制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机制造技术

一种制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机，两个旋翼设置在机身头尾的翼型小塔上，旋翼的桨叶经配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨殼与旋翼轴连接，设置总距和周期变距控制器操纵旋翼的桨距，机身中部设置大展弦比上单翼固定翼，固定翼左右设置变距螺旋桨，设置发动机通过变速箱和离合器驱动差速器，差速器第一输出轴通过超越离合器、万向轴、旋翼同步反转器驱动两旋翼，差速器第二输出轴通过超越离合器、万向轴、螺旋桨同步反转器驱动左右变距螺旋桨，设置轮式起落架，通过制动器制动差速器的不同输出轴，将发动机功率分配给旋翼或变距螺旋桨，自由转换于直升机、固定翼、自转旋翼各种飞行模式，具有速度快、能耗小，适合要求无机场的起降场合。

【技术实现步骤摘要】
制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机
本技术涉及一种既可以通过螺旋桨拉动，利用机场滑跑前飞，也可以不依赖机场采用多旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行的制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机。
技术介绍
目前公知的能实现可以利用机场滑跑前飞，也可以不依赖机场采用多旋翼垂直升降、悬停、前后左右飞行的直升机的成功方法有倾转旋翼机，其优点是载重量大，水平飞行速度快，其缺点是旋翼设置在固定翼的两端，对翼梁的强度要求高，快速倾转巨大的旋翼产生很大的陀螺力，对倾转机构的强度要求高，旋翼横列式结构容易产生涡环效应向一侧翻滚，造成意外，大螺旋桨式的旋翼飞行效率较低。
技术实现思路
为了提高旋翼的效率，降低对翼梁的强度要求高，既有旋翼直升机垂直升降高效率，又有固定翼水平飞行的高速度，本技术提供一种制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机，实现这一目标。本技术解决其技术问题所采用的技术方案是：两个旋翼采用纵列式布局，机身头部设置一翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，该小塔以下称为第一小塔，在第一小塔上设置第一个旋翼，机身尾部设置一翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，该小塔以下称为第二小塔，在第二小塔上设置第二个旋翼。第二小塔比第一小塔高，两小塔之间距离大于旋翼的半径，可以减小前边旋翼下洗气流对后面旋翼的影响。第一个旋翼和第二个旋翼的旋转中心的连线的中心在重心上，该连线与机身纵向线重叠。第二小塔垂直尾翼设置襟翼，用于快速水平飞行时辅助操纵航向。每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成的桨叶挥舞装置，设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化，从而操纵旋翼升力的大小和方向。每个旋翼采用相同尺寸、相同数量桨叶组成，旋翼的桨叶采用两个或两个以上，为了简化说明以三个桨叶组成的旋翼为例子，旋翼的旋转面水平设置。第一个旋翼和第二个旋翼都由三个桨叶组成，设置旋翼同步装置使第一个旋翼和第二个旋翼的其中一个桨叶的安装方位角与机身纵向线机头方向的夹角为0°，即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠，旋翼的桨叶也不会相互碰撞，并减小小塔需要的高度。机身中部设置大展弦比上单翼，在上单翼的左右两边各设置一个可变桨距螺旋桨，可变桨距螺旋桨的旋转面与水平面垂直，旋转面的法线与机身纵向线平行，上单翼的左右两边设置襟翼，用于快速水平飞行时差动辅助操纵横滚。设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个差速器，差速器的其中一个输出轴通过超越离合器和万向轴驱动一个同步反转器，同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动第一个旋翼和第二个旋翼，使第一个旋翼和第二个旋翼的转速相同，转向相反，并且，第一个旋翼和第二个旋翼的桨叶的方位角保持同步变化，差速器的这个输出轴以下称为差速器第一输出轴，这个同步反转器，以下称为旋翼同步反转器，设置一个制动器，制动差速器第一输出轴，此制动器以下称为第一制动器。差速器的另一个输出轴通过超越离合器和万向轴驱动另一个同步反转器，同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨，使左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转速相同，转向相反，差速器的这个输出轴以下称为差速器第二输出轴，这个同步反转器，以下称为螺旋桨同步反转器，设置一个制动器，制动差速器第二输出轴，此制动器以下称为第二制动器。机身下靠近重心附近设置起落架。