втулка несущего винта винтокрылого летательного аппарата

Формула изобретения

1. Втулка несущего винта винтокрылого летательного аппарата, содержащая соединенный со стойкой ротора несущего винта корпус втулки, выполненный в виде двух прочных элементов: верхнего, наиболее удаленного от стойки ротора, и нижнего, расположенных в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных оси стойки ротора; размещенные между прочными элементами шарнирные соединения лопастей несущего винта с корпусом втулки и расположенные снаружи корпуса элементы упругой связи и демпфирования каждой лопасти при лобовом сопротивлении; при этом каждый прочный элемент выполнен по крайней мере с одним сверлением по оси, параллельной продольной оси стойки ротора, сверление в верхнем прочном элементе выполнено соосно нижнему, а каждое шарнирное соединение лопасти с корпусом выполнено в виде сферического слоистого упора, закрепленного внутренней арматурой внутри элемента крепления лопасти к корпусу втулки, выполненного в виде жесткой скобы, непрерывно охватывающей сферический слоистый упор, и наружной арматурой к верхнему и нижнему прочным элементам с помощью по крайней мере одного средства крепления в виде соединительной шпильки с гайкой на ее резьбовом конце, проходящей сквозь наружную арматуру сферического слоистого упора, и соответствующие сверления в верхнем и нижнем прочных элементах, отличающаяся тем, что верхний и нижний прочные элементы выполнены в виде колец, каждое из которых образует жесткий обод и которые связаны между собой тонкой перегородкой цилиндрической формы с отверстиями, число которых по крайней мере равно количеству прикрепляемых лопастей, при этом сверления в верхнем и нижнем кольцах выполнены в зоне расположения отверстий, а каждое отверстие выполнено с размерами, достаточными по крайней мере для прохождения через них шарнирного соединения соответствующей лопасти с учетом угловых отклонений ее положения, а корпус втулки соединен со стойкой ротора несущего винта через тонкое основание в форме усеченного конуса, жестко соединенного большим основанием с нижним кольцом корпуса, а малым с концом стойки ротора.

2. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что элементы упругой связи и демпфирования лопастей при лобовом сопротивлении расположены между комлями соседних лопастей.

3. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что отверстия в тонкой перегородке выполнено с размерами, достаточными для прохождения через них элементов упругой связи и демпфирования при лобовом сопротивлении соответствующей лопасти с их угловыми отклонениями.

4. Втулка по пп.1 и 3, отличающаяся тем, что тонкая перегородка снабжена вильчатой опорой для крепления элементов упругой связи и демпфирования лопастей при лобовом сопротивлении.

5. Втулка по пп.1 4, отличающаяся тем, что корпус выполнен металлическим и образует моноблочную деталь с основанием и стойкой.

6. Втулка по пп.1 4, отличающаяся тем, что корпус выполнен металлическим и образует моноблочную деталь с основанием.

7. Втулка по пп.1 4, отличающаяся тем, что корпус втулки выполнен металлическим и связан с основанием и стойкой посредством разборных средств крепления.

8. Втулка по п.7, отличающаяся тем, что корпус втулки связан с основанием и шарнирное соединение каждой лопасти связано с нижним кольцом корпуса втулки одним и тем же средством крепления.

9. Втулка по пп.1 8, отличающаяся тем, что кольца корпуса имеют круглую цилиндрическую форму.

10. Втулка по пп.1 8, отличающаяся тем, что кольца корпуса выполнены в форме многоугольника с расположенными на верхнем и нижнем кольце друг напротив друга закругленными вершинами, при этом ось симметрии каждого угла совпадает по направлению с продольной осью соответствующей лопасти.

11. Втулка по пп.1 10, отличающаяся тем, что по крайней мере одно кольцо корпуса выполнено с поясом упрочнения и безопасности в виде ремня.

12. Втулка по п.11, отличающаяся тем, что ремень выполнен из слоистых нитей из волокон с высокой механической прочностью, скрепленных полимеризующейся синтетической смолой.

13. Втулка по п.11, отличающаяся тем, что ремень выполнен в виде лент из волокон с высокой механической прочностью, скрепленных полимеризующейся синтетической смолой.

14. Втулка по пп.11 13, отличающаяся тем, что кольца корпуса выполнены с расположенными на наружной боковой поверхности пазом многоугольного сечения для размещения в нем ремня.

15. Втулка по п.14, отличающаяся тем, что паз имеет квадратное сечение.

16. Втулка по п.14, отличающаяся тем, что паз имеет прямоугольное сечение.

17. Втулка по пп.11 16, отличающаяся тем, что ремень образован путем укладки в пазу намоткой вокруг кольца волокон с высокой механической прочностью, предварительно пропитанных синтетической смолой с последующей ее полимеризацией при высокой температуре.

18. Втулка по пп.11 16, отличающаяся тем, что волокна, составляющие ремень, представляют собой армидные волокна, а смола для пропитки типа эпоксидной.

19. Втулка по пп.11, 14 16, отличающаяся тем, что ремень выполнен из металлических нитей, заключенных в эластомер.

20. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что корпус втулки выполнен из композиционного материала.

21. Втулка по п.20, отличающаяся тем, что каждое кольцо корпуса образовано таким количеством плоских идентичных друг другу деталей, сколько имеется лопастей несущего винта, при этом плоские детали установлены встык друг с другом с образованием каркаса в виде непрерывного набора и выполнены с выступающим наружу закругленным углом и со сверлением по оси симметрии угла для размещения в нем средства крепления шарнирного соединения соответствующей лопасти, а втулка снабжена установленным на каркасе обтекателем, при этом тонкая перегородка, соединяющая кольца, выполнена с отверстиями для прохождения через них шарнирных соединений лопастей и элементов упругой связи и демпфирования лопастей, при этом обтекатель и тонкая перегородка образованы высокопрочными волокнами, пропитанными синтетической смолой, полимеризующейся при высокой температуре.

22. Втулка по п. 21, отличающаяся тем, что плоские детали, образующие каркас колец, выполнены из компаунда, заформованного из смолы с наполнителем в виде коротких резаных, угольных волокон.

23. Втулка по п. 22, отличающаяся тем, что плоские детали, образующие каркас колец, выполнены из уложенных в стопу слоев ткани из угольных волокон, предварительно пропитанных синтетической смолой, полимеризующейся при высокой температуре и под давлением.

24. Втулка по п.23, отличающаяся тем, что обтекатель выполнен из намотанных слоистых нитей.

25. Втулка по п.21, отличающаяся тем, что обтекатель выполнен из намотанных лент.

26. Втулка по п.21, отличающаяся тем, что обтекатель образован уложенными складками тканями.

27. Втулка по пп.24 26, отличающаяся тем, что волокна слоистых нитей, наматываемых лент и укладываемых складками тканей выполнены из углерода.

28. Втулка по пп.24 26, отличающаяся тем, что волокна слоистых нитей, наматываемых лент и укладываемых складками тканей относятся к типу армида.

29. Втулка по п. 20, отличающаяся тем, что тонкое основание для связи нижнего кольца со стойкой ротора несущего винта выполнено путем наложения друг на друга слоев тканей, предварительно пропитанных синтетической смолой, заформованных и полимеризованных при высокой температуре.

30. Втулка по п.29, отличающаяся тем, что ткани, образующие тонкое основание для связи нижнего кольца со стойкой ротора, являются углеродными тканями, предварительно пропитанными эпоксидной смолой.

31. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что наружная арматура сферического слоистого упора фиксирована от смещений, связанных с лобовым сопротивлением, двумя крепежными винтами, проходящими сквозь одно из колец корпуса втулки и расположенными по обе стороны от соединительной шпильки.

32. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что соединительная шпилька выполнена в виде полой цилиндрической оси с буртиком на одном ее конце, контактирующим с наружной поверхностью соответствующего кольца корпуса, с длиной меньше расстояния между наружными поверхностями верхнего и нижнего колец, и установленного внутри полой оси болта, опирающегося головкой на буртик полой оси, а другим концом с шайбой и законтренной гайкой на кромку сверления, выполненного в противоположном соответствующему кольце корпуса.

33. Втулка по пп.1, 31 и 32, отличающаяся тем, что снабжена установленной в каждое отверстие гильзой с буртиком, опирающимся на внутреннюю поверхность колец с возможностью прижатия гильзы к наружной арматуре сферического слоистого упора.

34. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что элемент крепления лопасти к корпусу в виде жесткой скобы, охватывающей непрерывно сферический слоистый упор, выполнен из слоистых нитей, образующих жесткий прочный лонжерон лопасти, а в зоне крепления лопасти образующих петлю прямоугольного сечения.

35. Втулка по п.1, отличающаяся тем, что жесткая скоба выполнена в виде промежуточной муфты, которая в зоне крепления лопасти в соответствующем отверстии тонкой перегородки корпуса выполнена с одной стороны в форме обоймы прямоугольного сечения, а с другой стороны в виде вильчатой опоры с верхней и нижней щеками для взаимодействия со средствами жесткого крепления к ней комля лопасти, при этом на наружной боковой поверхности муфты выполнен с одной стороны выступ в виде рога с закрепленной в нем вилкой для связи лопастей с элементами управления ротора, а с другой стороны размещен шаррирный узел крепления элемента упругой связи и демпфирования лопасти при лобовом сопротивлении, выполненный в виде подкоса со встроенным в него демпфером.

36. Втулка по пп.34 и 35, отличающаяся тем, что внутренняя арматура сферического слоистого упора выполнена с пазом, а жесткая скоба, непрерывно охватывающая сферический слоистый упор, зафиксирована в нем с помощью пластины, прикрепленной к внутренней арматуре сферического упора.

37. Втулка по пп.1, 31 36, отличающаяся тем, что она снабжена ограничителями взмаха лопастей.

38. Втулка по п.37, отличающаяся тем, что ограничители взмаха лопастей включают в себя установленные на каждой из лопастей верхний и/или нижний ограничители в виде башмаков, при этом башмак верхнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном положительном угле взмаха лопастей на периферию верхнего кольца корпуса втулки, а башмак нижнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном отрицательном угле взмаха на закрепленную на нижнем кольце корпуса втулки металлическую упрочняющую деталь.

39. Втулка по пп.1, 31 38, отличающаяся тем, что она снабжена расположенными по обе стороны от продольной оси лопасти, на ее боковых выступах в виде рогов, ограничителями перемещения лопасти в плоскости вращения винта при лобовом сопротивлении установленными с возможностью упора в боковую поверхность по крайней мере одного из колец.

