Почему этот тип втулки ротора так редок...?

Интересно, почему этот тип втулки несущего винта вертолета так редок ... Это очень простая конструкция, в которой нет закрылков или шарниров опережения. Универсальный шарнир постоянной скорости позволяет ротору свободно определять свое положение в пространстве, а единственной сложностью является автомат перекоса, необходимый для управления циклическим и общим шагом. Этот тип бесшарнирной втулки ротора требует минимального обслуживания и относительно прост в изготовлении из стандартных материалов... Но, тем не менее, его нигде не видно...

Вертолет с плавающей ступицей Доман

Плавающая втулка

Согласно вики, это "Доман ЛЗ-1А (конверсия Sikorsky R-6)", для справки.

Ответы (2)

Это в основном концепция балансирующего 2-лопастного ротора Bell/Robinson, примененная к 4-лопастному ротору. Подобно качающейся системе, головка несущего винта с карданным подвесом отвечает за большую часть опережения/запаздывания/колебания, а все, что не учитывается, поглощается изгибанием длинных тонких корневых валов.

С системой балансировки с 2 лопастями вес машины висит на большом поперечном болте - довольно просто. Эта система кажется немного сложной из-за того, что груз машины подвешен к головке ротора, и это могло сработать против нее, когда ее рассматривали другие конструкторы.

Конструктор, возможно, видел в этом преимущества комбинации качающейся системы и шарнирно-сочлененной системы с несколькими лопастями, тогда как другие конструкторы видели в основном их недостатки. Пример: качающийся винт, в отличие от шарнирно-сочлененного, не может допустить попадания в пределы качания в полете, потому что он создает огромные изгибающие нагрузки на мачту (удары мачты) и заставляет мачту разваливаться. Вот почему вы никогда не допустите, чтобы машина с двумя лезвиями достигла нулевой гравитации. Я ожидаю, что эта система может иметь подобное ограничение, которого нет у обычной шарнирной втулки.

Доман Хаб

введите описание изображения здесь

Ха - я нашел ту же статью об этом. Это было бы единственное, о чем я тоже мог думать. Тем не менее, когда вы говорите, что 2-лопастной качающийся несущий винт относительно прост (висит на болте) и что он будет более сложным ... это будет зависеть от типа ШРУСа, поскольку именно на нем висит самолет. из. Некоторые ШРУСы так же просты, как действительно хорошо смазанный болт. Другая моя мысль по поводу ответа на OP будет включать в себя потенциальную чувствительность к локализованному гидравлическому отказу из-за этого.
Трудно сказать наверняка, но я думаю, что вес машины подвешен на этом рычажном механизме в форме поперечного рычага, вилке с 4 рычагами, образующей карданный вал, который соединяется с центральным кольцом, а не с ШРУСом, который, я думаю, передает только крутящий момент. Это сделало бы его довольно сложным несущим механизмом. Входы управления такие же, как и у любого другого вертолета, с автоматом перекоса, управляющим вращением лопастей, поэтому я думаю, что любая гидравлика должна усиливать механические тяги управления, поступающие от циклического, и отказ гидравлики будет таким же, как на любой другой машине с усиленное управление.
Да, это трудно понять... но я бы не подумал, что поперечный рычаг (который, кажется, соответствует той части поворотного кольца, которая не вращается) будет реагировать на вертикальные нагрузки. Похоже, что это часть какого-то радиального подшипника, а не упорного подшипника, который будет реагировать на вертикальные нагрузки, в то время как ШРУС, похоже, соединяется с той куполообразной конструкцией, которую вы можете видеть на картинке LZ-1. Учитывая то, как работает ротор R22, мне кажется, что крутящий момент и тяга будут передаваться в одной и той же точке. Кроме того, я неправильно запомнил, как здесь использовалась гидравлика.
Что ж, я убежден, что ШРУС работает только с крутящим моментом, потому что в противном случае вам не понадобились бы какие-либо другие элементы карданного подвеса/хомута, прикрепленные к конструкции. Помните, что качающаяся система имеет только мачту ротора, которая служит приводным валом, и никаких других конструктивных элементов. Фюзеляж Robinson/Bell эффективно висит на трансмиссии. У этой штуки есть целая конструкция, в которой не было бы необходимости, если бы ШРУС брал на себя вес машины. ШРУСы на автомобилях не должны воспринимать растягивающие нагрузки. Я полагаю, что тот, который может выдержать натяжение в несколько тысяч фунтов, будет довольно массивным.
Я был убежден, что ШРУС фактически был шарниром для головки ротора. Где иначе находится карданный вал / хомут для головки ротора? Не могли бы вы подписать рисунки? То, что я вижу, это 4 лопасти на качающейся ступице, которая наклоняется через ШРУС, отмеченный на чертеже, который, подобно R22, будет передавать силы тяги от лопастей несущего винта к мачте через какой-то качающийся шарнир (полученный от руководство по обслуживанию R22: robinsonheli.com/wp-content/uploads/2017/01/r22_mm_9.pdf ).
Я добавил аннотированную версию. Красные линии - это то, что я думаю, является путем нагрузки для массы машины. Вы видите Y-образную вилку с подшипниками, соединенными с центральным кольцом. Мне кажется, что это кардан в сборе. Чего не хватает, так это того, как на самом деле наклоняется коромысло. Я думаю, что ШРУС, выдерживающий нагрузку на растяжение при весе машины, был бы довольно массивным и тяжелым.
В этом типе ступицы вес самолета принимает на себя сферический роликоподшипник. Так было и в первом примере, гироскопе/вертолете Доблхоффа. Описание здесь: retromechanix.com/…

Этот тип ротора не распространен, потому что машущие лопасти улучшают полет вертолета. Вертикальное взмахивание позволяет лопастям уменьшать угол атаки по мере их продвижения/подъема и увеличивать угол атаки по мере их отступления/опускания, выравнивая подъемную силу в сочетании с циклическим оперением. Горизонтальные колебания гасят вибрацию и облегчают ускорение/торможение.

Хлопающие и запаздывающие шарниры просто позволяют плоскости кончика-траектории ориентироваться в пространстве в ответ на аэродинамические силы, работая как большой универсальный шарнир. Тот же эффект с более простыми компонентами может быть достигнут с помощью «плавающей ступицы», используемой в вертолетах Домана (а также в новаторском гироскопическом вертолете Доблхоффа).
на самом деле есть вертолет немецкого производства с таким "жестким ротором", но я не могу вспомнить его название...
@niels nielsen Вы, наверное, имеете в виду Bo105. Это правда, что он использует бесшарнирную роторную головку, но это не ротор с «плавающей ступицей». Есть несколько бесшарнирных конструкций, основанных на эластичных материалах, но это не одно и то же...
это тот. -NN