飞行器制造技术

一飞行器具有一机身（１）和一用来产生可规定的升力与机身（１）偶联的推进器装置（２），由此，推进器装置（２）包括多个推进器叶片（３），它们围绕一枢转轴线（４）可转动到一预定的叶片角。推进器叶片（３）安装成围绕一旋转轴线（５）转动，在推进器叶片转动过程中，可变化推进器叶片角而产生升力。推进器叶片（３）的对应枢轴轴线（４）基本上平行于旋转轴线（５）延伸。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术的种种实施例涉及一飞行器，它具有一机身以及和与机身偶联以便产生一种规定的升力的推进装置，推进装置包括多个推进器叶片，而推进器叶片可围绕一轴线以预定的叶片角旋转。
技术介绍
已有技术的这类飞行器具有种种形式和尺寸。具体来说，直升飞机是众所周知的，其中，通过一个或多个旋翼围绕一基本上垂直的轴旋转，由此产生一力(旋翼推力)。该力的垂直分量对直升飞机提供升力。通过控制推进器叶片的定位，可从垂直轴中得出旋翼推力，它可产生旋翼推力的水平分量。旋翼推力的该水平分量用作一推进力，它也可用来侧向地或向后地移动直升飞机。诸叶片可围绕一轴线转动到一预定的角度，以产生一顺桨效果。一直升飞机的旋翼通常相对于其旋转轴线沿径向布置。种种已有技术的飞行器具有一个或多个旋翼，各具有两个或更多个沿径向布置的旋翼叶或叶片，各个叶片的一端固定到一旋转轴和/或一旋翼毂上。旋翼的叶片在一圆形区域上回转，圆形区域的法线与沿直升飞机机身的纵向或横向轴线的公共垂直轴线平行和/或同轴，或旋翼的叶片只转过垂直轴线几度。该基本构造原理在已有的直升飞机中产生种种飞行静力学和飞行动力学的缺点。已有技术直升飞机的一个缺点在于，这些直升飞机的机身只能向前、向后或侧向地操纵，而且该种运动与机身的俯仰运动或滚动偶联。因此，当保持机身处于一垂直的定向(即，不倾斜机身)时，不能沿所有方向操纵机身。当直升飞机正在被操纵时，机身的至少两个位置轴线总发生倾斜。对比之下，一卫星可实现这样的运动操纵，其中，卫星的所有三个位置轴线保持平行。对于已有技术的直升飞机不可能有如此的“移位操纵”。已有技术直升飞机的另一缺点在于，它们包括上述所谓的“头顶上承载的旋翼”，其中，推进器叶片和推进器叶片所移动通过的圆形区域都大大延伸超出直升飞机前面和侧面。其结果，这些直升飞机必须与障碍物保持足够的距离，因此，不能与目标相靠接(例如，将人或货物装载到直升飞机内)。将人或货物装载到直升飞机内迄今只能在机身下面进行。这限制了直升飞机在营救和救助工作中的能力。再者，许多已有技术直升飞机仅使用一个头顶式的旋翼。这导致空气对直升飞机桨叶所产生的阻力造成反应力而产生转矩。该转矩试图令直升飞机永久地围绕机身的垂直轴线转动。为此，通常使用一第二旋翼(例如，一尾部旋翼)来补偿该转矩。这种尾部旋翼易于造成麻烦，常常是直升飞机坠毁和着陆坠毁的原因。已有技术的直升飞机还存在诸多问题，因为在飞行过程中，直升飞机的某些叶片抵抗航空气流而移动，而另一些叶片则随航空气流而移动，这样，空气就不同地通过直升飞机的各叶片。因此，在定向飞行过程中气流速度的变化改变了直升飞机的飞行动力学特性。尤其是在直升飞机向前飞行得很快时，推进器叶片抵抗航空气流的运动导致气流偏离推进器叶片的前边缘开始。空气中推进器叶片的运动速度成了推进器叶片的圆形路径速度和航空气流速度两者的组合。这限制了直升飞机速度和承载能力实用性组合的可能，限制了叶片转数和气流速度实用性组合，它们被限制在这样一个范围内，即，推进器叶片的末端仍未进入超音速的范围因此不能被冲击波所损坏的程度。随朝向航空气流运动的叶片(从旋翼圆的内部起)部分地从推进器叶片的后边缘逆向流动。这适用于以下情形推进器叶片的所有部分即，朝向航空气流的推进器叶片的圆形路径速度小于航空气流本身的流速的所有部分。随着气流速度的增加，这些叶片逐渐地减小对直升飞机升力的贡献，并在直升飞机飞行舱和/或机身上造成取决于空气速度的滚动运动，这必定影响到直升飞机的特性。该问题导致已有技术直升飞机典型的最大速度限制在大约400km/h。随着直升飞机气流速度的增加，它还导致能耗增加，这对于直升飞机的空气速度或承载能力都不利。