直升机制造技术

本发明专利技术涉及一种直升机(1)，包括有一条纵轴线(L)的直升机机身和围绕旋翼驱动轴线(A)驱动的旋翼桨毂(2)，旋翼桨毂(2)有至少两片分别借助旋翼桨叶轴(6)固定的旋翼桨叶(6.1)。为了能允许更高的速度，旋翼桨叶轴(6)的旋翼支承轴线(B)可垂直于其延伸方向相对于旋翼驱动轴线(A)调整。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】本专利技术涉及一种直升机，包括有一条纵轴线的直升机机身和围绕旋翼驱动轴线驱动的旋翼桨毂，旋翼桨毂有至少两片分别借助旋翼桨叶轴固定的旋翼桨叶。直升机或旋翼机按当前现有技术达到的最高速度最大约为300km/h。在这里，旋翼桨叶围绕其旋转的旋翼驱动轴线，始终与在其周围固定旋翼桨叶轴的旋翼支承轴线一致。在悬停飞行(Schwebeflug)时，在旋翼全部旋翼桨叶上所有离旋翼驱动轴线同样远的点，当角速度(量纲Z-1)相同时有同样的循环或旋转速度(量纲L×Z-1)，也就是说相同的时间走过同样长的距离。其中，靠近旋翼驱动轴线的点与离它较远的点相比有较低的旋转速度。若直升机以一定的平移速度向前运动，则旋翼桨叶的旋转速度与直升机的平移速度叠加。在下面将旋翼系统称为“左旋式”，此时它的旋翼桨叶在俯视直升机时为逆时针方向旋转。以下有关方向的说明始终表示是从上方俯视直升机，在此俯视图平面内机头向前定向。旋翼桨叶的旋转相位说明旋转时相对于旋翼旋转轴线的瞬时位置。在左旋式旋翼系统的情况下，直升机本身的平移速度与在右侧的旋翼桨叶的旋转速度相加，而基于旋翼桨叶的反向运动，从(左侧)旋翼桨叶的旋转速度中减去平移速度，从而分别获得各旋翼桨叶的对地速度。通过直升机平移速度对旋翼桨叶速度与其旋转相位有关的这种不同作用，形成旋翼桨叶的一种相应于其位置的速度剖面。在左旋式旋翼系统的情况下，此剖面的最大值在右侧，最小值在左侧。直升机的平移速度越大，最大与最小值之差越大。因此在旋翼右侧存在较大的空气阻力，而空气阻力在左侧较小。这导致在右侧与左侧相应地不同的空气阻力。这两种效果可以通过改变旋翼桨叶相对于水平线的倾斜角补偿，直至在速度(过)高时由于空气阻力过大使气流分离。这样做对于达到更高的平移速度效果有限。本专利技术的目的是发展一种直升机，用它能克服有限性的缺点以及借助它能达到最大值更高的平移速度。本专利技术通过一种按本专利技术的直升机达到此目的，这种直升机的特征在于，旋翼桨叶轴的旋翼支承轴线可垂直于其延伸方向相对于旋翼驱动轴线调整或移动。由此可以达到，根据直升机平移速度，相对于旋翼驱动轴线调整旋翼桨叶长度。旋翼有两片或更多片旋翼桨叶，尤其两至六片，优选地三片、四片或五片旋翼桨叶。相对于旋翼驱动轴线在一侧有效加长旋翼桨叶，导致提高旋转速度并因而也导致旋翼更高的对地速度。这理想地在这样一个旋转相位(亦即旋翼迄今的对地速度在此旋转相位由于直升机的平移速度降低)实现。但重要的是，相应地在对置侧降低旋翼桨叶的对地速度，并因而成为比较均衡或平坦的速度剖面。优选地，旋转轴线与旋翼支承轴线可以彼此独立设计。通过这种在结构上独立设计，可以在直升机的飞行状态简单和迅速地实施旋翼支承轴线的调整。可有利的设计是，旋翼支承轴线可以与一个部件一起垂直于直升机机身的纵轴线调整，尤其可以向直升机机身纵轴线的两侧，尤其垂直于此纵轴线调整。由此可以在不同设计的直升机上实现旋翼支承轴线的调整。在左旋式直升机的情况下，如已提及的那样，在高平移速度时可以通过沿飞行方向看向左调整或移动旋翼支承轴线，使旋翼桨叶的速度剖面变得平坦或均衡。在右旋式直升机时则情况相反。通过设计为可向两侧调整或移动旋翼支承轴线，可以补偿不同类型直升机的不同速度剖面。可以规定，旋翼轴分成多个部分。尤其是，它们包括至少两个可垂直于旋翼轴线运动的部分和至少一个相对于旋翼桨毂刚性固定的部分(旋翼支承轴、副旋翼支承轴设计为可运动的部分，以及旋翼导引轴设计为刚性的部分)。