力或甚至并不需要推力的中間范圍時(shí)，涵道尾部旋翼的特征曲線具有相對平坦的部分。該中間范圍與中間飛行階段相對應(yīng)，該中間飛行階段在需要使推力指向主旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)方向的階段和需要使推力指向與主旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)方向相反的方向的階段之間發(fā)生。
[0032]換言之，在該中間飛行階段，改變控制裝置的位置并不會(huì)導(dǎo)致推力變化，而該推力變化則等同于在相同幅度的控制作用下于靜止階段期間會(huì)獲得的推力變化。
[0033]這個(gè)特征是眾所周知的。在這些情形下，飛行員例如知道將控制裝置適當(dāng)?shù)匾七^較大的距離，以在中間飛行階段期間，獲得來自涵道尾部旋翼的響應(yīng)。上述情形會(huì)是不舒適的，但由于涵道尾部旋翼的優(yōu)點(diǎn)而仍是可接受的。
[0034]此外，保持槳葉的軸承會(huì)趨于相對快速地磨損。
[0035]文獻(xiàn)FR2271121落在了本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】之外，且描述了一種用于將槳葉聯(lián)接于旋轉(zhuǎn)機(jī)翼的桅桿軛架的裝置。
[0036]該裝置對于每個(gè)槳葉包括一個(gè)緊固構(gòu)件。每個(gè)緊固構(gòu)件首先尤其是經(jīng)由彈性體軸承鉸接于軛架，其次設(shè)有螺接于槳葉的四個(gè)凸部。此外，每個(gè)緊固構(gòu)件都聯(lián)接于用于控制槳葉槳距的管件。
[0037]此外已知的是文獻(xiàn)FR2628062、EP0493303 以及 DE102007062490。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0038]因此，本發(fā)明的目的是提出一種穩(wěn)固的涵道尾部旋翼，該涵道尾部旋翼所具有的操作趨于比某些涵道尾部旋翼的操作更線性。
[0039]因此，本發(fā)明涉及一種用于控制旋翼飛行器的偏航運(yùn)動(dòng)的涵道旋翼，該涵道旋翼包括限定氣流通道的涵道。涵道旋翼還具有旋轉(zhuǎn)組件，該旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在通道中以繞通道的對稱軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，且該旋轉(zhuǎn)組件具有多個(gè)槳葉，每個(gè)槳葉均固定于轂。
[0040]在這些情形下，每個(gè)槳葉均包括扭轉(zhuǎn)關(guān)系，該扭轉(zhuǎn)關(guān)系限定了在O度(含O度)至5度(含5度)范圍內(nèi)的最大扭轉(zhuǎn)角。
[0041]每個(gè)槳葉沿翼展方向包括基腳第一區(qū)域，該基腳第一區(qū)域固定于轂并且后接有端部第二區(qū)域，該第二區(qū)域從第一區(qū)域徑向地延伸至槳葉的遠(yuǎn)端，且該第二區(qū)域具有后掠部并設(shè)有第二后緣，該第二后緣沿槳葉在通道中的轉(zhuǎn)動(dòng)方向而位于第一區(qū)域的第一后緣下游。
[0042]每個(gè)第一區(qū)域均包括根部，該根部由緊固裝置連接于轂，該緊固裝置設(shè)有滾珠軸承和錐形層疊鄰抵件。
[0043]因此，該涵道旋翼設(shè)有槳葉，這些槳葉具有較小或甚至是O的最大扭轉(zhuǎn)角。應(yīng)注意的是，該特征意味著每個(gè)截面都具有相對于參照截面、例如基腳截面在O度(含O度)至5度(含5度)范圍內(nèi)的扭轉(zhuǎn)角。扭轉(zhuǎn)可以是連續(xù)的，且最大扭轉(zhuǎn)角在槳葉的基腳截面和端部截面之間。
