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1、总第188期直升机技术GeneralSerialNo.1882016年第2期HELICOPTERTECHNIQUENo.22016文章编号:1673-1220(2016)02-060-07国外球柔性桨毂构型技术分析与发展研究喻琴,李满福,郑俊伟(中国直升机设计研究所,江西景德镇333001)摘要球柔性桨毂是一种新型的弹性铰接式旋翼桨毂,是在传统金属铰接式桨毂构型的基础上以缩小结构尺寸、减少零件数量和减小气动废阻为目的进行进一步结构设计优化,是铰接式旋翼的最新发展阶段。当前,国外球柔性桨毂构型已经形成系列化产品,并成功应用于多种型号
2、直升机上。文章对国外球柔性桨毂构型及其技术特点进行了详细梳理,并开展了初步的分析研究,可为国内旋翼桨毂研制和发展提供借鉴。关键词球柔性桨毂;构型;技术特点+中图分类号:V275.1文献标识码:AAnalysisandStudyonTechnologyandDevelopmentoftheForeignSpheriflexRotorHeadConfigurationsYUQin,LIManfu,ZHENGJunwei(ChinaHelicopterResearchanddevelopmentInstitute,Jingdezhen3
3、33001,China)AbstractTheSpheriflexrotorheadisanewelastichingedrotorhead,whichisderivedfromtheoldtraditionalmetalhingedrotorhead,withthesmallersize,reducedpartsnumberandloweraero-dynamicparasitedrag.Currently,theforeignSpheriflexrotorheadhasformedseriesandbeenap-pliedto
4、manytypesofhelicopters.ThispaperdidapreliminarystudyandanalysisontheforeignSpheriflexrotorheadconfigurationsandtechnicalcharacteristics,whichprovidedareferenceforthedomesticrotorheadresearchanddevelopment.Keywordsspheriflexrotorhub;configuration;technicalcharacteristi
5、cs题。球柔性桨毂相对于传统金属铰接式桨毂最大的0引言特点就是,采用了弹性铰取代传统铰接式旋翼中由金[1]直升机旋翼桨毂是一个受力复杂的关键动部件,属轴承构成的挥舞铰、摆振铰和变距铰。同时,弹在旋翼技术发展史上,其结构设计经历了一个由简单性铰的应用使得球柔性桨毂具备了结构简单、可靠性到复杂再到简单的过程。铰的发明使旋翼变得可以高、免润滑、视情维护、寿命长等优点。目前,国外对操纵,也使得直升机发展成为一种飞行器;但其复杂球柔性桨毂的研发主要以空客直升机、西科斯基和阿性也带来了结构、重量、可靠性及维护性等方面的问古斯塔·韦斯特兰等先进
6、直升机研发公司为代表。收稿日期:2016-03-26作者简介:喻琴(1984-),女,湖北随州人,硕士,工程师,主要研究方向:情报研究与科技。2016年第2期喻琴,李满福,郑俊伟:国外球柔性桨毂构型技术分析与发展研究·61·1国外球柔性桨毂构型技术特点1.1单球面弹性轴承球柔性桨毂20世纪80年代,空直提出了单球面弹性轴承的球柔性桨毂的设计概念,该桨毂构型以单个球面弹性轴承来实现桨叶的挥舞、摆振和变距运动,并在桨毂的主要承力部件上大量采用高强度不锈钢、新图1星型柔性桨毂型钛合金(Ti1023)和铝基复合材料等疲劳特性优异的合金材料
7、。单球面弹性轴承球柔性桨毂构型首先在“超美洲豹”MK2直升机的旋翼/尾桨上得到了成功应用,并很快发展成为了空直公司家族式直升机设计的标志,如后继的EC120、EC122、EC155、EC175和NH90等型号,这些直升机的旋翼系统都采用了该类桨毂构型。单球面弹性轴承球柔性桨毂与星型柔性桨毂图2单球面弹性轴承球柔性桨毂的构造(图1)相当,但省略了柔性臂和金属关节轴承,结构更加简化(图2),且在中央件、挥舞支臂和1.1.1主桨毂变距摇臂等主要承力部件上大量采用了钛合金和铝单球面弹性轴承球柔性主桨毂(图3)被认为是基复合材料等新材料。与
8、星型柔性构型相比,此类星型柔性桨毂的进一步发展,主要由中央件、球面弹桨毂的零件数量降低了28%,重量减轻了21%,价性轴承、挥舞支臂、阻尼器、变距摇臂、上挥舞限动[2]格下降了35%。此外,气动废阻力也降低了66%。器、下限动环和整流罩等组成。整流
