据一个示例，装置I还包括将气缸14连结至扇叶4的导管20的弹性阻尼器19。所述阻尼器19由于热效应而使轴向变形衰减并且有利地被定位在导管20和旋翼3的结构之间，轴承18被固定到旋翼3上。具体地，例如可以为金属波纹管的所述阻尼器19防止轴向负载被施加到导管20上并且防止所述构型不静定。
[0069]因此，导管20不抵抗由于装置I而引起的任何结构负载。
[0070]装置I中安装了至少三个气缸14。这些气缸14通常为比根据现有技术的环形气缸安装更简单的常规气缸。
[0071]在一个实施例中，止挡件29被设置以便限制第一部件10和/或第二部件12的倾斜，以便避免增大所述装置的故障率。例如，止挡件29可以被安装在万向接头21上。替代性地，止挡件29可被放置在第二部件12上的适当位置。
[0072]通过将倾斜限制到例如为正5°或负5°的阈值，叶片节距的变化振幅例如被限制为正2°或负2° (这些值仅为示意性的并且不为限制性的)。
[0073]因此，如果三个气缸14中的一个故障，弱化的运行模式发生但不要求发动机停车，因为节距变化振幅被限制。
[0074]气缸14由控制单元控制，所述控制单元例如可以被并入飞行器计算机中。控制单元可被编程以实施下文描述的节距控制方法的实施例。
[0075]具体地，装置I可被使用在包括两个反向旋转螺旋桨的开式旋翼型扇叶4中。在这种情况下，第一装置被用于设定上游螺旋桨的旋翼叶片的节距，并且第二装置被用于设定下游螺旋桨的旋翼叶片的节距。
[0076]棹制方法
[0077]在一个实施例中，用于控制叶片的节距的方法包括步骤E1，步骤El包括控制气缸14以更改第一部件10的倾斜。
[0078]在第一部件10的旋转期间，每个连接杆8沿具有可变振幅的轴向位移移动，所述可变振幅取决于第一部件10的倾斜。
[0079]因此，叶片节距在叶片的旋转期间绕扇叶4的轴线11变化。
[0080]由气缸14强加的控制通过第二部件12的倾斜来选定第一部件10的倾斜。
[0081]所述控制可在飞行期间例如根据飞行条件或根据飞行器的状态来变化。
[0082]由气缸14强加在第二部件12上的平移控制还将公共更改强加到旋翼3的所有叶片的节距上。
[0083]图10中示出了控制的示意性示例。由气缸14强加在第二部件12上的平移指令将45°的节距强加(impose)在所有叶片上(曲线39)。
[0084]使第二部件12倾斜导致了第一部件10的倾斜，这诱发了每个叶片的节距的正弦曲线型的变化，所述变化取决于叶片绕其旋转的位置(曲线40)。
[0085]在转动期间控制叶片的节距的周期变化的第一部件10的倾斜被选择以减少由于扇叶4的上游侧(例如，机翼或机身)上的障碍的存在而引起的压力和升力损失。
[0086]由障碍导致的升力损失产生可通过仿真或通过试验已知的具有固定分布图的升力损失。叶片节距从这些数据中选择，以补偿所述损失发生的区域中的升力损失。
[0087]在图11中示出的一个实施例中，应用了多周期控制或辅助周期控制。
[0088]根据一个示例，所述方法包括以下步骤:使装置I的第一部件10的倾斜以高于旋翼3的旋转速度的频率波动(曲线41)。具体地，这可以为所谓的多周期控制，换而言之，对多周期控制而言，变化频率为旋翼旋转频率的倍数。
[0089]根据一个示例，所述方法包括以下步骤:使装置I的第一部件10的倾斜以低于旋翼3的旋转速度的频率波动(曲线42)。具体地，这可以为所谓的辅助周期控制，换而言之，对辅助周期控制而言，变化频率为旋翼旋转频率的几分之一。
[0090]具体地，所述叶片节距控制能够减小不期望的声音和/或机械放大。
[0091]具体地，每个螺旋桨的航空声学对称性被破坏，并且上游螺旋桨和下游螺旋桨之间的干扰噪声能够被减少。
[0092]在包括上游旋翼3和下游旋翼3的扇叶4的情况下，在一个实施例中，所述方法可包括步骤E2p步骤E2i如下:获得旋转期间的扇叶4的上游旋翼3的叶片的节距的周期性变化，所述周期性变化与扇叶4的下游旋翼3的叶片的节距的周期性变化不同。
[0093]这能够通过在位于上游侧上的旋翼的装置I的第一部件10上强加倾斜来完成，所述第一部件10的倾斜与下游侧上的旋翼的另一装置I的第一部件10的倾斜不同。
[0094]因此，上游叶片和下游叶片之间的航空声学联接被减少，这能够减小叶片和机械振动的放大之间的干扰噪声。
[0095]根据一个示例性实施例，所述步骤E21包括步骤E2 2，步骤E22如下:使上游旋翼或下游旋翼的第一部件10的倾斜绕标称位置波动。
[0096]例如，标称位置被选择以与倾斜和叶片的节距相应，这能够减小上述的给定的障碍的空气动力学影响。
[0097]倾斜绕所述标称位置的波动被形成，以便减小上游叶片和下游叶片之间的干扰噪声，所述波动在上游侧和下游侧不同(例如，由于上游波动的存储和下游波动的缺乏或上游侧和下游侧之间的不同波动的选择)。上游叶片和下游叶片的机械联接和声联接因此被减少或甚至被消除。
[0098]如能够理解的，本发明能够减小影响扇叶叶片的不均匀的空气动力学流动的有害效应和由叶片导致的噪声。
【主权项】
