倾转尾部高速直升机制造技术

一种高速直升机，采用横列式双主旋翼结构，一对反向旋转的主旋翼，它们分别设置在横向支架的左右两端，横向支架的中央设置机身，左右两个主旋翼（旋转面与水平面平行）以相同的转速旋转，主轴上设置桨毂连接挥舞铰、摆振铰和桨叶，设置总距控制器操纵主旋翼的桨距，左右主旋翼的总距独立控制。由设置在机尾左右的一对反向旋转的螺旋桨（旋转面与水平面平行）、设置总距控制器操纵该螺旋桨的桨距、设置在左右边螺旋桨旋转面下面的左右横向尾翼和左右纵向尾翼组成倾转尾部。水平飞行时，由尾部倾转机构操纵尾部向前倾转90°，左右边螺旋桨旋转面与水平面垂直，左右边螺旋桨的升力与机身纵向平行，该升力驱动倾转尾部高速直升机高速水平向前飞行。

【技术实现步骤摘要】
倾转尾部高速直升机
本专利技术涉及一种能垂直升降、悬停、向前飞行、向后飞行，向侧面飞行的倾转尾部高速直升机。
技术介绍
目前公知的能实现垂直升降、悬停、前后左右飞行的成功方法有单旋翼直升机，它的水平旋翼转速、旋翼桨距可以被控制。它通过操纵总距和发动机油门相应改变控制垂直升降，通过周期变距控制，改变水平旋翼的升力矢量，实现纵向操纵和横向操纵。水平飞行时，因前行桨叶加速和后行桨叶减速引起前行桨叶升力增加和后行桨叶升力减少的升力不对称现象，需要桨叶挥舞装置消除这个升力不对称现象。由旋转面与水平面垂直的尾螺旋桨抵消水平旋翼的扭矩效应，并实现方向操纵。其缺点是桨盘结构复杂，需要周期变距控制器来实现横向操纵和纵向操纵，水平旋翼的操纵负担重，旋转面垂直的尾部螺旋桨不产生垂直方向的升力，降低了飞行的效率，直升机重心位置纵向变化易影响稳定飞行，前飞速度越快，前行桨叶向上挥舞角度越大，震动相应增大，因前行桨叶激波效应和后行桨叶失速效应影响，向前水平飞行的速度较慢。
技术实现思路
为了提高水平飞行速度，降低行桨叶激波效应和后行桨叶失速效应对飞行速度的影响，提高飞行效率，本专利技术提供一种倾转尾部高速直升机，该直升机采用横列双主旋翼结构，两主旋翼的转向相反，因主旋翼桨距由总距控制，不设置周期变距装置控制，简化了主旋翼部分的结构，主旋翼只提供垂直方向的升力克服机体的重量，不提供高速水平飞行的驱动力，主旋翼可以采用较低的转速工作，尾部采用横向、纵向小型固定翼和两个转向相反的螺旋桨组成的可倾转尾部，由尾部倾转机构控制倾转尾部在垂直升降阶段和水平飞行阶段采用不同的工作方式控制飞行，尾部螺旋桨桨尖旋转面的直径小于主旋翼桨尖旋转面的直径，尾部螺旋桨的工作转速比主旋翼的转速高，螺旋桨的桨距由总距控制，在垂直飞行阶段，尾部螺旋桨旋转面与水平面平行，尾部螺旋桨的升力操纵俯仰，增加了纵向稳定，在水平飞行阶段，由尾部倾转机构控制尾部向前倾转，使尾部螺旋桨旋转面与水平面垂直，尾部螺旋桨的升力驱动倾转尾部高速直升机高速水平飞行，尾部螺旋桨的效率得到提高。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：采用横列式双主旋翼结构，一对反向旋转的主旋翼，它们分别设置在横向支架的两端，横向支架的中央设置机身，重心设置在两主旋翼旋转面中心连线之后，并靠近中心连线，机身下设置起落架，两个主旋翼以相同的转速旋转，扭矩效应互相抵消，陀螺效应也互相抵消，两个主旋翼的旋转面与水平面平行，两个主旋翼的主轴上设置桨毂连接挥舞铰、摆振铰和桨叶，克服旋翼水平向前飞行的升力不对称现象。主旋翼采用总距控制，同时相等地朝相同方向改变每个水平桨叶的迎角,同时改变每个水平桨叶升力的大小。独立控制每个主旋翼的总距，控制左右主旋翼的总距变化改变左右主旋翼的升力，实现控制横滚。由于主旋翼不采用周期变距装置操纵主旋翼的桨距，主旋翼不能控制俯仰和方向。