專利名稱：螺旋槳、螺旋槳穩(wěn)定器和有關(guān)飛行器的螺旋槳的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及螺旋槳、螺旋槳穩(wěn)定器和有關(guān)飛行器的螺旋槳，更詳細(xì)地說(shuō)涉及例如空中、陸地和水上飛行器，其使用或者包含產(chǎn)生升力的螺旋槳或作為推進(jìn)力的裝置，本發(fā)明最廣泛的方面涉及用于玩具或娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)的氣動(dòng)基礎(chǔ)飛行器。
背景技術(shù)：
本申請(qǐng)要求2001年11月7日提交的美國(guó)在先專利申請(qǐng)序列號(hào)為60/337,670、發(fā)明名稱為“飛行玩具”和2002年1月14日提交的美國(guó)在先專利申請(qǐng)?zhí)枮?0/348,891、發(fā)明名稱為“飛行玩具”的優(yōu)先權(quán)。
本申請(qǐng)另外要求下列美國(guó)在先專利申請(qǐng)的優(yōu)先權(quán)，即分別于2002年7月8目、以及2002年10月23日提交的對(duì)應(yīng)的申請(qǐng)序列號(hào)分別為10/189,681、10/277,844、10/277,691，對(duì)應(yīng)的發(fā)明名稱分別為“螺旋槳和有關(guān)飛行器的螺旋槳”、“有關(guān)飛行器的由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)的螺旋槳”和“有關(guān)飛行器的螺旋槳”。以上3篇非暫時(shí)性的申請(qǐng)通過(guò)引用而包含在本文中。
當(dāng)本發(fā)明部分涉及玩具和娛樂(lè)產(chǎn)業(yè)中研制的飛行器，有使用螺旋槳作為動(dòng)力源、或作為可以應(yīng)用到本發(fā)明的推進(jìn)裝置的許多類型的飛行器。使用螺旋槳作為推進(jìn)或提升動(dòng)力源的許多普通類型的飛行器是空中/空間基本的飛行器。然而，這些飛行器控制特別困難并且需要復(fù)雜的程序和操作與控制飛行路線的機(jī)構(gòu)。在絕大多數(shù)情況下，控制這些飛行器在穩(wěn)定的水平位置飛行需要大量的練習(xí)時(shí)間。
現(xiàn)有技術(shù)的飛行器的例子公開(kāi)于下面的美國(guó)專利中；美國(guó)專利號(hào)5609312涉及模型直升機(jī)，其描述具有支持無(wú)線電控制部件的結(jié)構(gòu)的改進(jìn)的機(jī)架，并且試圖提供簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的驅(qū)動(dòng)訓(xùn)練部件；美國(guó)專利號(hào)5836545涉及旋轉(zhuǎn)翼型飛機(jī)，該飛機(jī)包括有效分配發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力的動(dòng)力分配裝置和方向螺旋槳；美國(guó)專利號(hào)5879131涉及能夠挽救反復(fù)墜毀的模型直升機(jī)的主螺旋槳裝置；美國(guó)專利號(hào)4604075涉及玩具直升機(jī)，其包括使用者可以裝入玩具直升機(jī)的可移動(dòng)控制單元。
這些玩具至少使用一個(gè)在基本水平面旋轉(zhuǎn)以產(chǎn)生和保持升力的螺旋槳。出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題是，當(dāng)螺旋槳在水平面旋轉(zhuǎn)時(shí)，變化的情況例如風(fēng)或者動(dòng)力波動(dòng)可以使螺旋槳葉傾斜，其進(jìn)一步使飛機(jī)顛簸、翻轉(zhuǎn)、振蕩和搖晃。這種影響可以用復(fù)雜的程序和機(jī)構(gòu)予以補(bǔ)償和糾正，這使飛機(jī)太昂貴或者對(duì)于兒童來(lái)說(shuō)控制太困難。甚至這些飛機(jī)保持水平穩(wěn)定的能力也是很困難的。
所有這些有必要改進(jìn)使用螺旋槳產(chǎn)生和保持升力的飛行器，以克服上述指出的問(wèn)題。這種需求將是便宜的和容易實(shí)現(xiàn)的。其結(jié)果將進(jìn)一步提供容易控制或者操作的飛行器，它不需要復(fù)雜的聯(lián)動(dòng)機(jī)構(gòu)、伺服機(jī)構(gòu)、陀螺或其它機(jī)電裝置。
另外需要改進(jìn)這些飛行器的穩(wěn)定性和控制，也需要增加這些飛行器的安全性能。當(dāng)使用者接觸旋轉(zhuǎn)的螺旋槳時(shí)，兒童或使用者時(shí)常受到損傷。因此存在使螺旋槳使用安全的更進(jìn)一步的需求。
在本發(fā)明的另一個(gè)目的中，繼續(xù)要求創(chuàng)造多種飛行器，其使用用于發(fā)動(dòng)或驅(qū)動(dòng)螺旋槳的替代裝置。這種替代這種是排放壓力氣體例如空氣的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的第一實(shí)施例中，一個(gè)有關(guān)飛行器的螺旋槳被描述作為一個(gè)直升機(jī)。該直升機(jī)有容納用于向主螺旋槳和一個(gè)方向螺旋槳提供動(dòng)力的馬達(dá)機(jī)構(gòu)的機(jī)架。主螺旋槳連接到垂直延伸通過(guò)機(jī)架的第一穩(wěn)定裝置。直升機(jī)進(jìn)一步包括連接到主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間的第一穩(wěn)定裝置。第一穩(wěn)定裝置允許主螺旋槳相對(duì)于與機(jī)架獨(dú)立的主驅(qū)動(dòng)軸自由樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣當(dāng)主螺旋槳旋轉(zhuǎn)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，由于主螺旋槳的旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生離心力，這種離心力必然以一種補(bǔ)償該傾斜以便主螺旋槳保持在基本水平位置的方式使主螺旋槳相對(duì)于第一穩(wěn)定裝置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
在另一個(gè)實(shí)施例中，與飛行器相關(guān)的螺旋槳包括連接在一個(gè)主螺旋槳和一個(gè)主驅(qū)動(dòng)軸之間的一個(gè)不同的穩(wěn)定裝置。這種第二穩(wěn)定裝置也允許主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且相對(duì)于與機(jī)架獨(dú)立的主驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。然而，當(dāng)主螺旋槳旋轉(zhuǎn)，并且開(kāi)始繞主驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，在基本水平位置，第二穩(wěn)定裝置勢(shì)必彈性的返回到主螺旋槳。
在另一個(gè)實(shí)施例中，與飛行器有關(guān)的螺旋槳包括一個(gè)連接到一個(gè)第三穩(wěn)定器的主螺旋槳。在第一樞軸方向，第三穩(wěn)定器樞軸地連接到主螺旋槳并在第二樞軸方向樞軸連接到驅(qū)動(dòng)軸。第一樞軸方向平行于由主螺旋槳限定的槳葉，第二樞軸方向與第一樞軸方向正交。
有關(guān)飛行器的螺旋槳的主螺旋槳也可包括用于使飛行器自穩(wěn)定的增加的裝置。在一個(gè)實(shí)施例中，主螺旋槳包括一對(duì)從穩(wěn)定裝置向外延伸的槳葉(本發(fā)明裝有三個(gè)不同的穩(wěn)定裝置(通常稱為“穩(wěn)定裝置”)，其中的任何一個(gè)可以與本申請(qǐng)描述的各種螺旋槳結(jié)構(gòu)一道使用)。每個(gè)槳葉包括一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)鄰近穩(wěn)定裝置的端面和一個(gè)末端。主螺旋槳也包括連接到每個(gè)槳葉的一個(gè)近端和末端的安全弧形板。另外，安全弧形板具有一個(gè)從近端的相當(dāng)平坦的水平面過(guò)渡到遠(yuǎn)程的弧形板。
在另一個(gè)實(shí)施例中，主螺旋槳包括一對(duì)從主螺旋槳中心向外延伸的槳葉和一對(duì)飛刀，主螺旋槳進(jìn)一步沿水平面連接到穩(wěn)定裝置。每個(gè)槳葉有一個(gè)導(dǎo)緣、接近穩(wěn)定裝置的端面和遠(yuǎn)程。安全弧形板也設(shè)置到每個(gè)槳葉的近端和遠(yuǎn)程并且設(shè)置在每個(gè)導(dǎo)緣的前面。當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始傾斜時(shí)，由于轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力的飛刀將會(huì)以一種補(bǔ)償傾斜的方式使得槳葉圍繞穩(wěn)定裝置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使主螺旋槳保持在基本水平的位置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，主螺旋槳包括一對(duì)樞軸連接到穩(wěn)定裝置的橫桿接頭。主螺旋槳包括一對(duì)自橫桿接頭沿著水平面向外延伸的漿葉，在此，每一個(gè)漿葉具有鄰近橫桿的鄰近端和遠(yuǎn)程。一對(duì)橫桿沿水平面向外延伸。每一個(gè)橫桿具有鄰近固定到每個(gè)橫桿的端頭和遠(yuǎn)程頭。環(huán)形的安全環(huán)固定到每個(gè)橫桿的遠(yuǎn)程，并且具有安裝每個(gè)漿葉的遠(yuǎn)程頭的軸銷。一個(gè)飛刀也自兩個(gè)導(dǎo)緣和在每個(gè)漿葉的后緣沿水平面向外延伸，當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始傾斜，具有因其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力的飛刀將使得漿葉圍繞穩(wěn)定器以補(bǔ)償傾斜的方式樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使主螺旋槳保持在一個(gè)基本水平位置。
在另一個(gè)實(shí)施例中，主螺旋槳包括一個(gè)樞軸連接到一個(gè)穩(wěn)定器的漿葉接頭。兩對(duì)漿葉自漿葉接頭水平的向外延伸。以便于一對(duì)漿葉與另一對(duì)漿葉正交。另外，每對(duì)漿葉與其它對(duì)漿葉可以相對(duì)獨(dú)立的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)漿葉具有鄰近漿葉的端頭和遠(yuǎn)離漿葉的端頭。飛刀也自每個(gè)漿葉的導(dǎo)緣向外延伸。在此，當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，因其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力的飛刀將使得漿葉繞穩(wěn)定器以補(bǔ)償傾斜的方式樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便主螺旋槳保持在一個(gè)基本水平位置。
