KR20090033241A - Centrifugal bearing with stable pitching moment - Google Patents
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Abstract
안정된 피칭 모멘트를 제공하는 수단을 갖는 원심력 베어링이 개시된다. 원심력 베어링은 선택적으로 코닝 수단을 구비할 수 있다. 원심력 베어링을 갖는 로터 시스템이 개시된다. 원심력 베어링을 갖는 회전익 항공기가 개시된다. Disclosed are centrifugal bearings having means for providing a stable pitching moment. Centrifugal bearings may optionally have corning means. A rotor system with centrifugal bearings is disclosed. A rotorcraft is disclosed having a centrifugal bearing.
Description
본 발명은 전반적으로 회전익 항공기 분야, 보다 구체적으로는 회전익 항공기용 로터 시스템 분야에 관한 것이다. The present invention relates generally to the field of rotorcraft aircraft, and more particularly to the field of rotor systems for rotorcraft aircraft.
회전익 항공기는 매우 오랜 시간 동안 지속되었다. 회전익 항공기의 여러 설계는 로터 블레이드 또는 에어포일이 중앙 마스트를 중심으로 회전될 때에 발생되는 추력의 양을 변경시키기 위한 노력으로 피치 변경축을 중심으로 로터 블레이드 또는 에어포일의 피치를 변경시키는 수단을 포함한다. 블레이드의 피치를 변경시키기 위해 알려진 다양한 수단 중에 공통의 구성요소로는 대체로 수직인 피치 링크와 대체로 수평인 피치 혼이 있다. Rotary wing aircraft lasted a very long time. Several designs of rotary wing aircraft include means for changing the pitch of the rotor blades or airfoils around the pitch change axis in an effort to change the amount of thrust generated when the rotor blades or airfoils are rotated about the center mast. . Common components among the various known means for changing the pitch of the blades are generally vertical pitch links and generally horizontal pitch horns.
피치 링크는 일반적으로 일단부가 제어 장치(보통, 스와시 플레이트)에 부착되고 타단부가 피치 혼에 부착되는 로드형 구조물이다. 피치 혼은 또한 블레이드에 부착된다. 피치 링크는 피치 혼에 부착되어 피치 링크가 피치 링크의 길이방향 축선을 따라 병진될 때에 피치 혼이 섭동된다. 피치 혼의 섭동은 이 피치 혼에 부착된 블레이드가 블레이드의 피치 변경축을 중심으로 회전되게 한다. 유감스럽게도, 피치 혼이 블레이드를 회전시킬 때에, 피치 혼 및 또한 피치 링크에 블레이드 의 고유의 질량/관성으로부터 생기는 바람직하지 못한 반동 모멘트가 작용된다. 대부분의 블레이드는 대관성축과 소관성축을 갖도록 일반화될 수 있고, 대관성축은 코드 길이의 방향성과 연관된다. 통상, 블레이드는 일반적으로 지면에 평행한 코드 길이와 평탄하게 놓이는 경향이 있다. 동작시에, 피치 혼이 추력을 생성하도록 보다 큰 받음각으로 블레이드를 회전시킬 때에, 동시에 블레이드는 초기의 보다 낮은 받음각 위치에서 벗어나는 회전에 대항한다. Pitch links are generally rod-shaped structures with one end attached to a control device (usually a swash plate) and the other end attached to a pitch horn. The pitch horn is also attached to the blade. The pitch link is attached to the pitch horn so that the pitch horn perturbs when the pitch link is translated along the longitudinal axis of the pitch link. Perturbation of the pitch horn causes the blades attached to the pitch horn to rotate about the pitch change axis of the blade. Unfortunately, when the pitch horn rotates the blade, an undesired reaction moment resulting from the blade's inherent mass / inertia is applied to the pitch horn and also the pitch link. Most blades can be generalized to have a large inertial axis and an inertial axis, which are associated with the directionality of the cord length. In general, blades generally tend to lie flat with cord lengths parallel to the ground. In operation, as the pitch horn rotates the blade at a larger angle of attack to produce thrust, the blade simultaneously counteracts a rotation that deviates from the initial lower angle of attack position.