1.用于控制扇叶(4)旋翼(3)的叶片的节距的装置(I)，所述装置(I)包括径向轴(6)和连接杆(8)，所述径向轴(6)被连结至所述叶片，所述连接杆(8)的轴向位移控制所述径向轴出)的旋转，其特征在于，所述装置(I)包括: -第一部件(10)，所述第一部件(10)能够与所述旋翼(3) —起绕所述扇叶⑷的轴线(11)旋转地移动，并且每个所述连接杆(8)的一个端部被固定至所述第一部件(10)上， -第二部件(12)，所述第二部件(12)被连结至所述第一部件(10)，以及 -至少三个气缸(14)，所述气缸(14)能够使所述第二部件(12)轴向平移地移动并且使所述第二部件(12)的倾斜变化，所述第二部件(12)的平移和倾斜导致所述第一部件(10)的相应的平移和倾斜， 使得当所述第一部件(10)旋转时，每个连接杆(8)遵循一轴向位移，该轴向位移具有取决于所述第一部件(10)的倾斜的可变振幅，以便使所述叶片的节距在所述叶片的旋转期间变化。
2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二部件(12)通过机械轴承(16)被连结至所述第一部件(10)。
3.根据权利要求1或2中一项所述的装置，包括将所述气缸(14)连结至所述旋翼(3)的连接轴承(18)。
4.根据权利要求3所述的装置，还包括将所述气缸(14)连结至所述扇叶(4)的导管(20)的弹性阻尼器(19) ο
5.根据权利要求1至4中一项所述的装置，其中，所述第一部件(10)通过包括万向接头(21)的连接元件(22)被连结至所述旋翼(3)。
6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述连接元件(22)还包括用于相对于所述旋翼(3)轴向引导所述第一部件(10)的键(23) ο
7.根据权利要求6所述的装置，包括与所述键(23)互补的槽(30)，所述槽(30)的一个表面(32)倾斜以能够与所述旋翼的倾斜部件(26)配合。
8.根据权利要求1至7中一项所述的装置，包括限制所述第一和/或第二部件(10，12)的倾斜的止挡件(29)。
9.涡轮机(5)的扇叶(4)，包括至少一个旋翼(3)和节距可变的叶片，其特征在于，所述扇叶(4)包括根据权利要求1至8中一项所述的设定其叶片的节距的控制装置。
10.用于控制扇叶(4)旋翼(3)的叶片的节距的方法，利用根据权利要求1至8中一项所述的控制装置(I)进行控制，其特征在于，所述方法包括控制所述气缸(14)以更改所述第一部件(10)的倾斜的步骤(El)， 使得在所述第一部件(10)的旋转期间，每个连接杆(8)沿一轴向位移移动，该轴向位移具有取决于所述第一部件(10)的倾斜的可变振幅，所述叶片节距在其旋转期间绕所述扇叶⑷的轴线(11)变化。
11.根据权利要求10所述的方法，包括在位于扇叶(4)的上游侧上的旋翼的装置(I)的第一部件(10)上强加与位于所述扇叶(4)的下游侧上的旋翼的另一装置(I)的第一部件(10)的倾斜不同的倾斜的步骤(E2D。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，该步骤(E2J包括使所述装置(I)或所述上游旋翼或所述下游旋翼的第一部件(10)的倾斜绕标称位置波动的步骤(E22)。
13.根据权利要求10至12中一项所述的方法，包括以下步骤:使所述装置(I)的第一部件(10)的倾斜以高于或低于所述旋翼(3)的旋转速度的频率波动。
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制扇叶(4)旋翼(3)的叶片的节距的装置(1)，所述装置包括径向轴(6)和连接杆(8)，所述径向轴被连结至所述叶片，所述连接杆的轴向位移控制所述径向轴(6)的旋转，其特征在于，所述装置包括：-第一部件(10)，所述第一部件能够绕所述扇叶(4)的轴线(11)与所述旋翼(3)旋转地移动并且每个所述连接杆(8)的一个端部被固定至所述第一部件上；-第二部件(12)，所述第二部件被连结至所述第一部件(10)；以及-至少三个气缸(14)，所述气缸能够使所述第二部件(12)轴向平移地移动并且使所述第二部件(12)的倾斜变化，所述第二部件的平移和倾斜驱动所述第一部件(10)的相应的平移和倾斜，使得，当所述第一部件(10)旋转时，每个所述连接杆(8)受到轴向位移，所述轴向位移的振幅可变并且取决于所述第一部件(10)的倾斜，可使所述叶片的节距在所述叶片的旋转期间变化。本发明还涉及一种扇叶和一种用于控制叶片的节距的方法。
【IPC分类】B64C11-30, F02K3-072, F01D7-00, F04D29-36, F04D29-66
【公开号】CN104736798
【申请号】CN201380054544
【发明人】阿德里安·法布尔, 诺伯特·拉蒂格
【申请人】斯奈克玛
【公开日】2015年6月24日
【申请日】2013年10月8日
【公告号】CA2888110A1, EP2909447A1, WO2014060681A1