一种双拉力式交叉式复合高速直升机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种可垂直起降的双拉力交叉式复合高速直升机，属于航空飞行器领域，具体包括机身结构，所述的机身结构上端左右对称设置有交叉式旋翼系统，对称设置的交叉式旋翼系统上的旋翼为倾斜对称放置，左右两副旋翼初始相位角相差90

【技术实现步骤摘要】
一种双拉力式交叉式复合高速直升机


[0001]本技术属于航空飞行器领域，具体涉及一种可垂直起降的双拉力交叉式复合高速直升机。

技术介绍

[0002]直升机是旋翼飞行器中最为典型的一种。根据旋翼平衡反扭矩的方式不同，通常把直升机分为单旋翼带尾桨（常规式）、共轴式双旋翼、纵列式双旋翼、横列式双旋翼等，其中单旋翼带尾桨式直升机由于结构简单、技术成熟、单机价格和使用成本低等原因成为当今直升机的主流形式，无论从机型类型到使用数量，单旋翼直升机都占有绝对优势。
[0003]然而，单旋翼直升机也存在一系列问题。比如尾桨造成功率消耗、尾桨事故率较高、尾桨还是直升机的振源和噪声源之一等等。除此之外，直升机今后的发展方向之一是高速化，而常规直升机由于旋翼是主要的升力面和操纵面，各个自由度之间存在明显的耦合现象，在大速度前飞时，旋翼前行桨叶区域存在激波限制，而后行桨叶区域存在迎角失速限制，这样“水深火热”的状态导致了常规构型的直升机巡航速度一般很难突破300km/h。