피치 링크와 피치 혼이 피치 변경축을 중심으로 블레이드를 회전시키는 데에 필요한 힘에 고의로 노출될 때에, 피치 링크와 피치 혼은 또한 의도되지 않은 반동 모멘트로 인해 전달되는 합력을 견뎌야 한다. 이들 힘은 회전익 항공기 설계자에게 알려져 있기 때문에, 피치 링크, 리치 혼 및 관련 구성요소들은 적어도 전술한 의도된 힘 및 의도되지 않은 힘의 총합을 견디도록 설계되어야 한다. When the pitch link and pitch horn are deliberately exposed to the force needed to rotate the blade about the pitch change axis, the pitch link and pitch horn must also withstand the forces transmitted due to unintended recoil moments. Because these forces are known to rotorcraft aircraft designers, pitch links, rich horns and related components must be designed to withstand at least the sum of the intended and unintended forces described above.
보통, 피치 링크, 피치 혼 및 관련 구성요소들은 간단히 크기가 정해지고, 형성되며, 예상되는 힘들의 총합을 처리할 수 있는 재료로 구성된다. 블레이드에 의해 전달되는 의도되지 않은 반동 모멘트에 적응하기 위하여, 피치 링크, 피치 혼 및 관련 구성요소들은 필연적으로 대형화되고, 중형화되며 불편하게 형성되고/형성되거나 구성요소들이 의도되지 않은 반동 모멘트에 대한 노출을 견딜 필요가 없었다면 요구되는 것보다 더 고가의 재료로 구성된다. Usually, pitch links, pitch horns and related components are simply sized, formed, and consist of a material that can handle the expected sum of forces. In order to adapt to the unintentional recoil moment delivered by the blades, the pitch link, pitch horn and associated components are inevitably large, medium and inconveniently formed and / or for recoil moments where the components are not intended. If it did not have to withstand exposure, it would consist of more expensive materials than required.
또한, 추가적인 하드웨어 없이, 다수의 블레이드에 의해 유발된 의도하지 않은 반동 모멘트는 일반적으로 제어 시스템을 통해 파일롯 입력 장치까지 도중 내내 전달된다. 반동 모멘트는 파일롯이 블레이드를 피칭시킴으로써 추력을 증가시키려 고 할 때에 추가적인 저항으로서 파일롯이 경험하게 된다. 파일롯이 흔히 경험하는 저항력은 상당하여, 의도되지 않은 다수의 반동 모멘트의 총합을 파일롯이 인식하는 것을 무효로 하려고 할 때에 제어 시스템 내에 유압 보정 장치를 통합해야 하는 원인이 된다. 전술한 바와 유사하게, 의도되지 않은 반동 모멘트의 전체량을 보정할 수 있는 유압 시스템의 추가는 전체 제어 시스템 설계에 중량, 비용 및 패키지 제약을 바람직하지 못하게 추가시킨다. In addition, without additional hardware, unintended kickback moments caused by multiple blades are generally transmitted all the way through the control system to the pilot input device. Recoil moment is experienced by the pilot as additional resistance as the pilot attempts to increase thrust by pitching the blades. The resistance experienced by pilots is often significant, causing the hydraulic compensator to be incorporated into the control system when attempting to invalidate the pilot's perception of the total number of unintentional kickback moments. Similar to the foregoing, the addition of a hydraulic system capable of correcting the total amount of unintended kickback moments adds undesirable weight, cost and package constraints to the overall control system design.
마지막으로, 몇몇의 보다 고성능의 에어포일은 바람직하지 못한 보다 큰 반동 피칭 모멘트를 갖는 경향이 있다. 고성능 에어포일의 사용은 바람직하지 못한 보다 큰 반동 피칭 모멘트의 부정적인 영향이 유리하게 처리 및 해결될 때까지 계속 덜 매력적이 된다. Finally, some higher performance airfoils tend to have undesirably higher recoil pitching moments. The use of high performance airfoils continues to be less attractive until the negative effects of undesired larger recoil pitching moments are advantageously addressed and resolved.