[0044]軸承則可以是“不具有間隙”的滾珠軸承，即軸承所具有的工作間隙在一毫米的百分之幾量級(jí)上。因此，不具有間隙的滾珠軸承是間隙最小化的滾珠軸承，該間隙可小于一毫米的十分之一。
[0045]在這些情形下，本發(fā)明克服了如下技術(shù)偏見，即Fenestron槳葉需具有例如20度量級(jí)的較大扭轉(zhuǎn)幅度。
[0046] 申請人:已發(fā)現(xiàn)，在涵道旋翼的特征曲線中觀察到的非線性區(qū)域基于具有較大扭轉(zhuǎn)量的槳葉而產(chǎn)生。
[0047]當(dāng)槳葉具有位于較窄范圍內(nèi)的槳距角時(shí)，同時(shí)給定槳葉的扭轉(zhuǎn)，則槳葉的根部和槳葉的端部趨于相對于氣流具有相反的入射角。槳葉的根部則趨于產(chǎn)生沿一個(gè)方向的推力，而槳葉的端部趨于施加沿相反方向的推力。
[0048]在這些情形下，當(dāng)飛行員將槳葉槳距設(shè)定在上述范圍內(nèi)時(shí)，涵道旋翼趨于不起作用。
[0049]通過使用扭轉(zhuǎn)程度較小或不扭轉(zhuǎn)的槳葉，上述問題得以解決。槳葉的所有截面則沿相同方向施加推力。然而，該技術(shù)導(dǎo)致涵道旋翼的性能退化，這解釋了為何該技術(shù)未被使用的原因。為了避免過度退化對于涵道旋翼所產(chǎn)生的最大推力造成過大限制，本發(fā)明提出了將較小扭矩量的使用與槳葉中具有后掠部的端部第二區(qū)域聯(lián)合起來。
[0050]后掠部減小空氣相對于槳葉型面的入射角，并且防止失速的出現(xiàn)。后掠部使得扭轉(zhuǎn)程度較小或并不扭轉(zhuǎn)的槳葉能以高速繞旋翼的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線轉(zhuǎn)動(dòng)，而不會(huì)發(fā)生失速。在這些情形下，后掠部允許涵道旋翼通過快速地轉(zhuǎn)動(dòng)來產(chǎn)生較高推力。
[0051]此外，如果槳葉在扭轉(zhuǎn)中具有一定的撓性，則端部區(qū)域會(huì)具有偏移部，該偏移部能趨于致使槳葉在該偏移部所產(chǎn)生的升力效應(yīng)下局部地變形。在這些情形下，適于確保將槳葉適當(dāng)?shù)囟ㄎ辉诤乐?，以避免?huì)趨于致使槳葉離開通道的拍動(dòng)變形，且應(yīng)理解的是，該變形由于所述槳葉的撓性而是可預(yù)見的。
[0052]此外，每個(gè)槳葉均由獨(dú)特的緊固裝置固定于轂，該緊固裝置基于使用滾珠軸承，以試圖減小現(xiàn)有技術(shù)中在彈性體軸承上所出現(xiàn)的摩擦。
[0053]普通的彈性體軸承提供了允許槳葉進(jìn)行拍動(dòng)和擺振運(yùn)動(dòng)的間隙。該工作間隙會(huì)趨于干擾涵道旋翼的操作并使得軸承退化。
[0054]當(dāng)涵道旋翼產(chǎn)生較高水平的推力時(shí)，施加在槳葉上的離心力趨于限制該間隙的效果。因此，在較小的推力下，槳葉能執(zhí)行擺振和拍動(dòng)，而擺振和拍動(dòng)則會(huì)導(dǎo)致軸承磨損。此夕卜，槳葉的這些運(yùn)動(dòng)會(huì)產(chǎn)生被機(jī)組人員感覺到的沖擊。
[0055]本發(fā)明的緊固裝置可對此進(jìn)行補(bǔ)救。
[0056]因此，上述特征的組合趨于使得穩(wěn)固涵道旋翼的特征曲線線性化。
[0057]該旋翼還可包括以下附加特征中的一個(gè)或多個(gè)。
[0058]借助示例,上述旋翼可具有較小的扭轉(zhuǎn)量。
[0059]然而，該最大扭轉(zhuǎn)角可以是O度。換言之，在該變型中，槳葉并不扭轉(zhuǎn)。該變型獲得良好的穩(wěn)定性，尤其是當(dāng)由涵道旋翼施加的推力是零時(shí)。
