CN101495374A - 用于旋翼飞机的可变速度传动系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于旋翼飞机的传动齿轮箱，包括主齿轮箱及与该主齿轮箱啮合的可变速度齿轮箱。在未脱离发动机或改变发动机转速的情况下，可变速度齿轮箱允许至少两种不同的主螺旋桨系统转速。可变速度齿轮箱包括离合器，优选地为多盘离合器；及用于每个发动机的飞轮单元。对于悬停飞行轮廓而言，当离合器接合而以高螺旋桨转速驱动主螺旋桨系统时，齿轮路径在“高螺旋桨速度模式”中以较高螺旋桨转速而驱动主齿轮箱。对于高速飞行轮廓而言，当离合器脱离接合并且当动力通过飞轮单元而传递的时候，减速齿轮路径在“低螺旋桨速度模式”中以较低螺旋桨转速而驱动主齿轮箱。可变速度齿轮箱可配置成用于以连续速度运行的尾部驱动系统、随着主螺旋桨主轴而改变速度的尾部驱动系统或配置成不具有尾部驱动系统。

Description

用于旋翼飞机的可变速度传动系统
发明背景
本发明涉及一种旋翼(rotary-wing)飞机，更具体地涉及一种旋翼传动齿轮箱系统，其提供了促进高速及低速飞行轮廓的可变速度。
传统旋翼飞机的前向空速受到多种因素的限制。在这些因素中，其中之一是后行桨片(retreating blade)在高的前向空速时的失速。当前向空速增加时，穿过后行桨片的气流速度变慢，从而使桨片可能进入失速状态。相比之下，穿过前行桨片的气流速度随着增加的前向速度而增加。进而，随着前向空速的增加，产生了升力的不对称性。
如果穿过桨盘(rotor disc)前行部位的升力与穿过后行部位的升力未被平衡的话，这种升力的不对称性可能产生不稳定状态。典型地，利用桨片翼动(flapping)及顺桨(feathering)来平衡升力。
然而，随着前向空速增加而超过给定螺旋桨转速的给定点，翼动及顺桨逐渐变得不足以维持升力在桨盘上的大致平衡。在此点位，穿过后行部位的逆向气流产生了负升力，并且根据前向速度而产生失速或负升力状态，当空速增加时，该失速或负升力状态向外地沿着桨片而传播。传统的螺旋桨必须在一定空速下运行，该空速低于引起穿过后行桨片实质部分的逆向气流的空速，并且必须在足够低的转速下运行，以便减轻前行桨片末端的任何潜在可压缩性马赫数问题。这已经有效地将传统直升机的前向速度限制在大约180节。
相对于传统的单螺旋桨直升机，具有同轴反转刚性螺旋桨系统的旋翼飞机能够具有更高的速度，这部分地是由于上螺旋桨系统与下螺旋桨系统上的主螺旋桨桨片的前行侧边(advancing sides)之间的升力得以平衡的缘故。此外，桨盘的后行侧边(retreating sides)也大体上不会有典型的后行桨片失速，后行桨片失速由后行盘部位随着空速增加而产生的卸载引起，从而通过平衡相等且相反的力矩的净效果而获得了转动平衡，该净效果由上下反转螺旋桨系统的前行部位所产生。为了进一步增加空速，复合旋翼飞机可以结合有补充平移推力系统。
在高速飞行时，主螺旋桨系统可能从涡轮喷气机上卸载，而螺旋桨的转速可以通过调节总距(collective pitch)而得以控制。对于任何旋翼飞机来说，增加总距减慢了转动速度，而减小总距则增加了转速。然而，对于处于高速飞行轮廓的旋翼飞机来讲，螺旋桨的转速需要减小，以便当飞机空速增加时，防止桨盘前行侧边上的桨片末端进入超声区域。因此，当前向空速增加时，总距必须增加，以便防止螺旋桨转速增加至不合需要的程度。然而，当前向空速增加到超过给定螺旋桨转速的给定点时，调节总距逐渐变得不够。
通过减小螺旋桨在高速巡航飞行时的转速，高速旋翼飞机的空气动力性展示了值得注意的好处。从悬停轮廓到高速飞行轮廓，转速典型地减小了大约30％。然而，这种针对发动机的减小可能对辅助系统、发动机运行及可获得的动力产生问题。同时，总是在相对较低螺旋桨转速下运行的旋翼飞机可能带来螺旋桨与传动系统的重量损失，及机动性限制。因此，需要一种旋翼传动齿轮箱系统，其提供了可变螺旋桨系统速度。
因此，需要提供一种可变速度齿轮箱系统，其用于旋翼飞机，该旋翼飞机提供“高螺旋桨速度模式”与“低螺旋桨速度模式”，从而分别在悬停飞行轮廓与高速巡航飞行轮廓中提高飞机性能。
发明概要
根据本发明的旋翼飞机的传动齿轮箱系统包括主齿轮箱及与该主齿轮箱啮合的可变速度齿轮箱。在未脱离发动机或改变发动机转速的情况下，可变速度齿轮箱允许至少两种不同的主螺旋桨转速。可变速度齿轮箱对不同的飞行范围，比如用于任何旋翼飞机的悬停(hover)飞行轮廓和高速巡航飞行轮廓有帮助。典型地在降落、起飞、悬停及低速飞行轮廓中，增加的提升能力需要较高的主螺旋桨速度，而在高速巡航飞行轮廓中，需要较低的主螺旋桨速度，以便改善螺旋桨性能并提高前向空速。
