專利名稱：一種單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是一種用于單旋翼直升機上平衡旋翼反扭矩的裝置。 技術背景目前世界各國的直升機大多采用單旋翼帶尾槳系統(tǒng)。其缺點主要表現(xiàn)為傳動機 構復雜、功率損失大、尾梁太長導致靈活性下降、尾槳容易受到損傷及維護成本 高等。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明提出一種單旋翼直升機的無尾槳設計方案及裝置，在直升ai:安裝一臺專門用于 平衡旋翼反扭矩的特殊離心機來實現(xiàn)平衡旋翼反艦、為直升機增穩(wěn)、直升機的方向舵的控 制及輔助,等功能。一種單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，是一臺安裝在直升機上用于平 衡直升機旋翼反扭矩的特殊離心機，主要由離心機殼體(A)、離心機轉(zhuǎn)子(C)、 進氣口和排氣口構成，其特征是通過特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生 的反作用力來抵消直升機旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反扭矩，同時還可為直升機提供 輔助推動動力及為直升機增穩(wěn)，進氣口 (B)為可調(diào)節(jié)式，排氣口 (D)為可 旋轉(zhuǎn)式。特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)的旋轉(zhuǎn)方向必須以直升禾幾旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，并 且旋轉(zhuǎn)面必須在一個軸面上。特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)葉片(1)迎風面為凹狀結構。特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)帶有負重環(huán)(2)。特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)的旋轉(zhuǎn)速度必須高于直升機旋翼的旋,度，轉(zhuǎn)子 的直徑小于旋翼的直徑。特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)在旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的反作用力矩的大小可通過調(diào)節(jié) 可調(diào)節(jié)進氣口 (B)的進氣口面積的大小來實現(xiàn)?？烧{(diào)節(jié)進氣口 (B)由數(shù)片可旋轉(zhuǎn)弧形金屬板構成。 可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)可進行1800旋轉(zhuǎn)。 可調(diào)節(jié)進氣口 (B)與駕駛員腳蹬連動?？尚D(zhuǎn)排氣口 (D)以與駕駛員腳蹬連動且?guī)в姓{(diào)節(jié)手柄可獨立調(diào)節(jié)排氣旋轉(zhuǎn) 角度。本發(fā)明工作原理如下平衡旋翼反扭矩，當發(fā)動機工作時發(fā)動機的功率輸出軸帶動離心機轉(zhuǎn)子 (C)的同時又通過旋翼減速器帶動旋翼旋轉(zhuǎn)。旋翼的旋轉(zhuǎn)方向與離心機轉(zhuǎn) 子(C)的旋轉(zhuǎn)方向相反并且旋轉(zhuǎn)面在一個軸面上，所以產(chǎn)生的反作用力以旋轉(zhuǎn) 時所產(chǎn)生的反扭矩相反，離心機轉(zhuǎn)子(C)在工作時產(chǎn)生的反作用力來抵消 旋翼旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的反扭矩。為使離心+幾轉(zhuǎn)子(C)工作時獲得更大的反作 用力，離心機轉(zhuǎn)子葉片(1)迎風面為凹狀結構，增加旋轉(zhuǎn)阻力，且轉(zhuǎn)子(C)上帶 有負重環(huán)(2)，這樣離心機轉(zhuǎn)子工作時空氣作用于離心機轉(zhuǎn)子葉片(1)的阻 力及轉(zhuǎn)子(C)自身的重量在旋轉(zhuǎn)時特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)可抵消或旋翼旋轉(zhuǎn) 時所產(chǎn)生的反扭矩，如果離心機轉(zhuǎn)子(C)產(chǎn)生的反作用力矩與旋翼旋轉(zhuǎn)時 所產(chǎn)生的反扭矩不相等時可通過改變離心機可調(diào)節(jié)進氣口 (B)的面積控制 進氣量來實現(xiàn)(可調(diào)節(jié)進氣口 (B)由數(shù)片可旋轉(zhuǎn)弧形金屬板夠成每片金屬板 帶有旋轉(zhuǎn)軸，類似照相機光圈調(diào)整片通過旋轉(zhuǎn)弧形金屬板的角度調(diào)整進氣口 的面積控大小)。