另外，飛刀可以包括加重端，以增加由于轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力。上述主螺旋槳也可以用于其它有關(guān)飛行器的螺旋槳，因?yàn)槊總€(gè)螺旋槳在單一平面具有使其穩(wěn)定的裝置，或者因?yàn)橹髀菪龢ò踩h(huán)或者弧形板，該弧形板減少可能的使用者由于轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳而被損傷。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，由空氣推進(jìn)的飛行器被描述作為具有容納向主螺旋槳提供動(dòng)力的氣動(dòng)電機(jī)的機(jī)架的直升機(jī)。為了泵送和壓縮儲(chǔ)氣罐內(nèi)的空氣，使用者可以將外泵附加到氣動(dòng)電機(jī)上的吸入歧管。氣動(dòng)電機(jī)利用儲(chǔ)氣罐內(nèi)的壓縮空氣使主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。穩(wěn)定裝置附加到主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間。穩(wěn)定裝置允許主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且相對(duì)于與機(jī)架獨(dú)立的主驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣當(dāng)主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，由主螺旋槳的轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力必然以一種補(bǔ)償傾斜的方式使主螺旋槳繞穩(wěn)定裝置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使直升機(jī)保持在穩(wěn)定的水平位置。本發(fā)明的許多優(yōu)點(diǎn)和特征，從下面參照附圖的發(fā)明的詳細(xì)的說(shuō)明和所附的實(shí)施例將變得更清楚。


通過(guò)參照所附附圖能夠清楚理解前述內(nèi)容。其中圖1是本發(fā)明的飛行器的螺旋槳的透視圖，其更詳細(xì)地示出裝有第一穩(wěn)定裝置和第一主螺旋槳的直升機(jī)，主螺旋槳具有兩個(gè)槳葉，并且在每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣的前面具有半個(gè)安全弧形板；圖2是圖1所示直升機(jī)的分解圖；圖3是組合齒輪的透視圖，其使機(jī)架內(nèi)冷卻；圖4是圖1中的第一穩(wěn)定裝置的放大透視圖；圖5是第二穩(wěn)定裝置的近視圖，其裝有使主螺旋槳穩(wěn)定的彈性裝置；圖6a是裝有雙樞軸裝置的第三穩(wěn)定裝置的近視圖；圖6b是圖6a的分解圖；
圖7是裝有一對(duì)槳葉的第二主螺旋槳的透視圖，槳葉具有半個(gè)安全弧形板和自第二主螺旋槳的中心向外延伸的一對(duì)飛刀；圖8是第三主螺旋槳的透視圖，其裝有一對(duì)樞軸槳葉、兩對(duì)自槳葉近端向外延伸的飛刀，一個(gè)橫桿和滿圓形安全環(huán)；圖9是第四主螺旋槳的透視圖，其裝有兩對(duì)樞軸槳葉(每一對(duì)互相正交并且獨(dú)立的樞軸連接到直升機(jī))、一個(gè)滿圓形的安全環(huán)，和一個(gè)自每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣垂直延伸的飛刀；圖10是第五主螺旋槳的透視圖，其裝有一對(duì)槳葉和一對(duì)飛刀，二者均從第五主螺旋槳中心向外延伸的一對(duì)飛刀；圖11是第五主螺旋槳的透視圖，其裝有一對(duì)槳葉和在第六主螺旋槳中心截開(kāi)槳葉的橫桿，并且還包括固定到槳葉和橫桿的遠(yuǎn)程的圓形安全環(huán)；圖12是本發(fā)明另一個(gè)實(shí)施例的透視圖，其示出使用圖1所示結(jié)構(gòu)的第一主螺旋槳的飛機(jī)；圖13是按照第二直升機(jī)實(shí)施例的氣力驅(qū)動(dòng)的飛行器透視圖，其示出裝有連接到一個(gè)穩(wěn)定裝置的主螺旋槳?dú)鈩?dòng)直升機(jī)；圖14是圖13所示直升機(jī)的反向分解圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明容許有在多個(gè)附圖中示出的不同形式的實(shí)施例，本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例將詳細(xì)描述如下。然而，應(yīng)當(dāng)懂得目前的公開(kāi)僅被認(rèn)為是發(fā)明原理的舉例說(shuō)明，并不是用來(lái)限定發(fā)明和/或所示實(shí)施例的精神或范圍的限定。
顯示于圖1的飛行器，僅在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中作為一個(gè)直升機(jī)予以示出。作為典型直升機(jī)，目前的實(shí)施例包括容納任何機(jī)電部件以及一個(gè)底盤(pán)的機(jī)架。連接到機(jī)架12下部的是著陸裝置14以便直升機(jī)可以停在給定的表面。直升機(jī)10包括主螺旋槳20和用于校正反向轉(zhuǎn)動(dòng)的方向螺旋槳。主螺旋槳20和方向螺旋槳22由機(jī)動(dòng)裝置提供動(dòng)力，下面將詳細(xì)予以討論。主螺旋槳的實(shí)際設(shè)計(jì)、形狀或長(zhǎng)度隨著直升機(jī)10的大小和重量可以改變，以便產(chǎn)生起飛和飛行的適當(dāng)?shù)纳?。?dāng)主螺旋槳20以每分鐘最大的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)(Max RPM)，方向螺旋槳22以由主螺旋槳20產(chǎn)生的補(bǔ)償扭矩的預(yù)定的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。預(yù)定的轉(zhuǎn)速按照現(xiàn)有技術(shù)的公知的系數(shù)值確定。
本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的直升機(jī)的分解圖顯示于圖2中。所述直升機(jī)10包括機(jī)架12、主螺旋槳20、方向螺旋槳、或空氣螺旋槳22(旋翼)。機(jī)架12優(yōu)選兩構(gòu)件空腔，該兩構(gòu)件空腔被稱為上底盤(pán)24和下底盤(pán)26的兩構(gòu)件底盤(pán)。下底盤(pán)26固定起落架14(圖1)或如圖2所示的起落滑軌28。
機(jī)動(dòng)裝置30包括電源，例如電池部件，其向電機(jī)裝置34供給動(dòng)力。機(jī)動(dòng)裝置30由電路板36控制。也可以使用傳送器/接收器，以便可以遙控操作直升機(jī)。電源32通過(guò)下底盤(pán)26內(nèi)的門40是可以使用的。按照下面的詳細(xì)描述，飛行器也可以使用其它替代的動(dòng)力裝置，例如不限于氣動(dòng)電機(jī)裝置，否則將限制向主螺旋槳提供動(dòng)力的機(jī)動(dòng)裝置的需求。
電機(jī)裝置34驅(qū)動(dòng)咬合到組合冠齒輪44的馬達(dá)齒輪42。組合冠齒輪44可旋轉(zhuǎn)的安裝在上底盤(pán)24。組合冠齒輪44也能夠安裝到主驅(qū)動(dòng)軸46。主驅(qū)動(dòng)軸46自組合冠齒輪44向上延伸通過(guò)上底盤(pán)24。主驅(qū)動(dòng)軸的另一端借助下面將要詳細(xì)描述的在水平位置穩(wěn)定直升機(jī)的裝置連接到主螺旋槳20(本文中稱為第一穩(wěn)定裝置50)。
如上所述，空氣螺旋槳22也可以由機(jī)動(dòng)裝置30驅(qū)動(dòng)。組合冠齒輪44的齒冠部分咬合到方向螺旋槳齒輪52，其旋轉(zhuǎn)裝配到它上面的尾驅(qū)動(dòng)軸54。尾桿56由桿夾緊裝置58夾緊或者采用其它方法固定到上底盤(pán)24。用于穩(wěn)定的尾套管60設(shè)置在尾桿56內(nèi)。尾驅(qū)動(dòng)軸54的另一端固定到方向螺旋槳后齒輪62。方向螺旋槳后齒輪62咬合并驅(qū)動(dòng)方向螺旋槳冠齒輪64，方向螺旋槳后齒輪62旋轉(zhuǎn)方向螺旋槳軸66。方向螺旋槳22固定到方向螺旋槳軸66，以便當(dāng)尾驅(qū)動(dòng)軸54轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，方向螺旋槳22亦轉(zhuǎn)動(dòng)，設(shè)置的方向螺旋槳齒輪箱密封方向螺旋槳冠齒輪64、方向螺旋槳后齒輪62和方向螺旋槳軸66。
直升機(jī)10借助通過(guò)位于其機(jī)架旁邊的固定板72而被固定的開(kāi)關(guān)70可以打開(kāi)/關(guān)閉。打開(kāi)/關(guān)閉開(kāi)關(guān)70也可以包括觀察蓋74，這樣開(kāi)關(guān)70不致受到意外撞擊，例如直升機(jī)墜毀。另外，電源32也可以通過(guò)充電裝置76再充電。當(dāng)直升機(jī)發(fā)動(dòng)時(shí)，可以包括通風(fēng)口，以允許空氣冷卻機(jī)動(dòng)裝置30或者電源32。通風(fēng)或冷卻過(guò)程進(jìn)一步由特殊的和新穎的冠齒輪44實(shí)現(xiàn)。
另外如圖3所示，組合齒輪44包括允許其固定到上底盤(pán)24和主驅(qū)動(dòng)軸46的中心孔44a。組合齒輪44也包括咬合到電機(jī)小齒輪42的外齒輪44b和咬合到方向螺旋槳小齒輪52的冠齒輪44c。組合齒輪44進(jìn)一步包括設(shè)置的風(fēng)扇葉片44d，以便當(dāng)組合齒輪44由電機(jī)小齒輪42轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，風(fēng)扇葉片44d驅(qū)動(dòng)空氣通過(guò)孔進(jìn)入底盤(pán)。從而冷卻飛行器的螺旋槳的內(nèi)部組件。
繼續(xù)參照?qǐng)D2，為進(jìn)一步穩(wěn)定上底盤(pán)24，當(dāng)組裝時(shí)，柵格80設(shè)置在上底盤(pán)24，以便柵格80可以被放進(jìn)機(jī)架12的內(nèi)部。
穩(wěn)定裝置50由安裝在自由轉(zhuǎn)動(dòng)主旋翼頭82(圖4)上的主螺旋槳20予以限定。另外，在自由轉(zhuǎn)動(dòng)主旋翼頭82下面的直升機(jī)的其余部分能夠作為一個(gè)擺而轉(zhuǎn)動(dòng)。主旋翼頭82(優(yōu)選U形接頭)被固定到旋翼座86上，而旋翼座86進(jìn)一步固定到主螺旋槳20的下面。旋翼座86借助樞軸銷88連接到旋翼頭82。主旋翼頭82固定到主驅(qū)動(dòng)軸46上，從而當(dāng)主驅(qū)動(dòng)軸46轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，主旋翼頭82轉(zhuǎn)動(dòng)。這使得旋翼座86旋轉(zhuǎn)而帶動(dòng)主螺旋槳20旋轉(zhuǎn)。重要的是需要注意優(yōu)先裝配主螺旋槳20，以便裝配的主螺旋槳槳葉90與樞軸點(diǎn)88平行。這樣便使主螺旋槳20隨槳葉在相同方向轉(zhuǎn)動(dòng)，故槳葉90能夠自調(diào)整。