40. Втулка по п.39, отличающаяся тем, что она снабжена дополнительным кольцом, закрепленным под нижним кольцом корпуса втулки с помощью обоймы, а ограничители взмаха лопасти включают в себя установленные на каждой из лопастей верхний и/или нижний ограничители взмаха лопастей в виде башмаков, при этом башмак верхнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном положительном угле взмаха лопасти на периферию верхнего кольца корпуса втулки, а башмак нижнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном отрицательном угле взмаха лопасти на периферию дополнительного кольца, а обоймы установлены с возможностью ограниченного перемещения в них дополнительных колец и прикрепленных к нижнему кольцу корпуса втулки с помощью одного или нескольких болтов, посредством которых на корпусе втулки закреплена наружная арматура сферических слоистых упоров.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области вертолетостроения, в частности к несущим винтам винтокрылых летательных аппаратов.

Известна втулка несущего винта (патент Франции N2516891, B 64 C 27/48, 1983), содержащая соединенный со стойкой ротора корпус втулки, выполненный в виде двух верхнего, наиболее удаленного от стойки ротора и нижнего прочного элементов, расположенных в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных оси стойки ротора; размещенные между прочными элементами шарнирные соединения лопастей несущего винта с корпусом втулки и расположенные снаружи корпуса элементы упругой связи и демпфирования каждой лопасти при лобовом сопротивлении; при этом каждый прочный элемент выполнен, по крайней мере, с одним сверлением по оси, параллельной оси стойки ротора, сверление в верхнем прочном элементе выполнено соосно нижнему, а каждое шарнирное соединение лопасти с корпусом выполнено в виде сферического слоистого упора, закрепленного внутренней арматурой внутри элемента крепления лопасти к корпусу втулки, выполненной в виде жесткой скобы, непрерывно охватывающей сферический слоистый упор, и наружной арматурой к верхнему и нижнему прочным элементам с помощью, по крайней мере, одного средства крепления в виде соединительной шпильки с гайкой на ее резьбовом конце, проходящей сквозь наружную арматуру сферического упора и соответствующие сверления в верхнем и нижнем прочных элементах на своих концах.

Однако несмотря на то, что результаты анализа работы и долговечности втулок несущих винтов, выполненных в виде сопряженных стоек-втулок, упомянутых выше, положительные, эти втулки обладают некоторыми недостатками:

прочные элементы в виде дисков и их связь со стойкой имеют довольно массивные формы, которые не допускают оптимального использования металлического материала с учетом усилий, моментов и пар сил, которые передаются этими деталями, в результате чего эти элементы не оптимизированы по массе,

промышленное изготовление втулок из композиционного материала очень непростое и дорогостоящее. В самом деле, форма стойки, и значительные колебания по толщине приводят к очень сложным операциям укладки складками и/или наматывания лент или тканей из волокон с высокой механической прочностью в этой зоне соединения прочных элементов со стойкой, имеющей изгибы в практически перпендикулярных направлениях.

Технической задачей настоящего изобретения является создание такой конструкции втулки несущих винтов винтокрылых летательных аппаратов, которое привело бы к тому, чтобы корпус втулки, связывающий крепления лопастей между собой, испытывал воздействие только центробежных усилий тяги от каждой лопасти для передачи их и для уравновешивания по усилиям одной или более лопастей, расположенных с противоположной стороны, в то время, как вертикальные условия подъемной силы лопастей, моменты опрокидывания втулки несущего винта, также как и крутящий момент приведения во вращение ротора, передавались бы непосредственно между креплениями лопастей с одной стороны и наружным концом стойки с другой стороны, не затрагивая сам корпус втулки.

Техническая задача изобретения решается за счет того, что во втулке несущего винта винтокрылого летательного аппарата, содержащей соединенный со стойкой ротора несущего винта корпус втулки, выполненный в виде двух верхнего, наиболее удаленного от стойки ротора и нижнего прочных элементов, расположенных в плоскостях, параллельных между собой и перпендикулярных оси стойки ротора, размещенные между прочными элементами шарнирные соединения лопастей несущего винта с корпусом втулки и расположенные снаружи корпуса элементы упругой связи и демпфирования каждой лопасти при лобовом сопротивлении, при этом каждый прочный элемент выполнен, по крайней мере, с одним сверлением по оси, параллельной продольной оси стойки ротора, сверление в верхнем прочном элементе выполнено соосно нижнему, а каждое шарнирное соединение лопасти с корпусом выполнено в виде сферического слоистого упора, закрепленного внутренней арматурой внутри элемента крепления лопасти к корпусу втулки, выполненного в виде жесткой скобы, непрерывно охватывающей сферический слоистый упор, и наружной арматурой к верхнему и нижнему прочным элементам с помощью, по крайней мере, одного средства крепления в виде соединительной шпильки с гайкой на ее резьбовом конце, проходящей сквозь наружную арматуру сферического слоистого упора и соответствующие сверления в верхнем и нижнем прочных элементах, верхний и нижний прочные элементы выполнены в виде колец, каждое из которых образует жесткий обод и которые связаны между собой тонкой перегородкой цилиндрической формы с отверстиями, число которых, по крайней мере, равно количеству прикрепляемых лопастей, при этом сверления в верхнем и нижнем кольцах выполнены в зоне расположения отверстий, а каждое отверстие выполнено с размерами, достаточными, по крайней мере, для прохождения через них шарнирного соединения соответствующей лопасти с учетом угловых отклонений ее положения, а корпус втулки соединен со стойкой ротора несущего винта через тонкое основание в форме усеченного конуса, жестко соединенного большим основанием с нижним кольцом корпуса, а малым с концом стойки ротора.

Кроме того, элементы упругой связи и демпфирования лопастей при лобовом сопротивлении расположены между комлями соседних лопастей.

При этом отверстия в тонкой перегородке выполнены с размерами, достаточными для прохождения через них элементов упругой связи и демпфирования при лобовом сопротивлении соответствующей лопасти с их угловыми отклонениями.

Кроме того, тонкая перегородка снабжена вильчатой опорой для крепления элементов упругой связи и демпфирования лопастей при лобовом сопротивлении.

Также корпус выполнен металлическим и образует моноблочную деталь с основанием и стойкой.

При этом корпус выполнен металлическим и образует моноблочную деталь с основанием.

Кроме этого, корпус втулки выполнен металлическим и связан с основанием и стойкой посредством разборных средств крепления. При этом корпус втулки связан с основанием и шарнирное соединение каждой лопасти связано с нижним кольцом корпуса втулки одним и тем же средством крепления.

Также кольца корпуса имеют круглую цилиндрическую форму.

Кроме того, кольца корпуса выполнены в форме многоугольника с расположенными на верхнем и нижнем кольце друг против друга закругленными вершинами, при этом ось симметрии каждого угла совпадает по направлению с продольной осью соответствующей лопасти.

При этом по крайней мере одно кольцо корпуса выполнено с поясом упрочнения и безопасности в виде ремня.

Также ремень выполнен из слоистых нитей из волокон с высокой механической прочностью, скрепленных полимеризующейся синтетической смолой.

Кроме этого, кольца корпуса выполнены с расположенным на наружной боковой поверхности пазом многоугольного сечения для размещения в нем ремня.

Кроме того, паз имеет квадратное сечение.

При этом паз имеет прямоугольное сечение.

Также ремень образован путем укладки в пазу намоткой вокруг кольца волокон с высокой механической прочностью, предварительно пропитанных полимеризующейся синтетической смолой с последующей ее полимеризацией при высокой температуре.

При этом волокна, составляющие ремень, представляют собой армидные волокна, а смола для пропитки типа эпоксидной.

Кроме этого, ремень выполнен из металлических нитей, заключенных в эластомер.

Кроме того, корпус втулки выполнен из композиционного материала.

Также каждое кольцо корпуса образовано таким количеством плоских идентичных друг другу деталей, сколько имеется лопастей несущего винта, при этом плоские детали установлены встык друг с другом с образованием каркаса в виде непрерывного набора и выполнены с выступающим наружу закругленным углом и со сверлением по оси симметрии угла для размещения в нем средств крепления шарнирного соединения соответствующей лопасти, а втулка снабжена установленным на каркасе обтекателем, при этом тонкая перегородка, соединяющая кольца, выполнена с отверстиями для прохождения через них шарнирных соединений лопастей и элементов упругой связи и демпфирования лопастей, при этом обтекатель и тонкая перегородка образованы высокопрочными волокнами, пропитанными синтетической смолой, полимеризующейся при высокой температуре.

Кроме этого, плоские детали, образующие каркас колец, выполнены из компаунда, заформованного из смолы с наполнителем в виде коротких резаных угольных волокон.

Кроме того, плоские детали, образующие каркас колец, выполнены из уложенных в стопу слоев ткани из угольных волокон, предварительно пропитанных синтетической смолой, полимеризующейся при высокой температуре и под давлением.

Обтекатель выполнен из намотанных слоистых нитей.

Обтекатель выполнен из намотанных лент.

Также обтекатель образован уложенными складками тканями.

При этом волокна слоистых нитей, наматываемых лент и укладываемых складками тканей выполнены из углерода.

Кроме того, волокна слоистых нитей, наматываемых лент и укладываемых складками тканей относятся к типу армида.

Кроме этого, тонкое основание для связи нижнего кольца со стойкой ротора несущего винта выполнено путем наложения друг на друга слоев тканей, предварительно пропитанных синтетической смолой, заформованных и полимеризованных при высокой температуре.

При этом ткани, образующие тонкое основание для связи нижнего кольца со стойкой ротора, являются углеродными тканями, предварительно пропитанными эпоксидной смолой.

При этом наружная арматура сферического слоистого упора фиксирована от смещений, связанных с лобовым сопротивлением, двумя крепежными винтами, проходящими сквозь одно из колец корпуса втулки и расположенными по обе стороны от соединительной шпильки.

Кроме того, соединительная шпилька выполнена в виде полой цилиндрической оси с буртиком на одном ее конце, контактирующим с наружной поверхностью соответствующего кольца корпуса, с длиной, меньше расстояния между наружными поверхностями верхнего и нижнего колец, и установленного внутри полой оси болта, опирающегося головкой на буртик полой оси, а другим концом с шайбой и законтренной гайкой на кромку сверления, выполненного в противоположном соответствующем кольце корпуса.

А также втулка снабжена установленной в каждое отверстие гильзой с буртиком, опирающимся на внутреннюю поверхность колец с возможностью прижатия гильзы к наружной арматуре сферического слоистого упора.

При этом элемент крепления лопасти к корпусу в виде жесткой скобы, охватывающей непрерывно сферический слоистый упор, выполнен из слоистых нитей, образующих жесткий прочный лонжерон лопасти, а в зоне крепления лопасти образующих петлю прямоугольного сечения.

