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原文传递周期性变桨控制系统

专利名称：	周期性变桨控制系统
摘要：	一种周期性变桨控制系统，其被包括在基于扭矩且谐振运行的推力发生旋翼总成(10、11)中，用于控制围绕一个或多个旋翼叶片(12a、12b)的纵向旋翼叶片轴线(15)的倾斜力矩，以便控制这些旋翼叶片(12a、12b)的桨距角并从而还控制直升机或旋翼机的水平运动。旋翼总成(10、11)的旋翼扭矩总成(10)还被调整为谐振运行，从而提供影响关于电机所产生的扭矩改变的旋转偏移的谐振增益。
专利类型：	实用新型
国家地区组织代码：	挪威;NO
申请人：	菲力尔无人机系统公司
发明人：	彼得·慕仁;特吕格弗·弗雷德里克·马顿;伊瓦尔·约翰斯鲁德;帕尔·哈戈·桑德贝格;克里斯蒂安·摩恩根;乔·艾文·巴亚尔斯塔德
专利状态：	有效
申请日期：	2017-01-19T00:00:00+0800
发布日期：	2019-11-08T00:00:00+0800
申请号：	CN201790000691.2
公开号：	CN209600803U
代理机构：	北京东方亿思知识产权代理有限责任公司
代理人：	柳春雷
分类号：	B64C27/32(2006.01);B;B64;B64C;B64C27
申请人地址：	挪威阿克什胡斯郡
主权项：	1.一种用于控制推力发生旋翼总成的叶片桨距角(16)的周期性变桨控制系统，所述周期性变桨控制系统包括：旋翼总成，其中，所述旋翼总成包括旋翼扭矩总成(10)，所述旋翼扭矩总成(10)包括可转地连接于旋翼叶片总成(11)的旋翼轴(18)，所述旋翼叶片总成(11)包括配置为围绕旋翼叶片轴线(15)倾斜的旋翼叶片(12)；连接构件(20)，其配置为将所述旋翼扭矩总成(10)与所述旋翼叶片总成(11)的旋转位置之间的旋转偏移(26)的改变转换为旋翼叶片桨距(16)的改变；和至少一个弹簧构件(14)，其连接于所述旋翼扭矩总成(10)和所述旋翼叶片总成(11)二者，并且配置为在所述旋翼扭矩总成(10)与所述旋翼叶片总成(11)之间传递扭矩并在扭矩变化的情况下变形而导致旋转偏移；其中，所述至少一个弹簧构件(14)和/或与所述旋翼叶片总成(11)和所述旋翼扭矩总成(10)相关联的惯性矩配置为提供至少部分地处于所述旋翼总成的运行转动频率范围之内的所述旋翼扭矩总成(10)的旋转谐振频率范围。 2.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中，所述旋翼扭矩总成包括连接于所述旋翼扭矩总成的电机的旋转部件，所述周期性变桨控制系统还包括：电机控制器(33)，其配置为在所述旋翼总成的整个每周旋转中控制所述电机产生的扭矩；其中，至少所述至少一个弹簧构件的刚度和/或与所述旋翼叶片总成和所述旋翼扭矩总成相关联的惯性矩配置为提供关于所述电机(31)所产生的扭矩改变的所述旋转偏移(26)的谐振增益。 3.根据权利要求2所述的周期性变桨控制系统，其中，所述谐振增益在1.1至4之间。 4.根据权利要求2所述的周期性变桨控制系统，其中：所述谐振增益的最大水平通过来自扭矩阻尼器(41)的阻尼量来控制；并且所述扭矩阻尼器(41)包括适配为装配在一起的第一同心部件(41a)和第二同心部件(41b)，变桨铰链销(17b)从所述扭矩阻尼器(41)的所述第一同心部件(41a)延伸穿过放置在所述第二同心部件(41b)中心处的孔，进一步穿过所述连接构件(20)中的更大直径的孔并进入所述旋翼叶片总成的中心构件(21)，并且紧固件(27b)将所述变桨铰链销(17b)固定于所述中心构件(21)，使得所述连接构件(20)能够独立于所述扭矩阻尼器(41)围绕所述变桨铰链销(17b)倾斜。 5.