繼續(xù)參照?qǐng)D2，在圖1中描述過(guò)的第一主螺旋槳設(shè)備也包括在兩個(gè)槳葉90的導(dǎo)緣94的前面的具有一對(duì)安全弧形板92的一對(duì)槳葉90。每個(gè)安全弧形板92自主螺旋槳20的中心84呈圓形或橢圓形開(kāi)始從槳葉的導(dǎo)緣94離開(kāi)。安全弧形板92與各自的槳葉90的外緣或者遠(yuǎn)程96連接。隨著安全弧形板92離開(kāi)槳葉90的遠(yuǎn)程96，它從相當(dāng)平坦的水平面過(guò)渡到比較寬大的垂直面。安全弧形板92和其擴(kuò)展面增大了表面區(qū)域并起到了在寬大的區(qū)域上分散任何碰撞力；因此，保護(hù)槳葉免受碰撞。另外，當(dāng)由兒童操作安全弧形板92時(shí)，其能夠防止?jié){葉刮傷兒童的手或眼睛。另外，方向螺旋槳可以具有與主螺旋槳20相同的結(jié)構(gòu)。
安全弧形板事實(shí)上與主螺旋槳20自由地樞軸連接到直升機(jī)10能夠使直升機(jī)自穩(wěn)，換言之，當(dāng)操作直升機(jī)10時(shí)，主螺旋槳20保持在基本水平位置。眾所周知，事實(shí)上直升機(jī)飛行，當(dāng)直升機(jī)獲得氣流速度，面向前并轉(zhuǎn)到直升機(jī)后面的主螺旋槳導(dǎo)緣，其提升力大于相反的漿葉。由于不對(duì)稱的提升力，將使直升機(jī)傾斜。在本主螺旋槳裝置20中，安全弧形板92必然產(chǎn)生補(bǔ)償主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)的傾斜力的離心力，以便主螺旋槳20具有保持在基本相同平面的趨向。安全弧形板92的重量也附加到漿葉9上，以產(chǎn)生穩(wěn)定主螺旋槳20的較大的陀螺效應(yīng)。
當(dāng)主螺旋槳20轉(zhuǎn)動(dòng)，如果主螺旋槳20開(kāi)始傾斜，安全弧形板92將開(kāi)始離開(kāi)水平面。然而，通過(guò)使槳葉繞第一穩(wěn)定裝置50中的樞軸銷轉(zhuǎn)動(dòng)，安全弧形板的重量產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，使得主螺旋槳20變得水平。槳葉90沿著傾斜變化的主螺旋槳20樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以使主螺旋槳20返回到在基本水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)姿態(tài)。因此，能夠水平地穩(wěn)定螺旋槳10，使其保持在基本相同的位置。類似的，如果直升機(jī)10的主體(低于第一穩(wěn)定裝置)開(kāi)始搖擺，第一穩(wěn)定裝置50將類似的補(bǔ)償并使直升機(jī)返回到基本水平位置。這樣，本發(fā)明設(shè)置的新穎機(jī)械裝置能夠補(bǔ)償直升機(jī)的在水平位置的任何改變而無(wú)需昂貴的伺服機(jī)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)。
在操作期間，本發(fā)明將使直升機(jī)10直接向上升起并盤(pán)旋或位于靜止姿態(tài)。直升機(jī)10可以包括多種控制形式，開(kāi)始不控制或讓其“自由飛行”，或裝配具有“預(yù)編程”或“可編程”飛行的微處理機(jī)電子設(shè)備或適于使用手持遙控發(fā)射機(jī)的無(wú)線電接收器或可以是上面所述的任何結(jié)合形式。
如上所述，當(dāng)主螺旋槳20以每分鐘最大轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)時(shí)，方向螺旋槳22以補(bǔ)償由主螺旋槳20產(chǎn)生的扭矩的預(yù)定轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。采用便宜的遙控控制裝置，使用者可以調(diào)整主螺旋槳的速度。如果使用者降低主螺旋槳的速度，方向螺旋槳22將以一定速率轉(zhuǎn)動(dòng)，以便在減速期間，其反向轉(zhuǎn)動(dòng)力不同，或者在加速期間，需要保持直升機(jī)以每分鐘最大轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)。隨著直升機(jī)10將開(kāi)始繞主驅(qū)動(dòng)軸46轉(zhuǎn)動(dòng)，能夠向使用者提供使直升機(jī)10旋轉(zhuǎn)或轉(zhuǎn)向的簡(jiǎn)單方法。
參照?qǐng)D5，示出另一個(gè)或第二個(gè)穩(wěn)定裝置100被連接到主驅(qū)動(dòng)軸46。第二穩(wěn)定裝置100包括一個(gè)固定到主驅(qū)動(dòng)軸46的軸接頭102。軸接頭102包括彎曲到端頭106的支架部分104。軸接頭102的設(shè)計(jì)尺寸能夠容納螺旋槳接頭108，接頭108連接到主螺旋槳20中部84。兩個(gè)接頭102和108繞樞軸銷110樞軸連接。裝配到螺旋槳接頭108周圍并設(shè)置在軸接頭102的端頭106和主螺旋槳20之間的是穩(wěn)定器或者是彈性O(shè)型圈112。
當(dāng)主螺旋槳20轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始樞軸地離開(kāi)基本水平面，軸接頭102的端頭106壓入彈性O(shè)型圈。隨著O型圈試圖保持其原來(lái)形狀，O型圈112的彈性在軸接頭102上產(chǎn)生反作用力。這本身也使主螺旋槳20在反方向旋轉(zhuǎn)，最終使主螺旋槳位于基本水平面或位置。反作用力也可以過(guò)度補(bǔ)償，導(dǎo)致主螺旋槳轉(zhuǎn)過(guò)水平面，使得軸接頭102的端頭106壓入O型圈的其它部分。然而，新的反作用力產(chǎn)生減小振蕩或搖擺的補(bǔ)償，直至主螺旋槳位于基本水平位置。
另外，最好沿垂直平面至旋轉(zhuǎn)平面排列主螺旋槳20的槳葉。因此，當(dāng)主螺旋槳20包括飛刀(按照本文以下描述)，飛刀將有助于增加第二穩(wěn)定裝置100的操作穩(wěn)定性。
現(xiàn)在參照?qǐng)D6a和6b，示出另一個(gè)或第三穩(wěn)定裝置120。第三穩(wěn)定裝置120連接在主驅(qū)動(dòng)軸46和一個(gè)主螺旋槳20之間(未顯示)。第三穩(wěn)定裝置120包括一個(gè)自由轉(zhuǎn)動(dòng)的旋翼附件122，附件122允許主螺旋槳20相對(duì)于其旋轉(zhuǎn)中心轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在旋翼附件122下面的直升機(jī)10的其余部分可以像一個(gè)擺一樣轉(zhuǎn)動(dòng)。旋翼附件122包括摩擦的咬合主螺旋槳20的中心部分。旋翼附件122通過(guò)一個(gè)第一樞軸銷128樞軸地連接到一個(gè)樞軸接頭126，其允許旋翼附件122在第一樞軸方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。樞軸接頭126通過(guò)一對(duì)樞軸銷134并且在第二樞軸方向也被固定到由軛130限定的U型部分132。
特別需要注意的是，主螺旋槳20最好固定到旋翼附件122上，以便主螺旋槳槳葉90與相對(duì)于第一樞軸銷128的第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向平行。這樣使主螺旋槳20按照槳葉90在相同方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以，當(dāng)槳葉傾斜或俯仰時(shí)有助于使主螺旋槳20自穩(wěn)。另外，第一和第二樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向最好互相正交，以使得主螺旋槳20對(duì)于直升機(jī)10垂直旋轉(zhuǎn)。
當(dāng)主螺旋槳20旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)的主螺旋槳20產(chǎn)生正常的離心力。如果主螺旋槳20開(kāi)始傾斜，第三穩(wěn)定裝置120以及這種正常的離心力產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，使得主螺旋槳20恢復(fù)到水平狀態(tài)。當(dāng)主螺旋槳20開(kāi)始相對(duì)于第一轉(zhuǎn)動(dòng)方向傾斜。主螺旋槳20將跟隨變化的傾斜而樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)(在陀螺效應(yīng)中產(chǎn)生的)，這樣主螺旋槳20恢復(fù)到基本水平面轉(zhuǎn)動(dòng)；將直升機(jī)穩(wěn)定并保持在水平面。類似的，如果直升機(jī)10的主體(在穩(wěn)定裝置之下)開(kāi)始搖擺，那么第三穩(wěn)定裝置120將類似的補(bǔ)償并使直升機(jī)10恢復(fù)到基本水平位置。
在三個(gè)公開(kāi)的穩(wěn)定裝置的每一個(gè)中，本發(fā)明提供的新穎機(jī)械裝置能夠補(bǔ)償直升機(jī)在水平位置的任何變化，而不需要昂貴的伺服機(jī)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)。
另外，在本文中公開(kāi)的穩(wěn)定器能夠應(yīng)用到具有一個(gè)或多個(gè)在水平面轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳的飛行器，該飛行器能夠由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)或者能夠自由轉(zhuǎn)動(dòng)。每個(gè)螺旋槳連接到垂直延伸通過(guò)機(jī)架的相應(yīng)的軸上。飛行器進(jìn)一步包括穩(wěn)定裝置(按照本文描述的)，其連接到每個(gè)螺旋槳和相應(yīng)的軸上。然而，當(dāng)正在旋轉(zhuǎn)的螺旋槳開(kāi)始轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定裝置補(bǔ)償該轉(zhuǎn)動(dòng)，以便螺旋槳保持在一個(gè)基本水平面內(nèi)。
采用垂直安裝螺旋槳，創(chuàng)造一個(gè)垂直穩(wěn)定裝置的本發(fā)明的穩(wěn)定裝置也是容易實(shí)現(xiàn)和預(yù)見(jiàn)的。這種穩(wěn)定裝置可以用于任何垂直安裝的螺旋槳中，例如在飛機(jī)、直升機(jī)的方向螺旋槳、汽船，等等。在這種情況下，螺旋槳最好安裝到一個(gè)與相應(yīng)軸基本正交的平面內(nèi)的相應(yīng)軸上。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，直升機(jī)可以包括各種主螺旋槳和方向螺旋槳。另外，每個(gè)螺旋槳和/或方向螺旋槳可以被連接到已公開(kāi)的穩(wěn)定裝置之一中。
現(xiàn)在參照?qǐng)D7，其示出連接到一個(gè)直升機(jī)的第二螺旋槳裝置140。第二主螺旋槳140包括一對(duì)具有安全弧形板的對(duì)置的槳葉，該槳葉呈橢圓或圓形并位于兩個(gè)槳葉92的導(dǎo)緣94的前面。另外，自主螺旋槳140的中部向外延伸的是一對(duì)飛刀144。飛刀144將增大主螺旋槳的額外的穩(wěn)定性并且也減少在螺旋槳140上產(chǎn)生的風(fēng)的影響。當(dāng)主螺旋槳140轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力直接拉飛刀144重的兩端146，通過(guò)恢復(fù)主螺旋槳140在操作期間的可以樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的流暢性，使得主螺旋槳更穩(wěn)定。在本實(shí)施例中示出的直升機(jī)可以包括類似于圖1描述的直升機(jī)10的方向螺旋槳22。