制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机的工作原理是：设旋翼采用三个桨叶组成，设置旋翼同步装置使第一个旋翼和第二个旋翼的其中一个桨叶的安装方位角与机身纵向线机头方向的夹角为0°，即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠，旋翼的桨叶也不会相互碰撞，并减小小塔需要的高度，设第一个旋翼逆时针转，第二个旋翼顺时针转，设可变桨距螺旋桨正桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向前，可变桨距螺旋桨负桨距时可变桨距螺旋桨的拉力向后。第一个旋翼和第二个旋翼转速相同，转向相反，两旋翼反扭矩相互抵消。制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机有滑跑起降、短距离滑跑起降和垂直起降三种起降方式。滑跑起降方式：加大发动机的油门，发动机通过变速箱和离合器驱动差速器使全部旋翼和螺旋桨轻微转动，操纵第一制动器，制动差速器的第一输出轴停止转动，由于有超越离合器，旋翼还继续惯性转动。由于第一制动器，制动差速器的第一输出轴停止转动，发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴，驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转动。继续加大发动机的油门，发动机的功率全部输出到差速器的第二输出轴，驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨快速转动，同时加大左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的正桨距，左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的拉力驱动制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向前滑跑，这时，第一个旋翼及第二个旋翼变成自转旋翼，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机像常规固定翼飞机加自转旋翼机一样滑跑，当达到一定的速度，固定翼和自转的第一个旋翼及第二个旋翼的升力大于制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机的重量时，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机飞离地面。操纵固定翼左边襟翼向下偏转增大左边机翼的弯度，使机翼左边升力加大，同时，操纵固定翼右边襟翼向上偏转减少右边机翼的弯度，使机翼右边升力减少，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚；操纵固定翼右边襟翼向下偏转增大右边机翼的弯度，使机翼右边升力加大，同时，操纵固定翼左边襟翼向上偏转减少左边机翼的弯度，使机翼左边升力减少，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚，实现横滚控制。由于第一个旋翼和第二个旋翼在制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机滑跑时自转，可以采取操纵旋翼的桨距变化控制横滚和俯仰：操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向左倾斜，第一个旋翼和第二个旋翼的升力向左倾斜，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向左横滚；操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向右倾斜，第一个旋翼和第二个旋翼的升力向右倾斜，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向右横滚，实现横滚控制。操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向前倾斜，第一个旋翼和第二个旋翼的升力向前倾斜，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机前俯；操纵第一个旋翼和第二个旋翼的总距和周期变距控制器向后倾斜，第一个旋翼和第二个旋翼的升力向后倾斜，制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机后仰，实现俯仰控制。操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向左偏转，第二小塔垂直尾翼的升力向右，驱动制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向左转向；操纵第二小塔垂直尾翼的襟翼向右偏转，第二小塔垂直尾翼的升力向左，驱动制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机向右转向，实现航向控制。