[0060]此外，第二區(qū)域可包括后掠部，該后掠部相對于槳葉的翼展具有至少30度的傾斜角。在不存在扭轉(zhuǎn)或存在極小的扭轉(zhuǎn)量的情形下，該后掠部可獲得令人滿意的推力。該后掠部用于通過局部地減小馬赫數(shù)，而在不會(huì)增大所發(fā)出噪聲的情形下使得槳葉的轉(zhuǎn)速最大化。
[0061]此外，槳葉上空氣動(dòng)力學(xué)推力的中心可位于從所述槳葉的尾緣延伸至所述軸承的幾何對稱軸線的空間中，以使得后掠部能在槳葉在扭轉(zhuǎn)中具有合適撓性的情形下局部地產(chǎn)生推力。
[0062]槳葉的重心可選地位于所述軸承的幾何對稱中心上，以避免軸承在離心力作用下變形。
[0063]此外，端部第二區(qū)域可包括空氣動(dòng)力學(xué)型面，每個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)型面所具有的翼弦均大于第一區(qū)域的型面的每個(gè)翼弦。
[0064]此外，軸承可選地是陶瓷滾珠軸承。此外，軸承可包括固定于槳葉根部的環(huán)形件。陶瓷滾子具有使得所謂“假壓痕”現(xiàn)象出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)最低的優(yōu)點(diǎn)。
[0065]離心力由錐形層疊鄰抵件吸收，而由于槳葉的任何拍動(dòng)或擺振運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的力由滾珠軸承吸收。應(yīng)注意的是，該設(shè)計(jì)并不需要使用扭轉(zhuǎn)條帶，由此可優(yōu)化轂的尺寸。
[0066]此外，該層疊鄰抵件可包括外部加強(qiáng)件和內(nèi)部加強(qiáng)件，且環(huán)形的彈性體構(gòu)件將內(nèi)部加強(qiáng)件連接于外部加強(qiáng)件，該根部穿過軸承和彈性體構(gòu)件，以藉由至少一個(gè)緊固桿固定于內(nèi)部加強(qiáng)件。
[0067]彈性體構(gòu)件包括連續(xù)的彈性體材料撓性層和剛性層。
[0068]緊固裝置是相對簡單且緊湊的。
[0069]內(nèi)部加強(qiáng)件則能可選地固定于轂。
[0070]此外，涵道旋翼對于每個(gè)槳葉包括一個(gè)槳距桿，每個(gè)槳距桿均鉸接于內(nèi)部加強(qiáng)件。
[0071]此外，至少一個(gè)平衡配重固定于所述內(nèi)部加強(qiáng)件。
[0072]兩個(gè)配重較佳地繞槳葉的槳距軸線對稱地固定在內(nèi)部加強(qiáng)件上，以避免在緊固裝置上產(chǎn)生任何側(cè)向力。
[0073]此外，所述彈性體構(gòu)件可具有徑向厚度，該徑向厚度順應(yīng)于從內(nèi)部加強(qiáng)件朝向外部加強(qiáng)件行進(jìn)的預(yù)定厚度減小關(guān)系而減小。該特征試圖確保不管直徑的變化如何、每個(gè)彈性體層都經(jīng)受相同的壓力。
[0074]最后，本發(fā)明提供一種包括本發(fā)明旋翼的旋翼飛行器。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0075]從下面參照附圖并以說明方式給出的實(shí)施例描述中，將更詳細(xì)地呈現(xiàn)本發(fā)明及其優(yōu)點(diǎn)，在附圖中:
[0076]圖1示出本發(fā)明的旋翼飛行器；
[0077]圖2是旋翼飛行器的涵道旋翼的視圖；
[0078]圖3是槳葉和用于固定槳葉的緊固裝置的視圖；
[0079]圖4是解釋槳葉的最大扭轉(zhuǎn)角的視圖；以及
[0080]圖5是示出減小槳距控制力的、稱為“中國式配重”的兩個(gè)平衡配重的視圖。