現(xiàn)在參照?qǐng)D8，在主螺旋槳另外一個(gè)實(shí)施例或者第三主螺旋槳裝置150中，第三主螺旋槳150包括兩個(gè)旋轉(zhuǎn)的槳葉90、整個(gè)圓形的安全環(huán)152和兩對(duì)飛刀154。借助橫桿158，安全環(huán)152被固定到第三主螺旋槳150的中部156。在第三主螺旋槳150的中部，橫桿158連接到橫桿接頭160。安全環(huán)152包括容納槳葉90的端頭96的樞軸162，端頭96遠(yuǎn)離第三螺旋槳150的中部156。樞軸162和橫桿接頭160允許槳葉90獨(dú)立于安全環(huán)152而樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。兩對(duì)飛刀154被連接到槳葉90的末端，所述飛刀最靠近第三主螺旋槳150的中部156。另外，飛刀154也可以包括加重端164。因?yàn)轱w刀154被固定到槳葉90，飛刀154將與槳葉90一道樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
當(dāng)?shù)谌菪龢?50旋轉(zhuǎn)時(shí)，飛刀154與槳葉90的單個(gè)軸向樞軸一起有助于保持第三主螺旋槳150的平衡。在上面所述的螺旋槳實(shí)施例中，當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)，槳葉90將樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以補(bǔ)償任何傾斜或不均勻的提升力。另外，當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，離心力將向外拉飛刀154的重的端頭164，通過(guò)恢復(fù)槳葉90轉(zhuǎn)動(dòng)的流暢性，使得槳葉90更穩(wěn)定，此外，即使飛刀154不包括重的端頭，離心力仍然一直拉飛刀本身以增加第三主螺旋槳150的穩(wěn)定性。
在圖9的另一個(gè)實(shí)施例中，直升機(jī)10使用具有四個(gè)樞軸槳葉172，槳葉172具有圓環(huán)174和連接到每個(gè)槳葉172的飛刀176。飛刀172設(shè)置為兩對(duì)(172a和172b)；每對(duì)(172a和172b)互相正交設(shè)置。安全環(huán)174包括四個(gè)樞軸銷178，其中每一個(gè)設(shè)置成容納遠(yuǎn)離第四主螺旋槳170的中心180的槳葉172的末端。中心180包括雙接頭182，該雙接頭182與樞軸178一道動(dòng)作，以便槳葉172的兩對(duì)(172a和172b)可以互相獨(dú)立的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。自每個(gè)槳葉172的導(dǎo)緣184向外延伸的是一個(gè)飛刀176，其可以包括一個(gè)重端186。
由兩對(duì)(172a和172b)獨(dú)立的樞軸槳葉172形成的雙軸樞軸有助于第四主螺旋槳旋轉(zhuǎn)時(shí)的平衡。另外，當(dāng)?shù)谒闹髀菪龢D(zhuǎn)時(shí)，離心力向外拉飛刀176，特別是向外拉重端186，由于減少樞軸槳葉172能夠表示的重量，從而增加穩(wěn)定性。
在本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例中，如圖10所示，直升機(jī)188包括第五主螺旋槳實(shí)施例190。直升機(jī)188也可以是類似于上面或下面提及的直升機(jī)實(shí)施例中的任何一個(gè)。第五主螺旋槳190包括一對(duì)槳葉192，槳葉192在第五主螺旋槳190的中心194連接到一個(gè)穩(wěn)定裝置200。在中心194，一對(duì)垂直的飛刀196交叉于主螺旋槳190。每個(gè)飛刀196也可以包括重端198。當(dāng)主螺旋槳190和飛刀196旋轉(zhuǎn)時(shí)，可以開(kāi)始傾斜，使得飛刀196離開(kāi)水平面。重端198產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，使飛刀196通過(guò)繞穩(wěn)定裝置200樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)以恢復(fù)到水平位置。上述情況使得主螺旋槳190沿飛刀196的軸線樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而改變主螺旋槳190的傾斜，這樣槳葉192和飛刀196恢復(fù)到在相同的水平位置轉(zhuǎn)動(dòng)。因此，將使直升機(jī)穩(wěn)定在水平位置，以使其保持在水平面并且在相同位置。
現(xiàn)在參照?qǐng)D11，第六主螺旋槳實(shí)施例210包括從中心支承件214向外延伸的一對(duì)槳葉212。一對(duì)橫桿216也自中心支承件214向外延伸并且與槳葉212正交。當(dāng)槳葉和橫桿這種轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，為了保護(hù)使用者和槳葉以及橫桿，圓形安全環(huán)218被固定到槳葉的末端213和橫桿216的末端。
按照上面的說(shuō)明書(shū)的描述將是顯而易見(jiàn)的，上述的每個(gè)主螺旋槳可以是，并且最好是安裝到一個(gè)穩(wěn)定裝置，以增加保持直升機(jī)在操作期間在水平面內(nèi)的穩(wěn)定性。然而，螺旋槳也可以被裝到不包括穩(wěn)定裝置的直升機(jī)中，作為上述的每一種主螺旋槳自身有助于保持直升機(jī)位于基本水平面內(nèi)。
如圖7-9所示，起落架14可以包括開(kāi)口15，以使直升機(jī)10可以適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在發(fā)射臺(tái)或基座(未顯示)?；梢云鸬较蛑鄙龣C(jī)內(nèi)的電源充電和向直升機(jī)的主螺旋槳提供能量，為從發(fā)射基座發(fā)射直升機(jī)提供所需的足夠量的每分鐘轉(zhuǎn)速。發(fā)射基座也可以包括用于向直升機(jī)充電的電池和一個(gè)定時(shí)器電路，并且可以有一個(gè)單獨(dú)的電機(jī)用于向主螺旋槳提供能量。充電器可以設(shè)置成在一定的時(shí)間量或者直至電池達(dá)到某一確定電壓后即斷開(kāi)。
另外，直升機(jī)可以采用或者可以不采用“傳統(tǒng)”類型，并且用于使螺旋槳穩(wěn)定和安全的、公開(kāi)于本申請(qǐng)中的實(shí)施例可以使用在其它飛行玩具例如飛機(jī)和其它特殊航空飛行器中，例如，但不限于使用兩個(gè)或多個(gè)水平螺旋槳的飛行器。在顯示于圖12的一個(gè)實(shí)例中，航空飛行器220包括一對(duì)類似于第一主螺旋槳實(shí)施例20的結(jié)構(gòu)的螺旋槳222，并且更特殊的是螺旋槳222包括一對(duì)槳葉224，每個(gè)槳葉224包括覆蓋其導(dǎo)緣228的半個(gè)安全弧形板226。
另外，本發(fā)明能夠應(yīng)用到具有一個(gè)或多個(gè)在水平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)的螺旋槳的飛行器。飛行器具有典型的容納電機(jī)機(jī)構(gòu)的機(jī)架，電機(jī)機(jī)構(gòu)用來(lái)向每個(gè)螺旋槳供給能量。每個(gè)螺旋槳連接到垂直延伸通過(guò)機(jī)架的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸。飛行器進(jìn)一步包括連接至每個(gè)螺旋槳和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸之間的水平穩(wěn)定裝置，該穩(wěn)定裝置允許螺旋槳相對(duì)于與機(jī)架獨(dú)立的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸自由的樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣當(dāng)正在轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳具有由轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力，離心力必然使螺旋槳以補(bǔ)償傾斜以便將航空器保持在基本水平位置的一種方式繞水平穩(wěn)定裝置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
如上所述，也有向有關(guān)飛行器提供動(dòng)力的替代裝置的不斷的需求，一個(gè)另外的或替代的裝置包括例如圖13-14的有關(guān)飛行器的氣動(dòng)操作螺旋槳?，F(xiàn)在參照?qǐng)D13和14，示出一個(gè)第二直升機(jī)實(shí)施例250。第二直升機(jī)實(shí)施例250包括容納盛裝壓力流體的容器254的外殼252。容器254固定到或置于底盤(pán)256，底盤(pán)256有固定到外殼252內(nèi)的上部258。也有連接到底盤(pán)256的起落架，以便直升機(jī)可以停留在給定的表面。
容器254包括容納進(jìn)給裝置266一端264的開(kāi)口端262。進(jìn)給裝置266由一個(gè)螺帽268固定到開(kāi)口端262。氣動(dòng)電機(jī)機(jī)構(gòu)270包括可以連接到外部泵(圖13所示)的吸入支管272。首先，進(jìn)入吸入支管272的空氣通過(guò)連接到位于進(jìn)給裝置266內(nèi)的第一開(kāi)口276的管子274，并且借助其開(kāi)口端262進(jìn)入容器254。當(dāng)使用者連續(xù)地把空氣壓入或者泵入容器254，此時(shí)在容器內(nèi)的空氣將產(chǎn)生壓力。固定到吸入支管272的氣動(dòng)電機(jī)278也借助裝在進(jìn)給裝置266的第二開(kāi)口280與容器254流通。流入和流出容器254的空氣通過(guò)包含在吸入支管272、氣動(dòng)電機(jī)和/或進(jìn)入裝置266內(nèi)的各種眾所周知的閥(未顯示出)予以控制。氣動(dòng)電機(jī)使用容器254內(nèi)的壓力流體使主驅(qū)動(dòng)軸282旋轉(zhuǎn)。
主驅(qū)動(dòng)軸282連接到穩(wěn)定裝置284，并且進(jìn)一步連接或固定到主螺旋槳286。穩(wěn)定裝置284和主螺旋槳286可以是前述任何穩(wěn)定裝置或者主螺旋槳設(shè)備。如圖13和14所示，穩(wěn)定裝置284最好是圖6a和6b所示的第三穩(wěn)定裝置，主螺旋槳286最好是圖11所示的第六主螺旋槳。