可变速度齿轮箱包括离合器，优选地为多盘离合器；及用于每个发动机的飞轮单元。在“高螺旋桨速度模式”中，当离合器接合而以高螺旋桨转速驱动主螺旋桨系统时，齿轮路径以直接驱动(1∶1的比值)的方式驱动主齿轮箱。对于具有“低螺旋桨速度模式”下的低螺旋桨转速的高速巡航飞行轮廓而言，离合器脱离接合，并且动力通过减速齿轮路径，优选地通过二级齿轮减速的方式，并通过飞轮单元而传递到主螺旋桨齿轮箱内。
可变速度齿轮箱可配置成用于以连续速度运行的尾部驱动系统、随着主螺旋桨主轴而改变速度的尾部驱动系统或不具有尾部驱动系统。对于要求连续尾部速度的飞机型号，尾部驱动系统可以与离合器及飞轮单元的输入侧啮合。对于将从速度与主螺旋桨系统相称地改变的尾部驱动系统受益的飞机型号，尾部驱动系统可以与离合器及飞轮单元的输出侧啮合，或者直接啮合到主齿轮箱，以便维持相对于发动机的固定齿数比。
因此，本发明提供可变速度齿轮箱系统，其用于旋翼飞机，该旋翼飞机提供“高螺旋桨速度模式”与“低螺旋桨速度模式”，从而分别在悬停飞行轮廓与高速巡航飞行轮廓中提高飞机性能。
附图简述
根据当前优选实施例的以下详述，本发明的多种特征与优点将为那些熟悉本领域的技术人员所清楚。伴随详述的附图可简要描述如下：
图1A为与本发明一起使用的示例性旋翼飞机实施例的概略的部分剖视侧视图；
图1B为图1A示例性旋翼飞机实施例的概略的部分剖视俯视图；
图1C为与本发明一起使用且具有反扭矩尾桨的旋翼飞机实施例的概略的侧视图；
图2A为本发明传动齿轮箱系统的方框图；
图2B为本发明的备选传动齿轮箱系统的方框图；及
图2C为本发明的备选传动齿轮箱系统的方框图。
优选实施例详述
图1A和图1B展示了垂直起飞与降落(VTOL)的旋翼飞机10，旋翼飞机10具有主螺旋桨系统12。主螺旋桨系统12优选地为双反转同轴螺旋桨系统，然而，任何为业界所知的其它螺旋桨系统，包括但不限于单螺旋桨系统、纵列(tandem)螺旋桨系统和双螺旋桨系统，也可与本发明一起使用。即，虽然本发明是结合高速复合旋翼飞机描述的，然而其它飞机配置，包括具有单个主螺旋桨系统12’及反扭矩尾部螺旋桨系统32’(图1C)的更传统配置也将从本发明中受益。
如图所示，飞机10包括支撑着主螺旋桨系统12的机身14。飞机10也结合有尾部驱动系统30。尾部驱动系统30优选地为平移推力系统32，其提供大体上平行于飞机纵轴线L的平移推力。
主螺旋桨系统12优选地包括第一螺旋桨系统16和第二螺旋桨系统18。每个螺旋桨系统16、18包括安装到桨毂22、24上的多个螺旋桨桨片20，用于围绕转动轴线R转动。驱动系统35驱动主螺旋桨系统12。平移推力系统32优选地包括推动式推进器34，其具有螺旋桨转动轴线P，该使转动轴线P定向成大致地水平并且平行于飞机纵轴线L，以便为高速飞行提供推力。优选地，推动式推进器32安装在气动整流罩34内，该气动整流罩34安装在机身14的后部。优选地，平移推力系统32可被驱动主螺旋桨系统12的相同驱动系统35驱动。
图2A示意性地展示了飞机10的驱动系统35。齿轮箱26优选地介于一个或多个气体涡轮发动机(示意性地展示于E处)、主螺旋桨系统12与平移推力系统32之间。优选地，齿轮箱26包括主齿轮箱38及与该主齿轮箱38啮合的可变速度齿轮箱40。为了进一步理解可与本发明结合使用的主齿轮箱及其构件，可留意美国专利申请第10/号，其名称为“用于具有平移推力系统的旋翼飞机的分离式扭矩齿轮箱”(“SPLIT TORQUE GEARBOX FOR ROTARY WING AIRCRAFTWITH TRANSLATIONAL THRUST SYSTEM”)，该申请转让给本发明的受让人，并且该申请通过引用而整体上结合于此。
正如大体上由本领域的普通技术人员所理解的那样，每个发动机E通过发动机飞轮(freewheel)单元42而驱动可变速度齿轮箱40，从而一旦所有发动机失效的时候，允许单个发动机运行及自动转动。虽然文中将仅仅详细地讨论来自1号发动机的齿轮系，来自2号发动机的齿轮系是相同的，并且应当理解：任何数量的发动机E可用于本发明。
本发明的可变速度齿轮箱40在没有脱离发动机E或改变发动机转速的情况下，允许至少两种不同的主螺旋桨系统12的螺旋桨速度。可变速度齿轮箱40对不同的飞行轮廓，比如用于任何旋翼飞机的低速飞行轮廓和高速飞行轮廓有帮助。典型地在降落、起飞、悬停及低速飞行轮廓中，增加的提升能力需要较高的主螺旋桨速度，而在高速巡航飞行轮廓中，需要较低的主螺旋桨速度以便改善螺旋桨性能并增加空速。
可变速度齿轮箱40包括离合器，优选地为多盘离合器44；及用于每个发动机E的飞轮单元46。多盘离合器44与飞轮单元46以平行的方式被驱动。当离合器44接合的时候，来自发动机的飞轮单元42的高速输入主轴48主要地通过齿轮路径50(示意性地展示为主轴48、44i及44o)驱动可变速度齿轮箱38，而当离合器44脱离接合的时候，则主要地通过减速齿轮路径52，优选地通过二级减速齿轮52a、52b(减速齿轮路径52在此示意性地展示为48、52a、46i、46o、52b的齿轮路径)来驱动可变速度齿轮箱38。应当理解：多种齿数比将可以与本发明一起使用，并且文中讨论的“齿轮路径”是以第一齿轮路径作为参考的，该第一齿轮路径以直接驱动的方式驱动主螺旋桨系统12，该直接驱动方式包括离合器，并且文中所讨论的“减速齿轮路径”是以第二齿轮路径作为参考的，该第二齿轮路径包括飞轮单元及减速齿轮，但并非以其它方式进行限制。