需要在机尾左右设置一对反向旋转的螺旋桨，称为尾部左右螺旋桨，尾部左右两个螺旋桨的旋转面与水平面平行，尾部左右两个螺旋桨桨尖旋转面的直径小于主旋翼桨尖旋转面的直径，设置总距控制器操纵尾部左右螺旋桨的总距，尾部左右螺旋桨的升力操纵俯仰，并起纵向配平的作用；在尾部左边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置小固定翼，小固定翼的展向垂直于机身纵向（即横向设置小固定翼，小固定翼可以是全动的方式或采用襟翼的方式操纵升力的大小和方向，为方便说明以全动方式为例），该小固定翼的翼面与水平面垂直，以下简称左边横向尾翼，在尾部左边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置另一小固定翼，小固定翼的展向平行于机身纵向（即纵向设置小固定翼，小固定翼可以是全动的方式或采用襟翼的方式操纵升力的大小和方向，为方便说明以全动方式为例），该小固定翼的翼面与水平面垂直，以下简称左边纵向尾翼，尾部左边螺旋桨的滑流流过左边纵向尾翼产生横向的升力，该升力操纵方向。同样，在尾部右边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置小固定翼，小固定翼的展向垂直于机身纵向（即横向设置小固定翼，小固定翼可以是全动的方式或采用襟翼的方式操纵升力的大小和方向，为方便说明以全动方式为例），该小固定翼的翼面与水平面垂直，以下简称右边横向尾翼，在尾部右边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置另一小固定翼，小固定翼的展向平行于机身纵向（即纵向设置小固定翼，小固定翼可以是全动的方式或采用襟翼的方式操纵升力的大小和方向，为方便说明以全动方式为例），该小固定翼的翼面与水平面垂直，以下简称右边纵向尾翼，尾部右边螺旋桨的滑流流过右边纵向尾翼产生横向的升力，该升力操纵方向。因此，左右纵向尾翼的升力的合力操纵方向。将尾部左边螺旋桨、左边横向尾翼、左边纵向尾翼、尾部右边螺旋桨、右边横向尾翼和右边纵向尾翼组成一个小整体，小整体由一个尾部倾转机构连接在机尾，尾部倾转机构能够操纵小整体绕机尾横向向前作90°的倾转。这个小整体称为倾转尾部。当尾部倾转机构操纵倾转尾部向前倾转90°时，尾部左边螺旋桨的旋转面与水平面垂直，且与机身纵向线垂直。同样，尾部右边螺旋桨的旋转面与水平面垂直，且与机身纵向线垂直，尾部左右螺旋桨的升力方向与机身纵向线平行，该升力使直升机水平高速前飞，尾部左右螺旋桨不参与俯仰的操纵。左边横向尾翼的翼面和右边横向尾翼的翼面，由与水平面垂直变成与水平面平行，展向垂直于机身纵向，尾部螺旋桨的滑流和前飞时的来流流过左边横向尾翼和右边横向尾翼可产生与水平面垂直的升力，该升力代替尾部左右螺旋桨的升力操纵俯仰（左右横向尾翼变成相当于固定翼飞机的水平尾翼）和起纵向配平的作用。左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的翼面，依然与水平面垂直，展向由平行于机身纵向，变成垂直于机身纵向。尾部螺旋桨的滑流和前飞时的来流流过左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的翼面可产生横向的升力，该升力操纵方向（左右纵向尾翼变成相当于固定翼飞机的双垂直尾翼）。倾转尾部高速直升机的飞行方式是：垂直升降阶段，倾转尾部处于未倾转状态（尾部左右两个螺旋桨的旋转面与水平面平行，左边横向尾翼和右边横向尾翼的翼面与水平面垂直，左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的翼面与水平面垂直），左右两个主旋翼的旋转面与水平面平行，加大两个主旋翼的转速同时相应增大左右两个主旋翼的总距，左右两个主旋翼的升力大于机体的重量，倾转尾部高速直升机垂直上升，控制左右两个主旋翼的总距改变左右主旋翼的升力，操纵横滚和保持横向稳定，控制尾部左右两个螺旋桨的总距，改变尾部左右两个螺旋桨的升力，尾部左右两个螺旋桨的升力的合力操纵俯仰，可保持倾转尾部高速直升机垂直升降阶段的纵向稳定，控制左边纵向尾翼和右边纵向尾翼与尾部螺旋桨的滑流的攻角，左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的升力在水平横向变化，左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的升力的合力操纵方向，保持倾转尾部高速直升机在垂直升降阶段方向的稳定或转向。