繼續(xù)參看13和14，穩(wěn)定裝置284(類似于圖6a和6b的第三穩(wěn)定裝置)包括自由樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的旋翼附件122，旋翼附件122允許主螺旋槳286相對(duì)于其旋轉(zhuǎn)中心樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。另外，在旋翼附件122下面的直升機(jī)其余部分能夠像一個(gè)擺一樣樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。旋翼附件288包括摩擦的咬合螺旋槳286的中心部分的夾片124。旋翼附件122通過(guò)一對(duì)樞軸銷128樞軸地連接到樞軸接頭126，樞軸接頭126允許旋翼附件122在第一方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。樞軸接頭126通過(guò)一對(duì)樞軸接頭134并且在第二樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)方向也被固定到由軛130確定的一個(gè)U型部分132。
重要的是主螺旋槳286最好安裝到旋翼附件122，以便主螺旋槳槳葉212與第一樞軸銷128的第一樞軸方向平行。這樣允許主螺旋槳286在相同的方向像槳葉212一樣樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，所以當(dāng)主螺旋槳286傾斜或搖擺時(shí)，槳葉212有助于自調(diào)整。此外，第一和第二樞軸方向最好互相之間垂直，以使主螺旋槳286相對(duì)于直升機(jī)250垂直地樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
連接到直升機(jī)250是一個(gè)垂直舵288，其由一個(gè)容器夾292被夾到裝于容器254上的頸部290。容器夾連接至向外延伸的水平梁294，水平梁294固定到一個(gè)與垂直舵288相連的舵夾296。
當(dāng)主螺旋槳286旋轉(zhuǎn)時(shí)，具有載重安全環(huán)218和橫桿212旋轉(zhuǎn)主螺旋槳286產(chǎn)生離心力。如果主螺旋槳286開(kāi)始傾斜，穩(wěn)定裝置284與這個(gè)正常的離心力產(chǎn)生陀螺效應(yīng)，使得主螺旋槳286恢復(fù)到水平面。當(dāng)主螺旋槳286開(kāi)始相對(duì)于第一樞軸方向樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠獲得所述水平效應(yīng)。主螺旋槳286將隨變化的傾斜(產(chǎn)生于陀螺效應(yīng))樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而主螺旋槳286恢復(fù)到基本水平面的轉(zhuǎn)動(dòng)狀態(tài)；由此水平地穩(wěn)定直升機(jī)250，使其保持在水平位置。類似的，如果直升機(jī)250主體開(kāi)始搖擺，穩(wěn)定裝置284將類似的補(bǔ)償并使直升機(jī)250返回到一個(gè)基本水平位置。這樣，本發(fā)明提供用于補(bǔ)償直升機(jī)在水平位置的任何變化的新穎機(jī)械裝置，而無(wú)需昂貴的伺服機(jī)構(gòu)和程序設(shè)計(jì)。在操作期間，第二直升機(jī)設(shè)備250將直接提升并保持盤(pán)旋或靜止位置。直升機(jī)250可以包括多種控制形式，以不控制或“自由飛翔”開(kāi)始，或者它可以配置適于手持遙控發(fā)射機(jī)的無(wú)線電接收機(jī)或者可以是上述任何形式的結(jié)合。
為了操作直升機(jī)250，使用者首先向容器254充壓縮空氣。使用者可以使用外置的泵300，例如圖13所示，通過(guò)將裝在泵300的出口管302固定到在吸入支架272。然后，使用者開(kāi)始將空氣泵入容器254并壓縮盛裝在容器254內(nèi)的空氣。一旦容器254包含足夠量的壓縮空氣，使用者從泵300卸下直升機(jī)250，并且通過(guò)開(kāi)始旋轉(zhuǎn)螺旋槳286，啟動(dòng)氣動(dòng)電機(jī)278。然而，一旦容器254包含壓縮流體，可以預(yù)料主螺旋槳286將自動(dòng)開(kāi)始。直升機(jī)250使用壓縮流體使主螺旋槳286轉(zhuǎn)動(dòng)并且離開(kāi)地面或者離開(kāi)使用者。在自由飛翔過(guò)程中，直升機(jī)286將繼續(xù)上升，并且由于有穩(wěn)定裝置，直升機(jī)286保持在一個(gè)基本水平取向的位置，也不會(huì)太搖擺或傾斜。一旦容器254內(nèi)的流體用完，螺旋槳286將隨著能量的減少轉(zhuǎn)動(dòng)越來(lái)越慢。最終直升機(jī)250滑回地面。
按照本申請(qǐng)?jiān)谇懊枋龅墓_(kāi)的實(shí)施例，也可以用于具有一個(gè)或多個(gè)在水平面旋轉(zhuǎn)的螺旋槳的飛行器。飛行器典型的具有容納由單個(gè)氣動(dòng)電機(jī)使用的容器的機(jī)架，氣動(dòng)電機(jī)用來(lái)旋轉(zhuǎn)多個(gè)驅(qū)動(dòng)軸，每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸對(duì)應(yīng)一個(gè)螺旋槳。另外，容器可以由多個(gè)氣動(dòng)電機(jī)使用，或者甚至期望飛行器的機(jī)架容納多個(gè)容器，每個(gè)容器由相應(yīng)的氣動(dòng)電機(jī)使用。飛行器也包括連接到每個(gè)螺旋槳和相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸之間的水平穩(wěn)定裝置，穩(wěn)定裝置允許螺旋槳相對(duì)于相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸自由樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。這樣，當(dāng)轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳開(kāi)始傾斜，轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳由于自身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力，該離心力必然使螺旋槳以一種補(bǔ)償傾斜的方式相對(duì)于水平穩(wěn)定裝置樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便飛行器保持在基本水平位置。
權(quán)利要求
1.一種直升機(jī)，包括機(jī)身外殼、驅(qū)動(dòng)與穿過(guò)機(jī)身垂直延伸的主驅(qū)動(dòng)軸相連的主螺旋槳和驅(qū)動(dòng)方向螺旋槳的發(fā)動(dòng)機(jī)裝置，該直升機(jī)還包括水平穩(wěn)定裝置，連接在主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間，使主螺旋槳可以獨(dú)立于機(jī)身自由地圍繞主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，其中，當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，旋轉(zhuǎn)的主螺旋槳具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，它將以補(bǔ)償這種傾斜的方式繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置向外延伸，各槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)作為接近于水平穩(wěn)定裝置一端的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一個(gè)安全弧形板，與各槳葉的近端和遠(yuǎn)程相連，并位于各槳葉導(dǎo)緣的前方。
3.如權(quán)利要求2所述的直升機(jī)，其中，安全弧形板的直徑從近端相對(duì)平坦的水平表面過(guò)渡到遠(yuǎn)程較寬的垂直表面。
4.如權(quán)利要求1所述的直升機(jī)，其中，主螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面向外延伸，各槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)作為接近于水平穩(wěn)定裝置一端的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一個(gè)安全弧形板，其與各槳葉的近端和遠(yuǎn)程相連，并位于各槳葉導(dǎo)緣的前方；一對(duì)飛刀，從水平穩(wěn)定裝置沿所述水平面向外延伸，其中當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的增強(qiáng)的離心力，并將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
5.如權(quán)利要求1所述的直升機(jī)，其中，主螺旋槳包括一個(gè)橫桿，固定在水平穩(wěn)定裝置上；一對(duì)槳葉，從橫桿沿水平面向外可轉(zhuǎn)動(dòng)地延伸，各個(gè)槳葉具有一個(gè)接近于橫桿的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一對(duì)橫桿，從橫桿沿水平面向外延伸，各橫桿具有一個(gè)固定于橫桿上的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一個(gè)圓形安全環(huán)，固定于各橫桿的遠(yuǎn)程并具有連接各槳葉遠(yuǎn)程的樞軸；一個(gè)飛刀，從每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣和后緣向外延伸，每個(gè)槳葉沿所述水平面延伸，其中當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力，并將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使得槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括兩對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面向外可轉(zhuǎn)動(dòng)地延伸，其中一對(duì)槳葉垂直于另一對(duì)槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)接近于水平穩(wěn)定裝置的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)圓形安全環(huán)，具有連接每個(gè)槳葉遠(yuǎn)端的樞軸；一個(gè)飛刀，從每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣向外延伸，其中，當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的增強(qiáng)的離心力，并將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
7.如權(quán)利要求4、5或6之一所述的直升機(jī)，其中飛刀包括加重端，用以增強(qiáng)因?yàn)樾D(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力。
