本发明专利技术涉及一种旋转翼飞行器(100)，其沿着关联的滚转轴线R在头部(101)与尾部(102)之间延伸。旋转翼飞行器(100)包括主旋翼(120)；螺旋桨(130)，其至少被构造为在向前飞行状态下推动旋转翼飞行器(100)，其中螺旋桨(130)在围绕关联的旋转轴线旋转时形成圆形螺旋桨盘；以及带护罩的涵道(140)，其设置在尾部(102)中并形成至少部分地容纳螺旋桨(130)的内部空气涵道，其中带护罩的涵道(140)包括偏航和俯仰稳定性增强单元，以在向前飞行状态下提高旋转翼飞行器(100)的偏航和俯仰稳定性。翼飞行器(100)的偏航和俯仰稳定性。翼飞行器(100)的偏航和俯仰稳定性。
【技术实现步骤摘要】
具有带护罩的尾部螺旋桨的旋转翼飞行器
[0001]本专利技术涉及一种旋转翼飞行器，其沿着关联的滚转轴线在头部与尾部之间延伸并且包括具有前部和后部的机身，其中该旋转翼飞行器还包括至少被构造为在旋转翼飞行器的悬停状态下提供升力的主旋翼、至少被构造为在向前飞行状态下在向前飞行方向上推动旋转翼飞行器的螺旋桨以及被设置在尾部中并且形成至少部分地容纳螺旋桨的内部空气涵道的带护罩的涵道。
技术介绍
[0002]具有主旋翼和螺旋桨的旋转翼飞行器的一个例子是所谓的复合式直升机。在这种复合式直升机中，主旋翼基本上负责上升工作，但是通常也在复合式直升机的向前飞行状态下至少以较低或中等的向前速度负责推动工作。螺旋桨又主要被设置为在向前飞行状态下以更高的向前速度使主旋翼脱离其推动工作，并且可使复合式直升机在仅使用主旋翼不能达到的相对较高的向前速度下前进。
[0003]然而，在操作中，主旋翼围绕复合式直升机的偏航轴线产生扭矩。该扭矩必须通过合适的反扭矩装置来抵消，以确保复合式直升机在飞行操作中所需的偏航稳定性。
[0004]文件US4,928,907描述了一种具有主旋翼、尾梁以及安装在尾梁的尾部上的尾部螺旋桨的复合式直升机，其中尾部螺旋桨仅用于在主旋翼可能变距到无升力姿态时在飞机模式飞行期间以及从直升机垂直飞行到飞机模式向前飞行的过渡期间提供向前的推力。通过在相应的机翼与主旋翼下洗流垂直对齐时进行差分控制的副翼的力来形成悬停模式期间所需的反扭矩平衡力。此外，在尾梁上设置有可垂直移动的水平翼型，其具有可在悬停模式期间通过主旋翼下洗流提供反扭矩反作用力的可控的机构。
[0005]文件EP1395489A2描述了一种具有主旋翼、尾部螺旋桨以及尾梁的复合式直升机。尾梁形成与关联的线性喷嘴连接的增压室。关联的线性喷嘴固定地耦合至尾梁并且适于在与尾梁的外表面基本上正切的方向上释放出通过增压室中的加压空气形成的一层流体，以使主旋翼下洗流转向并由此产生对主旋翼所产生的偏置扭矩进行抵消的力。通过风扇或者通过将来自复合式直升机的发动机的废气引导到增压室中来提供加压空气。该复合式直升机还包括偏航控制构件，其被可动地耦合至尾梁并且可基于驾驶员的输入而选择性地定位。
[0006]文件EP2511177A1描述了一种具有主旋翼、尾部螺旋桨以及被摆线桨环绕的尾梁的复合式直升机。摆线桨具有基本上与尾梁的纵向轴线平行的单独的桨叶。在操作中，摆线桨进行驱动来提供对主旋翼所产生的偏置扭矩进行抵消的反扭矩。
[0007]然而，用于具有主旋翼和螺旋桨的复合式直升机的上述反扭矩装置总体上是复杂的并且要求精细的部件，例如差动控制的副翼或可动的翼型、额外的风扇或摆线桨。这些可致动的部件增加了整体系统复杂性以及这些反扭矩装置的整体重量。