전술한 블레이드 피치 변경 메카니즘은 회전익 항공기에서 중요한 발전을 보여주지만, 상당한 단점이 남아 있다. The blade pitch change mechanism described above represents a significant advance in rotary wing aircraft, but significant drawbacks remain.
일정한 피칭 모멘트를 제공하는 원심력 베어링에 대한 요구가 존재한다. There is a need for centrifugal bearings that provide a constant pitching moment.
따라서, 본 발명의 목적은 일정한 피칭 모멘트를 제공하는 원심력 베어링을 제공하는 것이다. It is therefore an object of the present invention to provide a centrifugal bearing that provides a constant pitching moment.
이 목적은 일정한 피칭 모멘트를 제공하는 피칭 수단을 갖는 원심력 베어링을 제공함으로써 달성된다. This object is achieved by providing a centrifugal force bearing with a pitching means that provides a constant pitching moment.
본 발명은, (1)바람직하지 못한 블레이드의 반동 피칭 모멘트를 감소시키는 저가 및 경량의 수단을 제공하는 것, (2)바람직하지 못한 힘이 파일롯 입력 장치로 전달되는 것을 감소시키는 것, (3)제어 시스템 구성요소들의 강도를 상당히 증가시킬 필요가 없이 고성능의 에어포일을 사용할 수 있는 것을 비롯하여 상당한 이점을 제공한다. The present invention is directed to providing a low cost and lightweight means for reducing the recoil pitching moment of undesired blades, and reducing the transfer of undesirable forces to the pilot input device. It offers significant advantages, including the use of high performance airfoils without the need to significantly increase the strength of control system components.
추가 목적, 특징 및 이점은 이하에 기재된 설명에서 명백할 것이다. Further objects, features and advantages will be apparent from the description set forth below.
본 발명의 신규 특성이라 생각되는 특징들이 첨부된 청구범위에 기재되어 있다. 그러나, 본 발명 자체 뿐만 아니라, 바람직한 사용 모드, 그 추가 목적 및 이점은 첨부 도면과 함께 읽을 때에 이하의 상세한 설명을 참조하여 가장 잘 이해될 것이다. Features which are believed to be novel features of the invention are set forth in the appended claims. However, the preferred mode of use, as well as its further objects and advantages, as well as the invention itself, will be best understood with reference to the following detailed description when read in conjunction with the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 원심력 베어링을 갖는 틸트로터 항공기의 사시도.1 is a perspective view of a tilt rotor aircraft having a centrifugal bearing in accordance with the present invention.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 원심력 베어링을 구비한 로터 허브 조립체의 일부 사시도.2 is a partial perspective view of a rotor hub assembly with centrifugal bearings in accordance with a preferred embodiment of the present invention.
도 3은 요크와 함께 사용하기 위해 배향된 도 2의 원심력 베어링의 사시도.3 is a perspective view of the centrifugal bearing of FIG. 2 oriented for use with the yoke.
도 4는 내측을 향하는 구성요소 표면들을 보여주도록 배향된 도 2의 원심력 베어링의 분해 사시도.4 is an exploded perspective view of the centrifugal bearing of FIG. 2 oriented to show inwardly facing component surfaces;
도 5는 외측을 향하는 구성요소 표면들을 보여주도록 배향된 도 2의 원심력 베어링의 분해 사시도.5 is an exploded perspective view of the centrifugal force bearing of FIG. 2 oriented to show outwardly facing component surfaces.
본 발명은 회전익 항공기의 로터 허브 피치 변경 메카니즘용 원심력 베어링(이하, CF 베어링이라고 함)이 바람직하지 못한 피칭 모멘트의 영향을 유리하게 하 도록 될 수 있다는 발견을 보여준다. 본 발명을 틸트로터 회전익 항공기에 사용하는 것을 구체적으로 참조하지만, 이와 달리 본 발명은 임의의 다른 회전익 수송 수단/항공기에 사용될 수도 있다. The present invention shows the discovery that centrifugal force bearings (hereinafter referred to as CF bearings) for the rotor hub pitch change mechanism of a rotorcraft aircraft can be made to favor the effects of undesirable pitching moments. While specific reference is made to the use of the present invention in a tilt rotor rotorcraft, the present invention may alternatively be used in any other rotorcraft vehicle / aircraft.