8.如權(quán)利要求4、5或6之一所述的直升機(jī)，其中水平穩(wěn)定裝置是一個(gè)安裝在主驅(qū)動(dòng)軸上的可轉(zhuǎn)動(dòng)的主旋翼槳頭，以及一個(gè)從主螺旋槳向下延伸的主螺旋槳座，主螺旋槳座可轉(zhuǎn)動(dòng)地安裝于可轉(zhuǎn)動(dòng)的主旋翼槳頭上，從而主螺旋槳可以繞主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
9.具有容納電機(jī)的機(jī)身的飛行器，電機(jī)用于向至少一個(gè)基本水平方向的螺旋槳提供動(dòng)力，每個(gè)螺旋槳連接到對(duì)應(yīng)的垂直延伸通過(guò)機(jī)身的驅(qū)動(dòng)軸，飛行器進(jìn)一步包括至少一個(gè)水平穩(wěn)定裝置，該裝置連接到螺旋槳中的至少一個(gè)螺旋槳和相應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸之間，該穩(wěn)定裝置允許螺旋槳相對(duì)于與機(jī)身獨(dú)立的相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中當(dāng)所述螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且所述轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，具有由其本身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力的轉(zhuǎn)動(dòng)螺旋槳將以一種補(bǔ)償傾斜的方式相對(duì)于水平穩(wěn)定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，以使飛行器相對(duì)于水平穩(wěn)定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)。
10.如權(quán)利要求9所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面向外延伸，每個(gè)槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)接近于水平穩(wěn)定裝置一端的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)安全弧形板，其與各個(gè)槳葉的近端和遠(yuǎn)端相連，并位于各槳葉導(dǎo)緣的前方。
11.如權(quán)利要求10的直升機(jī)，其中安全弧形板具有一個(gè)直徑，該直徑由接近端的相對(duì)水平表面轉(zhuǎn)變?yōu)檫h(yuǎn)端的一個(gè)寬大的垂直表面。
12.如權(quán)利要求9所述的直升機(jī)，其中至少一個(gè)主螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面向外延伸，每個(gè)槳葉具有一個(gè)接近于水平穩(wěn)定裝置的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)安全弧形板，連接到每個(gè)槳葉的近端和遠(yuǎn)端并且設(shè)置在每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣的前面；一對(duì)飛刀，自水平穩(wěn)定裝置沿所述水平面向外延伸，其中當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的增強(qiáng)的離心力，并將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求9所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面向外延伸，每個(gè)槳葉具有一個(gè)接近于水平穩(wěn)定裝置的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)橫桿接頭，固定到槳葉的近端；一對(duì)橫桿，從橫桿接頭沿水平面向外延伸，每個(gè)橫桿具有一個(gè)固定于橫桿接頭上的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一個(gè)圓形安全環(huán)，固定于每個(gè)橫桿的遠(yuǎn)程并且具有容納每個(gè)槳葉遠(yuǎn)程的樞軸；一個(gè)飛刀，從每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣和后緣向外延伸，每個(gè)槳葉沿所述水平面延伸，其中，當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的增大的離心力將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使得槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
14.如權(quán)利要求9所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括兩對(duì)槳葉，從水平穩(wěn)定裝置沿水平面能夠轉(zhuǎn)動(dòng)地向外延伸，以便一對(duì)槳葉與另一對(duì)槳葉互相垂直，每個(gè)槳葉具有一個(gè)接近于水平穩(wěn)定裝置一端的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)圓形安全環(huán)，其具有容納每個(gè)槳葉遠(yuǎn)端的樞軸；一個(gè)飛刀，從每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣向外延伸，其中當(dāng)主螺旋槳正在旋轉(zhuǎn)并且主螺旋槳開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀具有因?yàn)槠湫D(zhuǎn)而產(chǎn)生的增大的離心力將以補(bǔ)償這種傾斜的方式使得槳葉繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，從而使直升機(jī)保持在基本水平的狀態(tài)。
15.如權(quán)利要求12、13或14之一所述的直升機(jī)，其中，飛刀包括加重端，用以增強(qiáng)因?yàn)樾D(zhuǎn)而產(chǎn)生的離心力。
16.如權(quán)利要求12、13或14之一所述的直升機(jī)，其中水平穩(wěn)定裝置作為一個(gè)固定到主驅(qū)動(dòng)軸上的旋轉(zhuǎn)主旋翼頭，主螺旋槳座自主螺旋槳向下延伸；主螺旋槳座可旋轉(zhuǎn)地固定到旋轉(zhuǎn)主旋翼頭，以便主螺旋槳可以相對(duì)于主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)。
17.具有至少一個(gè)螺旋槳的自穩(wěn)定飛行器包括與至少一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸連接的電機(jī)，每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸對(duì)應(yīng)于至少一個(gè)螺旋槳；旋翼頭固定到每個(gè)驅(qū)動(dòng)軸；具有一個(gè)螺旋槳座的螺旋槳可轉(zhuǎn)動(dòng)的連接到對(duì)應(yīng)的一個(gè)螺旋槳，這樣每個(gè)螺旋槳可以相對(duì)于與飛行器獨(dú)立的相應(yīng)驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)，其中當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始傾斜時(shí)，由于其自身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的離心力將以一種補(bǔ)償傾斜的方式相對(duì)于相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以便飛行器保持在一個(gè)基本水平位置。
18.如權(quán)利要求17所述的自穩(wěn)定飛行器，其中至少一個(gè)螺旋槳包括一對(duì)互相向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)引導(dǎo)緣，接近另一個(gè)槳葉的近端，和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)連接到每個(gè)槳葉近端和遠(yuǎn)端并設(shè)置在每個(gè)槳葉的引導(dǎo)緣前部的安全弧形板。
19.如權(quán)利要求17所述的自穩(wěn)定飛行器，其中至少一個(gè)螺旋槳包括一對(duì)從所述螺旋槳的螺旋槳底座向外延伸的槳葉；一對(duì)自所述螺旋槳底座向外延伸的飛刀。
20.如權(quán)利要求17所述的自穩(wěn)定飛行器，其中至少一個(gè)螺旋槳包括兩對(duì)自所述螺旋槳的螺旋槳底座向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣，一個(gè)靠近所述螺旋槳底座的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；連接到每個(gè)槳葉近端和遠(yuǎn)端并且設(shè)置在每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣前部的安全弧形板和自所述螺旋槳底座向外延伸的一對(duì)飛刀。
21.如權(quán)利要求17所述的自穩(wěn)定直升機(jī)，其中，至少一個(gè)螺旋槳包括一對(duì)槳葉，從所述螺旋槳的螺旋槳座向外延伸，各槳葉具有一個(gè)接近于所述螺旋槳座的近端和一個(gè)遠(yuǎn)程；一個(gè)橫桿，固定在槳葉的近端上；一對(duì)橫桿，從橫桿接頭向外延伸，各橫桿具有一個(gè)固定于橫桿上的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)圓形安全環(huán)，固定于各橫桿的遠(yuǎn)端并具有連接各槳葉遠(yuǎn)端的樞軸；一個(gè)飛刀，從各槳葉的導(dǎo)緣和尾緣向外延伸。
22.如權(quán)利要求17所述的自穩(wěn)定直升機(jī)，其中，至少一個(gè)螺旋槳包括兩對(duì)槳葉，從所述螺旋槳的螺旋槳座向外延伸，其中一對(duì)槳葉垂直于另一對(duì)槳葉，各槳葉具有一個(gè)接近于所述螺旋槳座的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；一個(gè)圓形安全環(huán)，具有連接各槳葉遠(yuǎn)端的樞軸；和一個(gè)飛刀，從各槳葉的導(dǎo)緣向外延伸。
23.一種在旋轉(zhuǎn)型飛行器中使用的自穩(wěn)定螺旋槳，其中螺旋槳旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)軸并且在一個(gè)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺旋槳包括一對(duì)互相向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)靠近另一個(gè)槳葉的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；和連接到每個(gè)槳葉近端和遠(yuǎn)端并且設(shè)置在每個(gè)槳葉導(dǎo)緣前部的安全弧形板，每個(gè)弧形板具有預(yù)定重量，其中當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，安全弧形板的重量產(chǎn)生離心力，該離心力能夠補(bǔ)償螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生的傾斜力，以便螺旋槳具有能夠使其保持在基本相同的水平面。
