边条(230)可以沿着直升机(300b)的尾撑(212)的接近侧的一部分延伸。多个涡流发生器(VGs 236)可以沿着尾撑的远离侧的一部分延伸。对于具有圆形横截面的尾撑，边条和VGs定位在尾撑的相应侧上、当从远端向前观察时在尾撑的水平面下方大约5度至15度处。对于具有非圆形横截面的尾撑，边条和VGs定位在尾撑的相应侧上、当从远端向前观察时在尾撑的下半部上曲率变化最大(例如，否则会发生气流分离)的位置上方约5至15度处。整流罩可以位于远离侧上、尾撑的上半部上，以形成不对称轮廓。以形成不对称轮廓。以形成不对称轮廓。
【技术实现步骤摘要】
具有抗扭矩系统的直升机、相关套件和方法
[0001]本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/US2016/040082、申请日为2016年6月29日的PCT申请并且于2018年1月29日进入中国国家阶段，申请号为201680044468.8，名称为“具有抗扭矩系统的直升机、相关套件和方法”。
[0002]本公开总体上涉及直升机，更具体地涉及改变直升机的空气动力学的抗扭矩装置。
技术介绍
[0003]传统单旋翼直升机具有提供升力的主提升旋翼(“主旋翼”)和提供用于对抗主旋翼的反扭矩并调节偏航对准的横向力的尾旋翼。主旋翼产生在直升机的尾撑周围流动的下洗气流。已知在尾撑的接近侧上包括边条以改变来自转动的主旋翼的下洗气流的流动，以便产生补偿力，该补偿力至少部分地抵消由主旋翼的转动产生的反扭矩。尾撑的“接近侧”是在转动过程中主旋翼桨叶接近的尾撑的一侧。
[0004]例如，美国专利第4,708,305号描述了一种用于控制主旋翼扭矩的系统，其降低了常规抗扭矩装置(例如尾旋翼)的功率和尺寸需求。通过破坏在机身周围流动的主旋翼下洗气流来产生扭矩反力。特别地，通过定位在尾撑的接近侧上特定位置处的边条将下沉气流从机身表面分离。
[0005]美国专利第8,210,468号描述了一种用于直升机的稳定器系统，该直升机包括安装在尾撑的接近侧上的边条和改动的垂直稳定翼。稳定器系统的部件协作来改善直升机的操纵性(例如，增大横风耐受性)、减少疲劳(例如，尾撑疲劳、机身疲劳等)、改善爬升性能、改善巡航性能、提高控制安全系数及其组合等。
[0006]美国专利第8,985,503号教导了在尾撑的接近侧上的两个位置处定位边条。下边条从气流分离的位置或从尾撑下半部的外表面曲率的最大变化位置大致向下延伸。上边条从尾撑上半部的外表面曲率的最大变化位置大致向上延伸。美国专利第8,985,503号还教导了在尾撑的远离侧上包括整流罩。远离侧是主旋翼在转动过程中远离或离开的尾撑的一侧。整流罩位于尾撑的上半部。美国专利第8,985,503号还教导了在尾撑的远离侧上定位多个涡流发生器。涡流发生器定位在整流罩上，因此沿着尾撑的上半部的一部分延伸。美国专利第8,991,747号教导了一种与美国专利第8,985,503号教导的结构在某些方面类似的结构。
技术实现思路
[0007]一种直升机，具有从直升机的机身部向后延伸的尾撑。尾撑包括接近撑侧和远离或离开撑侧，其分别在尾撑的垂直平面的相对侧上垂直地延伸。直升机包括主旋翼，主旋翼布置成在主旋翼在主旋翼转动方向上的多圈转动中的每圈转动中越过尾撑远离或离开撑侧之前，越过尾撑的接近撑侧。
[0008]通过分析和/或测试，申请人认识到，边条的存在以及在尾撑的接近侧上定位边条能够对性能产生有利的影响。同样地，申请人认识到，在尾撑的远离侧上定位涡流发生器能够对性能产生有利的影响。申请人还认识到，包括整流罩以及正确定位的板条和涡流发生器可以进一步有利地影响性能。
[0009]边条、涡流发生器和/或整流罩的优选构造取决于尾撑的形状。
[0010]对于具有圆形横截面的尾撑，优选构造包括：边条，其位于尾撑的接近侧上、尾撑的下半部，定位在沿尾撑的长度观察时在尾撑的水平面下方大约5度至15度处。对于具有圆形横截面的尾撑，优选构造包括：涡流发生器，其位于尾撑的远离侧、尾撑的下半部，定位在沿尾撑的长度观察时在尾撑的水平面下方大约5度至15度处。可选的整流罩可以位于尾撑的远离侧的上半部，从而例如在尾旋翼驱动轴罩和尾撑的远离侧之间提供平滑的过渡，或代替现有的尾旋翼驱动轴罩。可选地，上边条可以和具有圆形横截面的尾撑一起使用。上边条可以位于尾旋翼驱动轴罩与尾撑接合或相交处大约两英寸内。