Кроме того, жесткая скоба выполнена в виде промежуточной муфты, которая в зоне крепления лопасти в соответствующем отверстии тонкой перегородки корпуса выполнена с одной стороны в форме обоймы прямоугольного сечения, а с другой стороны в виде вильчатой опоры с верхней и нижней щеками для взаимодействия со средствами жесткого крепления к ней комля лопасти, при этом на наружной боковой поверхности муфты выполнен с одной стороны выступ в виде рога с закрепленной в нем вилкой для связи лопастей с элементами управления ротора, а с другой стороны размещен шарнирный узел крепления элемента упругой связи и демпфирования лопасти при лобовом сопротивлении, выполненный в виде подкоса со встроенным в него демпфером.

Кроме того, внутренняя арматура сферического слоистого упора выполнена с пазом, а жесткая скоба, непрерывно охватывающая сферический слоистый упор, зафиксирована в нем с помощью пластины, прикрепленной к внутренней арматуре сферического упора.

А также втулка снабжена ограничителями взмаха лопастей.

При этом ограничители взмаха лопастей включают в себя установленные на каждой из лопастей верхний и/или нижний ограничители в виде башмаков, при этом башмак верхнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном положительном угле взмаха лопастей на периферию верхнего кольца корпуса втулки, а башмак нижнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном отрицательном угле взмаха на закрепленную на нижнем кольце корпуса втулки металлическую упрочняющую деталь.

При этом втулка снабжена расположенными по обе стороны от продольной оси лопасти, на ее боковых выступах в виде рогов ограничителями перемещения лопасти в плоскости вращения винта при лобовом сопротивлении, установленными с возможностью упора в боковую поверхность, по крайней мере, одного из колец.

Кроме того, втулка снабжена дополнительным кольцом, закрепленным под нижним кольцом корпуса втулки с помощью обоймы, а ограничители взмаха лопасти включают в себя установленные на каждой из лопастей верхний и/или нижний ограничители взмаха лопастей в виде башмаков, при этом башмак верхнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном положительном угле взмаха лопасти на периферию верхнего кольца корпуса втулки, а башмак нижнего ограничителя установлен с возможностью опоры при заданном отрицательном угле взмаха лопасти на периферию дополнительного кольца, а обоймы установлены с возможностью ограниченного перемещения в них дополнительных колец и прикрепленных к нижнему кольцу корпуса втулки с помощью одного или нескольких болтов, посредством которых на корпусе втулки закреплена наружная арматура сферических упоров.

На фиг. 1 схематично изображен в перспективе моноблочный корпус втулки для винтокрылого летательного аппарата согласно изобретению; на фиг.2 вид в частичном разрезе по плоскости, проходящей через ось лопастей, при этом элементы упругой связи и демпфирования при лобовом сопротивлении расположены между двумя соседними лопастями; на фиг.3 вид в аксиальном разрезе узла втулки ротора винтокрылого летательного аппарата, содержащей металлический корпус втулки, с корнями лопасти в виде петли, при плоскости сечения через плоскость II-II с фиг.2; на фиг.4 изображен вид в частичном разрезе через плоскость, проходящую через ось лопастей, при этом узел лопасти, расположенный в верхней части фигуры, не изображен; на фиг.5 вид в аксиальном разрезе втулки ротора винтокрылого летательного аппарата, содержащей моноблочный металлический корпус втулки согласно другому примеру осуществления изобретения, с корнями лопасти в виде петли, при прохождении плоскости сечения через плоскость IV-IV с фиг.4; на фиг.6 вид в частичном разрезе через плоскость, проходящую через ось лопастей, при этом прикрепление средства эластичной связи и демпфирования при лобовом сопротивлении для каждой лопасти осуществляется в центральной зоне корпуса втулки; фиг.7 изображает вид в аксиальном разрезе узла втулки ротора винтокрылого летательного аппарата, содержащего моноблочный металлический корпус втулки согласно другому примеру осуществления изобретения, который соединен с каждой лопастью через промежуточную муфту, при этом плоскость разреза проходит через плоскость VI-VI с фиг. 6; фиг. 8 изображает вид в аксиальном разрезе узла втулки ротора винтокрылого летательного аппарата, содержащего металлический корпус втулки согласно изобретению, с корнями лопасти в форме петли, при этом указанный корпус втулки соединен со стойкой через независимое металлическое основание; фиг. 9 изображает вид в аксиальном разрезе узла втулки ротора винтокрылого летательного аппарата, содержащего металлический корпус втулки согласно изобретению, с корнями лопасти в форме петли, при этом указанный корпус втулки интегрирован с металлическим основанием, а прикрепление средств упругой связи и демпфирования при лобовом сопротивлении для каждой лопасти осуществляется на периферии корпуса втулки; фиг.10 представляет собой вид в частичном разрезе с фиг.9 через плоскость, проходящую через ось лопастей; фиг.11 представляет собой вид в аксиальном разрезе узла корпуса втулки из композиционного материала согласно изобретению; фиг.12 представляет собой вид в частичном разрезе по плоскости VII-VII с фиг.11.

Втулка несущего винта содержит корпус 1 и шарнирные соединения лопастей 2 несущего винта с корпусом 1 втулки.

Корпус 1 втулки связан с концом стойки 3 ротора через основание 4 в форме усеченного конуса, сходящегося к концу стойки 3. Шарнирные соединения выполнены в виде сферических слоистых упоров 5. Соединительные элементы между корпусом 1 втулки и каждой из лопастей 2 образованы подкосами 6 упругого возврата и демпфирования лопасти при лобовом сопротивлении, которые схематично изображены в виде осей на фиг.3. Корпус втулки 1 содержит в основном два прочных элемента в форме кольца, одного внешнего кольца 7 и одного внутреннего кольца 8. Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 расположены в плоскостях, которые практически параллельны друг другу и которые перпендикулярны оси стойки 3 ротора. Эти два кольца 7 и 8 разделены друг от друга пространством, достаточным для того, чтобы иметь расстояние, которое позволило бы разместить шарнирные соединения, выполненные в виде сферических слоистых упоров 5, каждый из этих сферических слоистых упоров 5 соединен с одной стороны с корнем соответствующей лопасти 2, с которой он жестко скреплен при движении вокруг трех перпендикулярных осей, сходящихся в центре сферического упора, и он, с другой стороны, прикреплен к периферии обоих колец 7 и 8 с тем, чтобы образовать между ними жесткую распорку. Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 образуют каждое жесткий обод и связаны друг с другом тонкой перегородкой 9 практически цилиндрической формы, которая расположена практически на периферии этих колец. Тонкая перегородка 9 содержит отверстия 10, которые имеют достаточные размеры для того, чтобы позволить прохождение сферического слоистого упора 5 с креплением соответствующей лопасти 2.

На фиг.1, 2 и 3 изображен пример осуществления изобретения, согласно которому корпус втулки 1 ротора винтокрылого летательного аппарата является металлическим и составляет одно целое со стойкой 3. При такой конструкции корпус втулки 1 содержит наружное кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые связаны друг с другом тонкой перегородкой 9. В этой тонкой перегородке 9 выполнены отверстия 10, пропускающие сферические слоистые упоры 5 таким образом, чтобы между двумя соседними лопастями 2 оставался только один элемент тонкой перегородки 9 связи между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8.

В примере, изображенном на фиг.1, корпус втулки 1 связан с концом стойки 3 ротора посредством основания 4 с тем, чтобы соединить внутреннее кольцо 8 корпуса втулки 1 со стойкой 3. Тонкое основание 4 имеет свою большую внешнюю базу, которая выполнена заодно с внутренним кольцом 8, и внутреннюю малую базу, которая составляет одно целое с концом стойки 3 ротора, с тем, чтобы образовать единый моноблочный узел.

Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 подобны и имеют многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами. Внешнее кольцо 7 имеет закругленные вершины 11, а внутреннее кольцо 8 имеет закругленные вершины 12, которые соответствуют каждая лопасти 2. Таким образом, ось закругленной вершины 11 соответствует оси закругленной вершины 12, которые соответствуют, и та, и другая оси отверстия 10 тонкой перегородки 9 и оси соответствующей лопасти 2. В случае, изображенном на фиг.1, 2 и 3, ротор для вертолетов содержит четыре диаметрально противоположные лопасти, установленные в корпусе втулки 1 с кольцами, имеющими квадратную форму с закругленными вершинами 11 и 12, которые соответствуют отверстиям 10 тонкой перегородки. Внешнее кольцо 7 содержит сверления 13, а внутреннее кольцо 8 содержит сверления 14. Эти сверления 13 и 14 расположены каждое в зоне отверстий 10, выполненных в тонкой перегородке 9. Каждое сверление 13 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внешнего кольца 7, а каждое сверление 14 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внутреннего кольца 8. Каждое сверление 13 внешнего кольца 7 обращено к соответствующему сверлению 14 внутреннего кольца 8. Оба сверления 13 и 14, которые находятся напротив друг друга, создают в результате ось, которая практически параллельна оси корпуса втулки 1. Каждая из этих осей представляет собой, таким образом, ось средств крепления каждого из соответствующих сферических слоистых упоров 5 на внешнем 7 и внутреннем 8 кольцах.

Сферические слоистые упоры 5, которые образуют единый удерживающий элемент шарнирного соединения каждой лопасти при взмахе, лобовом сопротивлении и по шагу, относятся к хорошо известному типу и содержат центральную часть 15, связанную с жесткой внутренней арматурой 16 и с жесткой внешней арматурой 17, центральная часть 15 образована чередующимся наложением друг на друга жестких слоев, которые обычно являются металлическими, и слоев эластомера в форме сферического купола. Эта центральная часть 15 выполнена плотно прилегающей, с одной стороны, в радиальном внутреннем положении к выпуклой поверхности сферического купола внешней жесткой арматуры 17 и, с другой стороны, в радиальном наружном положении к вогнутой поверхности сферического купола внутренней жесткой арматуры 16 сферического слоистого упора 5.

Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 расположен между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8 и они прикреплены к этим кольцам через посредство своей внешней жесткой арматуры 17.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.2 и 3, каждый сферический слоистый упор имеет свою внутреннюю арматуру, которая жестко закреплена внутри жесткой скобы 18, образующей крепление лопасти 2. Таким образом, лопасть 2 в месте закрепления выполнена в виде жесткой скобы 18 прямоугольного сечения, которая образует крепление лопасти 2 и огибает непрерывным образом сферический слоистый упор 5. Крепление лопасти 2 в форме жесткой скобы 18 удерживается на месте с помощью пластины 19, закрепленной на внутренней арматуре 16 винтами 20. Жесткая скоба 18 образована из слоистых нитей. Каждая слоистая нить выполнена, например, рядом базовых нитей, филаментов или синтетических или минеральных волокон, обладающих высокой механической прочностью, например, из стекла, которые обмазывают и скрепляют друг с другом параллельно в пучок с помощью отверждаемой синтетической смолы. Эта жесткая скоба 18 продолжена в основной части лопасти 2, образующей постепенно прочный лонжерон, у передней кромки, также как и элементы задней кромки.