技术实现思路

[0004]为了解决上述问题，本技术提出一种双拉力交叉式复合高速直升机，采用双拉力螺旋桨和交叉式双旋翼进行操纵来实现对于飞行器各个自由的操纵，以解决常规构型直升机巡航速度低，尾桨造成功率消耗、尾桨事故率较高等问题。
[0005]本技术是这样实现的：
[0006]一种双拉力式交叉式复合高速直升机，包括机身结构，所述的机身结构上端左右对称设置有交叉式旋翼系统，对称设置的交叉式旋翼系统上的旋翼为倾斜对称放置，左右两副旋翼初始相位角相差90
°
，且两副旋翼永不相交、独立工作；
[0007]所述的机身结构两侧设置有机翼，机翼的端部设置有拉力螺旋桨，通过对左右两幅拉力螺旋桨进行差动进行航向控制，所述的机身结构尾部上端设置有垂尾，通过对垂尾2进行操纵进行航向控制；所述的机身结构尾部两侧设置有平尾，通过对平尾3的操纵进行俯仰控制。
[0008]进一步，所述的机身结构两侧还设置有滑橇式起落架。
[0009]进一步，为保证旋翼之间的转动协调性，由动力系统输出的扭矩利用齿轮传动除此之外，它们通过桨毂系统及传动系统与机身相连，与普通直升机连接方式相似，其上有挥舞铰，摆振铰等结构，也有自动倾斜器，通过操纵总距和进行周期变距对飞行器的自动倾斜器进行操纵，从而实现对飞行器的操纵。
[0010]进一步，所述的对称设置的拉力螺旋桨产生拉力提供直升机向前的前进力；所述的机身结构采用雷达吸波复合材料。这种材料将雷达波能量转化为其他形式的能量耗散，机身具有很好的气动效能。
[0011]本技术与现有技术的有益效果在于：
[0012]1.能够垂直起降和高速前飞：本技术融合了交叉式双旋翼直升机和固定翼飞机的优点，几乎不需要跑道就能够垂直起降，除此之外还能够高速前飞，相较于传统旋翼飞行器，它能够更快到达目标地点，从而满足更高的目标需求；
[0013]2.操纵方式简单且多样：本技术相较于传统旋翼飞行器，具有操纵方式多样且简单的特点，它能够对平垂尾，双拉力螺旋桨和交叉式双旋翼进行操纵来实现对于飞行器各个自由的操纵，与此同时，由于操纵方式的多样性，本技术可以比较方便的减少各个自由度操纵时的耦合情况，因此操纵方式更为简便；
[0014]3.抗侧风能力强，载重量大，悬停效率高：由于交叉式双旋翼倾斜放置，旋翼旋转在产生升力的同时也会产生向两侧的侧向力，因此在遇到侧风或者侧向扰动时，我们可以通过对交叉式双旋翼进行操纵来保证飞行器稳定性；与此同时，相较于单旋翼带尾桨直升机，该技术载重量大，悬停效率高；
[0015]4.用途广：由于本技术的各种优点，这也保证了它较以往传统飞行器用途更广。
附图说明
[0016]图1是本技术一种双拉力交叉式复合高速飞行器的整体结构图；
[0017]图2是本技术一种双拉力交叉式复合高速飞行器的正视图；
[0018]图3是本技术一种双拉力交叉式复合高速飞行器的俯视图；
[0019]其中，1
‑
交叉式旋翼系统，2
‑
垂尾，3
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平尾，4
‑
机身结构，5
‑
拉力螺旋桨，6
‑
机翼，7
‑
滑橇式起落架。
具体实施方式
[0020]为使本技术的目的、技术方案及效果更加清楚，明确，以下列举实例对本技术进一步详细说明。应当指出此处所描述的具体实施仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
[0021]如图1~3所示，本技术的一种双拉力式交叉式复合高速直升机，包括交叉式双旋翼系统1，垂尾2、平尾3，机身机构4，拉力螺旋桨5，机翼系统6，滑橇式起落架7。所述的机身结构4上端左右对称设置有交叉式旋翼系统1，交叉式双旋翼系统1左右两副旋翼旋翼轴与飞行器中线成一定角度，从图1所述的正视图来看即两副旋翼均为倾斜对称放置，左右两副旋翼初始相位角相差90
°
，两副旋翼永不相交且独立工作。
[0022]本技术的机身结构4两侧设置有机翼6，机翼6的端部设置有拉力螺旋桨5，所述的机身结构4尾部上端设置有垂尾2，所述的机身结构4尾部两侧设置有平尾3。
[0023]为保证旋翼之间的转动协调性，由动力系统输出的扭矩利用齿轮传动除此之外，它们通过桨毂系统及传动系统与机身相连，其上有挥舞铰，摆振铰等结构，也有自动倾斜器，通过操纵总距和进行周期变距对飞行器的自动倾斜器进行操纵，从而实现对飞行器的操纵。
[0024]两拉力螺旋桨通过产生拉力提供向前的前进力。机身采用雷达吸波复合材料，这种材料将雷达波能量转化为其他形式的能量耗散，机身具有很好的气动效能。此外，本技术的机体系统充分利用承力结构铝件，以减轻结构重量，在对铝件布置时，尽量将一些传
递集中力的接头布置在相应的同一结构承力铝件上，以减少加强承力铝件的数量。起落架系统采用复合材料，与铝合金相比较，它的比强度、比刚度高，可大大减轻结构重量，而且破损安全性能好，成型工艺简单。
[0025]本技术的工作方法：
[0026]本技术作为一种可垂直起降的双拉力交叉式复合高速直升机，当直升机位于地面准备垂直起飞时，交叉式旋翼系统1上的两幅旋翼开始旋转，它们旋转方向相反，转速相同，以此来互相平衡反扭矩，并产生向上的升力，随着转速增加或总距增加，旋翼提供的升力大于飞行器重量时，飞行器离开地面，垂直起飞；
[0027]当直升机上升到一定高度时，两拉力螺旋桨5开始旋转，产生向前的拉力，此时直升机开始向前飞行，随着速度增加，机翼6产生的升力逐渐增加，此时可以降低旋翼的转速或者降低旋翼总距，以减少旋翼产生的升力以及功率消耗；同时随着速度增加，平尾3、垂尾2产生的空气动力逐渐增大，此时可以通过对平尾3的操纵进行俯仰控制，对垂尾2进行操纵进行航向控制；除此之外，还能通过对左右两幅拉力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种双拉力式交叉式复合高速直升机，包括机身结构（4），其特征在于，所述的机身结构（4）上端左右对称设置有交叉式旋翼系统（1），对称设置的交叉式旋翼系统（1）上的旋翼为倾斜对称放置，左右两副旋翼初始相位角相差90
°
，所述的左右两副旋翼旋转方向相反，转速相同，且左右两副旋翼永不相交独立工作；所述的机身结构（4）两侧设置有机翼（6），机翼（6）的端部设置有拉力螺旋桨（5），所述的机身结构（4）尾部上端设置有垂尾（2），所述的机身结构（4）尾部两侧设置有平尾（3）。2.根据权利要求1所述的一种双拉力式交叉式复合...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵猛，朱清华，吴远航，刘佳，王昊，张广林，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：新型
国别省市：