АВТОМАТ ПЕРЕКОСА НЕСУЩЕГО ВИНТА ВЕРТОЛЕТА
HELICOPTER PROPELLER SKEWING AUTOMATIC

Изобретение относится к области авиационной техники, в частности к конструкциям автоматов перекоса несущего винта вертолета (далее - НВВ), которые могут быть использованы как в беспилотных, так и в пилотируемых вертолетах.
Известны автоматы перекоса НВВ, содержащие установленную на валу НВВ тарелку, включающую внешнюю часть, снабженную средствами регулировки угла наклона тарелки, и внутреннюю часть, содержащую сферический подшипник, имеющий наружную обойму, выполненную с возможностью изменения угла наклона тарелки, и снабженную средствами регулировки шага лопастей НВВ, и внутреннюю обойму, установленную на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него (см. патент РФ на изобретение №2490172 МПК В27С 27/605, опубл. 20.08.2013, №2261822, МПК В27С 27/605, опубл. 10.10.2005, №2402457, МПК В27С 27/32, опубл. 27.10.2010). К недостаткам известных устройств можно отнести низкую износостойкость, малый ресурс работы и возможность заклинивания подшипников скольжения, которые используются в автомате перекоса НВВ для изменения шага НВВ.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является традиционный автомат перекоса НВВ, содержащий установленную на валу НВВ тарелку, включающую внешнюю часть, снабженную средствами регулировки угла наклона тарелки, и внутреннюю часть, содержащую сферический подшипник, имеющий наружную обойму, выполненную с возможностью изменения угла наклона тарелки, и снабженную средствами регулировки шага лопастей НВВ, и внутреннюю обойму, установленную на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него (см. Автомат перекоса - Википедия. Интернет-сайт ru.wikipedia.org). К недостаткам известного устройства также можно отнести низкую износостойкость, малый ресурс работы и возможность заклинивания подшипников скольжения, которые используются в автомате перекоса НВВ для изменения шага НВВ.
Предлагаемое устройство направлено на решение технической проблемы и достижение технического результата, состоящего в улучшении эксплуатационных характеристик, повышении надежности, износостойкости и ресурса работы автомата перекоса НВВ за счет использования для перемещения его элементов конструкции тел качения, при наличии которых возникает трение качения с небольшими потерями энергии и износом.
Данный технический результат достигается тем, что в автомате перекоса НВВ, содержащем установленную на валу НВВ тарелку, включающую внешнюю часть, снабженную средствами регулировки угла наклона тарелки, и внутреннюю часть, содержащую сферический подшипник, имеющий наружную обойму, выполненную с возможностью изменения угла наклона тарелки, снабженную средствами регулировки шага лопастей НВВ, и внутреннюю обойму, установленную на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него, внутренняя обойма сферического подшипника и/или наружная обойма сферического подшипника оснащены изнутри телами качения.
При этом предпочтительно, чтобы содержащийся в средствах регулировки шага лопастей НВВ корпус слайдера качалок, установленный на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него, был выполнен в виде обоймы подшипника, оснащенной изнутри телами качения, а тела качения были выполнены в виде шариков.
Выполнение внутренней обоймы сферического подшипника и/или наружной обоймы сферического подшипника оснащенными изнутри телами качения обеспечивает (присущие подшипникам качения) улучшение эксплуатационных характеристик, повышение износостойкости и ресурса работы за счет того, что при таком выполнении этих элементов конструкции автомата перекоса имеет место их перемещение с использованием тел качения, при наличии которых возникает трение качения с небольшими потерями энергии и износом.
Аналогичным образом обеспечивается достижение технического результата и при выполнении в средствах регулировки шага лопастей НВВ, корпуса слайдера качалок, установленного на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него, в виде обоймы подшипника, оснащенной изнутри телами качения.