Каждое из средств крепления сферических слоистых упоров 5 выполнено в виде соединительной шпильки 21 с болтами, которая содержит болт 22, установленный в пустотелой цилиндрической оси 23. Пустотелая цилиндрическая ось 23 снабжена на одном из своих концов фланцем 24. Эта пустотелая цилиндрическая ось 23 установлена в соответствующее сверление 13 внешнего кольца 7, в сверление 25 внешней арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5 и в соответствующее сверление 14 внутреннего кольца 8, при этом фланец 24 прижимается к внешней поверхности 26 внешнего кольца 7. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которой прижимается к фланцу 24, и имеет другой резьбовой конец 28, на который надевается шайба 29 и законтренная гайка 20. Длина под фланцем 24 пустотелой цилиндрической оси 23 слегка меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и наружной поверхностью 31 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы законтренная гайка 30 заблокировала весь узел, прижимая шайбу 29 к кромке сверления 14, относящегося к наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8. Кроме того, каждое сверление 13 и 14, выполненные в кольцах 7 и 8, содержат гильзу 32, снабженную буртиком 33. Гильза 32, которая установлена в сверление 13, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 34 внешнего кольца 7, а гильза 32, которая установлена в сверление 14, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 35 внутреннего кольца 8 для того, чтобы каждый буртик 33 прижимался к внешней арматуре 17 соответствующего сферического слоистого упора 5, образуя распорку между обоими кольцами 7 и 8.

Соединительные элементы между корпусом 1 втулки и каждой из лопастей 2 содержат также устройство управления шагом, которое выполнено в виде рычага управления шагом, который приводится от устройства привода. В изображенном примере осуществления этот рычаг управления шагом выполнен в виде вильчатой опоры, которая установлена между концами двух пластин 36, из которых одна расположена на внутренней части корня лопасти 2, а другая на наружной части этой самой лопасти 2. Каждый из подкосов 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении расположен снаружи корпуса втулки 1 и один из его концов связан с корнем соответствующей лопасти, а другой конец связан с корнем соседней лопасти. Для этого каждый из концов подкосов 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении жестко скреплен шарнирной осью с зажимной пластиной 36 корня соответствующей лопасти 2. Кроме того, в этом примере осуществления изобретения тонкая перегородка 9 имеет форму, которая практически круглая. Необходимо также отметить, что согласно неизображенному на фигурах примеру изобретения, внешнее и внутреннее кольца 7 и 8 могут иметь круглую цилиндрическую форму.

Жесткая скоба 18 прямоугольного сечения, которая образует лопасти 2 и огибает непрерывным образом сферический слоистый упор 5, вставляется в соответствующее гнездо 37, выполненное во внутренней арматуре 16 указанного сферического упора 5.

Втулка ротора, которая снабжена корпусом втулки 1, согласно изобретению содержит также упоры взмаха лопасти, образованные башмаком верхнего упора 38 и башмаком 39 нижнего упора при взмахе. Башмак 38 верхнего упора при взмахе выполнен на выступе, который расположен над наружной пластиной 36. Этот верхний упор опирается непосредственно на наружное кольцо 7. Башмак 39 нижнего упора при взмахе выполнен также на выступе, который расположен под внутренней пластиной 36. Этот нижний упор непосредственно опирается на внутреннее кольцо 8.

На фиг.4 и 5 показан пример осуществления изобретения, при котором корпус втулки 1 ротора винтокрылого летательного аппарата является металлическим и выполнен в виде одной детали со стойкой 3 ротора. В этой конструкции корпус втулки 1 содержит наружное кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые связаны друг с другом тонкой перегородкой 9 практически цилиндрической формы, которая расположена на периферии этих колец. В этой тонкой перегородке 9 выполнены отверстия 10, пропускающие сферические слоистые упоры 5 таким образом, чтобы между двумя соседними лопастями 2 оставался только один элемент тонкой перегородки 9 для соединения между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8. Оба кольца 7 и 8 отделены один от другого достаточным пространством для того, чтобы иметь расстояние, которое позволило бы разместить сферические слоистые упоры 5. Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 связан с одной стороны с корнем соответствующей лопасти 2, с которой он составляет одно целое при движении вокруг трех перпендикулярных осей, сходящихся в центре сферического упора 5, и он, с другой стороны, прикреплен к периферии обоих колец 7 и 8 с тем, чтобы образовать достаточные размеры для того, чтобы позволить прохождение сферического слоистого упора 5 с креплением соответствующей лопасти.

В примере, изображенном на фиг.4 и 5, корпус втулки 1 связан с концом стойки 3 через посредство тонкого основания 4 в форме усеченного конуса, сходящегося к концу стойки 3 так, чтобы связать внутреннее кольцо 8 и корпуса втулки 11 со стойкой 3. Основание 4 имеет свою большую внешнюю базу, которая составляет одно целое с внутренним кольцом 8, а его внутренняя малая база составляет одно целое с концом стойки ротора 3, чтобы образовать единый моноблочный узел.

Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 сходны и имеют многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами. Внешнее кольцо 7 имеет закругленные вершины 11, а внутреннее кольцо 8 имеет закругленные вершины 12, которые соответствуют каждая лопасти 2. Таким образом, ось закругленной вершины 11 соответствует оси закругленной вершины 12, которые соответствуют, и та, и другая оси отверстия 10 тонкой перегородки 9 и оси соответствующей лопасти 2. В случае с фигурами 4 и 5, ротор для вертолета содержит четыре диаметрально противоположные лопасти, установленные в корпусе втулки 1 с кольцами 7 и 8, имеющими квадратную форму с закругленными вершинами 11 и 12, которые соответствуют отверстиям 10 тонкой перегородки 9.

Сферические слоистые упоры 5, которые образуют единый орган удержания и шарнирного соединения каждой лопасти при взмахе, лобовом сопротивлении и при шаге, относятся к хорошо известному типу и аналогичны описанным ранее. Они имеют центральную часть 15, связанную с жесткой внутренней арматурой 16 и с внешней жесткой арматурой 17. Центральная часть 15 образована чередующимися наложением одного на другой жестких слоев, которые обычно являются металлическими, и слоев эластомера в форме сферического купола. Эта центральная часть 15 выполнена прилегающей плотно с одной стороны во внутреннем радиальном положении к выпуклой поверхности сферического купола внешней жесткой арматуры 1 и с другой стороны в радиальном наружном положении к вогнутой поверхности сферического купола внутренней жесткой арматуры 16 сферического слоистого упора 5.

Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 расположен между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8 и они прикреплены к этим кольцам через посредство своей наружной жесткой арматуры 17. Для этого внешнее кольцо 7 содержит сверления 13, а внутреннее кольцо 8 содержит сверления 14. Эти сверления 13 и 14 расположены каждое в зоне отверстий 10, выполненных в тонкой перегородке 9. Каждое сверление 13 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внешнего кольца 7, а каждое сверление 14 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внутреннего кольца 8. Каждое сверление 13 внешнего кольца 7 обращено к соответствующему сверлению 14 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы иметь возможность разместить там средства крепления наружной жесткой арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5. Оба сверления 13 и 14, которые обращены друг к другу, образуют таким образом ось, которая практически параллельна оси корпуса втулки 1. Каждая из этих осей, таким образом, представляет собой ось средств крепления каждого из соответствующих сферических упоров 5 на внешнем 7 и внутреннем 8 кольцах.

Каждое из средств крепления сферических слоистых упоров 5 выполнено в виде соединительной шпильки 21 на болтах, которая имеет болт 22, установленный в пустотелой цилиндрической оси 23. Пустотелая цилиндрическая ось 23 содержит на одном из своих концов фланец 24. Эта пустотелая цилиндрическая ось 23 установлена в соответствующем сверлении 13 внешнего кольца 7, в сверлении 25 внешней арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5 и в соответствующем сверлении 14 внутреннего кольца 8, при этом фланец 24 прижимается к наружной поверхности 26 внешнего кольца 7. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которой прижимается к фланцу 24, а на его другой резьбовой конец 28 надевается упрочняющая деталь из металла 40, обтекатель 41, шайба 29 и законтренная гайка 20. Длина под фланцем 24 пустотелой цилиндрической оси 23 слега меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и наружной поверхностью 31 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы законтренная гайка 30 заблокировала весь узел, прижимая шайбу 29 к обтекателю 41 с тем, чтобы металлическая упрочняющая деталь 40 прижималась к кромке сверления 14, являющегося частью наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8. Кроме того, каждое сверление 13 и 14, выполненные в кольцах 7 и 8, содержат гильзу 32, снабженную буртиком 33. Гильза 32, которая установлена в сверлении 13, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 34 внешнего кольца 7, а гильза 32, которая установлена в сверлении 14, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 35 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы каждый буртик 33 прижимался к наружной арматуре 17 соответствующего сферического упора 5, образуя распорку между обоими кольцами 7 и 8.

С целью улучшения свойств стойкости к усталости корпуса втулки 1 согласно изобретению каждое кольцо охвачено ремнем 42 и 43 типа упрочняющего пояса, который введен и установлен в гнезде, выполненном в каждом из этих внешнего 7 и внутреннего 8 колец. Это гнездо следует по контуру соответствующего кольца и имеет многоугольное сечение, которое радиально раскрывается наружу. Это сечение имеет прямоугольную форму и его длина практически параллельна оси корпуса втулки 1. В примере осуществления изобретения, не изображенном на фигурах, это сечение также могло бы быть квадратным.

