无尾桨、高安定性双旋翼直升机制造技术

本发明专利技术的双旋翼直升机具有同一轴线上用空心套轴和心轴的结构安装两个相向旋转的完全相同的旋翼，其特点是在飞行中无需尾浆来平衡反扭矩，两个旋翼的反扭矩大小相等，方向相反，自成平衡。该直升机是两个相向旋转的完全相同的旋翼，受突风（或飞行方向）影响时，两旋翼产生升力的合力始终不变，保持平衡，故该直升机的安定性特别好，无漂摆现象，操作容易，飞行中受突风及飞行方向突变的影响小，飞得平稳，适宜在恶劣环境下执行任务。（*该技术在2012年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

航空、直升机系列现航空领域的直升机有单翼和多翼之分，普通单翼直升飞机为平衡其运转中产生的反扭矩，在其尾部通常需设置一平衡其反扭矩的尾浆。对现在的多旋翼直升机，一般均不设置尾浆，旋翼均为偶数，这样两旋翼的反扭矩方向相反，可互相抵销，但无论是单旋翼还是双旋翼直升飞机，都存在如下缺点，在受到突风或飞行方向影响时，都会产生旋翼一边升力大而另一边升力小，造成旋翼进动，使飞机的安全性差，有漂摆现象。同时，多旋翼直升机在飞行过程中的平衡控制较困难。同样载荷时其外形尺寸较大。本专利技术的无尾浆，高安定性双旋翼直升机即共轴直升机从结构上较好的克服了现直升机的漂摆现象，使直升机的安定性大大提高，无需尾浆来平衡反扭矩，无需象现在的多旋翼直升机一样需很先进的自动控制平衡装置，操作控制较现在的旋翼直升机简单、容易。本专利技术的目的是提高直升机的安定性，使双翼直升机飞行过程中平衡控制容易，安定性好，构造简单，操作简单。同时也克服单旋翼直升机需尾浆平衡反扭矩的缺点。一、基本构造1、本专利技术的直升机在同一轴线上用心轴和套轴的结构，通过万向接头连接两个旋翼，两个旋翼由发动机带动对向旋转。2、旋翼通过万向接头与心轴或套轴相连，固定在万向接头上，如附图说明图1(9)上旋翼(8)下旋翼(3)上、下万向接头。3、为便于操作，两旋翼之间有一自动倾斜器这样在操作下边一个旋翼使其旋转平面发生倾斜时，上边一个旋翼也同步动作发生倾斜，用以控制直升机的飞行姿态，其构造如附图1所示图中(1)自动倾斜器上盘(2)自动倾斜器下盘，(3)上、下旋翼万向接头，(4)上旋翼与自动倾斜器连杆，(5)下旋翼与自动倾斜器连杆(6)心轴，(7)空心套轴(8)下旋翼(9)上旋翼(10)与操作用自动倾斜器的连杆。4、功率(扭矩)自动平衡，分配传动系统，其基本构造如图(2)所示发动机功率传至差动轮系，通过差动轮系分解为轴O，O′的转动，轴O带动齿轮(11)旋转，齿轮(11)又带动齿轮(12)使心轴和上部旋翼转动。O′轴带动齿轮(5)旋转，齿轮(5)又带动齿轮(8)使空心套轴及下部旋翼转动，上、下旋翼的转动方向正好相反，为了使两旋翼的反扭矩始终保持平衡齿轮系的传动必须满足下列条件N11∶N12＝N5∶N8图中齿轮I、H、1、2、3、4组成差动轮系的功率分配系统。图2中的其余部份分别是(6)心轴(7)空心套轴(9)心轴刹车环(10)空心套轴刹车环，L1、L2分别为两刹车环的刹车片控制电磁铁。二、工作原理1、发动机功率P经差动轮系分配成为两个转速扭矩完全相等的运动，两运动再通过齿轮、心轴、套轴带动上、下旋翼相向转动，差动轮系可以起到完全的等力矩分配，使本专利技术的直升机无需尾浆来平衡反扭矩。2、相向旋转的双翼直升机完全可以克服单旋翼直升飞行中的漂摆及由于升力不平衡而造成的进动漂摆现象，飞行的安定性好、平衡、易操作。其基本原理，受力情况如图3所示当受到迎面吹来的突风速度为W时，两旋翼转速V相同，相向转动，这时对上旋翼F1其左边相对速度为V+WF1右边相对速度为V-W对下旋翼F2其左边相对速度为V-W右边相对速度为V+W根据升力原理其上下旋翼设计完全相同。则上、下两旋翼升力之和对整个直升机来说不管风由哪个方向吹来，旋翼产生的升力始终是平衡的、旋翼与万向接头再用限制摆幅的斜轴水平铰链连接，可以使飞机更加平衡、安定。所以突风或飞机随时向任何方向飞行，其升力始终是平衡是，不会产生不平衡而左右漂摆或进动，使本专利技术的直升飞机飞行安定性好、平衡、操作容易，平衡控制简单。