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带有对向旋转同轴旋翼而不带有桨距的周期变化、装备有飞行姿态和路径的空气动力学控制装置的直升机制造方法及图纸

技术编号:7143641 阅读:366 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种带有较佳为同轴对向旋转的支持旋翼(4,5)的飞行器组合地包括:用于变化总距的装置(21,27,24,25,29,34),即用于同时将一种相同变化施加到所述旋翼的所有桨叶的迎角;以及用于控制飞行姿态和方向的装置(1,2,3),所述用于控制飞行姿态和方向的装置借助支持旋翼风通过产生合适的空气动力,来消除用于变化旋翼本身桨叶的周期距的装置的存在需要。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】带有对向旋转同轴旋翼而不带有桨距的周期变化、装备有 飞行姿态和路径的空气动力学控制装置的直升机
技术介绍
已知在直升机历史中,带有对向旋转的同轴旋翼的结构,这两个旋翼是分离或同 轴的,领先于带有用于补偿扭矩的螺旋桨的单旋翼布置,该螺旋桨位于特意设置的支承梁 或尾桁的后部。同样已知后一种结构依照所生产的实例的数目,后来盛行并仍在盛行,然而当与 后者比较时,前者具有显著的优点诸如更高的空气动力学效率、旋翼区域的平面图中更小 的阻碍以及飞行器更大的可操作性。事实上,存在一定不利影响对向旋转旋翼结构推广的 元件,并尤其是一种旋翼是同轴的元件。至今已知的对向旋转同轴旋翼的主要缺点之一是由用于控制桨叶的旋翼机构相 当高的复杂性来表现,尤其考虑到转移至桨距的周期控制变化的两个旋翼上,以及在没有 反扭矩螺旋桨时,借助能相对于一个旋翼的推力改变另一个旋翼推力的布置来实现在偏航 轴线上飞行器旋转控制的需要。就相对于前者的旋转速度和/或迎角和/或一个旋翼的桨 叶的空气动力学阻力而将后一种布置设计成区分以上因素来说,后一种布置尤其要求高且 复杂。
技术实现思路
根本上推翻直升机操作的传统概念方法的本专利技术的第一个目的确切的是,通过除 去这些负面因素、最大程度简化飞行器的结构并增加飞行器的机械可靠性,并根据以下将 更清楚阐明的、通过简化移动部件和显著减少飞行器所应用的机械和空气动力负载、操作 可靠性、消除某些策略的危险方面来克服上述问题。应当予以注意的是,就目前的现有技术,在直升机领域中,但也在这种类型飞行器 之前的历史中,不断应用将对于飞行器在飞行中支承其自身并能在任何所希望的方向上转 移来说同时必要的所有力的产生分配到旋翼系统的观点。目前通过桨叶桨距的周期变化的已知系统来获得后一种基本特权。为实现这些 结果,已证明有必要为桨叶采用相对轻的结构,这种结构能够在每次转动旋翼时、尤其在飞 行器的平移运动中快速变换其桨距,这使桨叶承受只能描述成纵向和扭转持续振动的“折 磨”。前几年已试图通过为每个桨叶设置较小主动补偿翅片来提供对所述桨叶的持续机械 应力的补救,这些翅片的自动运动往往借助沿着桨叶本身的后缘施加局限在适当点中的空 气动力来减少振动。明显地,这种补救然而由于需要添加对于实现所希望效果(至少部分 实现)来说必要的所有传感器和执行器,还产生桨叶结构方面的另一种复杂性。目前已知的另一个问题是,除了相当大的、麻烦的、转移到结构上并且飞行员和乘 客也能感受到的振动,直升机在几乎平移飞行时、尤其在居民区中和处于低海拔时由桨距 的周期变化产生的特殊的、有噪音的跳动。本专利技术的另一个目的是克服目前所描述的已知方式的所有问题。根据本专利技术,通过采用创新的技术方案已实现上述目的,在该技术方案中专门分配给旋翼系统维持航行器的唯一功能,然而能够引起和支配任何方向上的平移运动的力的 产生与控制专门由一些控制面来承担,这些控制面在下述中被称为“副翼”,施加到机身的 基座并由飞行员用较小和较慢的共同协调的运动来运动。有利地,根据本专利技术,旋翼系统包 括两个对向旋转同轴旋翼,这两个旋翼专门备有调节总距的装置、而不具有调节周期距的直ο附图说明从确保详细描述和参考附图可获得更好地理解本专利技术,附图仅用非限制性例子说 明本专利技术的一个较佳的实施例。