t梁履带吊专题|直升机主题 | 直升机枢纽结构（第二部分）

​在上一篇文章中，我们介绍了铰链式和跷跷板式直升机旋翼。今天，我们将介绍无铰链和无轴承类型。

无铰链

从 1940 年代到 1960 年代，铰接式转子是转子的主要形式。在长期的应用中，这种形式发展更加成熟，经验也更加丰富。但这种形式存在结构复杂、维护工作量大、操纵效率高、角速度阻尼小等固有缺点，并不理想。因此，1950年代以来，除了简化铰链转子结构外，无铰链转子的研究工作也开始了。经过长期的理论和实验研究，无铰链转子在印度末期和1970年代初进入实用阶段。德国BO-105、英国“天猫”（WG-13)等）无铰链旋翼翼升飞机取得成功，并已投入量产。

与铰接旋翼相比，无铰链旋翼结构的力学性能与飞行力学性能的关系更为密切。这种形式的转子产生了一些新的动态稳定性问题，本节重点介绍无铰转子的结构特征。

（1)BO-105直升机的无铰链旋翼如下图所示。BO-105直升机有一个无铰链旋翼。它的螺旋桨轮毂尺寸比较紧凑，刚性很高。根部连接到螺旋桨轮毂，叶片的拍打和摆动运动是通过玻璃钢叶片根部的弯曲变形来实现的。这种叶片为柔性转子叶片，振动频率为n，1，0.65 ，转子结构锥角为2.5。

（2)山猫直升机的螺旋桨毂结构如下图“天猫”直升机的无铰链旋翼示意图。与BO-105直升和直升机螺旋桨毂相比，它的刚度更小，而且螺旋桨的摆动运动是由与螺旋桨轴相连的摆动柔性部分的弯曲变形来实现的，而摆动运动是由变桨距铰链壳的延伸部分的弯曲变形来实现的。这种机翼采用消除耦合的设计，以及它的振荡频率。wvl=0.43，这也是一个轻柔振荡的转子。

(3)Star 柔性螺旋桨毂

如下图所示，法国宇航公司SA-365N“海豚”II型直升机的星形柔性旋翼轮毂结构主要由中央星形、球形叠层弹性体轴承、粘弹性阻尼器（又称频率匹配器）组成。 )、夹板和自润滑关节轴承。中心星形件用螺栓直接固定在转子轴接头板上，球头轴承套在星形件的四个支撑臂的外端，轴承座通过夹板连接粘弹性摇摆阻尼器。上下夹板外端与桨相连t梁履带吊专题|直升机主题 | 直升机枢纽结构（第二部分）二手吊车，内端通过固定在星形孔内的球形叠层弹性体轴承与星形相连接。

1. 整流罩 2. 3. 自润滑关节轴承。粘弹性阻尼器 4．夹板 5．球面弹性轴承 6．垫片 7．中心星形 8．销

叶片上的离心力通过夹板传递给弹性轴承，弹性轴承以压缩的方式将离心力传递给星形件（见下图）。

变桨距杆通过摇臂作用在夹板上的扭转力矩使弹性轴承发生扭转变形，夹板带动叶片围绕弹性轴承球中心与轴承中心的连接处一起旋转。关节轴承，从而实现叶片的变桨距运动。如图所示。

叶片摆动时，由于星形的柔性臂在摆动方向上具有弹性，当叶片和夹板总成围绕弹性轴承中心上下摆动时，弹性轴承本身就围绕轴承中心产生剪切变形。领域。，星形片的柔性臂上下弯曲（如图）。

由于星形柔性臂在摆动方向上的刚度比在摆动方向上大得多，所以当叶片和夹板组件围绕弹性体轴承中心来回摆动时，弹性体轴承本身会发生剪切变形，而在粘弹性阻尼器的硅橡胶层中，它在摆方向上的刚度比星形的柔性臂要低得多t梁履带吊专题吊车，也会发生剪切变形，这既提供了阻尼，又提供了额外的弹性约束（见图）。

无轴承转子

上面提到的无铰链转子只是没有摆动铰链和摆动铰链，但仍然保留了可变螺距的轴向铰链，因此并不是真正的“无铰链”。由于保留了承受大力矩和离心力的变距铰链，因此难以减轻结构的重量，结构的简化也受到限制。无铰链转子的逻辑进一步发展是消除可变螺距铰链。无轴承转子是取消摆动铰链、摆动铰链和变桨铰链的转子。叶片的摆动、摆动和俯仰运动均由叶片根部的柔性元件完成。

西科斯基生产了一种所谓的“横梁”型无轴承转子方案。示意图如下图所示。

叶片的主要承重构件是单向碳纤维梁。±45'层的玻璃钢蒙皮构成叶片的形状，泡沫塑料填充在蒙皮和横梁之间，蒙皮到达根部时变成中空的扭管。中空扭管与大梁无连接，其内端与操纵、摇动相连。作用在控制臂上的控制力由扭管传递到大梁上，使扭管中的部分大梁发生扭转变形，实现距离的变化。

该解决方案引人注目地采用了横梁布局t梁履带吊专题，其中叶片的离心力由自身平衡，可能会大大减轻转子的重量。与一般无铰链螺丝刀相比，重量可减轻50%。美国Boeing-Voltol公司研制的BO-105直升机无轴承旋翼方案。其特点是采用两根“]”型结构的开截面单向碳纤维梁。由碳纤维制成并固定控制摇臂的扭力管布置在两个“]”梁之间。两者之间没有任何联系。扭管外端与“]”梁外端固定，内端与控制楔连接。扭转变形实现距离变化。