在这里，旋翼桨毂可以在至少一个旋翼桨叶段内固定至少两片旋翼桨叶。按一种优选的设计，可以设置至少一个副旋翼桨叶段，它的结构可以与旋翼桨叶段相似。这个副旋翼桨叶段或这些副旋翼桨叶段可以与旋翼桨叶段耦合。由此，通过调整各自旋翼桨叶段的旋翼桨叶轴，可以达到副旋翼桨叶段的副旋翼桨叶轴相应地期望的调整。因此，通过导引旋翼的旋翼桨叶的旋翼轴独立于其他部件的运动，达到旋翼桨叶的姿态与直升机平移速度相匹配。这同样涉及旋翼轴的运动部分反向偏移的可能性。此时，旋翼轴，例如旋翼支承轴和副旋翼支承轴的运动部分可以反向偏移，由此可以使旋翼桨叶轴和副旋翼桨叶轴彼此反向运动。为了简化结构设计，旋翼轴的多个部分沿其轴向彼此相继。按一种优选的设计存在一个正弦调节机构，通过它可垂直于旋翼支承轴线调整旋翼轴，旋翼轴的对称轴线是旋翼支承轴线。正弦调节机构间接或直接与旋翼桨叶轴连接，并通过旋翼轴垂直于旋翼支承轴线的延伸方向调整旋翼桨叶轴。在这里，能按一维或二维进行旋翼轴的调整。调整的幅度可以自由选择，以及尤其能按照直升机的平移速度设定。在上面已提及的左旋式旋翼的示例中，正弦调节机构保证缩短处于直升机右侧的旋翼桨叶相对于旋翼旋转轴线的距离，而增大处于左侧的旋翼桨叶离旋翼旋转轴线的距离。这种对齐或矫正对于所有旋翼位置都有待形成，因此对于全部飞行时间持续调整。优选地，至少两个旋翼桨叶轴与旋翼轴连接并可通过旋翼轴调整。此外可以规定，旋翼桨叶轴固定，但并非旋转固定地在摆动轴承内导引，以及它们通过正弦调节机构的调整沿径向相对于旋翼驱动轴线运动。在这里，根据通过正弦调节机构的调整，改变旋翼桨叶离旋翼驱动轴线的距离。此外可以规定，通过旋翼桨毂本身实施旋翼桨叶的驱动。旋翼驱动轴线可以与旋翼桨毂的垂直对称轴线重合。在这里驱动力从摆动轴承经由旋翼环一直传递到旋翼桨叶轴。这包含一种优选地在结构上旋翼驱动轴线与旋转支承轴线彼此独立的设计。在旋翼支承轴线通过正弦调节机构垂直于旋翼支承轴线调整时，旋翼驱动轴线保持不变。因此旋翼桨叶离旋翼驱动轴线的径向距离，可以与直升机的平移速度相调谐。若提高直升机的平移速度，则可以通过正弦调节机构更大的偏移引起旋翼桨叶轴更多地移动，其结果是，如上面已提及的那样，根据直升机的旋翼相位，均衡所述速度剖面。在这里，旋翼环可以与摆动轴承连接。此外可以规定，不同旋翼桨叶段的旋翼环互相耦合。由此能保证各分段统一的旋转速度。旋翼轴的刚性部分可以例如与旋翼桨毂固定连接。这样做用于将在旋翼轴上形成的力最终传递给旋翼桨毂，并提高结构总体静态和动态稳定性。按一种特别有利的设计可以规定，至少两个旋翼桨叶轴彼此独立地固定在部分旋翼轴上，由此使各旋翼桨叶互相独立运动。除此之外可以规定，一个或多个旋翼桨叶轴与一个旋转斜盘连接。这样做使得能够逐个调整与旋转斜盘单个连接的旋翼桨叶轴的倾斜角，并由此使旋翼桨叶的空气阻力与要求的瞬时飞行特性相匹配。按一种优选的设计，副旋翼桨叶段可以布置在旋翼桨叶段上方和/或下方。按另一种优选的设计，副旋翼桨叶段在旋翼桨叶轴上可以有配重取代旋翼桨叶。配重的质量可以随时间固定或改变。它们可以含有固体、液体或气体材料。副旋翼桨叶段与旋翼桨叶段的耦合可例如通过包括滑块和滑轨的剪式段实现。耦合的这种方式通过剪式段的结构达到。在这里耦合的方式和配重的设计与直升机的飞行特性相调谐，目的是通过消除产生的不平衡度保证有尽可能好的稳定性。在一种优选的设计中，副旋翼桨叶段的副旋翼桨叶轴有与旋翼桨叶段的旋翼桨叶轴相同的结构形式。这种实施形式允许高效的制造和转化实现，因为副旋翼桨叶段的副旋翼桨叶轴尤其与旋翼桨叶段的翼桨叶轴长度一致。重量相应地予以适配，以便确保平衡现有的不平衡度并实现直升机飞行过程中最大程度的稳定性。