方向舵的實現(xiàn)，1、在發(fā)動機正常工作時，可調(diào)節(jié)進氣口 (B)與駕駛員腳蹬連 動調(diào)節(jié)空氣進氣量大小可使空氣作用于離心機轉(zhuǎn)子葉片(O的阻力差改變來控制 反作用力矩的大小，使離心機轉(zhuǎn)子(C)產(chǎn)生的反作用力矩與旋翼旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的反扭矩的力矩差來實現(xiàn)。2、在發(fā)動機息火自旋下滑時，旋翼通過主軸帶動離心機轉(zhuǎn)子(C)旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生增壓氣流通過駕駛員腳蹬調(diào)整可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)的噴氣方向 實現(xiàn)(可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)帶有轉(zhuǎn)動軸可進行180。任意調(diào)整)。為直升機增穩(wěn)，負重環(huán)(2)在高速旋轉(zhuǎn)時會產(chǎn)生陀鑼效應，可利用陀鑼效應可為 直升機前飛時旋翼旋轉(zhuǎn)方向角度90。與270°之間的升力差平衡起到輔助作用及增 加直升機的抗風性。(為使直升機具有一定的靈活性及直升機機身不要太重，特殊 離心機轉(zhuǎn)子(C)與旋翼的直徑及重量之比要有一定的比率關系。)輔助推進，離心機工作時轉(zhuǎn)子葉(1)片會推動空氣形成增壓氣流，增壓氣流 從可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)噴出可為直升機提供輔助推進動力。直升機在不同的飛航模 式下可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)以與駕駛員腳蹬連動且?guī)в姓{(diào)節(jié)手丙可獨立調(diào)節(jié)排氣旋轉(zhuǎn) 角度，通過調(diào)整可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)的排氣方向，特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn) 生的增壓氣》M過可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)噴出，為直升機提供不同方向的輔助推動動 力。本發(fā)明不僅簡單可靠、維護成蹄低，而且還育^I多降低功率損失，減短直升機 尾梁長度增加直升機靈活性、提高直升機的機動性及抗損能力。


圖1本發(fā)明《離心機的結構示意圖。圖2本發(fā)明#^離心機轉(zhuǎn)子(C)部件的結構示意圖。圖3.本發(fā)明安特殊離心機部件安裝在直升機上的結構示意圖。圖中A為特殊離心機的機體，B為特殊離心機的可調(diào)節(jié)進氣口， C為特殊離心機轉(zhuǎn)子，D為特殊離心機的可旋轉(zhuǎn)排氣口， 1為特殊離心機的轉(zhuǎn)子葉片，2為特殊離心機轉(zhuǎn)子的負重環(huán)。 具體實肺式實施例1， 一架最大起飛重畺為350KG的單人直升機，采用一臺R0TAX582發(fā) 動機65HP、旋翼采用NACA0012翼型直徑5. 9米重量18KG、主減速器速比2. 2:1旋 翼減速器速比5. 2:1，機身架采用30CrMnSi航空鋼管制成，特殊離心機采用鋁合金 制造，特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)直徑1.米、轉(zhuǎn)子葉片(1)迎風面為凹狀結構8片裝， 迎風面積1.3 m2、特殊離心機的轉(zhuǎn)子(C)及負重環(huán)(2)重量9KG，特殊離心機的 可調(diào)節(jié)進氣口 (B)通過連結拉桿與駕駛員腳蹬連動，進氣口面積調(diào)整范圍0.13m2 -0. 38 m2、特殊離心機的可旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)也通雌結拉桿與駕駛員腳蹬連動旋轉(zhuǎn)角 度為180° 。發(fā)動機功通過主減速器帶動特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)旋轉(zhuǎn)的同時又帶動旋翼減速 器旋轉(zhuǎn)旋翼減速器再帶動旋翼旋轉(zhuǎn)，特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)的皿是旋翼轉(zhuǎn)速的5. 2 倍，重量為旋翼的1/2且旋轉(zhuǎn)方向相反并且安裝在一個平面上。這樣在飛行時特殊 離心機轉(zhuǎn)子(C)所產(chǎn)生的反作用力矩足以平衡旋翼旋翼反扭矩。