当离合器44接合而以高螺旋桨转速驱动主螺旋桨系统12时，可变速度齿轮箱40优选地以直接驱动的方式(1∶1的比值)“高螺旋桨速度模式”驱动主齿轮箱38。在这种模式中，飞轮单元46的飞轮输出端46o转动的比飞轮单元46的输入端46i要快，从而使飞轮单元46超速运转(overrun)并且没有传输动力。因此针对给定的发动机马力，相对较高转速下的相对较低扭矩得以传输。
对于具有“低螺旋桨速度模式”下的低螺旋桨转速的高速巡航飞行轮廓而言，离合器44脱离接合，并且动力从输入主轴48传递到初始减速齿轮52a，并通过飞轮单元46而传递到另一个减速齿轮52b，并且传递到主齿轮箱38内。应当理解：文中所用的“高螺旋桨速度模式”与“低螺旋桨速度模式”仅仅为与主齿轮箱38的速度有关的相对术语，由于可变速度齿轮箱40运行的缘故，并且不应当考虑成以其它方式进行限制。当离合器44脱离接合的时候，离合器44的离合器输入端44i以与发动机E相同的速度旋转，而作为由飞轮单元46连接的齿轮减速的结果，离合器44的离合器输出端44o则以减小的速度旋转。因此针对给定的发动机马力，相对较低转速下的相对较高扭矩得以传输。
特别地，齿轮路径50与减速齿轮路径52都继续不顾离合器44的接合/脱离接合而转动，从而使离合器44及飞轮单元46仅仅需要适应齿轮路径50的齿数比与减速齿轮路径52的齿数比之间的速度差异与惯性差异即可。相对于必须将驱动系统的一部分从零速度加速或减速到零速度的传统传动系统，其提供了轻巧且快速反应的系统。
本发明的齿轮箱配置提供了一种轻巧系统，同时确保了离合器咬合或完全离合器打滑情况下的运行。在离合器咬合的情况下，动力仍然从发动机传输到主齿轮箱。在离合器打滑的情况下，动力自动地通过飞轮单元46而转移到主齿轮箱。
从“低螺旋桨速度模式”向“高螺旋桨速度模式”的过渡，比如当飞机从巡航飞行减速到悬停时的过渡，要求接合离合器44，并且允许主螺旋桨速度增加，直到离合器的输出端44o与离合器输入端44i的速度匹配，并且离合器44完全锁定为止。离合器44可以打开/关闭的方式运行，或者以顺桨(feathering)的方式运行，在顺桨方式下，接合/脱离接合是逐渐进行的。
“低螺旋桨速度模式”与“高螺旋桨速度模式”之间的过渡备选地通过飞机飞行控制方法的辅助而进行。优选地，主螺旋桨速度借助螺旋桨总距控制(collective pitch control)及飞机飞行姿态而得以增加或减小。即，为了改变由螺旋桨系统产生的升力的大小，可能会改变速度及/或桨片攻角。如果攻角与速度改变成使得那些改变互相抵消的话，则产生相同大小的升力。因此，当从“低螺旋桨速度模式”过渡到“高螺旋桨速度模式”时，总距调制成降低桨片的攻角，因为螺旋桨速度增加至可在过渡过程中提供相同大小的升力。此外，当攻角减小的时候，所产生的阻力的大小也减小了，其增加了等效动力的螺旋桨速度。对于从“高螺旋桨速度模式”到“低螺旋桨速度模式”的过渡，则大体上发生相反的情况。由于飞机飞行控制方法的缘故，过渡容易快速地实现，并且较少的惯性作用于离合器上。
可变速度齿轮箱40也可配置成用于以连续速度运行的尾部驱动系统(图2A)、随着主螺旋桨系统12而改变速度的尾部驱动系统(图2B)或不具有尾部驱动系统30(图2C)。图2A和图2B优选地与具有可选平移推力系统32(图1A与图1B)的高速复合旋翼飞机10一起使用，或者与具有反扭矩尾部螺旋桨系统32’的更传统飞机10’配置(图1C)一起使用。
可变速度齿轮箱40可以通过与尾部驱动系统30啮合的尾部驱动减速齿轮54而驱动尾部驱动系统30。对于要求连续尾部速度的飞机，优选地使用图2A中的尾部驱动系统30，其中，尾部驱动系统与离合器44及飞轮单元46的输入侧啮合，从而相对于发动机E而维持固定的齿数比。对于将从速度与主螺旋桨系统12相称地改变的尾部驱动系统30受益的飞机，优选地使用图2B中的尾部驱动系统30，其中，尾部驱动系统与离合器的输出侧44o及飞轮单元啮合，或者直接啮合到主齿轮箱26，以便维持相对于主螺旋桨主轴的固定齿数比。
尾部驱动系统30的配置的选择取决于多种因素，包括尾部螺旋桨效率、噪音要求、性能指标等。当主螺旋桨速度改变的时候，反扭矩尾部螺旋桨需要产生的用以平衡主螺旋桨扭矩的力量大小必须改变，并且由此产生的扭矩必须改变。为了补偿主螺旋桨扭矩的改变，尾部螺旋桨可以改变其攻角并且维持相同的速度(图2A)，维持相同的攻角并改变速度(图2B)，或者同时改变两者(图2B)。图2B中的配置可备选地与复合直升机一起使用，在此，尾部螺旋桨改变方向以便提供对悬停状态内的主螺旋桨扭矩进行平衡的力量，然后过渡到推动式推进器方向，以便在高速飞行轮廓中提供平移推力。