航向控制也可以通过左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨的桨距差动实现：操纵右边一个可变桨距螺旋桨的桨距增大，右边一个可变桨距螺旋桨的拉力增大，同时，操纵左边一个可变桨距螺旋桨的桨距减少，左边一个可变桨距螺旋桨的拉力减少，右边一个可变桨距螺旋本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机，两个旋翼采用纵列式布局，机身头部设置第一翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，在第一小塔上设置第一个旋翼，机身尾部设置第二翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，在第二小塔上设置第二个旋翼，第二小塔比第一小塔高，两小塔的距离大于旋翼的半径，第一个旋翼和第二个旋翼的旋转中心的连线的中心在重心上，该连线与机身纵向线重叠，第二小塔垂直尾翼设置襟翼，用于快速水平飞行时操纵航向，每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成，设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化，从而操纵旋翼升力的大小和方向，每个旋翼采用相同尺寸、相同数量桨叶组成，旋翼的旋转面水平设置，当旋翼采用三个桨叶组成，设置旋翼同步装置使，第一个旋翼的其中一个桨叶初始安装方位角与机身纵向线机头方向夹角为0°，相应地，第二个旋翼的其中一个桨叶初始安装方位角与机身纵向线机头方向夹角也是0°，即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠，旋翼的桨叶也不会相互碰撞，并减小小塔需要的高度，机身中部设置大展弦比的上单翼固定翼，在固定翼的左右两边各设置一个可变桨距螺旋桨，可变桨距螺旋桨的旋转面与水平面垂直，旋转面的法线与机身纵向线平行，在固定翼的左右两边设置襟翼，用于快速水平飞行时差动操纵横滚，机身下靠近重心附近设置起落架，其特征是：设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个差速器，差速器第一输出轴通过超越离合器和万向轴驱动旋翼同步反转器，旋翼同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动第一个旋翼和第二个旋翼，使第一个旋翼和第二个旋翼的转速相同，转向相反，并且，第一个旋翼和第二个旋翼的桨叶的方位角保持同步变化，设置第一制动器，制动差速器第一输出轴，差速器第二输出轴通过超越离合器和万向轴驱动螺旋桨同步反转器，螺旋桨同步反转器的两个输出轴连接万向轴分别驱动左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨，使左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨转速相同，转向相反，设置第二制动器制动差速器第二输出轴，利用差速器的特性操纵第二制动器制动差速器的第二输出轴，将发动机全部或大部分的功率输出给第一个旋翼和第二个旋翼使制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机工作于常规直升机飞行模式，利用差速器的特性操纵第一制动器制动差速器的第一输出轴，将发动机全部或大部分的功率输出给左边一个可变桨距螺旋桨和右边一个可变桨距螺旋桨，利用变距螺旋桨的拉力，使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机工作于常规固定翼飞机飞行模式，在常规固定翼飞机飞行模式时，松开第一制动器和第二制动器，使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机工作于动力驱动旋翼的常规固定翼飞机飞行模式，松开第二制动器，第一制动器制动差速器的第一输出轴，使制动旋翼式螺旋桨固定翼直升飞机工作于自转旋翼的常规固定翼飞机飞行模式。/n...

【技术特征摘要】
1.一种制动差速式旋翼螺旋桨固定翼直升飞机，两个旋翼采用纵列式布局，机身头部设置第一翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，在第一小塔上设置第一个旋翼，机身尾部设置第二翼型小塔，小塔起垂直尾翼的作用，在第二小塔上设置第二个旋翼，第二小塔比第一小塔高，两小塔的距离大于旋翼的半径，第一个旋翼和第二个旋翼的旋转中心的连线的中心在重心上，该连线与机身纵向线重叠，第二小塔垂直尾翼设置襟翼，用于快速水平飞行时操纵航向，每个旋翼的桨叶经桨殼与旋翼轴连接，桨殼配有挥舞铰、摆振铰和变距铰组成，设置总距和周期变距控制器操纵旋翼桨叶的桨距变化，从而操纵旋翼升力的大小和方向，每个旋翼采用相同尺寸、相同数量桨叶组成，旋翼的旋转面水平设置，当旋翼采用三个桨叶组成，设置旋翼同步装置使，第一个旋翼的其中一个桨叶初始安装方位角与机身纵向线机头方向夹角为0°，相应地，第二个旋翼的其中一个桨叶初始安装方位角与机身纵向线机头方向夹角也是0°，即使旋翼的旋转面投影在水平面部分重叠，旋翼的桨叶也不会相互碰撞，并减小小塔需要的高度，机身中部设置大展弦比的上单翼固定翼，在固定翼的左右两边各设置一个可变桨距螺旋桨，可变桨距螺旋桨的旋转面与水平面垂直，旋转面的法线与机身纵向线平行，在固定翼的左右两边设置襟翼，用于快速水平飞行时差动操纵横滚，机身下靠近重心附近设置起落架，其特征是：设置发动机通过变速箱和离合器驱动一个...

【专利技术属性】
技术研发人员：江富余，
申请(专利权)人：江富余，
类型：新型
国别省市：广东;44