[發明專利]斜旋翼飛行器上抑制振動的方法

有效

• 申請號: 200880011744.6
• 申請日: 2008-04-11
• 公開（公告）號: CN101657354A
• 公開（公告）日: 2010-02-24
• 發明（設計）人: 詹姆斯·A·威爾遜;查爾斯·L·巴克利;杰拉爾德·史密斯;杰弗里·B·克勞德
• 申請（專利權）人: 貝爾直升機泰克斯特龍公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所
• 代理人: 王景剛

技術領域

技術領域為斜旋翼飛行器上抑制振動的方法。

背景技術

貝爾-奧古斯塔BA609被認為是世界上第一架經過認證的民用斜旋翼飛 行器，該飛行器能在直升機飛行模式和飛機飛行模式之間轉換。圖1是BA609 斜旋翼飛行器11的斜視圖，具有中部機身13和從其橫向延伸的機翼15。吊 艙17樞轉安裝在每個機翼15的外端，每個吊艙容納引擎(未示出)，引擎 配置成旋轉相連的多葉片旋翼19。吊艙17示出處于中間角度位置，該位置 介于飛機模式或機翼承擔飛行的水平位置和直升機模式或旋翼承擔飛行的 垂直位置之間。旋翼19反向旋轉，并且示出處于對稱分度配置，此時反向 旋轉的左右旋翼19的葉片具有相同的角度位置并且彼此同相操作。換句話 說，一個旋翼19的葉片與另一個旋翼19的葉片同時經過機身。

隨著操作過程中旋翼組件19的旋轉，產生從旋翼傳向機翼15和機身13 的振動。在直升機模式飛行中，BA609顯示出頻率為旋翼每圈三個周期的可 接受的振動(3/rev＝28.5Hz)。但是，測試表明，隨著旋翼速度降低到飛機模 式，則飛行器承受明顯更高的振動(3/rev＝23.9Hz)。特別是，機頭和駕駛艙 的振動變得無法接受。3/rev振動是首要關心的問題，因為BA609是三葉片 飛行器，并且最強的固定系統激勵發生在3倍于旋翼旋轉速度的頻率。

圖2是飛行器11的示意圖，吊艙旋轉到飛機模式飛行位置。旋翼19的 葉片導致橫向剪切力，該力由箭頭21、23表示，并且這些力導致相反且偏 移的橫向振動，由箭頭25、27表示。垂直剪切力由箭頭29、31表示，并且 這些剪切力導致相同方向的垂直振動，由箭頭33、35表示。由于振動33、 35方向相同，所以振動33、35相組合，增大了機身13上感覺到的振動幅度。

已經提出了各種方法和裝置來降低操作過程中傳遞到斜旋翼飛行器機 身中的振動，但是仍然存在缺陷。

附圖說明

圖1是現有技術中的斜旋翼飛行器的斜視圖；

圖2是具有現有對稱旋翼配置的斜旋翼飛行器的正視圖；

圖3是具有非對稱旋翼配置的斜旋翼飛行器的正視圖；

圖4是圖3所示飛行器的機架一部分的斜視圖，機架具有安裝在其中的 振動抑制裝置；

圖5是圖4所示機架一部分的放大斜視圖；

圖6是圖4所示機架一部分的放大斜視圖；

圖7是振動抑制裝置的斜視圖，去掉了該裝置殼體的一部分。

具體實施方式

對于所有的旋翼飛行器來說，控制機艙振動是一個重要的關注點，并且 文中所述的振動系統設計成使用振動抑制單元(VSU)為BA609或者其他 斜旋翼飛行器提供局部振動處理功能。VSU可以是被動式的，諸如Frahm 型VSU，也可以是主動式的，諸如電氣操作的VSU，或者也可以是綜合式 的。VSU在與飛行器旋翼非對稱分度一起使用時，特別有效。

圖3是BA609飛行器37的示意圖，該飛行器類在結構和操作方面類似 于上述的飛行器11。為了旋翼41在飛機模式飛行過程中反向旋轉在機身39 上的垂直振動，旋翼41可以如圖所示非對稱分度，以便旋翼的葉片彼此相 位相差60度。換句話說，一個旋翼41的每個葉片與另一個旋翼41的每個 葉片不同時通過機身。

對于三葉片旋翼來說，60度分度導致產生的力存在180度的相差。為了 確定葉片更多或更少的旋翼所需的分度量，使用方程：

P(分度)＝P(相差)/N

其中P(分度)是具有N個葉片的旋翼相對于彼此所需的分度的度數， 以實現產生的力的期望P(相差)相差度數。對于飛行器37來說，該方程 計算為：

60度＝180度/3，

所以三葉片旋翼41之間的相對分度量為60度。