도 1은 본 발명의 CF 베어링을 통합한 틸트로터 회전익 항공기를 도시하고 있다. 도 1은 헬리콥터 모드의 비행 동작에서 틸트로터 항공기(101)를 도시하고 있다. 항공기(101)는 윙(105)이 부착된 동체(103)를 구비한다. 나셀(107)은 일반적으로 윙(105)의 외측 단부에 지지된다. 나셀(107)은 일반적으로 도시된 헬리콥터 모드 위치와 전방을 향하는 비행기 모드 위치(도시 생략) 간에 회전될 수 있다. 나셀(107)은 회전시 로터 시스템(109)에 동력을 공급하는 엔진과 트랜스미션을 탑재한다. 각 로터 시스템(109)은 로터 블레이드(113)를 각각의 피치 변경축(도시 생략)을 중심으로 선택적으로 회전시키는 로터 허브 피치 변경 메카니즘(111)을 구비한다. 각 로터 시스템(109)은 3개의 블레이드(113)를 갖는 것으로 도시되어 있다. 스피닝 커버(115)와 나셀(107)은 실질적으로 로터 허브 피치 변경 메카니즘(111)을 둘러싸고 있어서, 로터 허브 피치 변경 메카니즘(111)이 도 1의 시야로부터 차단되어 있다. 1 shows a tilt rotor rotorcraft incorporating the CF bearing of the present invention. 1 shows a
이하, 도면들 중 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 로터 허브 피치 변경 메카니즘의 사시도가 도시되어 있다. 로터 허브 피치 변경 메카니즘(111)은 일반적으로 그립과 요크 간에 상대 운동을 허용하도록 그립을 요크에 접속시키는 베어링과, 그립 및 부착된 블레이드(113; 도 2에는 도시않음)의 운동에 영향을 주는 제어 링크 장치(도시 생략)를 구비한다. 로터 허브 피치 변경 메카니즘(111)은 내측 및 외측 전단 베어링(116)과 CF 베어링(117)을 구비한다. CF 베어링(117)은 로터 허브 요크(121)와 견고하게 접속하기 위한 장착 수단(119)과, 피치 변경축(124)을 중심으로 피칭 모멘트를 선택적으로 일으키는 피칭 모멘트 수단(123)과, 그립(도시 생략)과 CF 베어링(117) 사이에 (적어도 회전 및 압축) 힘들을 전달하기 위한 그립 접속 수단(125)과, 그립과 요크(121) 사이에 상대적인 작은 코닝 운동(coning movement)을 가능하게 하는 코닝 수단(127)을 구비한다. 도시하지는 않았지만, 그립은 블레이드(113)를 CF 베어링(117)에 결합시키도록 사용된다. Referring now to FIG. 2 of the drawings, a perspective view of a rotor hub pitch change mechanism in accordance with the present invention is shown. The rotor hub
요크(121)는 마스트축(129)을 중심으로 회전하도록 구성된다. 요크(121)는 일반적으로 복수 개의 아암(131; 하나만 도시됨)을 구비하는데, 각 아암(131)은 블레이드(113)에 연결하기 위한 것이다. 요크(121)는 또한 각 아암(131)과 관련된 내측 구멍(133; 하나만 도시됨)을 구비한다. 내측 구멍(133)은 요크(121)와 장착 수단(119) 사이에 편의의 인터페이스를 제공하도록 크기가 정해지고 형성된다. 내측 구멍(133)은 대체로 마스트축(129)으로부터 가장 멀리 떨어져 배치된 구멍(133)의 부분에 배치되는 갈래부(135)를 갖도록 크기가 정해지고 형성되는 것이 바람직하다. 갈래부(135)는 요크(121)와 CF 베어링(117)이 마스트축(129)을 중심으로 회전될 때에 요크(121)와 장착 수단(119) 사이에 상대적인 운동을 최소화하기 위하여 장착 수단(119)과 접속하도록 특별하게 크기가 정해지고 형성된다. The
이하, 도 3 내지 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 CF 베어링(117)의 바람직한 실시예가 단독으로 보다 상세하게 도시되어 있다. 장착 수단(119), 피칭 모멘트 수단(123), 그립 접속 수단(125) 및 코닝 차동 수단(127)을 각각 특정한 실제 특성을 갖는 것으로 이하에서 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명의 범위는 특정하고 바람직한 실제 실시예를 넘어서 연장된다는 것을 알 것이다. 3 to 5, a preferred embodiment of the CF bearing 117 according to the present invention is shown in more detail alone. The mounting means 119, the pitching moment means 123, the grip connecting means 125 and the Corning differential means 127 will each be described in detail below as having specific practical characteristics. However, it will be appreciated that the scope of the present invention extends beyond the specific and preferred practical embodiments.
