带导管式旋翼和整流定子及叶片的相位调制的反力矩装置制造方法及图纸

一个具有静止叶片（９）和空气动力翼形的整流器（８）在穿过直升飞机尾部的整流罩（５）的横向导管（６）中装在具有叶片（１０）的旋翼（７）的下游。旋翼（７）的叶片（１０）在角向绕旋翼的轴线按不均匀的方位角调制分布，以使旋翼（７）的两个任意叶片（１０）之间的任何角度不同于整流器（８）的两个任意叶片（９）之间的任何角度。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种对用于直升飞机的带尾桨和整流定子，这两者都装在导管中的反力矩装置所作的改进，其中，包括具有空气动力学翼形的静止叶片的整流定子在导管中固定在旋翼的下游，用于使所形成的气流在整流罩中横向流动，整流罩装入直升飞机的尾翼组，如尾梁、尾翼或稳定器的结构中。由本专利技术对这种类型的反力矩装置所作的改进使其声学性能和/或空气动力性能得到了改善，以便分别使噪声和与之有关联的声学公害得到显著的降低，同时能更好地控制偏航。已经知道，用反抗由主旋翼的旋转产生的力矩的方法来平衡具有单个主旋翼的直升飞机的偏航，可以由直升飞机尾部上的横向导管内的导管式反力矩旋翼来提供，而不是像传统方式那样，由横向地装在尾翼上，位于尾翼上端的外部尾桨来提供。这种导管式反力矩旋翼、用于驱动它使其旋转的装置、用于其叶片的总距操纵的装置的结构和布置，以及这种实施例的优点都已经在许多专利中有所公开，其中可以提到的有(涉及一种带导管式旋翼与导管式整流定子的反转矩装置的)法国专利FR1531536和FR2534222和美国专利US—3,594,097、US—4,809,931、US—4,626,172和US—4,626,173，以及美国专利US—5,131,604，它们将有利地提到，以对此主题提供更多的信息。从安全的观点出发，我们将会满意地回想到，一个导管式的反力矩旋翼防止了地面上的任何人身伤害的危险，这是由于这样一个事实，即与传统的尾桨不同，旋翼是被保护在尾梁上的导管内的。导管式反力矩旋翼的这种布置还使之能够避免吸入那些可能被吸入主旋翼的尾流中的任何能造成事故的物体。在飞行中或当作接近地面的飞行动作或在地面上作飞行动作时，导管式的反力矩旋翼自然会受到它的整流罩的保护，这防止了任何与外部障碍物，如电线、支管、建筑物或者甚至是地面撞击的危险，这种撞击可能会对传统的尾桨造成致命的损害，因而会对直升飞机造成损失，而所有由此产生的后果都会波及机组人员。最后，与传动的尾桨相比，导管式反力矩旋翼的表面积较小的旋翼桨盘和较多的叶片数使其在受到撞击，如军用炮弹时的易损坏性要比传统尾浆的小得多而且轻得多。从空气动力学的观点来看，导管式反力矩旋翼能够消除在用传统的尾桨装备直升飞机时所暴露出来的一定数量的问题。在后一种情况下，为了产生足够的吸入速度，以恢复反力矩功能所必需的侧向推力水平，传统的尾桨直径通常都相当大。为了使与主旋翼的尾流的相互作用为最小，并保证有足够的地面间隙，传统的尾桨通常都在稳定器上安装得很高，这样就产生一个必须予以平衡的作用在直升飞机上的滚转力矩，并在向前高速飞行时产生寄生阻力。由于其暴露的位置，传统的尾桨可以受到由动载产生的高应力，这限制了它的使用寿命。此外，传统尾桨的由于被稳定器屏蔽而产生的空气动力屏蔽作用在逆风中会引起很大的非对称特性，并产生有害的周期性脉冲的空气动力载荷。导管式尾桨不会显现出这些缺点。通常，它能容易地被布置成使其轴线基本上与直升飞机的滚转轴线相交，或靠近这个滚转轴线，以致它不会产生任何的寄生滚转力矩。此外，由于它的整流罩，它在容放它的导管入口处产生由集气管的吸入现象而引起的大致为一半的总反力矩推力。这样就使之有可能相应地卸去旋翼的叶片上的载荷，由于由整流罩提供的相对于来自直升飞机的主旋翼和机身的气流中的外部变化的有效保护，叶片实际上不受到动载应力。在直升飞机以高速向前飞行时，导管式反力矩旋翼不受载，它相应地减少了它在机器的总阻力中的那一份。在这种构造中，可能装有一个可放下的襟翼的垂直稳定器执行反力矩功能。此外，没有稳定器或尾翼控制面来防碍导管式反力矩旋翼的运行，使之在逆风时和在绕偏航轴线作快速的飞行动作时有最好的效果。在旋翼的下游和在旋翼的整流罩导管中附加具有做成翼形的叶片的整流定子，以便恢复旋翼下游的其形式为附加的反力矩推力的气流旋转能，从而如法国专利FR2534222中所描述的那样，提高反力矩装置的空气动力性能，就可以提高导管式尾桨的效果，并且其品质因素明显地高于由最好的传统尾桨所能达到的。