应当理解：相对的位置术语比如“前向”、“后向”、“上”、“下”、“上方”、“下方”等是以交通工具的正常运行姿态为参考的，并且不应当认为是以其它方式进行限制。
应当理解：虽然特定的构件结构公开于所展示的实施例中，其它结构也将从本发明中受益。
虽然特定的步骤顺序已被展示、描述并要求保护，应当理解：除非另行指示，步骤可以任何次序执行，且步骤可分离或组合起来，并且也将从本发明中受益。
以上描述为示例性的，而不是由描述中的限定所界定。考虑到以上启发，本发明的许多修改与变形是可能的。本发明的优选实施例已被公开，然而，本领域的普通技术人员应当认识到一定的修改将落入本发明范围。因此，应当理解：在附加权利要求的范围内，本发明可以特定描述方式之外的其它方式实施。为此，应当研究以下权利要求，以便确定本发明的真正范围和内容。

Claims (22)

1.一种用于旋翼飞机的传动齿轮箱，其包括：
主齿轮箱；及
可变速度齿轮箱，其与所述主齿轮箱啮合，所述可变速度齿轮箱包括具有离合器的齿轮路径及具有飞轮单元的减速齿轮路径，所述主齿轮箱作为对所述离合器接合的响应而以第一速度被驱动，所述主齿轮箱作为对所述离合器脱离接合的响应而以小于所述第一速度的第二速度被驱动。
2.如权利要求1所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述主齿轮箱作为对所述离合器接合的响应而以第一速度被驱动，从而使所述飞轮单元的飞轮输出端相对于所述飞轮单元的飞轮输入端而超速运转。
3.如权利要求1所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述主齿轮箱作为对所述离合器脱离接合的响应而以小于所述第一速度的第二速度被驱动，从而使所述离合器的离合器输出端以小于所述离合器的离合器输入端的速度而转动，所述飞轮输出端由所述飞轮输入端所驱动。
4.如权利要求1所述的传动齿轮箱，其特征在于，位于所述离合器下游的所述齿轮路径的输出端及位于所述飞轮单元下游的所述减速齿轮路径的输出端都以所述第一速度与所述第二速度被驱动。
5.如权利要求1所述的传动齿轮箱，其特征在于，进一步包括由所述主齿轮箱所驱动的螺旋桨系统。
6.如权利要求5所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述螺旋桨系统包括同轴反转螺旋桨系统。
7.如权利要求5所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述螺旋桨系统包括单个主螺旋桨系统。
8.如权利要求1所述的传动齿轮箱，其特征在于，进一步包括由所述可变速度齿轮箱所驱动的尾部驱动系统。
9.如权利要求8所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统由所述离合器及所述飞轮单元上游的所述齿轮路径和所述减速齿轮路径的输入侧所驱动。
10.如权利要求9所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统为反扭矩尾部螺旋桨。
11.如权利要求9所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统为平移推力系统。
12.如权利要求8所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统由所述离合器和所述飞轮单元下游的所述齿轮路径和所述第二减速齿轮的输出侧所驱动。
13.如权利要求12所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统为反扭矩尾部螺旋桨。
14.如权利要求12所述的传动齿轮箱，其特征在于，所述尾部驱动系统为平移推力系统。
15.一种旋翼飞机，其包括：
主齿轮箱；及
可变速度齿轮箱，其与所述主齿轮箱啮合，所述可变速度齿轮箱包括具有离合器的齿轮路径及具有飞轮单元的减速齿轮路径，所述主齿轮箱作为对所述离合器接合的响应而以第一速度被驱动，从而使所述飞轮单元的飞轮输出端相对于所述飞轮单元的飞轮输入端而超速运转，所述主齿轮箱作为对所述离合器脱离接合的响应而以小于所述第一速度的第二速度被驱动，从而使所述离合器的离合器输出端以小于所述离合器的离合器输入端的速度而转动，所述飞轮输出端由所述飞轮输入端所驱动；
尾部驱动系统，其由所述可变速度齿轮箱所驱动。
16.如权利要求15所述的旋翼飞机，其特征在于，所述尾部驱动系统由所述离合器及所述飞轮单元上游的所述齿轮路径和所述减速齿轮路径的输入侧所驱动。