[0081 ] 在一幅以上附圖出現(xiàn)的元件在各幅圖中采用相同的附圖標(biāo)記。

【具體實(shí)施方式】
[0082]圖1示出了具有機(jī)身2的旋翼飛行器1，該機(jī)身承載有旋轉(zhuǎn)機(jī)翼3。該機(jī)身2包括承載尾翼5的尾桁4。該尾翼5包括本發(fā)明的涵道旋翼10，該涵道旋翼設(shè)有旋轉(zhuǎn)組件15。
[0083]參見圖2，涵道旋翼10包括穿過尾翼的涵道11。該涵道旋翼10則具有氣流通道12，該氣流通道沿著對稱軸線AXl通過涵道11。該對稱軸線AXl可基本上正交于旋翼飛行器的前后對稱平面。
[0084]在這些情形下，旋轉(zhuǎn)組件15設(shè)置在通道中以繞對稱軸線AXl轉(zhuǎn)動(dòng)。為此，涵道旋翼可包括諸如電動(dòng)機(jī)或動(dòng)力傳動(dòng)齒輪箱之類的驅(qū)動(dòng)裝置13，該驅(qū)動(dòng)裝置由通道12中的葉片14支承。旋轉(zhuǎn)組件還包括多個(gè)槳葉20，這些槳葉20由轂16驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)，而該轂由驅(qū)動(dòng)裝置13驅(qū)動(dòng)。
[0085]參見圖3，每個(gè)槳葉20都從根部24沿翼展方向延伸至遠(yuǎn)端23，該根部由緊固裝置50固定于轂16。更精確地說，每個(gè)槳葉都可分成包括根部24的第一區(qū)域21和包括遠(yuǎn)端23的第二區(qū)域22。
[0086]第一區(qū)域21則從根部延伸至到達(dá)從對稱軸線AXl徑向地測得的半徑R1，而第二區(qū)域22則從該半徑Rl延伸至遠(yuǎn)端23。
[0087]每個(gè)槳葉20都可扭轉(zhuǎn)。如圖4所示，槳葉在兩個(gè)不同截面P1、P2之間可具有最大扭轉(zhuǎn)幅度，該最大扭轉(zhuǎn)幅度位于O度至5度的范圍內(nèi)，且該范圍的端點(diǎn)都包括在該范圍內(nèi)。
[0088]兩個(gè)截面P1、P2之間的扭轉(zhuǎn)角α可例如在翼弦軸線C1、C2之間測得，該翼弦軸線將每個(gè)截面的前緣連接于后緣。術(shù)語“翼弦軸線”用于指代針對所測量的截面翼弦、將該截面的前緣連接于后緣的槳葉軸線。
[0089]最大角度可例如在槳葉的第一截面和構(gòu)成遠(yuǎn)端23的最后截面之間獲得。
[0090]然而，在一變型中，槳葉并不扭轉(zhuǎn)。所有的翼弦軸線則都位于單個(gè)平面內(nèi)。
[0091]參見圖3，第二區(qū)域后掠，從而具有向后偏移部25，即相對于第一區(qū)域向后偏移的一部分。
[0092]因此，槳葉的尾緣30具有在第一區(qū)域21中的第一尾緣30’，以及在第二區(qū)域22中的第二尾緣30’’。在這些情形下，第一尾緣30’位于第二尾緣30’’上游，而術(shù)語“上游”和“下游”應(yīng)被認(rèn)為隨槳葉在通道中的轉(zhuǎn)動(dòng)方向ROT而改變。
[0093]當(dāng)槳葉并不扭轉(zhuǎn)或者當(dāng)該最大扭轉(zhuǎn)幅度非常小，根據(jù)該變型并且對于撓性槳葉而言，該偏移部使得槳葉能在較高的旋翼轉(zhuǎn)動(dòng)速度下變形，以使得由涵道旋翼所施加的推力最大。
[0094]第二區(qū)域22的后掠部還可相對于平直槳葉具有30度的傾斜角。
[0095]此外，槳葉20的重心CG可位于緊固裝置50、尤其是緊固裝置50的軸承的幾何對稱軸線AX2附近。
[0096]可選的是，重心CG位于幾何軸線AX2上。
[0097]此外，緊固裝置包括與層疊鄰抵件50相關(guān)聯(lián)的滾動(dòng)軸承45。
[0098]該軸承45可包括具有陶瓷滾子的軸承，這些陶瓷滾子之間較佳地不具有間隙，且上述軸承具有內(nèi)圈46、多個(gè)滾子47以及外圈48。
