一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统技术方案

技术编号:12174697 阅读:95 留言:0更新日期:2015-10-08 12:05
本发明专利技术公开了一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统,发动机输出轴的末端通过滑摩离合器与尾部矢量推进涵道相连,发动机输出轴上布置第一斜齿锥齿轮,第二斜齿锥齿轮与第一斜齿锥齿轮啮合第二斜齿锥齿轮的输出端通过电磁离合器与第三斜齿圆柱齿轮连接,第一路传动中第三斜齿圆柱齿轮与第四斜齿圆柱齿轮啮合,第四斜齿圆柱齿轮通过花键轴与第五斜齿圆柱齿轮连接,第五斜齿圆柱齿轮与第六斜齿圆柱齿轮啮合,第六斜齿圆柱齿轮通过主旋翼轴与主旋翼连接,第二路传动中第三斜齿圆柱齿轮通过花键轴与第七斜齿圆柱齿轮连接,第七斜齿圆柱齿轮与第八斜齿圆柱齿轮啮合,第八斜齿圆柱齿轮通过超越离合器与飞轮连接。可实现飞行器的跳跃式起飞。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于自转旋翼飞行器或多栖车辆传动
,涉及可实现垂直起飞的重型自转旋翼飞行器或多栖车辆的跳跃式起飞系统,具体涉及一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统
技术介绍
自转旋翼飞行器(简称旋翼机)是一种以自转旋翼作为升力面、螺旋桨推力为前进动力的旋翼类航空飞行器。旋翼机的旋翼提供升力和俯仰、滚转等姿态操纵力矩,因而与靠发动机动力驱转旋翼的直升机不同,一旦发动机空中停车,旋翼机的旋翼依靠前方来流吹动而始终处于自转状态,因此其仍能够依靠旋翼自转安全着陆。旋翼机兼有直升机和飞机的特点,具有良好的低空、低速性能和安全性,比直升机制造、使用和维护成本低且操纵简单。随着起降和飞行性能的进一步提高,近十几年来该类型飞行器再次成为航空领域所关注的热点。自转旋翼飞行器起飞方式主要有两种:一种为滑跑式起飞。飞行器滑跑起飞要经过长距离的地面滑跑,使得自转旋翼转速加大、升力增大,达到满足起飞的升力值时可以进行起飞升空。这种起飞方式类似于固定翼飞行器,起飞方式比较简单,缺点是需要长距离的起飞跑道进行滑跑才能起飞升空,目前被大多数轻小型旋翼飞行器所采用。其中也有采用通过驱动装置将旋翼预旋转速到一个较小转速并滑跑起飞的方式,能够使自旋转速在较短时间内达到平飞所需转速,以减小滑跑距离。另一种起飞方式为跳跃式起飞(简称跳飞)。飞行器的旋翼轴通过离合器与发动机等动力源连接在一起,起飞前首先进行预旋,当主旋翼预旋转速达到相当于相同尺寸直升机的旋翼转速时,突然断开离合器并同时改变主旋翼的总距以得到较大的升力,旋翼飞行器就可以实现跳跃式起飞。具有跳飞功能的旋翼飞行器改善了滑跑起飞式旋翼飞行器起飞距离长的缺陷,可以省略机场、跑道等建造的工作,其使用将不受地点的限制。采用跳跃式起飞的多栖车辆一经普及便可在一定程度上改善交通环境,缓解交通压力,带给人们更方便、更快捷的生活。但是传统跳飞时,预旋所存储动能在旋翼,由于旋翼惯量有限,所储存能量一般仅仅适合轻型自旋翼机跳飞。对于桨盘载荷大于10kg/m2的中、重型旋翼机无法适用此种形式的跳飞。跳跃式起飞的自转旋翼飞行器或多栖车辆的传动系统与滑跑式起飞的飞行器的传动系统有着很大的区别,是自转旋翼飞行器或多栖车辆能否实现跳飞功能的关键技术所在。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统,解决了现有技术中存在的问题。本专利技术所采用的技术方案是,一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统,发动机输出轴的末端通过滑摩离合器与尾部矢量推进涵道相连,发动机的输出轴上布置第一斜齿锥齿轮,第二斜齿锥齿轮与第一斜齿锥齿轮啮合,第二斜齿锥齿轮改变发动机的传动方向;第二斜齿锥齿轮的输出端通过电磁离合器与第三斜齿圆柱齿轮连接,此处分两路传动:第一路传动中第三斜齿圆柱齿轮与第四斜齿圆柱齿轮啮合,第四斜齿圆柱齿轮通过花键轴与第五斜齿圆柱齿轮连接,第五斜齿圆柱齿轮与第六斜齿圆柱齿轮啮合,第六斜齿圆柱齿轮通过主旋翼轴与主旋翼连接,第二路传动中第三斜齿圆柱齿轮通过花键轴与第七斜齿圆柱齿轮连接,第七斜齿圆柱齿轮与第八斜齿圆柱齿轮啮合,第八斜齿圆柱齿轮通过超越离合器与飞轮连接。