장착 수단(119)은 CF 베어링(117)의 나머지 부분보다 마스트축(129)으로부터 더 멀리 배치된다. 장착 수단(119)은 상부벽(137)과, 하부벽(139)과, 내측벽(141)을 구비한다. 벽(137, 139, 141)은 바람직하게는 강의 단일 부재로 형성된다. 그러나, 벽(137, 139, 141)은 적절한 강도를 갖는 임의의 다른 재료로 형성되고, 용접 또는 임의의 다른 적절한 수단에 의해 모두 함께 결합될 수 있다. 내측벽(141)은 갈래부(135)와 접속하도록 형성되고, 상부벽(137)은 요크(121)의 상단면과 접속하도록 형성되며, 하부벽(139)은 요크(121)의 바닥면과 접속하도록 형성된다. 상부벽(137)과 하부벽(139)은 각각 홀(143)을 구비한다. 홀(143)은 장착 수단(119)을 요크(121)에 고정하기 위한 볼트 또는 핀(어느 쪽도 도시않됨) 등의 유지용 파스너를 수용하도록 형성된다. 내측면(145; 도 4 참조)은 실질적으로 원통형의 곡률을 갖도록 형성되고, 여기서 원통형 곡률의 방향성 및 반경은 일치하는 원통의 종축이 내측 전단 베어링(116)과 교차하고 피치 변경축(124)에 수직하게 동일 평면 상에 놓이도록 되어 있다. 일치하는 원통의 반경은 내측 전단 베어링(116)과 피치 변경축(124)의 교차점으로부터 피치 변경축(124)과 내측면(145)의 교차점까지의 거리와 대체로 동일하다. 내측면(145)은 피치 변경축(124)에 대체로 평행하게 연장되고 마스트축(129)을 향하는 대체로 평행한 리테이너 벽(147)과 측면이 접한다. The mounting means 119 is arranged farther from the
그립 접속 수단(125)은 CF 베어링(117)의 나머지 부분보다 마스트축(129)에 더 가깝게 배치된다. 그립 접속 수단(125)은 대체로 디스크형이고, [대체로 마스 트축(129)을 향하는] 내향벽(149)과 [대체로 마스트축(129)의 반대측을 향하는] 외향벽(151)을 구비한다. 스터드(153)는 피치 변경축(124)과 대체로 평행하게 그리고 대체로 마스트축(129)을 향해 내향벽(149)으로부터 돌출된다. 스터드(153)는 원통으로서 대체로 형성된다. 그러나, 스터드는 그립 접속 수단(125)과 그립을 접속시키기 위한 임의의 다른 적절한 상호 로킹 수단으로서 형성될 수 있다. 그립(도시 생략)은 스터드(153)를 수용하기 위해 스터드(153)와 상보적인 구조를 포함한다. [피치 변경축(124)을 중심으로 한] 그립과 그립 접속 수단(125) 사이의 회전력 교환은 주로 스터드(153)와 그립의 계면을 통해 발생한다. The grip connecting means 125 is arranged closer to the
동 그립은 또한 [피치 변경축(124)을 따라] 원심 압축력을 내향벽(149)에 주로 전달하기 위해 내향벽(149)에 상보적인 구조를 구비한다. 외향벽(151)은 복수 개의 나선형 경사부(155)를 구비하고, 여기서 나선형 형태는 피치 변경축(124)과 일치하는 중앙축을 갖고, 나선형 형태의 경사각은 약 2-3 도이다. 그러나, CF 베어링의 변경예에서는 다른 경사각을 통합하거나 피치 변경축(124)과 일치하지 않게 배치되는 나선축을 구비할 수도 있다. 보다 구체적으로, 각 경사부(155)는 피치 변경축(124)을 중심으로 별개의 나선형 스위프를 추종하고, 여기서 각 나선형 스위프는 실질적으로 동일한 경사각을 갖지만, 개별적인 나선형 스위프는 일치하지 않고 오히려 피치 변경축(124)을 중심으로 균등하게 소정 각도로 오프셋된다. 소정 각도의 턱부(157)가 인접한 경사부(155)를 연결한다. The grip also has a structure complementary to the
내향벽(149), 외향벽(151), 스터드(153), 경사부(155) 및 턱부(157)는 강의 단일 부재로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 내향벽(149), 외향벽(151), 스터 드(153), 경사부(155) 및 턱부(157)는 적절한 강도를 갖는 임의의 다른 재료로 형성될 수 있고 용접 또는 임의의 다른 적절한 수단에 의해 모두 함께 결합될 수 있다.