[0099]內(nèi)圈46可表現(xiàn)為固定于槳葉根部24的環(huán)形件。根部則穿過固定于其上的內(nèi)圈46。
[0100]外圈48例如可固定于轂16的構(gòu)件17。
[0101]此外，層疊鄰抵件50是中空的錐形鄰抵件，且根部24穿過該錐形鄰抵件。因此，該層疊鄰抵件設(shè)有外部加強(qiáng)件51和內(nèi)部加強(qiáng)件52，且該外部加強(qiáng)件和內(nèi)部加強(qiáng)件之間夾有彈性體構(gòu)件55。根部24按序地穿過外部加強(qiáng)件51、然后穿過彈性體構(gòu)件55，并由緊固桿60固定于內(nèi)部加強(qiáng)件52。
[0102]外部加強(qiáng)件51可包括固定于軸承的外圈的環(huán)形件。該外部加強(qiáng)件51和上述外圈48則能夠一起形成單個(gè)結(jié)構(gòu)部件，且該單個(gè)結(jié)構(gòu)部件可通過機(jī)加工而作為單件來獲得。
[0103]外部加強(qiáng)件51則固定于轂的構(gòu)件17。
[0104]彈性體構(gòu)件55還可設(shè)有一系列彈性體材料的撓性層57和剛性層56。這些剛性層可例如是基于合金的金屬層或者例如是復(fù)合材料層。
[0105]此外，該彈性體構(gòu)件呈環(huán)錐形，該環(huán)錐形所具有的徑向厚度200順應(yīng)于從內(nèi)部加強(qiáng)件52朝向外部加強(qiáng)件51行進(jìn)的預(yù)定厚度減小關(guān)系而減小。
[0106]為了改變槳葉的槳距，涵道旋翼還具有鉸接于內(nèi)部加強(qiáng)件52的槳距桿70。
[0107]因此，該槳距桿70借助緊固桿60來使得外部加強(qiáng)件翻轉(zhuǎn)，由此改變槳葉20的槳距。層疊鄰抵件55能適應(yīng)此種翻轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。
[0108]施加在槳葉20上的離心力經(jīng)由緊固桿60、內(nèi)部加強(qiáng)件52、彈性體構(gòu)件以及外部加強(qiáng)件51接連地傳遞至轂16。
[0109]由于槳葉的拍動(dòng)和/或擺振運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的力被軸承45吸收。
[0110]參見圖5，涵道旋翼可包括至少一個(gè)平衡配重80，該至少一個(gè)平衡配重例如由緊固桿60固定于內(nèi)部加強(qiáng)件52。
[0111]當(dāng)然，本發(fā)明在其實(shí)施方式方面可有許多變型。盡管描述了若干實(shí)施例，但是容易理解，不可能窮舉地給出所有可能實(shí)施例。當(dāng)然可設(shè)想用等同裝置來替換所述裝置中的任一個(gè)都不超出本發(fā)明的范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種涵道旋翼(10)，所述涵道旋翼用于控制旋翼飛行器(I)的偏航運(yùn)動(dòng)，所述涵道旋翼(10)包括限定氣流通道(12)的涵道(11)，且所述涵道旋翼(10)具有旋轉(zhuǎn)組件(15)，所述旋轉(zhuǎn)組件設(shè)置在所述通道(12)中以繞所述通道(12)的對稱軸線(AXl)轉(zhuǎn)動(dòng)，且所述旋轉(zhuǎn)組件(15)具有多個(gè)槳葉(20)，每個(gè)所述槳葉均固定于轂(16)，其中: 每個(gè)槳葉(20)均包括扭轉(zhuǎn)關(guān)系，所述扭轉(zhuǎn)關(guān)系限定了最大扭轉(zhuǎn)角(α)在0° ^ a ^ 5°范圍內(nèi)； 