В целях наилучшего использования преимуществ этой конструкции упрочняющего пояса и максимального улучшения так называемых характеристик "отказоустойчивости" эти упрочняющие пояса выполнены из композиционного материала. Более точно, этот композиционный материал образован однонаправленными волокнами с высокой механической прочностью, которые являются либо минеральными, либо синтетическими и которые наматываются и скрепляются синтетической смолой, полимеризуемой в горячем состоянии. Более точно, этот композиционный материал состоит из однонаправленных слоистых нитей арамида, которые намотаны и скреплены друг с другом эпоксидной смолой, полимеризуемой в горячем состоянии. В другом примере выполнения этой композиции материал выполнен в виде лент из волокон с высокой механической прочностью типа арамида, которые наматываются и скрепляются друг с другом полимеризуемой синтетической смолой типа эпоксидной. В этих двух примерах осуществления ремни 42 и 43 образуют пояс упрочнения и безопасности из однонаправленных волокон с высокой механической прочностью, предварительно пропитанных полимеризуемой синтетической смолой. Каждый из этих ремней 42 и 43 выполнен из слоистых нитей или лент, которые выполнены из таких волокон, и которые помещены в гнездо 44 кольца 7 и в гнездо 45 кольца 8 путем намотки, при этом смолу затем полимеризуют при высокой температуре. В другом варианте изобретения ремни 42 и 43, образующие пояс упорядочения и безопасности, выполнены из металлических нитей, например стальных, залитых в эластомер.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.4 и 5, каждый сферический слоистый упор 5 имеет свою внутреннюю арматуру 16, которая вделана внутрь жесткой скобы 18, образующей крепление лопасти 2. Таким образом, лопасть 2 в зоне закрепления выполнена с жесткой скобой 18 прямоугольного сечения, которая образует элемент крепления лопасти 2 и охватывает непрерывным образом сферический слоистый упор 5 и которая закрепляется в соответствующем гнезде 37, выполненном во внутренней арматуре 16 указанного упора. Элемент крепления лопасти в форме жесткой скобы 18 удерживается на месте с помощью пластины 19, закрепленной на внутренней арматуре 16 с помощью винтов 20. Как и в предшествующем примере, жесткая скоба 18 образована из слоистых нитей.

Элементы соединения между корпусом жесткой втулки 1 согласно изобретению и каждой из лопастей 2 образованы подкосами упругого возврата и демпфирования лопасти при лобовом сопротивлении, которые не изображены на фиг.5. Эти элементы соединения содержат также устройство управления шагом, которое образовано рычагов управления шагом, связанным с элементами управления ротора. В изображенном варианте выполнения этот рычаг управления шагов образован вильчатой опорой 46, которая установлена на боковой рог 47 между концами двух пластин 48 и 49, одна из которых установлена на внешней стороне корня лопасти 2, а другая установлена на внутренней стороне этого корня лопасти 2.

Втулка ротора, которая снабжена корпусом втулки 1 согласно изобретению, содержит также упоры взмаха, образованные верхним упором типа прямой опоры и нижним упором убираемого типа. Верхний упор образован башмаком 38, а нижний упор башмаком 39 взмаха. Башмак 38 взмаха выполнен на выступе 50, который расположен на внешней пластине 48. Этот верхний упор опирается непосредственно на внешнее кольцо 7 для заданного угла взмаха. Нижний упор взмаха образован башмаком 39 нижнего упора, который выполнен на рычаге, который устанавливается между двумя проушинами 51, которые расположены на внутренней пластине 49. Под действием центробежной силы этот нижний упор и его башмак поворачиваются вокруг оси 52, которая установлена на проушины 51. Башмак 39 опирается при заданном отрицательном угле взмаха и при малой или нулевой скорости ротора на металлическую упрочняющую деталь 40, которая прикреплена к периферии внутреннего кольца 8 через посредство соединительной шпильки 21 с болтами. Эта металлическая деталь упрочнения 40 расположена на наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8 и на обтекателе 41, который удерживается шайбой 29, указанной соединительной шпилькой 21. Эта металлическая деталь упрочнения 40 сформирована и изогнута так, чтобы повторять нижний и вертикальный контур внутреннего кольца 8.

Втулка ротора, которая снабжена корпусом втулки 1 согласно изобретению, содержит также упоры лобового сопротивления 53 и 54, которые опираются непосредственно, по крайней мере, на одно (внешнее 7 или внутреннее 8) из колец, как это можно видеть на фиг.5, эти упоры лобового сопротивления 53 и 54 выполнены на каждом из концов соответствующей пластины 48 и 49.

Кроме того, специальное устройство предусматривает возможную фиксацию каждого из сферических слоистых упоров 5 при лобовом сопротивлении. Для этого каждая из внешних арматур 17 зафиксирована при лобовом сопротивлении с помощью двух винтов крепления 55, которые проходят сквозь внешнее кольцо 7. Можно было бы также предусмотреть, чтобы эта фиксация осуществлялась с помощью винтов крепления, которые проходят сквозь внутреннее кольцо 8.

Втулка ротора, снабженная корпусом втулки 1 согласно изобретению, обладает тем преимуществом, что имеет конструкцию, которая высвобождает центральную часть ротора, что позволяет подвести весь узел устройства со связями корней лопасти ближе к оси ротора. В связи с этим этот особо компактный узел позволяет придать обтекаемую форму узлу втулки ротора, как это изображено на фиг. 4 с помощью обтекателя 41, который покрывает весь этот узел устройства. Этот обтекатель 41 окружает корпус втулки 1 и проходит снизу от каждого из корней лопасти 2. В этой конфигурации этот обтекатель 41 может крепиться в наружную часть на внешнем кольце 7 и закрепляться внутри внутреннего кольца 8. Для этого обтекатель 41 прижимается к металлическим упрочняющим деталям 40 через отверстия, в которые входят резьбовые концы 28 шпилек 21 соединения на болтах.

Жесткий корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые имеют одну и ту же многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами 11 и 12, каждая из которых соответствует лопасти 2. Что касается перегородки 9, она имеет форму, которая является многоугольной цилиндрической. В примере осуществления изобретения, не изображенном на фигурах, внешнее 7 и внутреннее 8 кольца могут иметь круглую цилиндрическую форму.

Фиг. 6 и 7 относятся к втулке ротора, снабженной корпусом втулки 1 согласно изобретению, которая имеет структуру, аналогичную ранее описанным, то есть, этот корпус является металлическим и выполнен в виде одной детали с основанием 4 и стойкой 3 ротора. В этой конфигурации изобретения шарнирные соединения изобретения, которые представляют собой сферические слоистые упоры 5, соединены с каждой из соответствующих лопастей 2 с помощью промежуточной моноблочной муфты 56. В этой конструкции корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые соединены друг с другом с помощью тонкой перегородки 9 практически цилиндрической формы, которая расположена на периферии этих колец. В этой тонкой перегородке 9 выполнены отверстия 10, позволяющие пропускать сферические слоистые упоры 5 таким образом, чтобы между двумя соседними лопастями оставался бы только один элемент тонкой перегородки 9 для связи между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8. Оба кольца 7 и 8 отделены друг от друга с помощью пространства, достаточного для того, чтобы иметь расстояние, которое позволяло бы укладывать сферические слоистые упоры 5. Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 связан с одной стороны с корнем соответствующей лопасти, с которой он составляет одно целое при движении вокруг трех перпендикулярных осей, сходящихся к центру сферического опора 5,а с другой стороны, он прикреплен к периферии обоих колец 7 и 8 с тем, чтобы образовать между ними жесткую распорку.

В примере, изображенном на фиг.6 и 7, корпус втулки 1 связан с концом стойки 3 через посредство тонкого основания 4 в форме усеченного конуса, сходящегося к концу стойки 3, таким образом, чтобы соединить внутреннее кольцо 8 корпуса втулки 1 со стойкой ротора. Тонкое основание 4 имеет большую внешнюю базу, которая жестка скреплена с внутренним кольцом 8, а его малая внутренняя база скреплена жестко с концом стойки 3 ротора с тем, чтобы образовать единый моноблочный узел.

Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 подобны и имеют многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами. Внешнее кольцо 7 имеет закругленные вершины 11, а внутреннее кольцо 8 имеет закругленные вершины 12, каждая из которых соответствует лопасти 2. Таким образом, ось закругленной вершины 11 соответствует оси закругленной вершины 12, которые соответствуют и тот и другой, оси отверстия 10 тонкой перегородки 9 и оси соответствующей лопасти 2. В случае с фиг.6 и 7 ротор для вертолета содержит четыре диаметрально противоположено лежащие лопасти, установленные в корпусе втулки 1 с кольцами, имеющими квадратную форму с закругленными вершинами 11 и 12, которые соответствуют отверстиям 10 тонкой перегородки 9.

Сферические слоистые упоры 5, которые образуют единый орган удержания шарнирного соединения каждой лопасти при взмахе, боковом сопротивлении и при шаге, относятся к типу, аналогичному упорам, описанным в предшествующих системах. Эти упоры содержат центральную часть 12, связанную с жесткой внутренней арматурой 16 и с внешней жесткой арматурой 17. Центральная часть 15 образована чередующимся наложением друг на друга жестких слоев, которые обычно являются металлическими, и слоев эластомера в форме сферического купола. Эта центральная часть 15 выполнена плотно прилегающей с одной стороны в радиальном положении к выпуклой поверхности сферического купола жесткой внешней арматуры 17, а с другой стороны во внешнем радиальном положении в вогнутой поверхности сферического купола внутренней жесткой арматуры 16 сферического слоистого упора 5.

Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 расположен между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8, и они прикреплены к этим кольцам через посредство своей внешней жесткой арматуры 17. Для этого внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 содержат сверления 13 и 14. Эти сверления расположены каждое в зоне отверстий 10, выполненных в тонкой перегородке 9. Каждое сверление 13 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внутреннего кольца 8. Каждое сверление 13 внешнего кольца обращено к соответствующему сверлению 14 внутреннего кольца 8 так, чтобы иметь возможность размещения средств крепления внешней жесткой арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5. Оба сверления 13 и 14, которые обращены друг к другу, образуют таким образом ось, которая практически параллельна оси корпуса втулки 1. Каждая из этих осей, таким образом, представляет собой ось средств крепления каждого из соответствующих сферических слоистых упоров 5 на внешнем 7 и внутреннем кольцах 8.

Как в ранее описанных системах, средства крепления каждого из сферических слоистых упоров 5 образованы шпилькой 21, которая содержит болт 22, установленный в пустотелую цилиндрическую ось 23. Пустотелая цилиндрическая ось 23 содержит на одном из своих концов фланец 24. Эта пустотелая цилиндрическая ось 23 установлена в соответствующее сверление 13 внешнего кольца 7, в сверление 25 внешней арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5 и в соответствующее сверление 14 внутреннего кольца 8, при этом фланец 24 прижимается к внешней поверхности 26 наружного кольца 7. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которая прижимается к фланцу 24 и имеет другой резьбовой конец 28, на который надеваются металлическая деталь упрочнения 40, шайба 29 и законтренная гайка 30. Длина под фланцем 24 пустотелой цилиндрической оси 23 слега меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и наружной поверхностью 31 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы законтренная гайка 30 заблокировала весь узел, прижимая шайбу 29 против металлической упрочняющей детали 40, которая прижимается к внутренней кромке 8.