3、操作，在一般直升机中，操作人员通过操作自动倾斜器使旋翼发生倾斜而改变飞行姿态，本专利技术的直升机在两旋翼之间装有自动倾斜器，当操作人员通过操作用自动倾斜器使下边的旋翼倾斜时，下边的旋翼又通过两旋翼间的自动倾斜器使上边的旋翼向同一方向倾斜，从而改变、控制直升机的飞行姿态。4、转弯单旋翼直升机转弯时靠改变尾浆的浆距来改变其拉力，使直升机转弯。而本专利技术的双旋翼直升机靠设在心轴和套轴上的两刹车片控制。如图2所示。两刹车片由电磁铁或操作人员手动控制其摩擦力的大小，当直升机需转弯时，假设是左转弯，只需按下左旋的旋翼轴上的刹车片，这时左旋翼转速下降，右旋的旋翼转速上升，使右旋翼的反扭矩增大，左旋翼的反扭矩减少，这时的扭矩之差迫使直升机向左转弯，这样就完成了转弯动作，其转弯的快、慢依靠调节电磁铁吸力(摩擦力)的大小来控制。该直升机的尾部也设计有象普通翼展飞机相同的水平和垂直尾翼，在转弯时协调动作，以保证转弯、平飞时更平稳。优点、积极效果本专利技术为双旋翼直升机，可以有较大的载重，飞行过程中较现在的旋翼直升机控制容易，飞行过程中易于控制其平衡，正常飞行时旋翼的扭矩始终自动保持平衡，即使是突风或突然改变飞行方向也不会对其平衡有影响，根据两旋翼的受力分析该直升机较现在的直升机(单翼或多旋翼)飞行的安定性好，可以在较大风暴中执行营救任务，飞行的平稳性好。该直升机在现单旋翼直升机的基础上加了一个反向旋转的旋翼且依靠差动轮系始终保持其扭矩平衡，所以无需尾浆，并且由于两旋翼相向旋转可以提高旋翼的升力效率，较现在的单翼直升机来可降低油耗，该直升机无旋转尾翼也可提高飞行的安全性。图面说明图1(上面)是上、下两旋翼与传动心轴、空心套轴、自动倾斜器(剖视图)连接方式的主视图(下面)是其俯视2是传动部分的原理3是旋翼遇到风速为W的突风时，叶片相对运动分析图。 具体实施例方式(1)设计时两旋翼的叶片长度、宽度、浆距要完全相同，仅一个是左旋，一个是右旋。这样才能保证两旋翼相向旋转转速相同时产生的升力、反扭矩相同。(2)传动系统设计时使图2中齿轮传动的速比N5∶N8＝N11∶N12，使差动轮系等力矩分解的运动又等力矩的传递到心轴和套轴，从而保证两旋翼的反扭矩大小相等而保持平衡，使直升机无需尾浆来平衡反扭矩。(3)两刹车器上的摩擦环直径要相同，电磁线圈L1，L2通直流电，最好的设计应是摩擦力与电流之间成一定比例关系这样便于通过调节电流来调节摩擦力的大小。(4)两旋翼之间的自动倾斜器，设计时保证两万向接头同步倾斜，以保证两旋翼同步、同幅度倾斜，并完全保持两旋翼旋转平面平行。以控制飞行姿态。(5)设计中两旋翼的刚性要基本一致并且之间要有足够的距离，大约是1/2～1/3的翼长，避免旋翼在旋转中碰撞。权利要求1.一种直升机，其特征是在同一轴线上用心轴(6)空心套轴(7)的结构安装两个大小相同的旋翼(8、9)。(a)上述权利中的两旋翼同时绕同一轴线对向转动。(b)上述权利中的两旋翼(8、9)分别通过两万向接头与空心套轴(7)和心轴(6)连接，其所需动力是由差动轮系将发动机动力(P)等办矩分解运动带动。(c)上述权利(b)中所说的差动轮系可以始终保持两旋翼的反扭矩相等。2.上述权利(1)中的两旋翼(8、9)其中间设置有一自动的倾斜器，上部的旋翼(9)连接自动倾斜器上盘(1)，下部旋翼(8)连接自动倾斜器下盘(2)，所述自动倾斜器可以保证两旋翼同步向任何方向倾斜，并始终保持两旋翼的旋转平面平行。3.上述权利中所述的直升机其转向是依靠空心套轴(7)和心轴(6)上的摩擦环，在电磁铁L1或L2的作用下产生摩擦力，破坏两旋翼(8、9)的反扭矩平衡来实现。全文摘要本专利技术的双旋翼直升机具有同一轴线上用空本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机，其特征是在同一轴线上用心轴（６）空心套轴（７）的结构安装两个大小相同的旋翼（８、９）。（ａ）上述权利［１］中的两旋翼同时绕同一轴线对向转动。（ｂ）上述权利［１］中的两旋翼（８、９）分别通过两万向接头与空心套轴（７）和心轴（６）连接，其所需动力是由差动轮系将发动机动力（Ｐ）等办矩分解运动带动。（ｃ）上述权利（ｂ）中所说的差动轮系可以始终保持两旋翼的反扭矩相等。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：安拴印，
申请(专利权)人：安拴印，
类型：发明
国别省市：51[中国|四川]