因此，今天的直升飞机在其飞行特性上能耗非常不经济，由此，其飞行范围仅在1000km内。直升飞机是通过调节推进器叶片的攻角来控制的，而有些试验性的直升飞机还通过倾斜直升飞机的旋翼轴线(例如，旋转轴线)，来控制直升飞机。遗憾地是，由于推进器叶片必须周期地和联合地进行调节，所以，不利地必须要有一昂贵的旋转斜盘控制和一复杂的旋翼头结构。该复杂结构使目前提供的旋翼头还不能超过8个叶片，以及使旋翼头的承载能力不超过60吨。典型的直升飞机原理上是摆锤式的，其中，机身从旋翼头下垂，并在旋翼头下方摆动。机身的飞行姿态取决于动态飞行条件(例如，视直升飞机是从事向前、向后、侧向飞行还是盘旋飞行)。机身的飞行姿态不能独立于动态飞行条件来设定，例如，直升飞机不能成90度直冲。然而，已经对具有可倾斜的旋翼头的直升飞机进行了试验。然而，这些试图仍导致更加易坏和复杂的驱动结构。专利技术概要本专利技术的目的是提供一飞行器，其中，上述诸多问题中至少一个问题得以消除，并可通过一简单的结构来予以实现。根据本专利技术，有待解决的该任务通过一如权利要求1所述的飞行器得以解决。一具有这些特征的飞行器是这样进行装备和形成的推进器叶片定位成使它们可围绕一旋转轴转动。当推进器叶片被转动时，也可调节推进器叶片角以产生升力。推进器叶片各自的枢轴轴线也基本上平行于旋转轴定位。在本专利技术中，已经认识到上述类型的飞行器不必一定要是装备有头顶式旋翼的直升飞机，其中，推进器叶片以及推进器叶片的枢轴轴线基本上围绕直升飞机的旋转轴沿径向地布置。此外，还认识到，由于推进器叶片的定位能使它们可围绕旋转轴转动，由此，推进器叶片的枢轴轴线基本上平行于旋转轴定位，所以，可实现一结构特别简单的推进装置。换句话说，枢轴轴线和旋转轴基本上平行地定位成使推进器叶片在转动时，以平行的方式围绕同一旋转轴运动。当推进器叶片围绕旋转轴转动时，可以改变叶片角度以产生一被控制的升力。力和推力方向取决于推进器叶片角的设定。根据本专利技术飞行器的一个实施例，不必使用头顶式的旋翼，因为该种头顶式旋翼通常延伸超过飞行器机身很远，因此，难于接近机身，也阻碍机身例如靠近一建筑物实现相靠接的可能性。推进器叶片的枢轴轴线基本上可以彼此等距离地定位。这使得推进器叶片能围绕旋转轴具有一均匀的和平衡的运动过程。再者，沿着同样的思路，推进器叶片的枢轴轴线基本上可定位成使之各自相对于旋转轴等距离地定位。推进器叶片的枢轴轴线可以定位成不仅基本上平行于旋转轴，而且也可彼此基本上平行。因此，可实现推进器叶片结构围绕旋转轴的均匀和准对称的实施例。为了特别简单和安全地标定推进器叶片的角度，推进器叶片的枢轴轴线可根据推进器叶片的质心进行定位。枢轴轴线可准确地延伸通过推进器叶片的横截面形状的质心。推进器叶片的中性位置，在此位置中，推进器叶片在围绕旋转轴转动过程中不产生推力或空气转移，此中性位置可根据推进器叶片相对于旋转轴的横截面形状的凹陷曲线产生。叶片的横截面形状可以几乎完全地位于一假想的圆柱形的圆柱形壁内。这样一个转动的圆柱形不会产生推力和空气转移。各叶片的枢轴轴线可从推进器叶片的横截面形状中垂直地伸出，因此，可准平行或同轴于推进器叶片的纵向轴线。为了安全地控制和旋转推进器叶片围绕枢轴轴线的转动，推进器叶片可至少在一端上包括一控制轴。控制轴可用作推进器叶片围绕枢轴轴线转动的接触点。控制轴可垂直于推进器叶片横截面形状延伸并定位在枢轴轴线的前面或后面(从推进器叶片围绕旋转轴线转动的方向观看)。叶片可通过控制轴进行连接，并通过控制轴可调节推进器叶片本文档来自技高网...

【技术保护点】
一飞行器具有一机身（１）和一与机身（１）偶联的用来产生一可规定的升力的推进器装置（２），在此，推进器装置（２）包括多个推进器叶片（３），而推进器叶片（３）可围绕一枢轴轴线（４）枢转到一预定的叶片角度，其特征在于，推进器叶片（３）安装 成可围绕一旋转轴线（５）转动，当推进器叶片正在转动时，对推进器叶片角可进行调节以产生升力，推进器叶片（３）的对应的枢轴轴线（４）基本上平行于旋转轴线（５）定位。

【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：约尔格阿诺尔德，
申请(专利权)人：IP二H股份公司，
类型：发明
国别省市：CH[瑞士]