17.如权利要求15所述的旋翼飞机，其特征在于，所述尾部驱动系统由所述离合器及所述飞轮单元下游的所述齿轮路径和所述减速齿轮路径的所述输出侧驱动。
18.一种控制旋翼飞机的主螺旋桨系统速度的方法，包括步骤：
(1)接合离合器；
(2)作为对所述步骤(1)的响应，使飞轮单元的飞轮输出端相对于飞轮输入端而超速运转，从而以第一速度驱动所述主螺旋桨系统的主齿轮箱；
(3)将所述离合器脱离接合；及
(4)作为对所述步骤(3)的响应，与离合器输出端分离地运行离合输入端，从而通过所述飞轮单元而以第二速度驱动所述主螺旋桨系统的所述主齿轮箱。
19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)进一步包括：
(a)以与所述飞轮输出端等同的速度驱动齿轮路径的输出端和减速齿轮路径的输出端，从而以所述第二速度驱动所述螺旋桨系统的所述主齿轮箱。
20.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)进一步包括：
(b)以与所述齿轮路径的所述输出端、所述减速齿轮路径的所述输出端及所述飞轮输出端等同的速度驱动所述离合器输出端。
21.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)进一步包括：
(b)以与发动机等同的速度驱动离合器输入端。
22.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述步骤(4)进一步包括：
(a)借助所述飞轮输入端而驱动所述飞轮输出端。
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CN200680027752.0A Expired - Fee Related CN101495374B (zh) 2005-05-31 2006-04-28 用于旋翼飞机的可变速度传动系统

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CA (1) CA2609923C (zh)
WO (1) WO2007086906A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102398676A (zh) * 2010-09-16 2012-04-04 尤洛考普特公司 设有推进装置的旋翼飞行器及由所述飞行器所应用的方法
CN102686864A (zh) * 2010-01-08 2012-09-19 斯奈克玛 用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统
CN104875899A (zh) * 2015-04-03 2015-09-02 西北工业大学 一种可停转旋翼飞行器驱动系统以及改变其旋翼系统工作状态的方法
CN110963027A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 丰田自动车株式会社 异常检测装置及控制装置

Families Citing this family (78)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20070205321A1 (en) * 2005-06-24 2007-09-06 Karem Aircraft, Inc. Speed changing gearbox with dual path input
US7434764B2 (en) * 2005-12-02 2008-10-14 Sikorsky Aircraft Corporation Variable speed gearbox with an independently variable speed tail rotor system for a rotary wing aircraft
JP4240112B2 (ja) * 2006-11-13 2009-03-18 トヨタ自動車株式会社 垂直離着陸機
US7942079B2 (en) * 2007-02-16 2011-05-17 Hamilton Sundstrand Corporation Multi-speed gearbox for low spool driven auxiliary component
FR2916419B1 (fr) * 2007-05-22 2010-04-23 Eurocopter France Helicoptere hybride rapide a grande distance franchissable et rotor de sustentation optimise.