每個(gè)槳葉(20)沿翼展方向包括基腳第一區(qū)域(21)，所述基腳第一區(qū)域固定于所述轂并且接著端部第二區(qū)域(22)，所述第二區(qū)域(22)從所述第一區(qū)域(21)徑向地延伸至所述槳葉(20)的遠(yuǎn)端(23)，且所述第二區(qū)域(22)具有后掠部并設(shè)有第二后緣(30’’)，所述第二后緣在槳葉(20)在所述通道(12)中的轉(zhuǎn)動(dòng)方向(ROT)上位于所述第一區(qū)域(21)的第一后緣(30’)下游；以及 每個(gè)所述第一區(qū)域(21)均包括根部(24)，所述根部由緊固裝置(40)連接于所述轂(16)，所述緊固裝置設(shè)有滾珠軸承(45)和錐形層疊鄰抵件(50)。
2.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述最大扭轉(zhuǎn)角(α)是O度。
3.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述槳葉(20)的重心(CG)位于所述軸承(45)的幾何對稱軸線(ΑΧ2)上。
4.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述軸承(45)是陶瓷滾珠軸承。
5.如權(quán)利要求4所述的旋翼，其特征在于，所述軸承(45)包括固定于所述根部(24)的環(huán)形件(46)。
6.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述層疊鄰抵件(50)包括外部加強(qiáng)件(51)和內(nèi)部加強(qiáng)件(52)，且環(huán)形的彈性體構(gòu)件(55)將所述內(nèi)部加強(qiáng)件(52)連接于所述外部加強(qiáng)件(51)，所述根部(24)穿過所述軸承(45)和所述彈性體構(gòu)件(55)以藉由至少一個(gè)緊固桿(60)固定于所述內(nèi)部加強(qiáng)件(52)。
7.如權(quán)利要求6所述的旋翼，其特征在于，所述內(nèi)部加強(qiáng)件(52)固定于所述轂(16)。
8.如權(quán)利要求6所述的旋翼，其特征在于，所述涵道旋翼(10)對于每個(gè)所述槳葉包括一個(gè)槳距桿(70)，每個(gè)所述槳距桿(70)均鉸接于內(nèi)部加強(qiáng)件(52)。
9.如權(quán)利要求6所述的旋翼，其特征在于，至少一個(gè)平衡配重(80)固定于所述內(nèi)部加強(qiáng)件(52)。
10.如權(quán)利要求6所述的旋翼，其特征在于，所述彈性體構(gòu)件(55)具有徑向厚度(200)，所述徑向厚度順應(yīng)于從所述內(nèi)部加強(qiáng)件(52)朝向所述外部加強(qiáng)件(51)行進(jìn)的預(yù)定厚度減小關(guān)系而減小。
11.如權(quán)利要求6所述的旋翼，其特征在于，所述彈性體構(gòu)件(55)包括連續(xù)的彈性體材料撓性層(57)以及剛性層(56)。
12.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述第二區(qū)域(22)包括后掠部，所述后掠部具有至少30度的傾斜角。
13.如權(quán)利要求1所述的旋翼，其特征在于，所述軸承(45)是不具有間隙的滾珠軸承。
14.一種旋翼飛行器(I)，其中所述旋翼飛行器(I)包括如權(quán)利要求1所述的涵道旋翼(10)。
【文檔編號(hào)】B64C27/32GK104129499SQ201410182120
【公開日】2014年11月5日 申請日期:2014年4月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年5月3日
【發(fā)明者】B·瑟坦 申請人:空客直升機(jī)