權利要求
1.一種單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，是一臺安裝在直升機上用于平衡直升機旋翼反扭矩的特殊離心機，主要由離心機殼體(A)、離心機轉(zhuǎn)子(C)、進氣口和排氣口構成，其特征是通過特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的反作用力來抵消直升機旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反扭矩，同時還可為直升機提供輔助推動動力及為直升機增穩(wěn)，進氣口(B)為可調(diào)節(jié)式，排氣口(D)為可旋轉(zhuǎn)式。
2. 根據(jù)權利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特征是特殊離心機轉(zhuǎn)子(c)的旋轉(zhuǎn)方向必須以直升機旋翼的旋轉(zhuǎn)方向相反，并 且旋轉(zhuǎn)面必須在一個軸面4:。
3. 根據(jù)權利要求書1或2戶腿的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特 征是特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)葉片(1)迎風面為凹狀結構。
4. 根據(jù)權利要求書1或2所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特 征是特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)帶有負重環(huán)(2)。
5. 根據(jù)權利要求書1或2所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特 征是特殊離心機轉(zhuǎn)子(C)的旋I^I度必須高于直升機旋翼的旋轉(zhuǎn)速度，轉(zhuǎn)子的直徑小于旋翼的直徑。
6. 根據(jù)權利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特征是 特殊離心機轉(zhuǎn)子(c)在旋轉(zhuǎn)時所產(chǎn)生的反作用力矩的大小可通過調(diào)節(jié)可 調(diào)節(jié)進氣口 (B)的進氣口面積的大小來實現(xiàn)。
7. 根據(jù)豐又利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特征是 可調(diào)節(jié)進氣口 (B)由數(shù)片可旋轉(zhuǎn)弧形金屬板構成。
8、 根據(jù)權利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特征是可旋 轉(zhuǎn)排氣口 (D)可進行180°旋轉(zhuǎn)。
9、 根據(jù)權利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其特征是可調(diào)節(jié)進氣口 (B)與駕駛員腳蹬連動。
10、根據(jù)權利要求書1所述的單旋翼直升機的無尾槳方案及裝置，其牛寺征是可 旋轉(zhuǎn)排氣口 (D)以與駕駛員腳蹬連動且?guī)в姓{(diào)節(jié)手柄可獨立調(diào)節(jié)排氣旋轉(zhuǎn)角度。
全文摘要
本發(fā)明是一種單旋翼直升機的無尾槳設計方案及裝置，在直升機上安裝一臺專門用于平衡旋翼反扭矩的特殊離心機來實現(xiàn)平衡旋翼反扭矩、為直升機增穩(wěn)、直升機的方向舵的控制及輔助推進等功能。本發(fā)明使用的特殊離心機由離心機殼體、離心機可調(diào)節(jié)進氣口、離心機轉(zhuǎn)子、轉(zhuǎn)子葉片及可旋轉(zhuǎn)排氣口構成，不僅簡單可靠、維護成本較低，而且還能夠降低功率損失，減短直升機尾梁長度增加直升機靈活性、提高直升機的機動性及抗損能力。
文檔編號B64C27/00GK101269699SQ20081009228
公開日2008年9月24日 申請日期2008年4月18日 優(yōu)先權日2007年4月18日
發(fā)明者濤 萬 申請人:濤 萬