Кроме того, каждое сверление 13 и 14, выполненные в кольцах 7 и 8, имеет гильзу 32, снабженную буртиком 33. Гильза 32, которая установлена в сверлении 13, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 34 внешнего кольца 7, а гильза 32, которая установлена в сверлении 14, имеет свой буртик 33 со стороны внутренней поверхности 35 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы каждый буртик 31 прижимался к внешней арматуре 17 соответствующего сферического слоистого упора 5, образующего распорку между обоими кольцами 7 и 8.

С целью улучшения характеристик корпуса втулки 1 согласно изобретению, в частности характеристик стойкости к усталости, каждое кольцо окружено ремнем аналогичным образом тому, как это описано в примере осуществления, изображенном на фиг.4 и 5. Внешнее кольцо 7 содержит ремень 42, который установлен в гнездо 44, выполненное в этом кольце. Внутреннее кольцо 8 также содержит ремень 43, который установлен в гнезде 45, выполненном в этом кольце. Каждое из этих гнезд 44 и 45 следует по контуру соответствующего кольца и имеет многоугольное сечение, которое выходит радиально наружу. Это сечение имеет прямоугольную форму и его длина практически параллельна оси корпуса втулки 1. Не выходя за рамки настоящего изобретения, это сечение также могло бы быть квадратным.

Как в примере выполнения, относящемся к фиг.4 и 5, описанным выше, ремни 42 и 43, образующие упрочняющий пояс безопасности, выполнены из композиционного материала. Ремни 42 и 43 выполнены из слоистых нитей или лент, которые состоят из однонаправленных волокон с высокой механической прочностью, предварительно пропитанных полимеризуемой синтетической смолой. Они помещаются в гнезда 44 и 45 колец 7 и 8 путем намотки, при этом смола затем полимеризуется при высокой температуре. Таким же образом, в варианте изобретения, ремни 42 и 43, образующие пояс безопасности и упрочнения, выполнены из металлических нитей, например из стали, залитых эластомером.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.6 и 7, крепление лопасти 2 выполнено в виде жесткой скобы, которая охватывает непрерывным образом сферический слоистый упор 5 и закрепляется в этом упоре. Это крепление лопасти 2 образовано промежуточной муфтой из единой детали 56, которая выполнена со стороны оси ротора в виде обоймы 57 прямоугольного сечения и которая с противоположной стороны выполнена в виде двойной вильчатой опоры 58, связанной с соответствующей лопастью 2. Обойма 57 образует таким образом скобу прикрепления лопасти 2 и закрепляется в соответствующем гнезде 37, выполненном во внутренней арматуре 16 соответствующего сферического слоистого упора 16. Средство прикрепления лопасти 2 в форме обоймы 57 удерживается на месте с помощью пластины 19, которая закреплена на внутренней арматуре 16 с помощью винтов 20. Двойная вильчатая опора 58 взаимодействует со средствами закрепления корня соответствующей лопасти 2. Эти средства закрепления изображены на фигурах в виде практически параллельных осей оси ротора и они представлены в виде отверстий 59, выполненных в щеках двойной вильчатой опоры 58.

Промежуточная муфта 56 в виде единой детали содержит также рог 47, снабженный на своем конце вильчатой опорой 46, связанной со средствами управления ротора. Промежуточная муфта 56 содержит, кроме того, с другой стороны рога 47 шарнирный узел крепления для конца подкоса 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении. Каждый подкос 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении проходит сквозь соответствующее отверстие 10 для прикрепления к корпусу втулки 1 в центральной внутренней зоне. Оба ряда отверстий 59 вмещают шпильки, которые проникают в корень соответствующей лопасти 2 с тем, чтобы закрепить последнюю в этой промежуточной муфте 56. Это устройство обладает тем преимуществом, что позволяет, отделяя одну из двух шпилек, сложить в нерабочем положении лопасти 2 к оси втулки ротора.

Втулка ротора, которая снабжена корпусом втулки 1 согласно изобретению, содержит также упоры для взмаха, образованные верхним упором типа прямой опоры и нижним упором убирающегося типа. Верхний упор взмаха содержит башмак 38, который выполнен на выступе внешней щеки двойной вильчатой опоры 58. Этот верхний упор опирается непосредственно на внешнее кольцо 7 для заданного положительного угла взмаха. Нижний упор заданного положительного взмаха выполнен в виде башмака 39, устроенного на рычаге, который устанавливается между двумя проушинами 51, которые расположены на внутренней щеке двойной вильчатой опоры 58. Этот нижний упор и его башмак 39 поворачиваются под воздействием центробежной силы и в противовес воздействию неизображенной пружины вокруг оси 52, которая установлена на обеих проушинах 51. Этот башмак 39 опирается при заданном отрицательном угле взмаха и при малой или нулевой скорости ротора на металлическую упрочняющую деталь 40, закрепленную на периферии внутреннего кольца 8. Упрочняющая металлическая деталь 40 установлена на внутреннем кольце 8 через посредство соединительной шпильки 21 с болтами и она располагается между наружной поверхностью 31 указанного внутреннего кольца 8 и шайбой 29 указанной соединительной шпильки 21. Эта упрочняющая металлическая деталь 40 выполнена такой формы и изогнута так, чтобы следовать вдоль внутреннего и бокового контура внутреннего кольца 8. Чрезвычайно компактное по габаритам устройство согласно данному изобретению позволяет обеспечить обтекаемость всего узла втулки несущего винта. Обтекатель 41 покрывает весь узел этого устройства, охватывает и заходит внутрь каждого из корней лопасти 2. В этой конфигурации обтекатель 41 может закрепляться на фланце 60, устроенном снаружи малой базы основания 4.

Корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые имеют многогранную цилиндрическую форму с закругленными вершинами 11 и 12, каждая из этих вершин соответствует определенной лопасти. Кроме того, в этом примере осуществления изобретения тонкая перегородка 9 имеет форму, которая является практически многоугольной цилиндрической. В примере изобретения, не изображенном на фигурах, кольца 7 и 8 и тонкая перегородка 9 могут иметь кольцевую цилиндрическую форму.

В примере выполнения, изображенном на фиг.8, корпус втулки 1 является металлическим и соединен со стойкой 3 несущего винта с помощью металлического основания 4, которое представляет собой отдельную деталь. Корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые соединены друг с другом с помощью неизображенной на фигуре тонкой перегородки. В этой тонкой перегородке выполнены отверстия для прохода сферических слоистых упоров 5.

Сферические слоистые упоры 5, которые образуют единый орган удержания шарнира каждой лопасти при взмахе, лобовом сопротивлении и при шаге, относятся к типу, аналогичному ранее описанным. Каждый сферический слоистый упор 5 имеет центральную часть 15, связанную с жесткой внутренней арматурой 16 и с жесткой наружной арматурой 17. Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 расположен между внутренним кольцом 7 и внутренним кольцом 8 и они прикреплены к этим кольцам через посредство своей наружной жесткой арматуры 17. Как было описано в предшествующих примерах, внешнее кольцо 17 и внутреннее кольцо 8 имеют сверления, которые расположены в зоне отверстий, выполненных в тонкой перегородке, и которые образуют ось, практически параллельную оси корпуса втулки, которая представляет собой ось средств крепления наружной жесткой арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5.

Основание 4 имеет форму усеченного конуса с тонкой перегородкой, наружная большая база 61 которой жестко скреплена с внутренним кольцом 8 через посредство средств крепления каждого из сферических слоистых упоров 5. Основание 4 содержит также на своем другом конце малую внутреннюю базу 62, которая соединена с расходящимся концом 63 в форме усеченного конуса стойки 3. Для этого малая база 63 основания 14 помещается на фланец 64, который является частью расходящегося конца 63 в форме усеченного конуса стойки 3. Фланец 64 содержит также внутреннюю центрирующую отбортовку 65, которая позволяет обеспечить правильную установку на место малой базы 62 основания 4. Основание 4 жестко скрепляется со стойкой 3 через посредство крепежных болтов 66, которые блокируют малую базу 62 на фланце 64 стойки 3.

Средства крепления каждого из сферических слоистых упоров 5 образованы шпилькой 21, которая содержит болт 22, установленный в пустотелой цилиндрической оси 23. Пустотелая цилиндрическая ось 23 содержит на одном из своих концов фланец 24 и установлена в соответствующее сверление внешнего кольца 7; в сверление 25 внешней арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5 и в соответствующем сверлении внутреннего кольца 8, при этом фланец 24 прижимается к наружной поверхности 26 внешнего кольца 7. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которой прижимается к фланцу 24, и другой резьбовой конец 28, на который надевается большая внешняя база 61 основания 4 через посредство сверления, выполненного в этом основании 4. Шайба 29 и контргайка 30 надеваются на резьбовой конец 28 для затягивания всего узла. Длина под фланцем 24 пустотелой цилиндрической оси 23 несколько меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и наружной поверхностью 31 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы контргайка 30 блокировала весь узел, прижимая шайбу 29 к большой базе 61 основания 4. Таким образом, внешняя поверхность большой базы 61 прижимается к наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8. Кроме того, каждое сверление, выполненное в кольцах 7 и 8, содержит гильзу 32, снабженную буртиком 33, которая установлена соответственно на внутренней поверхности 34 внешнего кольца 7 и на внутренней поверхности 35 внутреннего кольца 8 с тем, чтобы прижаться к арматуре сферического слоистого упора 5, образующего распорку между обоими кольцами 7 и 8.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.8, каждый сферический слоистый элемент 5 имеет свою внутреннюю арматуру 16, которая закреплена внутри жесткой скобы 18, образующей средство прикрепления лопасти 2. Таким образом, лопасть в зоне своего закрепления устроена в форме жесткой скобы 18 прямоугольного сечения, которая представляет собой средство закрепления лопасти 2 и охватывает непрерывным образом сферический слоистый упор 5 и которая закрепляется в соответствующем гнезде 37, устроенном во внутренней арматуре 16 указанного упора. Средство прикрепления лопасти 2 в форме жесткой скобы 18 удерживается на месте с помощью пластины 19, закрепленной на внутренней арматуре 16 с помощью винтов 20. Жесткая скоба 18 выполнена из слоистых нитей, аналогичных вышеописанным.