控制左边横向尾翼和右边横向尾翼与尾部螺旋桨的滑流的攻角，左边横向尾翼和右边横向尾翼的升力纵向变化，可使倾转尾部高速直升机慢速纵向飞行，通常，控制左边横向尾翼和右边横向尾翼与尾部左右螺旋桨的滑流的攻角为零，左边横向尾翼和右边横向尾翼的纵向升力为零，左边横向尾翼和右边横向尾翼不参与垂直升降时的姿态控制。当垂直方向的升力小于机体重量，倾转尾部高速直升机，垂直下降，当垂直方向的升力等于机体重量，倾转尾部高速直升机本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种倾转尾部高速直升机，采用横列式双主旋翼结构，其特征是：一对反向旋转的主旋翼，它们分别设置在横向支架的左右两端，横向支架的中央设置机身，重心设置在两主旋翼旋转面中心连线之后，并靠近中心连线，机身下设置起落架，两个主旋翼以相同的转速旋转，两个主旋翼的旋转面与水平面平行，主旋翼的主轴上设置桨毂连接挥舞铰、摆振铰和桨叶，主旋翼采用总距控制器操纵桨叶桨距,每个主旋翼的总距独立控制，控制左右主旋翼的总距变化改变左右主旋翼的升力，实现控制横滚，机尾左右设置一对反向旋转的螺旋桨，左右两个螺旋桨的旋转面与水平面平行，设置总距控制器操纵尾部左右两个螺旋桨的总距，在左边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置左边横向尾翼，左边横向尾翼的展向垂直于机身纵向，左边横向尾翼的翼面与水平面垂直，在左边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置左边纵向尾翼，左边纵向尾翼的展向平行于机身纵向，左边纵向尾翼的翼面与水平面垂直，同样，在右边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置右边横向尾翼，右边横向尾翼的展向垂直于机身纵向，右边横向尾翼的翼面与水平面垂直，在右边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置右边纵向尾翼，右边纵向尾翼的展向平行于机身纵向，右边纵向尾翼的翼面与水平面垂直，将尾部左边螺旋桨，左边横向尾翼，左边纵向尾翼，尾部右边螺旋桨，右边横向尾翼和右边纵向尾翼组成一个小整体，这个小整体称为倾转尾部，倾转尾部由一个尾部倾转机构连接在机尾，尾部倾转机构能够操纵倾转尾部在机尾绕机身横向作90°的向前倾转，在垂直升降阶段，控制左右螺旋桨的总距变化改变左右螺旋桨的升力，左右螺旋桨的升力的合力操纵俯仰，并起纵向配平的作用，左边螺旋桨的滑流流过左边纵向尾翼产生横向的升力，右边螺旋桨的滑流流过右边纵向尾翼产生横向的升力，左右纵向尾翼产生横向的升力的合力操纵方向，左边螺旋桨的滑流流过左边横向尾翼产生纵向的升力，右边螺旋桨的滑流流过右边横向尾翼产生纵向的升力，左右横向尾翼产生纵向的升力的合力能够控制在纵向前后慢速飞行，进入水平飞行阶段，尾部倾转机构操纵倾转尾部向前倾转90°，尾部左边螺旋桨的旋转面与水平面垂直，且与机身纵向线垂直，尾部右边螺旋桨的旋转面与水平面垂直，且与机身纵向线垂直，尾部左右螺旋桨的升力方向与身纵向线平行，该升力使直升机向前高速飞行，尾部左右螺旋桨不参与俯仰的操纵，左边横向尾翼的翼面和右边横向尾翼的翼面，由与水平面垂直变成与水平面平行，展向垂直于机身纵向，尾部左右螺旋桨的滑流和前飞时的来流流过左边横向尾翼和右边横向尾翼产生与水平面垂直的升力，该升力代替尾部左右螺旋桨的升力操纵俯仰和起纵向配平的作用，左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的翼面，依然都与水平面垂直，展向由平行于机身纵向，变成垂直于机身纵向，尾部螺旋桨的滑流和前飞时的来流流过左边纵向尾翼和右边纵向尾翼的翼面产生横向的升力，该升力操纵方向，控制左右主旋翼的总距变化改变左右主旋翼的升力，控制横滚和保持横向稳定，控制横滚的方式与垂直升降阶段相同。...