Элементы автомата перекоса НВВ, которые выполнены с возможностью перемещения вдоль вала НВВ (внутренняя обойма сферического подшипника, корпус слайдера качалок), могут быть выполнены аналогично, например, обоймам линейного подшипника, оснащенных изнутри телами качения (см., например, статью «Линейные подшипники - типы, особенности конструкции, применение» Интернет-сайт https://www.syl.ru/article/217597), а наружная обойма сферического подшипника, оснащенная изнутри телами качения, может быть выполнена аналогично, например, наружным обоймам сферического подшипника качения (см., например, статью «Подшипники сферические. Особенности и преимущества» Интернет-сайт https://mir- podshipnikov.info/) или конструкции наружной обоймы автомобильного ШРУС (шарнир равных угловых скоростей, см., например, статью «Что такое ШРУС в автомобиле» Интернет-сайт https://autostuk.ru/chto-takoe-shrus-v-avtomobile.html). При этом конструктивное выполнение этих элементов конструкции может быть любым из числа известных, существенным является лишь возможность выполнения ими указанных функций.
На чертеже схематично представлен общий вид предлагаемого автомата перекоса НВВ.
Автомат перекоса вала 1 НВВ содержит тарелку, состоящую из внешней части 2, снабженной средствами регулировки угла наклона тарелки (не показаны, так как широко известны и представляют собой тяги, подсоединенные к периферии внешней части 2 тарелки), и внутренней части, содержащей сферический подшипник, Сферический подшипник состоит из наружной обоймы 3, снабженной средствами регулировки шага лопастей НВВ, которые могут содержать корпус 4 слайдера качалок, установленный на валу НВВ с возможностью перемещения вдоль него, связанный с тягами 5 регулировки шага лопастей НВВ, и внутреннюю обойму 6. Корпус 4 слайдера качалок, выполненный в виде наружной обоймы подшипника, наружная обойма 3 сферического подшипника, внутренняя обойма 6 сферического подшипника оснащены изнутри, соответственно, телами 7, 8, 9 качения. Тела качения 7, 8, 9 могут иметь различную форму, например ролики, шарики и т.п., но предпочтительно их выполнение в виде шариков, которые и показаны на чертеже. Также на чертеже показано, что все перемещающиеся элементы конструкции автомата перекоса НВВ, а именно: внутренняя 6 и наружная 3 обоймы сферического подшипника, корпус 4 слайдера качалок оснащены изнутри телами качения, однако оснащен изнутри телами качения может быть один из них, а остальные могут иметь обоймы подшипника скольжения.
Предлагаемый автомат перекоса НВВ работает следующим образом.
Функционирование автомата перекоса НВВ в целом аналогично функционированию обычного традиционного автомата перекоса, только в отдельных перемещающихся его элементах конструкции имеет место трение качения. Общий шаг НВВ регулируется через перемещение вращающейся внутренней части тарелки, в частности внутренней обоймы 6 сферического подшипника вместе с корпусом 4 слайдера качалок вдоль вала 1 НВВ. Соответственно, внутренняя часть тарелки перемещается по шарикам 9, а корпус 4 слайдера качалок - по шарикам 7 при низком уровне трения. При этом тяги 5 регулировки шага лопастей НВВ смещают цапфы крепления лопастей (не показаны) и обычным образом изменяют угол установки каждой лопасти на одинаковое значение.
Циклический шаг НВВ регулируется путем изменения угла наклона тарелки относительно НВВ. Воздействуя на периферийную область не вращающейся внешней части 2 тарелки через средства регулировки угла наклона тарелки (не показаны), осуществляют изменение угла наклона этой части 2 тарелки, которая при этом поворачивает внутреннюю часть тарелки на сферическом подшипнике, наружная обойма которого перемещается по шарикам 8 наружной обоймы 3 подшипника. Соответственно, тяги 5 смещают цапфы крепления лопастей, вызывая циклическое изменение углов установки лопастей относительно среднего значения шага, определяемого положением корпуса 4 слайдера качалок.
Совместное управление циклическим и общим шагом осуществляется одновременным наклоном и вертикальным перемещением тарелки.
Предлагаемый автомат перекоса НВВ имеет хорошие эксплуатационные характеристики, высокие надежность и износостойкость, а также большой ресурс работы за счет уменьшения уровня трения между его перемещающимися элементами.