[0008]文件US3,241,791描述了一种具有主旋翼和尾部螺旋桨的复合式直升机。尾部螺旋桨被安装在附接于复合式直升机的机身的圆形护罩上。圆形护罩还设置有方向舵，其在
尾部螺旋桨的下游被枢转地安装在圆形护罩上。在操作中，尾部螺旋桨产生气流，该气流被穿过圆形护罩朝向方向舵引导并且可通过方向舵进行偏转来抵消主旋翼所产生的扭矩。
[0009]文件US3,083,935A1和DE1456063A1描述了一种类似的复合式直升机，其具有主旋翼以及被容纳在设置有方向舵的圆形护罩中的尾部螺旋桨。此外，除了方向舵之外还设置有俯仰配平片。俯仰配平片被设置为用于改进复合式直升机的俯仰控制。
[0010]文件US5,131,603、US2010/0324758A1和US2011/0036954A1描述了一种类似的复合式直升机，其具有主旋翼以及被容纳在设置有方向舵和俯仰配平片的圆形护罩中的尾部螺旋桨。此外，除了方向舵和俯仰配平片之外还设置有一个或多个可展开的帽形扇面。可展开的帽形扇面可从圆形护罩展开并且被设置为在展开状态下使尾部螺旋桨推力偏移。
[0011]文件US5,277,381描述了一种类似的复合式直升机，其具有主旋翼以及被容纳在设置有方向舵和俯仰配平片的圆形护罩中的尾部螺旋桨。此外，除了方向舵和俯仰配平片之外还设置有枢转侧壁襟翼。枢转侧壁襟翼被枢转地安装在圆形护罩上并被设置为在枢转状态下使尾部螺旋桨推力偏移。
[0012]文件US3,260,482和DE1481629A1也描述了一种复合式直升机，其具有主旋翼以及被容纳在圆形护罩中的尾部螺旋桨。圆形护罩设置有多个垂直定位的方向控制叶片以及水平定位的俯仰配平片。在操作中，尾部螺旋桨产生被穿过圆形护罩朝向多个垂直定位的方向控制叶片引导的气流。该气流可通过垂直定位的方向控制叶片偏转，从而抵消主旋翼所产生的扭矩。
[0013]文件DE1456063A1描述了一种旋转翼飞行器，其具有在飞行器的滚转轴线的方向上彼此间隔开并被容纳在设置有可枢转的控制襟翼的关联的圆形护罩中的两个水平定位的主旋翼。可枢转的控制襟翼平行于飞行器的滚转轴线设置并且可进行枢转来抵消两个水平定位的主旋翼所产生的扭矩。
[0014]现有技术中还已知具有设置有方向舵、襟翼、叶片或凸片等等的圆形护罩的其他飞行器。例如，文件US2,929,580描述了一种螺旋桨飞行器，其具有被容纳在设置有水平设置的襟翼的关联的圆形护罩中的两个螺旋桨。然而，这些水平设置的襟翼与上述的反扭矩装置相比并非用于反扭矩控制。EP3251952和DE4119388也是已知的。
[0015]然而，具有用于反扭矩控制的方向舵、襟翼或叶片的上述的所有反扭矩装置都主要在相应的复合式直升机或旋转翼飞行器的悬停状态中产生影响，然而它们在过渡和向前飞行状态下的气动效率是受限的。
技术实现思路
[0016]因此，本专利技术的目的在于提供一种新型的复合式直升机，总的来说是一种具有主旋翼和尾部螺旋桨的新型的旋转翼飞行器，其配备有由于控制输入部和装置而具有最小的推力损失且阻力增幅最小的改进的反扭矩装置。
[0017]该目的通过一种具有主旋翼和尾部螺旋桨的旋转翼飞行器来实现，该旋转翼飞行器包括权利要求1的特征。更具体地，根据本专利技术，提供了一种旋转翼飞行器，其沿着关联的滚转轴线在头部与尾部之间延伸并且包括具有前部和后部的机身。该旋转翼飞行器包括：主旋翼，其至少被构造为在旋转翼飞行器的悬停状态下提供升力；螺旋桨，其至少被构造为在向前飞行状态下在向前飞行方向上推动旋转翼飞行器；以及带护罩的涵道，其被设置在