最后，对于一个容纳导管式反力矩旋翼的受控制的导管，扩散比接近于1，同时可以通过增加扩散器的截锥形部分的发散角来加大扩散比，该导管可能包括如，举例来说，美国专利US—5131604中所描述的那样，旋翼的叶片的旋转平面的下游，在此专利中，发散角限为5°。反之，缩减传统尾桨上的尾流，将扩散比固定为1/2，就不能用这个参数使性能得到任何改善。从声学的观点看，导管式尾桨从它装在整流罩导管中这一方面得到的进一步的优点在于与在各个方向上都发散噪声的传统尾桨相比，沿着直升飞机的向前飞行的方向，导管式尾桨在其前部和后部的探测能力将由于有整流罩而大大地减少。还有，与传统尾浆相比，导管式反力矩旋翼的较高的回转角速度Ω与较高的叶片数b的组合产生一“叶片通过频率”b×Ω及其倍频nbΩ，此倍频是比传统尾桨高得多的声能密度频率，一般在由400Hz至2000Hz的频率范围之内，现在，这些频率在大气中被很快地衰减，而传统尾桨的非常低的声能密度频率则会传播得很远。但是，导管式反力矩旋翼的一个缺点为，它提高了声能密度频率的水平，将其置于人耳有最大敏感性的频率区中。此外，导管式反力矩旋翼的那种多数声能集中在非常狭的第一个两条或三条谱线上的噪音频谱的非常冲击的表现用一种特征性的呼啸的噪声显示出来，人耳对这种噪声是非常讨厌的，而且是要通过“制止纯噪声或紧急线”受到声学鉴定规范的重罚的。从军事的观点出发，导管式反力矩旋翼的特征性声学特征也是一种不利的现象，有助于辨认直升飞机。如上所述，所发散的总声能级是评定直升飞机的响度品质的第二主要因素，与声能在频率范围内的分布无关。正如上面所说明的，以及在美国专利US—5,131,604中所更加详细地提到的那样，具有较多的叶片数目而且其反力矩推力由于吸入而提供一半的导管式反力矩旋翼的空气动力操作在每个叶片上产生的载荷要小于由传统尾桨的叶片所经受的，因此产生较低的载荷噪声级。反之，在用于整流反力矩旋翼的导管中，在旋翼的下游，有着固定的障碍物，举例来说，后传动箱的支承臂或者甚至是例如具有固定的做成翼形的叶片的整流定子，就可能大大地提高所发射的声能级，该后传动箱与例如用于集中控制叶片叶距的机构相连，旋翼装在该机构上，从而能够旋转。为此，US—5,131,604建议用三个具有椭圆形截面的支承臂，一个是径向的，与直升飞机的纵向轴线对齐，另外两个平行于整流罩的垂直轴线，但是向后面偏移，在旋翼的旋转平面与支承臂之间沿导管轴线的距离为臂的横截面的椭圆的短轴的2至2.5倍。这种形状与布置使之有可能基本上减少旋翼与支承臂之间的声音的相互作用线，对于八个叶片的旋翼，其圆周速度限制为225m/s左右。此外，为了减少用螺旋桨驱动的飞机的声音发射，法国专利FR—2622170已经在螺旋桨方面建议取为偶数的叶片，大于或等于四，叶片沿直径方向成对地相对，并且各对叶片要布置得彼此错开，其角向间距大约在15°至50°之间，以致使旋转噪声的谐音水平由干涉减弱。为了减少直升飞机的导管式尾桨的声音发射，在欧洲专利申请EP562527中也已经建议旋翼的叶片取不等角分布。但是，由于这种不等角分布可能导致在结构上不能将叶片连在旋翼的毂上，且又不使叶片与它们的总桨距油门本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于直升飞机的反力矩装置，它包括一个可变桨距的多叶片旋翼（７）和一个整流定子（８），旋翼要安装成能够在导管（６）中旋转并基本上共轴线，以使沿轴线（Ｘ－Ｘ）的气流基本上横过直升飞机并穿过装入直升飞机的尾部（１－２）的整流罩（５），旋翼还要安装成使叶片（１０）的变距操纵杆在一个基本上垂直于整流罩导管（６）的轴线的旋转平面（Ｐ）中移动，整流定子固定在导管（６）中，位于旋翼（７）的下游，并包括绕导管（６）的轴线基本上按星形固定的静止叶片（９），每个静止叶片都显示不对称的空气动力翼形，其曲度与相对于导管（６）的轴线的角度设置要使叶片（９）将旋翼（７）下游的气流予以矫正，使之基本上平行于导管（６）的轴线，其特征为，旋翼（７）的叶片（１０）在角向绕旋翼（７）的轴线按不均匀的方位角调制分布，以使旋翼（７）的两个任意叶片（１０）之间的任何角度不同于整流器（８）的两个任意叶片（９）之间的任何角度。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：里查德HJ马泽，杰鲁卡V箩瑟奥，路易斯G阿诺德，艾伦R阿诺德，
申请(专利权)人：法兰西欧洲科普特公司，
类型：发明
国别省市：FR[法国]