FR2916418B1 (fr) 2007-05-22 2009-08-28 Eurocopter France Helicoptere hybride rapide a grande distance franchissable.
US8104289B2 (en) * 2007-10-09 2012-01-31 United Technologies Corp. Systems and methods involving multiple torque paths for gas turbine engines
FR2928192B1 (fr) * 2008-02-28 2010-03-19 Eurocopter France Boite de transmission de puissance presentant en sortie une vitesse de rotation modifiable et procede de fonctionnement correspondant
US7866598B2 (en) * 2008-03-06 2011-01-11 Karem Aircraft, Inc. Rotorcraft engine and rotor speed synchronization
CN101618763A (zh) * 2008-07-02 2010-01-06 孙为红 微型高速直升自旋翼飞行器
FR2936775B1 (fr) * 2008-10-07 2010-09-24 Eurocopter France Dispositif d'entrainement des premier et deuxieme rotors de sustentation d'un giravion birotor en tandem
FR2942522A1 (fr) 2009-02-23 2010-08-27 Eurocopter France Installation motrice et procede d'entrainement d'un systeme mecanique via ladite installation motrice
WO2010136656A1 (fr) * 2009-05-25 2010-12-02 Claude Annie Perrichon Nettoyage de la pollution electromagnetique
ITTO20090079U1 (it) * 2009-06-10 2010-12-11 Agusta Spa Sistema per la gestione ed il controllo della velocita' di uno o piu' rotori di un aeromobile atto a volare a punto fisso
US8133155B2 (en) 2009-07-14 2012-03-13 Bell Helicopter Textron Inc. Multi-ratio rotorcraft drive system and a method of changing gear ratios thereof
DE102010021026A1 (de) * 2010-05-19 2011-11-24 Eads Deutschland Gmbh Hybrides Antriebs- und Energiesystem für Fluggeräte
DE102010021025B4 (de) 2010-05-19 2014-05-08 Eads Deutschland Gmbh Hubschrauber mit Hybridantrieb
DE102010021024B4 (de) 2010-05-19 2014-07-03 Eads Deutschland Gmbh Hauptrotorantrieb für Hubschrauber
US8424416B2 (en) * 2010-06-18 2013-04-23 Hamilton Sundstrand Corporation Layshaft generator
CN101879942B (zh) * 2010-06-25 2012-11-21 北京航空航天大学 一种具有安全保护功能的直升机旋翼自动离合控制系统
US20110314963A1 (en) * 2010-06-28 2011-12-29 Hamilton Sundstrand Corporation Controllable constant speed gearbox
US8596569B2 (en) * 2011-06-06 2013-12-03 Jason Everett Cole Front electric rotor helicopter
FR2979900B1 (fr) * 2011-09-12 2013-08-30 Eurocopter France Aeronef rapide a grande distance franchissable
US9145053B2 (en) * 2011-09-21 2015-09-29 Waterous Company Power take-off clutch assembly
US8827204B2 (en) * 2012-01-12 2014-09-09 Hamilton Sundstrand Corporation Clutch system for rotary-wing aircraft with secondary thrust system
FR2987031B1 (fr) 2012-02-21 2014-10-24 Eurocopter France Aeronef a voilure muni d'un rotor arriere, et procede pour optimiser le fonctionnement d'un rotor arriere
CN102602535A (zh) * 2012-04-05 2012-07-25 唐粮 一种双引擎旋翼无人机系统
GB2501145A (en) * 2012-04-12 2013-10-16 Supercell Oy Rendering and modifying objects on a graphical user interface
DE102012014751B3 (de) * 2012-07-26 2014-01-02 Eads Deutschland Gmbh Hilfsantriebssystem für einen Hubschrauber
EP2735507B1 (en) * 2012-11-22 2015-05-20 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A mobile power plant, an application of such a power plant and a method of operating such a power plant
US9528375B2 (en) * 2012-11-30 2016-12-27 Sikorsky Aircraft Corporation Non-uniform blade distribution for rotary wing aircraft
US10377473B2 (en) * 2013-01-04 2019-08-13 Bell Helicopter Textron Inc. Disconnecting a rotor
US9316159B2 (en) 2013-01-30 2016-04-19 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with transmission
US9752500B2 (en) 2013-03-14 2017-09-05 Pratt & Whitney Canada Corp. Gas turbine engine with transmission and method of adjusting rotational speed
RU2525353C1 (ru) * 2013-03-15 2014-08-10 Открытое Акционерное Общество "Московский Вертолетный Завод Им. М.Л. Миля" Регулируемая трансмиссия винтокрылого летательного аппарата