일반적으로 피칭 모멘트 수단(123)과 코닝 수단(127)은 장착 수단(119)과 그립 접속 수단(125) 사이에 샌드위치된다. 보다 구체적으로, 피칭 모멘트 수단(123)은 코닝 수단(127)과 그립 접속 수단(125) 사이에 샌드위치되고, 코닝 수단(127)은 피칭 모멘트 수단(123)과 장착 수단(119) 사이에 샌드위치된다. In general, the pitching moment means 123 and the corning means 127 are sandwiched between the mounting means 119 and the grip connection means 125. More specifically, the pitching moment means 123 is sandwiched between the corning means 127 and the grip connecting means 125, and the corning means 127 is sandwiched between the pitching moment means 123 and the mounting means 119. .
피칭 모멘트 수단(123)은 고무 인서트(159)와 심(161)의 적층된 구조를 포함한다. 각 심(161)은 [내측면(163)과 외향벽(151)의 오프셋 합치를 가능하게 하는 방식으로] 대체로 외향벽(151)의 윤곽을 제공하도록 형성된 내측면(163)을 갖는 대체로 디스크형 구조이지만, 외측면(165)은 대체로 외향벽(151)과 동일한 윤곽을 갖도록 형성된다. 심(161)은 각각 금속의 단일의 얇은 부재가 바람직하지만, 이와 달리 임의의 다른 적절한 방식으로 임의의 다른 적절한 재료로 구성될 수도 있다. 고무 인서트(159)는 각각 경사부(155)를 완전히 덮도록 형성되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 고무 인서트(159)는 경사부(155)와 유사하게 형성된 심(161)의 부분을 완전히 덮도록 동일하게 적절히 형성된다. 각 고무 인서트(159)는 일정한 두께를 갖는 얇은 고무 시트인 것이 바람직하다. 고무 인서트(159)는 혼합식 천연 고무로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 변경예에서는 혼합식 천연 고무와 다른 재료로 형성된 인서터를 통합할 수 있다. Pitching moment means 123 comprises a laminated structure of
코닝 수단(127)은 모멘트 반작용판(163)과, 고무 시트(165)와 만곡된 심(167)이 번갈아 적층된 구조를 구비한다. 모멘트 반작용판(163)은 내향 회전 인터페이스 벽(169)과 외향 코닝 인터페이스 벽(171)을 구비한다. 회전 인터페이스 벽(169)은 대체로 외향벽(151)의 윤곽을 제공하여 벽(169)과 인접한 심(161)의 오프셋 합치를 가능하게 하도록 형성된다. 코닝 인터페이스 벽(171)은 대체로 장착 수단(119)의 내측면(145)의 윤곽을 제공하도록 형성된다. 시트(165)는 벽(171)과 만곡된 심(167) 사이에 샌드위치된다. 복수 개의 시트(165)와 심(167)은 번갈아 배치되는 구조로 적층되어, 적층된 구조의 최외측 말단은 장착 수단의 내측면(145)과 접속하는 고무 시트(165)로 이루어진다. 각 심(167)은 일정한 두께를 갖는 얇은 만곡된 부재가 바람직하다. 각 시트(165)는 일정한 두께를 갖는 얇은 고무 시트인 것이 바람직하다. 시트(165)는 혼합식 천연 고무로 형성되는 것이 바람직하다. 그러나, 변경예에서는 혼합식 천연 고무와 다른 재료로 형성된 시트를 통합할 수 있다. The corning means 127 has a structure in which the
완전히 구성될 때에, CF 베어링(117)은 전술한 구성요소들로 이루어진 단일 구조체이다. 천연 고무 인서트(159)와 시트(165)는 별개의 부재로서 전술하였지만, CF 베어링(117)의 금속 구성요소들을 공간적으로 배치하고 금속 구성요소들 사이의 간극을 고무를 사출하여 충전하는 사출/가황 공정을 통해 CF 베어링(117)에 도입되는 것이 바람직하다. 가황 공정은 CF 베어링(117)의 금속과 고무 구성요소들을 함께 부착하여 단일의 구조를 형성하는 것을 보장한다. When fully constructed, the