在附图中图1示出根据本专利技术的直升机的一种可能的实施例的总体外视图;图2示出具有创新的运动作用链的三个控制机构在机身内一个可能的位置和共 同定位;图3更详细地示出对应于所述控制机构的结构;图4具体示出运动链,该运动链从总距控制杆开始,该控制杆设置在飞行员左侧 的常规位置中,该飞行员用其左手移动杆,并且运动链终止在简化的、控制所有桨叶迎角的 旋翼头上;图5具体示出由控制杆或操纵杆控制的控制链,控制杆或操纵杆设置在通常用右 手移动的飞行员前方的常规位置中;图6是位于控制杆或操纵杆附近的主要机械构件中的一些的放大图,这些构件收 集并转换控制杆或操纵杆的运动从而将这些运动正确地传送至两个后副翼;图7示出存在于(如由飞行员施加的)控制杆向前的运动和由两个后副翼所呈相 应位置之间的关系;图8与图7相似,示出存在于(如由飞行员施加的)杆的向后运动与由两个后副 翼所呈相应位置之间的关系;图9示出存在于(如由飞行员施加的)杆的向右运动与由两个后副翼所呈相应位 置之间的关系;图10示出存在于(如由飞行员施加的)杆的向左运动与由两个后副翼所呈相应 位置之间的关系;图11替代地示出位于飞行员前方下面的常规位置中的踏板或方向舵的操作机 理,该飞行员用脚控制踏板来控制前副翼位置。具体实施例方式根据本专利技术的特有特征,可设想对向旋转的同轴旋翼不受桨距的周期性变化因 此有利的是,将桨叶的结构加强到为桨叶生产所采用的技术和构建过程所允许的最大程度 是可能的,且此外有利的是,使用附加的末端质量装备所述桨叶是可能的,这些末端质量除 了保持桨叶由旋转时的离心力进一步加劲,还能使旋翼积聚更多动能,这在飞行可能的危 急条件下、尤其在自动驾驶的操纵中变得非常有用。关于上述的控制面或副翼,根据本专利技术,它们较佳地数目为三(图1)。尤其是,两个副翼2和3相对于飞行器的纵轴线对称地布置在机身的后部,两个这两个副翼具有位于 经过飞行器重心的水平面中的各旋转轴线。飞行员通过传统控制杆8来控制副翼的运动, 所述控制杆8根据本专利技术仅执行该功能。第三副翼1替代地布置在机首、确切地在直升机的纵轴线上,并且第三副翼也具 有位于经过飞行器重心的水平面中的自身旋转轴线并能由飞行员借助踏板10-11致动,该 踏板根据本专利技术执行此单个且特定的功能。此外,飞行员还有致动飞行器所装备的总距控制杆9的任务,这可在图2和3和用 于控制姿态的所有运动链的全景视图中见到。关于在本专利技术中所设想的,所述总距控制杆 仅执行并专门执行同时并相等变化两个旋翼桨叶迎角的功能。如将在下述中清晰显现的那样,此功能与也在所有其它现有技术的直升机中所执 行的大体相同,但在本专利技术中有利地仅以非常简化的方式出现。直升机的所有其它诸如以下构件是大体已知的类型例如发动机、传动装置和存 在于发动机与用于控制旋翼的轴之间的退耦链,以及通常倒转同心轴的旋转方向的齿轮 系;且该直升机具有带有现有技术已知的两个对向旋转的同轴旋翼的直升机所固有的特点ο根据本专利技术,所提及的三种操作,即两个杆8-9和踏板10-11,虽然基本上与存在 于当今直升机上的那些是类似的并对于任何飞行员已是熟悉的,但控制不同于传统构件的 构件。在根据本专利技术所设的每个新的控制构件的操作与结构的详细解释中,还将解释由 这些构件产生的空气动力效应。在图1中示出本专利技术的基本的和特别的专门元件,这些元件首先是三个副翼,这 些副翼布置在平行于旋翼的固定旋转平面并经过飞行器的重心的水平面中飞行器的基座 处。在定点静止飞行的条件中,所述副翼的翼弦被保持平行于旋翼的旋转轴线,或换言之, 与旋转平面正交。位于机首处的副翼在下述中将被称为“前副翼” 1。对称布置在机尾的两 个副翼在下述中将被分别称为右副翼2和左副翼3。在相同的图1中指出装配在两个不 同的对向旋转同心轴上的顶部旋翼4和底部旋翼5。类似地在图1中示出,在旋翼的每个 桨叶的端部处有较重的空气动力桨体6,该桨体6除了大幅增加整个旋翼系统的惯性矩本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种带有对向旋转的支持旋翼(4,5)的飞行器,其特征在于,所述飞行器组合地包括:-用于变化总距的装置,即同时将一种相同变化施加至所述旋翼(4,5)的所有桨叶的迎角;以及-用于控制飞行姿态和方向的装置,所述用于控制飞行姿态和方向的装置通过借助支持旋翼风产生适当的空气动力,消除用于变化旋翼本身桨叶的周期距的装置的存在需要。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:詹尼·奇利
申请(专利权)人:詹尼·奇利
类型:发明
国别省市:IT

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