С целью улучшения характеристик вибрационной выносливости корпуса втулки 1 согласно изобретению, каждое кольцо 7 и 8 окружено ремнем 42 и 43. Ремень 42 установлен в гнезде 44 внешнего кольца 7, а ремень 43 установлен в гнезде 45 внутреннего кольца 8. Каждое гнездо 44 и 45 повторяет контур соответствующего кольца и имеет многоугольное сечение, которое выходит наружу радиально. Это сечение имеет прямоугольную форму и его длина практически параллельна оси корпуса жесткой втулки 1. В примере осуществления изобретения это сечение могло бы быть квадратным.

Каждый из этих ремней 42 и 43 выполнен из композиционного материала, со структурой, аналогичной той, которая описана в примере выполнения, изображенном на фиг.4 и 6. Таким образом, каждый из этих ремней 42 и 43 может быть изготовлен из металлических нитей, например из стали, залитых эластомером.

Втулка несущего винта, которая снабжена жестким корпусом втулки 1 согласно изобретению, содержит также упоры взмаха лопастей, выполненные в виде верхнего упора типа упора с прямой опорой и в виде нижнего упора убирающегося типа и они аналогичны упорам взмаха лопастей, описанным в примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.4. Верхний упор взмаха лопастей содержит башмак 38, который устроен на выступе 50, расположенном на одной из пластин 48 лопасти 2. Этот верхний упор опирается непосредственно для заданного положительного угла взмаха лопастей на внешнее кольцо 7. Башмак 39 нижнего упора взмаха лопасти устроен на рычаге, который устанавливается между двумя проушинами 51, которые расположены ниже другой внутренней пластины 49 лопасти 2. Этот нижний упор и его башмак 39 поворачиваются под воздействием центробежной силы и вопреки воздействию не изображенной пружины вокруг оси 52, которая установлена на двух проушинах 51. Этот нижний упор 39 взмаха лопасти опирается при заданном отрицательном угле взмаха лопастей и при малой или нулевой скорости вращения несущего винта на металлическую упрочняющую деталь 40, закрепленную на периферии внутреннего кольца 8.

На фиг.9 и 10 показан пример осуществления изобретения, при котором корпус втулки 1 ротора винтокрылого летательного аппарата является металлическим и выполнен заодно с основанием 4 и со стойкой 3 несущего винта. Этот корпус втулки может быть выполнен, например, из алюминиевого сплава из штампованной заготовки, которую затем обрабатывают на токарном станке и на фрезерном станке для получения необходимой точности наружной и внутренней формы для связи со стойкой с одной стороны и с элементами соединения с лопастями с другой стороны. Корпус втулки 1 относится к такому типу, в котором каждая лопасть 2 несущего винта связана с этим корпусом шарнирными соединениями в виде сферических слоистых упоров и соединительными элементами. В этой конструкции корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые связаны друг с другом через тонкую перегородку 9.

В этой тонкой перегородке 9 выполнены отверстия 10, позволяющие пропускать каждый из сферических слоистых упоров 5 с элементом прикрепления соответствующих лопастей 2, в результате чего между двумя соседними лопастями 2 остается только элемент тонкой перегородки 9 для связи между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8. Оба кольца 7 и 8 отделены друг от друга достаточным пространством с тем, чтобы иметь расстояние, которое позволяло бы разместить сферические слоистые упоры 5. Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 соединен с одной стороны с корнем соответствующей лопасти 2, с которой он составляет одно целое при движении вокруг трех перпендикулярных осей, сходящихся в центре сферического упора 5, и с другой стороны они прикреплены к обоим кольцам 7 и 8, к периферии этих колец так, чтобы образовать между ними жесткую распорку. Тонкая стенка 9 имеет практически круглую цилиндрическую форму и расположена на периферии колец 7 и 8. Отверстия 10 имеют достаточные размеры для того, чтобы позволить прохождение сферической слоистой опоры 5 с элементом крепления соответствующей лопасти 2.

Корпус втулки 1 связан с концом стойки 3 несущего винта через посредство тонкого основания 4 в форме усеченного конуса, сходящегося к концу стойки 3 так, чтобы связать внутреннее кольцо 8 корпуса втулки 1 со стойкой 3 ротора. Тонкое основание 4 имеет свою большую внешнюю базу, которая скреплена и выполнена заодно с внутренним кольцом 8, и внутреннюю малую базу 62, которая скреплена с концом стойки 3 болтами 66. Конец стойки 3 образован фланцем 64, на который накладывается опорная поверхность малой базы 62 основания 4. Фланец 64 и малая база 62 содержат ряды отверстий, расположенных по кругу так, чтобы иметь возможность для вхождения в них болтов 66, которые скрепляют малую базу 62 с фланцем 64, то есть, которые скрепляют корпус втулки 1 со стойкой 3 несущего винта.

Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 подобны и имеют многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами. Внешнее кольцо 7 имеет закругленные вершины 11, а внутреннее кольцо 8 имеет закругленные вершины 12, каждая из которых соответствует лопасти 2. Таким образом, ось закругленной вершины 11 соответствует оси закругленной вершины 12, которые соответствуют и та и другая оси отверстия 10 в тонкой перегородке 9 и оси соответствующей лопасти 2. В случае фигур 9 и 10 ротор для вертолета содержит три лопасти, расположенные под 120^o друг к другу относительно оси ротора и установленные в корпусе втулки 1 с кольцами 7 и 8, имеющими треугольную форму с закругленными вершинами 11 и 12, которые соответствуют отверстиям 10 в тонкой перегородке 9.

Сферические слоистые упоры 5, которые образуют единый элемент удержания шарнирного соединения каждой лопасти 2 при взмахе, лобовом сопротивлении и при шаге, относятся к типу упоров, аналогичным описанным в предшествующих вариантах выполнения и содержат центральную часть 15, связанную с жесткой внутренней арматурой 16 и с внешней жесткой арматурой 17. Каждый из этих сферических слоистых упоров 5 расположен между наружным кольцом 7 и внутренним кольцом 8 и они прикреплены к этим кольцам через посредство своей жесткой наружной арматуры 17. Для этого внешнее кольцо 7 содержит сверления 13, а внутреннее кольцо 8 содержит сверления 14. Эти сверления 13 и 14 расположены каждое в зоне отверстий 10, выполненных в тонкой перегородке 9. Каждое сверление 13 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено в расширении внешнего кольца 7, а каждое сверление 14 расположено на оси соответствующей лопасти 2 и выполнено с расширением внутреннего кольца 8. Каждое сверление 13 внешнего кольца 7 обращено к соответствующему сверлению 14 внутреннего кольца так, чтобы иметь возможность нахождения в них средств крепления внешней жесткой арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5. Оба сверления 13 и 14 обращены друг к другу, образуя таким образом ось, которая практически параллельна оси корпуса втулки. Каждая из этих осей, таким образом, представляет собой ось средств крепления каждого из соответствующих сферических слоистых упоров 5 на внешнем 7 и внутреннем кольце 8.

Средства крепления каждого из сферических слоистых упоров 5 образованы двумя соединительными шпильками 21 с болтовой фиксацией. Каждая соединительная шпилька 21 с болтовой фиксацией содержит болт 22, который установлен в пустотелой цилиндрической оси 23. Пустотелая цилиндрическая ось 23 установлена в соответствующем сверлении 13 внешнего кольца 7, в одном из двух сверлений 25 наружной арматуры 17 соответствующего сферического слоистого упора 5 и в соответствующем сверлении 14 внутреннего кольца 8. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которая прижимается к наружной поверхности 26 внешнего кольца 7 и имеет другой резьбовой конец 28, на который надевается обойма 68, шайба 29 и застопоренная гайка 30. Длина пустотелой цилиндрической оси 23 слега меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и наружной поверхностью 31 внутреннего кольца 8 так, чтобы застопориваемая гайка 30 заблокировала весь узел, прижимая шайбу 29 к обойме 68, которая прижимается к наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8. Каждая из внутренних поверхностей 34 внешнего кольца 7 и внутренних поверхностей 32 внутреннего кольца 8 прижимается к внешней арматуре 17 соответствующего сферического слоистого упора 5, образующего распорку между обоими кольцами 7 и 8.

С целью улучшения характеристики корпуса втулки 1, в частности характеристик сопротивления усталостным напряжениям, внешнее кольцо 7 окружено ремнем 42 типа упрочняющего пояса, а внутреннее кольцо 8 окружено ремнем 43, которое также является ремнем типа упрочняющего пояса. Ремень 42 установлен в гнезде 44 внешнего кольца 7, а ремень 43 установлен в гнезде 45, выполненном во внутреннем кольце 8. Каждое из этих гнезд 44 и 45 следует по контуру соответствующего кольца и имеет многоугольное сечение, которое выходит наружу по радиусу. Это сечение имеет прямоугольную форму и его длина практически параллельна оси корпуса втулки 1. В примере осуществления изобретения, не изображенном на фигурах, это сечение также могло бы быть квадратным.

С целью извлечения наибольшей пользы из этого расположения данного упрочняющего пояса и для максимального улучшения характеристик, называемых "отказоустойчивостью", эти упрочняющие пояса выполнены из композиционного материала и имеют конструкцию и состав, аналогичный ремням, описанным в предшествующих примерах выполнения. Каждый из этих ремней 42 и 43, образующих пояс упрочнения и безопасности, выполнены из однонаправленных волокон с высокой механической прочностью, предварительно пропитанных полимеризуемой синтетической смолой. Эти ремни 42 и 43 выполнены из слоистых нитей или лент, состоящих из таких волокон, которые размещают на каждом кольце 8 и 7 намоткой, причем после этого смолу полимеризует при высокой температуре. В примере выполнения изобретения каждый из ремней 42 и 43, образующих пояс упорядочения и безопасности, выполнен из металлических нитей, например из стали, залитых в эластомер.

В примере осуществления изобретения, изображенном на фиг.9 и 10, каждый сферический слоистый упор 5 имеет свою внутреннюю арматуру 16, которая закреплена внутри жесткой скобы 18, образующей элемент закрепления лопасти 2. Таким образом, лопасть 2, в зоне закрепления ее конца, устроена в виде жесткой скобы 18 прямоугольного сечения, которая образует элемент закрепления лопасти и охватывает непрерывным образом сферический упор 5 и которая закрепляется в соответствующем гнезде 37, выполненном во внутренней арматуре 16 указанного упора. Элемент закрепления лопасти 2 в форме жесткой скобы 18 удерживается на месте с помощью пластины 19, закрепленной на внутренней арматуре 16 с помощью винтов 20, жесткая скоба 18 образована из слоистых нитей. Каждая слоистая нить выполнена из набора базовых нитей, филаментов или синтетических волокон или минеральных волокон с высокой механической прочностью, например из стекла, которым обмазываются и скрепляются параллельно в пучок с помощью затвердевшей синтетической смолы. Эта жесткая скоба 18 продолжена в общей части лопасти 2, образующей постепенно прочный лонжерон с передней кромкой, а также элементы задней кромки. Элементы соединения между корпусом втулки 1 согласно изобретению и каждой из лопастей 2 образованы подкосами 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении и устройством управления шагом, которое выполнено в виде рычага управления шагом, связанного со средствами управления ротора. В показанном примере выполнения этот рычаг управления шагом образован вильчатой деталью 46, которая установлена на конце бокового рога 47, относящегося к обеим зажимным пластинам 48 и 49 лопасти 2. Зажимная пластина 48 установлена снаружи соответствующей лопасти 2, а зажимная пластина 49 расположена внутри этой же лопасти 2 так, чтобы иметь возможность сборки относительно друг друга.