동작시에, CF 베어링(117)은 마스트축(129)을 중심으로 요크(121)와 함께 회전된다. 원심 압축력은 그립으로부터 그립 접속 수단(125)으로, 그립 접속 수 단(125)으로부터 피칭 모멘트 수단(123)으로, 피칭 모멘트 수단으로부터 코닝 수단(127)으로, 코닝 수단(127)으로부터 장착 수단(119)으로, 마지막으로 장착 수단(119)으로부터 요크(121)로 전달된다. 원심 압축력은 매우 클 수 있다. 예컨대, CF 베어링(117)은 벨 헬리콥터 V-22 틸트로터 항공기에서의 통상적인 사용 중에 130,000 lbf 만큼 큰 압축력을 경험할 수 있다. 상당한 압축 하에서, 고무 인서트(159)와 시트(165)는 사실상 전단 마찰이 없게 된다. 따라서, 통상적인 원심력 베어링은 피치 변경축을 중심으로 한 그립 및 관련 블레이드(113)의 회전을 방해하지도 도움을 주지도 못한다. In operation, the
그러나, CF 베어링(117)은 통상적이지 않다. 상당한 압축하에서도, 피칭 모멘트 수단(123)의 인접한 심(161)들이 서로를 향해 압축되어 인접한 심(161)들의 나선형으로 경사진 면들이 상호 작용하게 한다. 이 상호 작용은 각 심(161)이 압축되지 않은 안착 상태로부터 약간 회전되게 함으로써, CF 베어링(117)이 피치 변경축(124)을 중심으로 안정된 모멘트를 발휘한다. However, CF bearing 117 is not common. Even under significant compression,
전술한 바와 같이, 메카니즘(111) 등의 로터 허브 피치 변경 메카니즘이 블레이드(113) 등의 블레이드를 더욱 과감하거나 더 높은 피치 위치로 회전시키도록 작용할 때에, 바람직하지 못한 반동 피칭 모멘트가 블레이드(113)로부터 메카니즘(111)으로 전달되게 된다. CF 베어링(117)의 기하학적 형태 및 재료는 CF 베어링에 의해 피치 변경축(124)을 중심으로 발휘되는 안정된 모멘트가 실질적으로 바람직하지 못한 반동 피칭 모멘트와 싸워 무효로 만들도록 조정되는 것이 바람직하다. CF 베어링(117)의 바람직한 실시예는 바람직하지 못한 반동 피칭 모멘트의 값 에 크기가 거의 일치되는 안정된 모멘트를 발휘하도록 구성되지만, 본 발명의 변경예는 보다 크거나 작은 안정된 모멘트를 발휘하도록 구성될 수도 있다. CF 베어링(117)은 장착 수단(119)에 대해 그립 접속 수단(125)이 피치 변경축(124)을 중심으로 ±45 도 이상 회전되게 하도록 구성된다. As described above, when the rotor hub pitch change mechanism such as the
또한, 그립 및 관련 블레이드가 코닝 운동을 경험할 때에, 이 코닝 운동은 그립으로부터 그립 접속 수단(125)으로, 그립 접속 수단(125)으로부터 피칭 모멘트 수단(123)으로, 피칭 모멘트 수단으로부터 코닝 수단(127)으로 적어도 부분적으로 전달될 수 있다. 코닝 수단(127)은 반작용판(163)과 장착 수단(119) 사이에 적어도 2-3 도의 코닝 운동이 가능하도록 구성된다. 도 3에 가장 명백하게 도시된 바와 같이, 반작용판(163)은 리테이너 벽(147)에 의해 코닝 방향으로 너무 많이 이동하는 것이 방지된다. In addition, when the grip and associated blades experience a Corning motion, the Corning motion is from grip to grip connecting means 125, from grip connecting means 125 to pitching moment means 123, and from pitching moment means to corning means 127. May be delivered at least partially. The corning means 127 is configured to allow at least 2-3 degrees of corning motion between the