WO2014149101A2 (en) * 2013-03-15 2014-09-25 Rolls-Royce Corporation Propulsion, electrical, and thermal management device for a small unmanned aerial vehicle
US9174730B2 (en) 2013-08-21 2015-11-03 Sikorsky Aircraft Corporation Automated rotating tail rotor control
WO2015047498A2 (en) * 2013-08-28 2015-04-02 Sikorsky Aircraft Corporation Multi-plate clutch
USD716437S1 (en) * 2014-01-17 2014-10-28 Patterson Ventilation Company, Inc. Ceiling fan hub and blade assembly
US10850863B2 (en) * 2014-03-04 2020-12-01 Pratt & Whitney Canada Corp. System and method for operating a multi-engine aircraft in an auxiliary power unit mode
FR3019221B1 (fr) * 2014-03-27 2018-10-12 Safran Helicopter Engines Dispositif hydraulique de demarrage d'urgence d'un turbomoteur, architecture d'un systeme propulsif d'un helicoptere multi-moteur equipe d'un tel dispositif et helicoptere correspondant
FR3019247B1 (fr) * 2014-03-27 2017-09-01 Turbomeca Ensemble de transmission pour aeronef et helicoptere
EP3166846B1 (en) * 2014-07-08 2019-03-20 Sikorsky Aircraft Corporation Rotation of disengaged rotor
US10370094B2 (en) * 2014-07-21 2019-08-06 Sikorsky Aircraft Corporation Multi-speed gearbox for tail rotor of a compound helicopter
WO2016054209A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 Sikorsky Aircraft Corporation Dual rotor, rotary wing aircraft
WO2016053408A1 (en) 2014-10-01 2016-04-07 Sikorsky Aircraft Corporation Acoustic signature variation of aircraft utilizing a clutch
CN104627362B (zh) * 2014-11-04 2019-05-28 章水清 直升机应用伺服子盘型活塞航空发动机强化安全自转着陆
US9545903B2 (en) * 2015-02-02 2017-01-17 Goodrich Corporation Electromechanical brake actuator with variable speed epicyclic gearbox
CN104960664A (zh) * 2015-05-26 2015-10-07 北京理工大学 一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统
CN105173071A (zh) * 2015-07-31 2015-12-23 章水清 一种主辅动力一体可弃的伺服子盘型直升机用活塞发动机
FR3040977B1 (fr) 2015-09-16 2018-07-27 Airbus Helicopters Systeme de transmission de puissance et aeronef ayant une voiture tournante
US10577118B2 (en) 2016-04-27 2020-03-03 Pratt & Whitney Canada Corp. Power plant management system for dual engine helicopter in single engine operation mode
CN106114846B (zh) * 2016-07-28 2019-03-12 易瓦特科技股份公司 多旋翼组航空器
CN106184755B (zh) * 2016-07-28 2019-03-08 易瓦特科技股份公司 应用于多旋翼无人机的传动机构
CN106184740B (zh) * 2016-07-28 2018-10-12 易瓦特科技股份公司 用于旋翼变距的装置
CN106184754B (zh) * 2016-07-28 2019-03-12 易瓦特科技股份公司 多旋翼无人机
CN106184730B (zh) * 2016-07-28 2019-03-12 易瓦特科技股份公司 具有风冷系统的多旋翼组航空器
CN106184731B (zh) * 2016-07-28 2019-03-12 易瓦特科技股份公司 具有多轴动力源的航空器
US10745118B2 (en) * 2016-09-23 2020-08-18 Sikorsky Aircraft Corporation Variable ratio gearbox for a rotary wing aircraft tail rotor
FR3067083B1 (fr) * 2017-06-02 2019-06-28 Airbus Helicopters Module de transmission de puissance mecanique reversible et aeronef
US10836467B2 (en) * 2017-06-14 2020-11-17 Sanmina Corporation Tilt-rotor multicopters with variable pitch propellers
US20190002095A1 (en) * 2017-06-28 2019-01-03 Sikorsky Aircraft Corporation Independent propeller/main rotor speed control for x2 technology
US10946954B2 (en) 2017-07-13 2021-03-16 Bell Helicopter Textron Inc. Variable-speed drive system for tiltrotor with fixed engine and rotating proprotor
CN108238259A (zh) * 2018-02-08 2018-07-03 天津曙光天成科技有限公司 一种动力装置及无人直升机
CN108357685B (zh) * 2018-02-08 2022-11-08 天津凤凰智能科技有限公司 一种动力系统及无人直升机
EP3849899A4 (en) * 2018-09-11 2022-06-01 Mallikarjunan, Srinath PAYLOAD AIR TRANSPORT DEVICE
US10793284B2 (en) * 2019-02-05 2020-10-06 Bell Textron Inc. Multimode clutch assemblies for rotorcraft
US11174014B2 (en) 2019-02-05 2021-11-16 Textron Innovations Inc. Failsafe multimode clutch assemblies for rotorcraft
US10788088B2 (en) * 2019-02-05 2020-09-29 Bell Textron Inc. Multimode powertrains for rotorcraft
US11174013B2 (en) 2019-02-05 2021-11-16 Textron Innovations Inc. Failsafe multimode clutch assemblies for rotorcraft