尾部中并且形成至少部分地容纳螺旋桨的内部空气涵道。后部在前部与带护罩的涵道之间延伸并且在关联的滚转轴线的方向上包括不对称的截面轮廓。后部被构造为通过主旋翼下洗流产生用于主旋翼反扭矩的侧向推力。螺旋桨包括预定数量的螺旋桨桨叶，它们在螺旋桨围绕关联的旋转轴线旋转时形成圆形螺旋桨盘。带护罩的涵道包括偏航和俯仰稳定性增强单元，以在向前飞行状态下提高旋转翼飞行器的偏航和俯仰稳定性。
[0018]因此，该创造性的旋转翼飞行器可有利地至少在过渡和向前飞行状态下以提高的气动效率受到控制，特别是由于控制输入部和装置而具有最小的推力损失和本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种旋转翼飞行器(100)，其沿着关联的滚转轴线(R)在头部(101)与尾部(102)之间延伸并且包括具有前部(112)和后部(114)的机身(110)，所述旋转翼飞行器(100)包括：主旋翼(120)，其至少被构造为在所述旋转翼飞行器(100)的悬停状态下提供升力；螺旋桨(130)，其至少被构造为在向前飞行状态下在向前飞行方向(199)上推动所述旋转翼飞行器(100)，所述螺旋桨(130)包括预定数量的螺旋桨桨叶(132)，它们在所述螺旋桨(130)围绕关联的旋转轴线(139)旋转时形成圆形螺旋桨盘(135)；带护罩的涵道(140)，其被设置在所述尾部(102)中并且形成至少部分地容纳所述螺旋桨(130)的内部空气涵道(145)，其中所述后部(114)在所述前部(112)与所述带护罩的涵道(140)之间延伸并且在关联的所述滚转轴线(R)的方向上包括不对称的截面轮廓(190)，所述后部(114)被构造为通过主旋翼下洗流(730)产生用于主旋翼反扭矩的侧向推力，并且其中所述带护罩的涵道(140)包括偏航和俯仰稳定性增强单元(800)，以在所述向前飞行状态下提高所述旋转翼飞行器(100)的偏航和俯仰稳定性。2.根据权利要求1所述的旋转翼飞行器(100)，其中，所述偏航和俯仰稳定性增强单元(800)包括在所述向前飞行方向(199)上设置在所述圆形螺旋桨盘(135)下游的方向舵(810)，所述方向舵(810)包括细长方向舵主体(815)，其围绕所述细长方向舵主体(815)的长度轴线(819)扭曲。3.根据权利要求2所述的旋转翼飞行器(100)，其中，所述细长方向舵主体(815)包括设置有多个间隔开的结节(1850)的前缘(817)。4.根据权利要求2或3所述的旋转翼飞行器(100)，其中，所述细长方向舵主体(815)包括翼型形状轮廓(912)，其具有围绕所述细长方向舵主体(815)的所述长度轴线(819)在所述细长方向舵主体(815)的两个轴向端部(816，818)之间旋转的直线形中心线(924)，或者具有在所述细长方向舵主体(815)的两个轴向端部(816，818)之间包括变化的曲度的弧形中心线(934)。5.根据权利要求2
‑
4中任一项所述的旋转翼飞行器(100)，其中，所述方向舵(810)被可旋转地安装在所述带护罩的涵道(140)上或者设置有一个或多个旋转襟翼(1050，1060)。6.根据前述任一项权利要求所述的旋转翼飞行器(100)，其中，所述偏航和俯仰稳定性增强单元(800)包括在所述向前飞行...
【专利技术属性】
技术研发人员：鲁珀特，
申请(专利权)人：空客直升机德国有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。