优选的,主旋翼的端部设置有桨尖喷气机构。本专利技术的有益效果是提供一种能够实现跳跃式起飞的自转旋翼飞行器或多栖车辆的复合跳飞系统。直升机垂直起降时,由发动机通过传动系统驱动旋翼旋转,因此旋翼旋转的气动反扭矩完全需要由尾桨进行平衡抵消。本专利技术介于零反扭矩的自转旋翼与恒定驱动反扭矩的直升机之间,仅在跳飞过程中利用尾部矢量推进涵道的偏航力进行反扭矩抵消,平飞后为零反扭矩状态。既保证了跳飞所需要的动能储备,减缓旋翼气动阻转降速,提高了跳飞高度,又避免了结构中出现类似于直升机的较长尾梁及尾桨结构,大大简化传动系统结构,有效提高了结构的可靠性、稳定性。通过对变速机构、旋翼桨距、桨尖喷气机构以及尾部偏航涵道的复合调控可以实现自转旋翼飞行器的跳跃式起飞。该复合跳飞系统利用尾部偏航涵道抑制飞轮产生的反扭矩,保证跳飞过程机体平衡,稳定性高,结构简单,可靠性强,加工方便,对于桨盘载荷大于12kg/m2的重型自转旋翼飞行器以及多栖车辆均适用。【附图说明】图1是本专利技术的整体的结构示意图。图2是桨尖喷气机构示意图。图中,1.发动机、2.第一斜齿锥齿轮、3.滑摩离合器、4.尾部矢量推进涵道、5.第二斜齿锥齿轮、6.电磁离合器、7.第三斜齿圆柱齿轮、8.第四斜齿圆柱齿轮、9.第五斜齿圆柱齿轮、10.第六斜齿圆柱齿轮、11.主旋翼、12.桨尖喷气机构、13.第七斜齿圆柱齿轮、14.第八斜齿圆柱齿轮、15.超越离合器、16.飞轮。【具体实施方式】下面结合附图和【具体实施方式】对本专利技术进行详细说明。一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统,结构如图1、2所示,发动机I输出轴的末端通过滑摩离合器3与尾部矢量推进涵道4相连,发动机I的输出轴上布置第一斜齿锥齿轮2,第二斜齿锥齿轮5与第一斜齿锥齿轮2啮合,第二斜齿锥齿轮5改变发动机I的传动方向;第二斜齿锥齿轮5的输出端通过电磁离合器6与第三斜齿圆柱齿轮7连接,此处分两路传动:第一路传动中第三斜齿圆柱齿轮7与第四斜齿圆柱齿轮8啮合,第四斜齿圆柱齿轮8通过花键轴与第五斜齿圆柱齿轮9连接,第五斜齿圆柱齿轮9与第六斜齿圆柱齿轮10啮合,第六斜齿圆柱齿轮10通过主旋翼轴与主旋翼11连接,主旋翼11的端部设置有桨尖喷气机构12 ;第二路传动中第三斜齿圆柱齿轮7通过花键轴与第七斜齿圆柱齿轮13连接,第七斜齿圆柱齿轮13与第八斜齿圆柱齿轮14啮合,当前第1页1 2 本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种重型可跳飞式自转旋翼飞行器复合跳飞系统,其特征在于,发动机(1)输出轴的末端通过滑摩离合器(3)与尾部矢量推进涵道(4)相连,发动机(1)的输出轴上布置第一斜齿锥齿轮(2),第二斜齿锥齿轮(5)与第一斜齿锥齿轮(2)啮合,第二斜齿锥齿轮(5)改变发动机(1)的传动方向;第二斜齿锥齿轮(5)的输出端通过电磁离合器(6)与第三斜齿圆柱齿轮(7)连接,此处分两路传动:第一路传动中第三斜齿圆柱齿轮(7)与第四斜齿圆柱齿轮(8)啮合,第四斜齿圆柱齿轮(8)通过花键轴与第五斜齿圆柱齿轮(9)连接,第五斜齿圆柱齿轮(9)与第六斜齿圆柱齿轮(10)啮合,第六斜齿圆柱齿轮(10)通过主旋翼轴与主旋翼(11)连接,第二路传动中第三斜齿圆柱齿轮(7)通过花键轴与第七斜齿圆柱齿轮(13)连接,第七斜齿圆柱齿轮(13)与第八斜齿圆柱齿轮(14)啮合,第八斜齿圆柱齿轮(14)通过超越离合器(15)与飞轮(16)连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员:徐彬项昌乐杨兴邦汪洋樊伟
申请(专利权)人:北京理工大学
类型:发明
国别省市:北京;11

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