【技术特征摘要】
1.一种倾转尾部高速直升机，采用横列式双主旋翼结构，其特征是：一对反向旋转的主旋翼，它们分别设置在横向支架的左右两端，横向支架的中央设置机身，重心设置在两主旋翼旋转面中心连线之后，并靠近中心连线，机身下设置起落架，两个主旋翼以相同的转速旋转，两个主旋翼的旋转面与水平面平行，主旋翼的主轴上设置桨毂连接挥舞铰、摆振铰和桨叶，主旋翼采用总距控制器操纵桨叶桨距,每个主旋翼的总距独立控制，控制左右主旋翼的总距变化改变左右主旋翼的升力，实现控制横滚，机尾左右设置一对反向旋转的螺旋桨，左右两个螺旋桨的旋转面与水平面平行，设置总距控制器操纵尾部左右两个螺旋桨的总距，在左边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置左边横向尾翼，左边横向尾翼的展向垂直于机身纵向，左边横向尾翼的翼面与水平面垂直，在左边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置左边纵向尾翼，左边纵向尾翼的展向平行于机身纵向，左边纵向尾翼的翼面与水平面垂直，同样，在右边螺旋桨旋转面下面，机身的横向，设置右边横向尾翼，右边横向尾翼的展向垂直于机身纵向，右边横向尾翼的翼面与水平面垂直，在右边螺旋桨旋转面下面，机身的纵向，设置右边纵向尾翼，右边纵向尾翼的展向平行于机身纵向，右边纵向尾翼的翼面与水平面垂直，将尾部左边螺旋桨，左边横向尾翼，左边纵向尾翼，尾部右边螺旋桨，右边横向尾翼和右边纵向尾翼组成一个小整体，这个小整体称为倾转尾部，倾转尾部由一个尾部倾转机构连接在机尾，尾部倾转机构能够操纵倾转尾部在机尾绕机身横向作90°的向前倾转，在垂直升降阶段，控制左右螺旋桨的总距变化改变左右螺旋桨的升力，左右螺旋桨的升力的合力操纵俯仰，并起纵向配平的作用，左边螺旋桨的滑流流过左边纵向尾翼产生横向的升力，右边螺旋桨的滑流流过右边纵向尾翼产生横向的升力，左右纵向尾翼产生横向的升力的合力操纵方向，左边螺旋桨的滑流流过左边横向尾翼产生纵向的升力，右边螺旋桨的滑流流过右边横向尾翼产生纵向的升力，左右横向尾翼产生纵向的升力的合力能够控制在纵向前后慢速飞行，进入水平飞行阶段，尾部倾转机构操纵倾转尾部向前倾转90°，尾部左边螺旋桨的旋转面与水平面垂直，且与机身纵向线垂直，尾部右边螺旋桨的旋转面...

【专利技术属性】
技术研发人员：江富余，
申请(专利权)人：江富余，
类型：发明
国别省市：广东,44