US11174015B2 (en) 2019-02-05 2021-11-16 Textron Innovations Inc. Multimode clutch assemblies having engagement status sensors
US11708868B2 (en) 2019-02-13 2023-07-25 Textron Innovations Inc. Failsafe multimode clutch assemblies for rotorcraft
US11104430B2 (en) * 2019-09-27 2021-08-31 Textron Innovations Inc. Multimode powertrains for multi engine rotorcraft
US11655880B2 (en) * 2020-07-08 2023-05-23 Lockheed Martin Corporation Multi-speed gear box for a rotary wing aircraft
FR3116805B1 (fr) * 2020-11-30 2022-12-23 Airbus Helicopters installation motrice pour un aéronef à voilure tournante munie d’un frein moteur ainsi que d’une roue libre et d’une liaison débrayable en parallèle
EP4039587A1 (en) * 2021-02-03 2022-08-10 AIRBUS HELICOPTERS DEUTSCHLAND GmbH A swashplate assembly with integrated electric motor
US11905888B2 (en) * 2021-07-30 2024-02-20 Pratt & Whitney Canada Corp. Multi-engine system and power transfer between engines thereof
CN115352643A (zh) * 2022-08-08 2022-11-18 北京科技大学 基于单级面齿轮副的多发并车共轴双旋翼直升机动力总成

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2491191A (en) * 1944-02-15 1949-12-13 Sncaso Rotating-wing machine
GB665629A (en) * 1949-02-04 1952-01-30 Cierva Autogiro Co Ltd Improvements in two-speed gear power-transmission systems
US3053324A (en) * 1957-08-07 1962-09-11 Napier & Son Ltd Gas turbine power units for helicopters
FR1422328A (fr) * 1964-11-13 1965-12-24 Sud Aviation Perfectionnements apportés aux mécanismes de transmission de puissance et leurs applications, notamment aux hélicoptères
GB1389403A (en) * 1971-06-01 1975-04-03 Westland Aircraft Ltd Helicopter power transmission systems
EP0091744A1 (en) * 1982-04-08 1983-10-19 WESTLAND plc Helicopter transmission systems
GB8625712D0 (en) * 1986-10-28 1987-03-18 Westland Plc Transmission system
US5271295A (en) * 1990-12-12 1993-12-21 Aerospatiale Societe Nationale Industrielle Mechanism for transmitting power between a driving shaft and two assemblies to be driven
JP3029976B2 (ja) * 1995-01-27 2000-04-10 株式会社コミュータヘリコプタ先進技術研究所 ヘリコプタの動力伝達装置
JP3280633B2 (ja) * 1999-03-24 2002-05-13 株式会社コミュータヘリコプタ先進技術研究所 ヘリコプタの動力伝達装置
DE10027081C1 (de) * 2000-05-31 2002-01-24 Christoph Protte Antriebseinheit für einen Modellhubschrauber
GB0108659D0 (en) * 2001-04-06 2001-05-30 Westland Helicopters Improvements in or relating to aircrafts
ITMI20021440A1 (it) * 2002-06-28 2003-12-29 Baruffaldi Spa Apparecchiatura di variazione della velocita' di rotazione di alberi condotti di dispositivi di asservimento particolarmente per veicoli e s

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102686864A (zh) * 2010-01-08 2012-09-19 斯奈克玛 用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统
CN102686864B (zh) * 2010-01-08 2015-09-09 斯奈克玛 用于飞机涡轮引擎的反转螺旋推进器系统
CN102398676A (zh) * 2010-09-16 2012-04-04 尤洛考普特公司 设有推进装置的旋翼飞行器及由所述飞行器所应用的方法
US8967532B2 (en) 2010-09-16 2015-03-03 Airbus Helicopters Rotary wing aircraft provided with propulsion means, and a method applied by said aircraft
CN102398676B (zh) * 2010-09-16 2015-05-20 空客直升机 设有推进装置的旋翼飞行器及由所述飞行器所应用的方法
CN104875899A (zh) * 2015-04-03 2015-09-02 西北工业大学 一种可停转旋翼飞行器驱动系统以及改变其旋翼系统工作状态的方法
CN104875899B (zh) * 2015-04-03 2017-04-05 西北工业大学 一种可停转旋翼飞行器驱动系统以及改变其旋翼系统工作状态的方法
CN110963027A (zh) * 2018-10-01 2020-04-07 丰田自动车株式会社 异常检测装置及控制装置
CN110963027B (zh) * 2018-10-01 2023-10-13 丰田自动车株式会社 异常检测装置及控制装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP4681048B2 (ja) 2011-05-11
EP1893486B1 (en) 2017-01-11
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JP2008545578A (ja) 2008-12-18
WO2007086906A2 (en) 2007-08-02
EP1893486A2 (en) 2008-03-05
US7628355B2 (en) 2009-12-08
US7296767B2 (en) 2007-11-20
CA2609923C (en) 2010-06-29
WO2007086906A3 (en) 2009-04-23
CN101495374B (zh) 2015-07-22

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