按另一种优选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种直升机，包括有一条纵轴线(L)的直升机机身(1)和围绕旋翼驱动轴线(A)驱动的旋翼桨毂(2)，旋翼桨毂(2)有至少两片分别借助旋翼桨叶轴(6)固定的旋翼桨叶(6.1)，其特征为：旋翼桨叶轴(6)的旋翼支承轴线(B)可垂直于其延伸方向相对于旋翼驱动轴线(A)调整。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.05.08 DE 202014003903.81.一种直升机，包括有一条纵轴线(L)的直升机机身(1)和围绕旋翼驱动轴线(A)驱动的旋翼桨毂(2)，旋翼桨毂(2)有至少两片分别借助旋翼桨叶轴(6)固定的旋翼桨叶(6.1)，其特征为：旋翼桨叶轴(6)的旋翼支承轴线(B)可垂直于其延伸方向相对于旋翼驱动轴线(A)调整。2.按照权利要求1所述的直升机，其特征为，旋翼支承轴线(B)可以与一个部件一起垂直于直升机机身(1)的纵轴线(L)调整。3.按照权利要求1或2所述的直升机，其特征为，旋翼支承轴线(B)可以向直升机机身(1)纵轴线(L)两侧调整。4.按照权利要求1至3之一所述的直升机，其特征为，旋翼驱动轴线(A)与旋翼支承轴线(B)彼此独立设计。5.按照上述权利要求之一所述的直升机，其特征为，旋翼轴(3)有多个部分，旋翼轴(3)的这些部分至少包含一个旋翼支承轴(3.1)和一个副旋翼支承轴(3.2)，旋翼桨毂(2)在至少一个旋翼桨叶段(2.2)内固定至少两个旋翼桨叶轴(6)，存在至少一个有副旋翼桨叶轴(10)的副旋翼桨叶段(2.4)，副旋翼桨叶段(2.4)与旋翼桨叶段(2.2)耦合，以及旋翼轴(3)的运动部分、旋翼支承轴(3.1)与副旋翼支承轴(3.2)可以互相相反偏移，并由此使旋翼桨叶轴(6)与副旋翼轴(10)彼此反向运动。6.按照权利要求5所述的直升机，其特征为，旋翼轴(3)的多个部分沿其轴向彼此相继。7.按照权利要求5或6所述的直升机，其特征在于正弦调节机构(1.1)，通过它可垂直于旋翼支承轴线(B)调整旋翼轴(3)，旋翼轴(3)的对称轴线是旋翼支承轴线(B)。8.按照权利要求7所述的直升机，其特征为，至少一个旋翼桨叶轴(6)间接或直接与正弦调节机构(1.1)连接并借助它调整。9.按照权利要求7或8所述的直升机，其特征在于旋翼轴(3)通过正弦调节机构(1.1)有一维或二维的可调性。10.按照权利要求5至9之一所述的直升机，其特征为，至少两个旋翼桨叶轴(6)与旋翼轴(3)连接并可与旋翼轴(3)一起调整。11.按照上述权利要求之一所述的直升机，其特征为，至少两个旋翼桨叶轴(6)分别借助摆动轴承(7)导引。12.按照上述权利要求之一所述的直升机，其特征在于通过旋翼桨毂(2)驱动旋翼桨叶轴(7)。13.按照上述权利要求之一所述的直升机，其特征为，旋翼驱动轴线(A)与旋翼桨毂(2)的对称轴线重合。14.按照权利要求11至13之一所述的直升机，其特征在于驱动力经由摆动轴承(7)和旋翼环(8.1、8.2)传递给旋翼桨叶轴(6)。15.按照权利要求14所述的直升机，其特征为，旋翼环(8.1、8.2)可旋转地与摆动轴承(7)连接。16.按照权利要求5至15之一所述的直升机，其特征为，旋翼轴(3)的至少两个部分可垂直于旋翼支承轴线(B)运动。17.按照权利要求5至16之一所述的直升机，其特征为，旋翼轴(3)的至少一个部分相对于旋翼桨毂(2)刚性固定。18.按照权利要求5至17之一所述的直升机，其特征为，旋翼轴(3)的至少一个部分与旋翼桨毂(2)或其部件连接。19.按照权利要求5至18之一所述的直升机，其特征为，一个或多个旋翼桨叶轴(6)彼此独立固定在旋翼轴(3)的至少一个部分上。20.按照上述权利要求之一所述的直升机，其特征为，至少两...

【专利技术属性】
技术研发人员：安德鲁斯格雷伯，
申请(专利权)人：安德鲁斯格雷伯，
类型：发明
国别省市：德国;DE