Каждый из подкосов 6 упругого возврата и демпфирования лопасти 2 при лобовом сопротивлении связывает корень соответствующей лопасти 2 с периферией корпуса втулки 1. Для этого каждый из концов подкосов 6 зацепляется за соответствующий элемент тонкой перегородки 9 через посредство вильчатой опоры 69, которая включена в состав этого элемента тонкой перегородки 9.

Втулка несущего винта, которая снабжена жестким корпусом втулки 1 согласно данному изобретению, содержит также упоры взмаха лопастей, образованные верхним упором типа упора непосредственной опоры и нижним упором убираемого типа. Башмак 38 верхнего упора выполнен из выступа 50, который расположен на зажимной пластине 48. Этот верхний упор опирается непосредственно для заданного положительного угла взмаха лопастей на внешнее кольцо 7. Башмак 39 нижнего упора взмаха лопастей также выполнен на выступе 51, который устроен на зажимной пластине 49 лопасти 2. Жесткое обратное кольцо 10 удерживается на месте под внутренним кольцом корпуса 8 втулки 1 с помощью обойм 68, которые удерживаются на месте с помощью шпилек 21 соединения на болтах 7. Эти обоймы 68 расположены так, чтобы дать обратному кольцу 70 возможность взмаха, ограниченного в его собственной плоскости. Нижний упор взмаха лопастей, таким образом, опирается при заданном отрицательном угле взмаха лопастей на периферию обратного кольца 70.

На фиг. 11 и 12 показан пример осуществления изобретения, при котором корпус втулки 1 ротора винтокрылого летательного аппарата выполнен из композиционного материала и связан со стойкой 3 ротора с помощью основания 4, также из композиционного материала. В этой конструкции корпус втулки 1 содержит внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8, которые связаны друг с другом через тонкую перегородку 9. В этой тонкой перегородке выполнены отверстия 10, пропускающие шарнирные соединения лопастей, образованные сферическими слоистыми упорами, не изображенными на фигурах. Тонкая перегородка 9 выполнена таким образом, чтобы между соседними лопастями оставался только элемент тонкой перегородки 9 для связи между внешним кольцом 7 и внутренним кольцом 8.

В примере выполнения, изображенном на фиг.11 и 12, жесткий корпус втулки 1 связан со стойкой ротора с помощью основания 9, которое представляет собой отдельную деталь. У этого основания 4 имеется расходящийся конец 63 в форме усеченного конуса, одним из концов которой является малая внутренняя база 62. Большая база 61 прижимается к внешней поверхности 31 внутреннего кольца 8 и она жестко скрепляется с внутренним кольцом 8 с помощью средств крепления сферических слоистых упоров с каждым из внешнего 7 и внутреннего 8 колец. На другом конце основания 4 малая внутренняя база 62 соединена с расходящимся концом 63 в форме усеченного конуса стойки 3 ротора. Эта связь обеспечивается с помощью набора болтов 66, которые соединяют фланец 64, расположенный на конце стойки 3 ротора и малую базу 62 основания 4.

Внешнее кольцо 7 и внутреннее кольцо 8 подобны и имеют многоугольную цилиндрическую форму с закругленными вершинами, которые соответствуют каждая одной лопасти. Таким образом, ось закругленной вершины соответствует оси отверстия 10 тонкой перегородки 9 и оси соответствующей лопасти. В случае с фиг.11 и 12, ротор для вертолета содержит четыре диаметрально противоположные лопасти, установленные в корпусе втулки 1 с кольцами, имеющими квадратную форму с закругленными вершинами, которые соответствуют отверстиям 10 тонкой перегородки 9. В не показанном на фигурах примере осуществления изобретения кольца и тонкая перегородка могут иметь круглую цилиндрическую форму. Каждый из сферических слоистых упоров, не изображенных на этих фигурах, расположен между наружным кольцом 7 и внутренним кольцом 8 и они прикреплены к этим кольцам. Для этого наружное кольцо 7 содержит сверление 13, а внутреннее кольцо 8 содержит сверление 14. Эти сверления 13 и 14 расположены каждое в зоне отверстий 10, выполненных в тонкой перегородке 9. Каждое сверление 13 расположено на оси соответствующей лопасти и выполнено в расширении внешнего кольца 7, а каждое сверление 14 расположено на оси соответствующей лопасти и выполнено в расширении внутреннего кольца 8. Каждое сверление 13 внешнего кольца 7 обращено к соответствующему сверлению внутреннего кольца 8 так, чтобы иметь возможность вводить туда средства крепления соответствующего сферического слоистого упора. Оба сверления 13 и 14 обращены навстречу друг другу и в результате образуют ось, которая практически параллельна оси корпуса втулки 1. Каждая из этих осей, таким образом, является осью средств крепления каждого из соответствующих сферических слоистых упоров на внешнем кольце 7 и на внутреннем кольце 8.

Средства крепления каждого из сферических слоистых упоров образованы соединительной шпилькой с болтовым креплением 21, которая содержит болт 22, установленный в пустотелую цилиндрическую ось 23. Пустотелая цилиндрическая ось содержит на одном из своих концов фланец 24 и установлена в соответствующее сверление 13 внешнего кольца 7, в сверление соответствующего сферического слоистого упора, не изображенного на фиг.11, и в соответствующее сверление 14 внутреннего кольца 8, при этом фланец 24 прижимается к наружной поверхности 26 внешнего кольца 7. Болт 22 входит в пустотелую цилиндрическую ось 23, имеет головку 27, которая прижимается к фланцу 24, и имеет другой резьбовой конец 28, на который надевается большая база 61 основания 4 через посредство отверстий, шайбы 29 и контргайки 30. Длина под фланцем 24 пустотелой цилиндрической оси 23 слегка меньше расстояния между наружной поверхностью 26 внешнего кольца 7 и внутренней поверхностью большой базы 61 основания 4 так, чтобы контргайка блокировала весь узел, прижимая шайбу 29 к большой базе 61 основания 4, которое прижимается к наружной поверхности 31 внутреннего кольца 8. Внутренняя поверхность 34 внешнего кольца 7 и внутренняя поверхность 35 внутреннего кольца 8 прижимаются соответственно к соответствующему сферическому слоистому упору, образуя, таким образом, распорку между обоими кольцами.

В конструкции корпуса втулки 1 из композиционного материала каждое верхнее кольцо 7 и нижнее кольцо 8 образовано таким же количеством плоских идентичных деталей 71, сколько имеется лопастей. Таким образом, в случае с фиг. 11 и 12 каждое кольцо 7 и 8 содержит четыре плоских детали 71, которые идентичны. Эти плоские детали уложены встык одна рядом с другой так, чтобы образовать каркас в виде непрерывного набора. Плоские детали 71 имеют закругленный наружный клин 72 и они содержат сверления 13 и 14, которые расположены на оси симметрии внешнего закругленного клина 72. Эти сверления 14 и 13 заключают в себя средства крепления шарнирного соединения соответствующей лопасти, при этом сверления 13 расположены в плоских деталях 71, образующих костяк внешнего кольца 7, а сверления 14 расположены в плоских деталях 71, образующих костяк внутреннего кольца 8. Эти плоские детали 71 образуют в результате базовый каркас каждого из внешнего 7 и внутреннего 8 колец, на котором располагается обтекатель, который образован упрочняющими поясами указанных колец 7 и 8, а также тонкой перегородкой 9 для соединения обоих колец 7 и 8, в которой проделаны отверстия 10 для прохождения шарнирных соединений и элементов связи каждой лопасти.

Плоские детали 71 каркаса каждого из колец 7 и 8 выполнены из смолы с наполнителем, относящийся к типу смолы, определяемой английским термином компаунд, и более точно эти детали выполнены из формованного компаунда из смолы с рублеными углеродными волокнами. В этом примере осуществления изобретения плоские детали 71 могут быть выполнены наложением друг на друга углеродных тканей, которые предварительно пропитывают синтетической смолой, формуют и полимеризуют при высокой температуре под давлением. Упрочняющий пояс 42 внешнего кольца 7, упрочняющий пояс 43 внутреннего кольца 8 и тонкая перегородка 9 образуют обтекатель, который выполнен из композиционного материала. Этот композиционный материал образован однонаправленными волокнами с высокой механической прочностью, которые пропитываются синтетической смолой, полимеризуемой при высокой температуре. Эти волокна могут представлять собой минеральные или синтетические волокна. Согласно одному примеру осуществления данного изобретения, обтекатель из высокопрочных волокон образован из намотанных слоистых нитей. Согласно другому примеру осуществления данного изобретения, корпус обтекателя из высокопрочных волокон выполнен из намотанных лент. Согласно еще одному примеру осуществления данного изобретения, корпус обтекателя из высокопрочных волокон выполнен из уложенных складками тканей. В этих трех примерах осуществления волокна из слоистых тканей, волокна из намотанных лент и волокна из уложенных складками тканей представляют собой либо углеродные волокна, либо волокна типа арамида.

Основание 4 в форме усеченного конуса для соединения внутреннего кольца 8 с концом 64 стойки 3 выполнено путем наложения друг на друга тканей из высокопрочных волокон. Например, из углерода, предварительно пропитанных синтетической смолой типа эпоксидной, формования и полимеризации при высокой температуре.

Втулка ротора, снабженная корпусом втулки 1 согласно данному изобретению, позволяет получить конструкцию, которая имеет то преимущество, что освобождает центральную часть ротора. В связи с этим подкосы упругого возврата демпфирования лопасти при лобовом сопротивлении могут легко туда встраиваться, и весь узел этого устройства с элементами соединения корня лопасти может быть подведен ближе к оси ротора. Кроме этого, этот пример осуществления является более легким, чем в случае, при котором корпус втулки металлический, из-за малого удельного веса слоистых композиционных материалов, которые образуют его прочную структуру.