물론, 본 발명에 따른 CF 베어링의 변경예는 실질적으로 CF 베어링(117)과 유사하지만 코닝 수단을 포함하지 않는다. 이 변경예는 장착 수단(119)을 피칭 모멘트 수단(123)과 직접 접속하게 함으로써 쉽게 구성된다. 본 발명의 다른 변경예는 코닝 수단과, 작은 상대적인 리드-래그(lead-lag) 운동을 가능하게 하도록 된 실질적으로 유사하게 구성된 리드-래그 수단을 모두 포함할 수도 있다. 물론, 또 다른 변경예는 리드-래그 수단만을 포함하고 코닝 수단은 포함하지 않을 수도 있다. Of course, a variation of the CF bearing according to the invention is substantially similar to the CF bearing 117 but does not include corning means. This modification is easily configured by allowing the mounting means 119 to directly connect with the pitching moment means 123. Other variations of the present invention may include both corning means and substantially similarly configured lead-lag means adapted to enable small relative lead-lag motion. Of course, another variation may include only lead-lag means and no corning means.
상당한 이점을 갖는 본 발명을 설명 및 도시한 것이 명백하다. 본 발명을 제한된 개수의 형태로 도시하였지만, 단지 이들 형태로 제한되지 않고 본 발명의 사상으로부터 벗어남이 없이 다양한 변경 및 수정의 여지가 있다. It is apparent that the invention has been described and illustrated with significant advantages. While the invention has been shown in a limited number of forms, it is not intended to be limited to these forms and various changes and modifications can be made without departing from the spirit of the invention.
Claims (23)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020097001233A KR20090033241A (en) | 2009-01-20 | 2006-06-20 | Centrifugal bearing with stable pitching moment |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020097001233A KR20090033241A (en) | 2009-01-20 | 2006-06-20 | Centrifugal bearing with stable pitching moment |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090033241A true KR20090033241A (en) | 2009-04-01 |
Family
ID=40759683
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020097001233A Withdrawn KR20090033241A (en) | 2009-01-20 | 2006-06-20 | Centrifugal bearing with stable pitching moment |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090033241A (en) |
-
2006
- 2006-06-20 KR KR1020097001233A patent/KR20090033241A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0105 | International application |
Patent event date: 20090120 Patent event code: PA01051R01D Comment text: International Patent Application |
|
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PC1203 | Withdrawal of no request for examination | ||
| WITN | Application deemed withdrawn, e.g. because no request for examination was filed or no examination fee was paid |