24.如權(quán)利要求23的直升機(jī)，其中安全弧形板具有從一個(gè)靠近端的相當(dāng)平坦的水平表面過(guò)渡到靠近遠(yuǎn)端的一個(gè)寬大的垂直面。
25.一種在旋轉(zhuǎn)型飛行器中使用的自穩(wěn)定螺旋槳，其中螺旋槳旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)軸并且在一個(gè)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺旋槳包括沿平面樞軸地并且可旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)軸的一對(duì)槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣一個(gè)靠近驅(qū)動(dòng)軸的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；連接到每個(gè)槳葉近端和遠(yuǎn)端并且設(shè)置在每個(gè)槳葉的導(dǎo)緣前部的一個(gè)安全弧形板；沿水平面自驅(qū)動(dòng)軸向外延伸的一對(duì)飛刀，其中當(dāng)螺旋槳正在轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀因其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力勢(shì)必使槳葉相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以這種補(bǔ)償傾斜的方式，使得螺旋槳具有保持在水平面內(nèi)的能力。
26.一種在旋轉(zhuǎn)型飛行器中使用的自穩(wěn)定螺旋槳，其中螺旋槳旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)軸并且在一個(gè)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺旋槳包括一對(duì)槳葉樞軸地、可旋轉(zhuǎn)地與驅(qū)動(dòng)軸連接，并且自驅(qū)動(dòng)軸沿平面向外延伸，以便當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，槳葉轉(zhuǎn)動(dòng)，每個(gè)槳葉具有靠近驅(qū)動(dòng)軸的近端和遠(yuǎn)端；固定到槳葉近端的橫桿接頭；自橫桿接頭沿平面向外延伸的一對(duì)橫桿，每個(gè)橫桿具有固定到橫桿接頭的近端和遠(yuǎn)端；固定到每個(gè)橫桿遠(yuǎn)端并且具有安裝每個(gè)槳葉的遠(yuǎn)端的樞軸的圓形安全環(huán)；一個(gè)自每個(gè)槳葉限定的導(dǎo)緣和尾緣向外延伸的飛刀，每個(gè)飛刀沿所述平面延伸，其中當(dāng)螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，螺旋槳開(kāi)始傾斜，飛刀由于其自身轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生離心力，該離心力具有使槳葉繞驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，采用一種補(bǔ)償傾斜的方式使螺旋槳能夠保持在水平面內(nèi)。
27.一種在旋轉(zhuǎn)型飛行器中使用的自穩(wěn)定螺旋槳，其中螺旋槳旋轉(zhuǎn)地連接到驅(qū)動(dòng)軸并且在一個(gè)平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，螺旋槳包括兩對(duì)槳葉樞軸地并且可轉(zhuǎn)動(dòng)地與驅(qū)動(dòng)軸連接，每個(gè)槳葉自驅(qū)動(dòng)軸沿平面向外延伸，以便一對(duì)槳葉與另一對(duì)槳葉正交，每個(gè)槳葉具有靠近驅(qū)動(dòng)軸的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；具有用于安裝每個(gè)槳葉遠(yuǎn)端的一個(gè)安全弧形板；自槳葉的每個(gè)導(dǎo)緣向外延伸的一個(gè)飛刀，其中當(dāng)螺旋槳正在轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，飛刀因其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力勢(shì)必使槳葉相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，以這種補(bǔ)償傾斜的方式，使得螺旋槳具有保持在水平面內(nèi)的能力。
28.如權(quán)利要求25、26、或27之一所述的直升機(jī)，其中飛刀包括由于其轉(zhuǎn)動(dòng)而增加所產(chǎn)生的離心力的加重端。
29.螺旋槳包括一對(duì)互相向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有一個(gè)導(dǎo)緣、一個(gè)接近另一個(gè)槳葉的近端和一個(gè)遠(yuǎn)端；連接到每個(gè)槳葉近端和遠(yuǎn)端并且設(shè)置在每個(gè)槳葉導(dǎo)緣的前部的安全弧形板。
30.如權(quán)利要求29所述的螺旋槳，其中安全弧形板具有從一個(gè)靠近端的相當(dāng)平坦的水平表面過(guò)渡到靠近遠(yuǎn)端的一個(gè)寬大的垂直面。
31.如權(quán)利要求29所述的螺旋槳進(jìn)一步包括一對(duì)從槳葉的近端向外延伸的飛刀。
32.螺旋槳包括一對(duì)互相向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有靠近所述螺旋槳底座的近端和遠(yuǎn)端；橫桿接頭固定到具有的近端；一對(duì)橫桿自橫桿接頭向外延伸，每個(gè)橫桿具有固定到橫桿接頭的近端和遠(yuǎn)端；圓形安全環(huán)固定到每個(gè)橫桿的遠(yuǎn)端并且具有安裝每個(gè)槳葉的遠(yuǎn)端的樞軸。
33.如權(quán)利要求32的螺旋槳進(jìn)一步包括自每個(gè)槳葉限定的導(dǎo)緣和尾緣向外延伸的飛刀。
34.一個(gè)螺旋槳包括自所述螺旋槳的底座向外延伸的槳葉，以便一對(duì)槳葉與另一對(duì)槳葉互相正交，每個(gè)槳葉具有靠近所述螺旋槳底座的近端和遠(yuǎn)端；圓形安全環(huán)具有安裝每個(gè)槳葉遠(yuǎn)端的樞軸。
35.如權(quán)利要求3 4的螺旋槳進(jìn)一步包括自每個(gè)槳葉限定的導(dǎo)緣向外延伸的一個(gè)飛刀。
36.如權(quán)利要求31、33或35之一所述的螺旋槳，其中每個(gè)飛刀包括一個(gè)配重端。
37.如權(quán)利要求1所述直升機(jī)或權(quán)利要求9所述的飛行器進(jìn)一步包括一個(gè)裝置，該裝置借助設(shè)置在機(jī)身內(nèi)的多個(gè)通氣孔冷卻機(jī)身，和一個(gè)與電機(jī)連通的組合齒輪，具有多個(gè)冷卻所設(shè)置的組合齒輪，以便當(dāng)組合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻槳葉通過(guò)多個(gè)通氣孔將空氣吸入機(jī)身。
38.如權(quán)利要求17所述的飛行器，其中飛行器進(jìn)一步包括容納電機(jī)的機(jī)身，和一個(gè)裝置，該裝置借助設(shè)置在機(jī)身內(nèi)的多個(gè)通氣孔冷卻機(jī)身，和一個(gè)與電機(jī)連通的組合齒輪，具有多個(gè)冷卻所設(shè)置的組合齒輪，以便當(dāng)組合齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，冷卻槳葉通過(guò)多個(gè)通氣孔將空氣吸入機(jī)身。
39.包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸的電機(jī)的直升機(jī)，驅(qū)動(dòng)軸可旋轉(zhuǎn)地連接到電機(jī)上，直升機(jī)進(jìn)一步包括連接到驅(qū)動(dòng)軸和主螺旋槳之間的水平穩(wěn)定器，水平穩(wěn)定器包括在主螺旋槳上施加反作用力的裝置，當(dāng)主螺旋槳相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，其中反作用力有助于使主螺旋槳保持在基本水平位置。
40.如權(quán)利要求39的直升機(jī)，其中水平穩(wěn)定器包括固定到驅(qū)動(dòng)軸的第一U型接頭，第一U型接頭具有一對(duì)支柱，每個(gè)支柱包括基本呈圓形的端面；固定到主螺旋槳的第二U型接頭樞軸地將第二U型接頭連接到第一U型接頭的樞軸銷，以便第一U型接頭的每個(gè)支柱的端面設(shè)置成基本朝向主螺旋槳；彈性的O形圈設(shè)置在第一U型接頭和主螺旋槳之間，在此，彈性O(shè)形圈將施加一反作用力于主螺旋槳上，當(dāng)主螺旋槳相對(duì)于驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，反作用力使主螺旋槳返回到基本水平位置。
41.直升機(jī)包括螺旋槳樞軸的安裝到一個(gè)軸上并且相對(duì)于該軸位于基本正交的平面；穩(wěn)定裝置連接于螺旋槳和軸之間，當(dāng)螺旋槳相對(duì)于軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，穩(wěn)定裝置包括一個(gè)在螺旋槳上施加反作用力的裝置，這樣反作用力使螺旋槳與所述軸保持在基本正交平面。
42.如權(quán)利要求41所述的飛行器，其中穩(wěn)定器包括固定到螺旋槳上的螺旋槳接頭；固定到軸上的軸接頭，螺旋槳接頭樞軸地連接到軸接頭；彈性O(shè)形圈設(shè)置在螺旋槳接頭和軸接頭之間，以便當(dāng)螺旋槳繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，軸接頭壓入O形圈。
43.如權(quán)利要求42所述的飛行器，其中螺旋槳設(shè)置在基本水平面內(nèi)。
44.如權(quán)利要求42所述的飛行器，其中螺旋槳設(shè)置在基本垂直平面內(nèi)。
45.連接在一個(gè)螺旋槳和一個(gè)軸之間的穩(wěn)定器，其中螺旋槳樞軸的安裝到軸上并且與軸處于基本正交的平面，穩(wěn)定器包括一個(gè)彈性元件，當(dāng)螺旋槳相對(duì)于軸樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，彈性元件使加一個(gè)反作用力于螺旋槳上，并且該反作用力使螺旋槳基本上能夠返回到所述基本正交平面。
46.按照權(quán)利要求45所述穩(wěn)定器，其進(jìn)一步包括一個(gè)固定到螺旋槳的螺旋槳接頭；固定到相應(yīng)軸上的軸接頭，螺旋槳的接頭樞軸地連接到軸接頭上；彈性O(shè)形圈設(shè)置在螺旋槳設(shè)置在螺旋槳接頭和軸接頭之間，在此，當(dāng)螺旋槳旋轉(zhuǎn)出相對(duì)于軸的基本正交平面，彈性O(shè)形圈施加一個(gè)反作用力于螺旋槳上，以便螺旋槳基本上能夠回到正交平面。