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中：与所述旋翼叶片总成和所述旋翼扭矩总成相关联的惯性矩包括所述旋翼叶片总成围绕所述旋翼叶片轴线的倾斜惯性矩、所述旋翼叶片总成围绕旋翼轴轴线的第一转动惯量和所述旋翼扭矩总成围绕所述旋翼轴轴线的第二转动惯量，所述第二转动惯量小于所述第一转动惯量；并且所述旋翼叶片总成的转速由于其相对较高的第一转动惯量而比所述旋翼扭矩总成的转速变化得显著更少。 6.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中，所述第一转动惯量在所述第二转动惯量的四倍至十倍之间或者在所述第二转动惯量的十倍至二十倍之间。 7.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中：所述旋转偏移(26)通过所述电机控制器(33)在所述旋翼旋转期间在期望的旋转位置处调整来自连接于所述旋翼扭矩总成的电机(31)的扭矩来控制，所述期望的旋转位置由旋转传感器(32)来提供，所述旋转传感器(32)配置成测量或确定所述旋翼扭矩总成(10)相对于参考位置的旋转位置；并且所述连接构件(20)配置成将所述旋转偏移(26)的周期性改变转换为所述叶片桨距角(16)的周期性改变。 8.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，还包括：变桨阻尼器(13)，其与变桨臂(22)相互作用，并且配置为在旋翼扭矩的相对快速改变下将所述旋转偏移(26)的改变转换为围绕所述旋翼叶片轴线(15)的倾斜力矩，并且在旋翼扭矩的相对缓慢或永久性改变下消除或限制所述倾斜力矩；并且所述倾斜力矩作用在至少一个旋翼叶片(12)上以控制所述叶片桨距角(16)。 9.根据权利要求8所述的周期性变桨控制系统，其中：所述旋翼叶片总成(11)包括第一叶片(12a)和相反指向的第二叶片(12b)，所述第一叶片(12a)和所述第二叶片(12b)分别被允许通过沿着所述旋翼叶片轴线(15)安装的变桨铰链(17)变化其叶片桨距角(16)；并且与所述变桨阻尼器(13)相互作用的所述变桨臂(22)连接于所述第一叶片(12a)。 10.根据权利要求8所述的周期性变桨控制系统，其中：所述变桨阻尼器(13)包括适配为装配在一起的第一同心部件(13a)和第二同心部件(13b)，所述变桨阻尼器(13)配置为使得所述两个同心部件在所述第一同心部件(13a)的速度和位置的相对快速或周期性改变下大致跟随彼此的运动，并且允许所述同心部件的运动在所述第一同心部件(13a)的速度和位置的相对缓慢或永久性改变下彼此不同。 11.根据权利要求10所述的周期性变桨控制系统，其中：所述变桨阻尼器(13)安装在所述旋翼叶片总成(11)上；所述同心部件被调整为在大致垂直于所述旋翼叶片轴线(15)的平面中旋转；所述第二同心部件(13b)固定于所述旋翼叶片总成(11)，并且所述第一同心部件(13a)连接于所述变桨臂(22)的上端；并且，所述变桨臂(22)的下端通过铰接变桨臂连接部(23)连接于旋翼头(19)。 12.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中，所述旋翼叶片(12)为动态稳定的和/或所述旋翼叶片总成(11)包括稳定平衡杆(24)，所述稳定平衡杆(24)配置为只要所述旋翼叶片总成(11)中的旋翼叶片(12)之间存在叶片桨距角(16)的差异就形成围绕所述旋翼叶片轴线(15)的稳定倾斜力矩。 13.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中，所述至少一个弹簧构件(14)包括所述旋翼轴(18)的至少部分，并且作为一个组合部件与所述推力发生旋翼总成的旋翼头(19)和中心构件(21)成型在一起。 14.根据权利要求1所述的周期性变桨控制系统，其中，所述至少一个弹簧构件(14)由纤维复合物强化的聚合材料形成。
所属类别：	实用新型