47.一個(gè)飛行器包括一個(gè)連接于其上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸并且旋轉(zhuǎn)一個(gè)主螺旋槳的電機(jī)，該飛行器包括連接于主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間的水平穩(wěn)定器，水平穩(wěn)定器允許主螺旋槳相對(duì)于與機(jī)身獨(dú)立的主驅(qū)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，具有因其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生補(bǔ)償偏移的離心力的轉(zhuǎn)動(dòng)的主螺旋槳由于陀螺效應(yīng)將相對(duì)于水平穩(wěn)定器樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣直升機(jī)能夠保持在基本水平位置，水平穩(wěn)定器包括一個(gè)旋翼附屬裝置連接到主螺旋槳；在第一樞軸方向樞軸連接到旋翼附屬裝置的下端的一個(gè)接頭；在第二樞軸方向樞軸連接到接頭上的一個(gè)軛。
48.一個(gè)飛行器包括一個(gè)連接于其上的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)軸并且旋轉(zhuǎn)一個(gè)主螺旋槳的電機(jī)，該飛行器包括連接于主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間的水平穩(wěn)定器，水平穩(wěn)定器在第一樞軸方向樞軸連接到主螺旋槳并且在第二樞軸方向樞軸連接到驅(qū)動(dòng)軸，第一樞軸方向平行于螺旋槳的一對(duì)槳葉，第二樞軸方向與第一樞軸方向正交。
49.如權(quán)利要求48的飛行器，其中主螺旋槳進(jìn)一步包括與槳葉正交的橫桿并且包括連接到槳葉和橫桿的端頭的一個(gè)安全環(huán)，槳葉和橫桿的端頭是在相對(duì)于附屬于水平穩(wěn)定器的一個(gè)中心支撐區(qū)域的末端。
50.如權(quán)利要求49的飛行器，其中水平穩(wěn)定器進(jìn)一步包括連接到螺旋槳的中心支撐區(qū)域的一個(gè)旋翼附屬裝置，在第一樞軸方向樞軸連接到旋翼附屬裝置的一個(gè)下端的一個(gè)接頭，和在第二樞軸方向連接到接頭的一個(gè)軛。
51.一個(gè)直升機(jī)包括容納至少一個(gè)容器的機(jī)身；再充填并且將空氣壓入容器的裝置；利用容器內(nèi)的壓縮空氣旋轉(zhuǎn)一個(gè)主驅(qū)動(dòng)軸的氣動(dòng)電機(jī)；通過(guò)主驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)主螺旋槳；連接于主螺旋槳和主驅(qū)動(dòng)軸之間的一個(gè)水平穩(wěn)定裝置，其允許主螺旋槳相對(duì)于與機(jī)身獨(dú)立的主驅(qū)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，由于其自身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力的轉(zhuǎn)動(dòng)的主螺旋槳?jiǎng)荼卦谕勇菪?yīng)作用下繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，以補(bǔ)償傾斜，從而直升機(jī)保持在基本水平位置。
52.如權(quán)利要求51所述的直升機(jī)，其中氣動(dòng)電機(jī)包括與容器相連的進(jìn)氣歧管，該進(jìn)氣歧管允許空氣從外部進(jìn)入容器，和與容器和主驅(qū)動(dòng)軸相連的氣動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，該氣動(dòng)電機(jī)利用來(lái)自容器的壓縮空氣使主驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。
53.如權(quán)利要求52所述的直升機(jī)，其中還包括一個(gè)外部泵壓裝置，該外部泵壓裝置可以連接到進(jìn)氣歧管上，從而將空氣泵送到容器并壓縮其中的空氣。
54.如權(quán)利要求51所述的直升機(jī)，其中水平穩(wěn)定裝置包括連接到主螺旋槳的旋翼附屬裝置，在第一樞軸方向樞軸連接到旋翼附屬裝置的一個(gè)下端的一個(gè)接頭，和在第二樞軸方向連接到接頭的一個(gè)軛。
55.如權(quán)利要求54所述的直升機(jī)，其中第一樞軸方向與第二樞軸方向正交。
56.如權(quán)利要求51所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括一個(gè)水平穩(wěn)定裝置的中心支架；一對(duì)自中心支架向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有延伸到水平穩(wěn)定裝置的遠(yuǎn)端；自中心支架向外延伸的一對(duì)橫桿并且與槳葉正交，每個(gè)橫桿具有自中心支架延伸的遠(yuǎn)端；連接到每個(gè)槳葉和橫桿的一個(gè)安全環(huán)。缺權(quán)利要求57
58.如權(quán)利要求51所述的直升機(jī)，其中水平穩(wěn)定裝置在第一樞軸方向被樞軸連接到主螺旋槳，并在與第一樞軸方向正交的第二樞軸方向樞軸連接到主驅(qū)動(dòng)軸。
59.如權(quán)利要求58所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括在平行于第一樞軸方向自水平穩(wěn)定裝置向外延伸的至少一對(duì)槳葉。
60.具有用于向水平取向的螺旋槳提供動(dòng)力的氣動(dòng)電機(jī)裝置的飛行器，螺旋槳連接到通過(guò)所述氣動(dòng)電機(jī)裝置旋轉(zhuǎn)的驅(qū)動(dòng)軸，飛行器進(jìn)一步包括連接在螺旋槳和驅(qū)動(dòng)軸之間的水平穩(wěn)定裝置，其允許螺旋槳相對(duì)于與機(jī)身獨(dú)立的驅(qū)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)，其中當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并且開(kāi)始傾斜時(shí)，由于其自身轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生離心力的轉(zhuǎn)動(dòng)的主螺旋槳?jiǎng)荼匾砸环N補(bǔ)償傾斜的方式繞水平穩(wěn)定裝置旋轉(zhuǎn)，以便直升機(jī)保持在基本水平位置。
61.如權(quán)利要求60的飛行器進(jìn)一步包括置于機(jī)身內(nèi)的儲(chǔ)存供氣動(dòng)電機(jī)用來(lái)旋轉(zhuǎn)螺旋槳的壓力液體的一個(gè)容器。
62.如權(quán)利要求61的飛行器，其中氣動(dòng)電機(jī)包括與容器相連并且具有連接到外泵的裝置進(jìn)氣歧管，該進(jìn)氣歧管允許空氣從外部進(jìn)入容器，和與容器和主驅(qū)動(dòng)軸相連的氣動(dòng)電機(jī)，該氣動(dòng)電機(jī)利用來(lái)自容器的壓縮空氣使主驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)。
63.如權(quán)利要求62的飛行器，其中水平穩(wěn)定裝置包括連接到主螺旋槳的旋翼附屬裝置，在第一樞軸方向樞軸連接到旋翼附屬裝置的一個(gè)下端的一個(gè)接頭，和在第二樞軸方向連接到接頭的一個(gè)軛。
64.如權(quán)利要求63所述的直升機(jī)，其中主螺旋槳包括一個(gè)水平穩(wěn)定裝置的中心支架；一對(duì)自中心支架向外延伸的槳葉，每個(gè)槳葉具有延伸到水平穩(wěn)定裝置的遠(yuǎn)端；自中心支架向外延伸的一對(duì)橫桿并且與槳葉正交，每個(gè)橫桿具有自中心支架延伸的遠(yuǎn)端；連接到每個(gè)槳葉和橫桿的一個(gè)安全環(huán)。
65.如權(quán)利要求64所述的直升機(jī)，其中一對(duì)槳葉平行于第一樞軸方向并且第一樞軸方向與第二樞軸方向正交。
66.自穩(wěn)定飛行器包括用于貯放壓力流體的容器；與容器連通的氣動(dòng)電機(jī)裝置，具有氣動(dòng)電機(jī)的該氣動(dòng)電機(jī)裝置利用包含在容器內(nèi)的壓縮空氣使主驅(qū)動(dòng)軸旋轉(zhuǎn)；當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，能夠水平轉(zhuǎn)動(dòng)的螺旋槳在轉(zhuǎn)動(dòng)；連接在主螺旋槳和驅(qū)動(dòng)軸之間的一個(gè)水平穩(wěn)定裝置，水平穩(wěn)定器在第一樞軸方向樞軸連接到主螺旋槳并且在第二樞軸方向樞軸連接到驅(qū)動(dòng)軸，第一樞軸方向平行于螺旋槳的一對(duì)槳葉，第二樞軸方向與第一樞軸方向正交。
67.如權(quán)利要求16的飛行器進(jìn)一步包括與容器連通的進(jìn)氣裝置，該進(jìn)氣裝置具有允許外泵連接于其上的一個(gè)裝置，以便外泵可以將空氣泵入容器并且壓縮容器內(nèi)的空氣。
68.如權(quán)利要求67的飛行器，其中主螺旋槳進(jìn)一步包括與槳葉正交的一對(duì)橫桿和連接到槳葉和橫桿的端頭的安全環(huán)，槳葉和橫桿的端頭遠(yuǎn)離在水平穩(wěn)定裝置上的中心支承區(qū)域。
69.如權(quán)利要求68的飛行器，其中水平穩(wěn)定器進(jìn)一步包括連接到主螺旋槳的中心旋翼附屬裝置，在第一樞軸方向樞軸連接到旋翼附屬裝置的一個(gè)下端的一個(gè)接頭，和在第二樞軸方向連接到接頭的一個(gè)軛。
全文摘要
螺旋槳、螺旋槳的穩(wěn)定器和有關(guān)飛行器的螺旋槳設(shè)置在本發(fā)明中，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，具有一個(gè)電機(jī)，該電機(jī)向主螺旋槳提供動(dòng)力，主螺旋槳連接到自直升機(jī)向外延伸的驅(qū)動(dòng)軸上。直升機(jī)進(jìn)一步包括連接在主螺旋槳和驅(qū)動(dòng)軸之間的穩(wěn)定機(jī)構(gòu)。當(dāng)主螺旋槳轉(zhuǎn)動(dòng)并開(kāi)始傾斜時(shí)，由于其轉(zhuǎn)動(dòng)而產(chǎn)生的離心力必然以補(bǔ)償傾斜的方式使主螺旋槳繞穩(wěn)定裝置轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使主螺旋槳保持在基本水平位置。另外，各種主任結(jié)構(gòu)化學(xué)家穩(wěn)定機(jī)構(gòu)可以用來(lái)提供自穩(wěn)定，并且不同的電機(jī)可以用來(lái)提供替代方式，以向主螺旋槳提供動(dòng)力并使其旋轉(zhuǎn)。
文檔編號(hào)B64C27/52GK1558853SQ02803446
公開(kāi)日2004年12月29日 申請(qǐng)日期2002年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2001年11月7日
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