[0011]对于具有非圆形(例如，椭圆形或长圆形)横截面的尾撑，优选构造包括：边条，其位于尾撑的接近侧、尾撑的下半部，定位在沿尾撑的长度观察时曲率半径变化最大的位置或在不存在边条的情况下会发生气流分离的位置上方大约5度至15度处。替选地，对于具有非圆形(例如，椭圆形或长圆形)横截面的尾撑，第一边条位置可以是其中第一边条的直立腿垂直于撑表面并且与水平面(例如，水平轴线或中平面)成大约10度至大约 16度、或更优选大约13度至大约14度的位置，其中直立腿与第一边条的基部成大约直角，第一边条的基部将第一边条附接到尾撑。对于具有非圆形(例如，椭圆形或长圆形)横截面的尾撑，优选构造包括：涡流发生器，其位于尾撑的远离侧、尾撑的下半部，定位在沿尾撑的长度观察时曲率半径变化最大的位置或在不存在涡流发生器的情况下会发生气流分离的位置上方大约5度至15度处。可选的整流罩可以位于尾撑的远离侧的上半部，从而例如在尾旋翼驱动轴罩和尾撑的远离侧之间提供平滑的过渡，或代替现有的尾旋翼驱动轴罩。尽管上边条可以与不过度伸长的非圆形尾撑一起使用，但优选在具有伸长的非圆形横截面的尾撑的情况下省略。
[0012]如本文所述，定位在尾撑的下半部上的边条具有类似于机翼上延伸的襟翼的作用，从而使接近侧上的压力相对于尾撑的远离侧上的压力增加。如本文所述，定位在尾撑的下半部上的涡流发生器促进了主旋翼下洗气流的气流附着，从而减小了尾撑的远离侧上的压力。在尾撑的远离侧上采用整流罩来产生不对称轮廓可以促进尾撑的远离侧上的气流附着，并且可以改善性能和/或直升机的稳定性和/或性能。
[0013]本文所述的各种反扭矩结构和技术可以显著减少驱动尾旋翼所需的动力的量、可以允许减小尾旋翼或甚至垂直稳定翼的尺寸、可以增加承载能力和/或提供其他优点。
[0014]在销售、出租或交付给客户之前，原始设备制造商(OEM)或供应商可以在制造直升机的过程中安装边条、涡流发生器和/或整流罩。替选地，可以在制造直升机之后，例如在销售、出租或交付给客户之后，安装边条、涡流发生器和/或整流罩。边条、涡流发生器和/或整流罩可以作为售后套件提供，售后套件包括用于说明在尾撑上定位和安装的说明书。说明书可以特定于直升机的制造和型号，或可以提供基于尾撑的横截面轮廓的位置规格信息。
[0015]一种直升机可以概括为包括：机身；主旋翼，其耦接到机身并且在运行中相对于机身沿第一转动方向转动；发动机，其由机身承载并且被驱动地耦接以使主旋翼相对于机身
沿第一转动方向转动；从机身向后延伸的尾撑，尾撑具有接近侧和远离侧，接近侧是当沿第一转动方向转动时主旋翼接近的尾撑的一侧，远离侧是当沿第一转动方向转动时主旋翼远离的尾撑的一侧，远离侧跨越尾撑的宽度与接近侧相对，尾撑的接近侧具有绕中心线的恒定的曲率半径，尾撑具有上半部、下半部和在尾撑的上半部与下半部之间延伸的水平面；以及从尾撑的接近侧向外延伸的第一边条，第一边条以大约5度至15度的角度定位在尾撑的水平面下方，该角度是在水平面、中心线和从中心线向第一边条延伸的轴线之间测量的。
[0016]直升机还可以包括：从尾撑的远离侧向外延伸的至少一个涡流发生器，至少一个涡流发生器以大约5度至15度的角度定位在尾撑的水平面下方，该角度是在水平面、中心线和从中心线延伸到本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种直升机，包括：机身；主旋翼，其耦接到所述机身并且在运行中相对于所述机身沿第一转动方向转动；尾撑，其从所述机身向后延伸，所述尾撑具有接近侧和远离侧，所述接近侧是当沿所述第一转动方向转动时所述主旋翼接近的所述尾撑的一侧，所述远离侧是当沿所述第一转动方向转动时所述主旋翼远离的所述尾撑的一侧，所述远离侧跨越所述尾撑的宽度与所述接近侧相对，所述尾撑具有绕尾撑中心线的非圆形横截面轮廓，所述尾撑具有上半部、下半部和在所述尾撑的上半部与下半部之间延伸的水平面；以及边条，其从所述尾撑的接近侧向外延伸，所述边条定位在所述尾撑的水平面下方、根据所述非圆形横截面轮廓的形状否则会发生气流分离的位置上方5度至15度的位置处。2.根据权利要求1所述的直升机，其中所述否则会发生气流分离的位置与所述接近侧的非圆形横截面轮廓的曲率变化最大的位置一致。3.根据权利要求1所述的直升机，还包括：从所述尾撑的远离侧向外延伸的至少一个涡流发生器，所述至少一个涡流发生器定位在所述尾撑的水平面下方、根据所述非圆形横截面轮廓的形状否则会在远离侧发生气流分离的位置上方5度至15度的位置处。4.根据权利要求3所述的直升机，其中所述尾撑具有纵向轴线，所述第一边条是改装边条并且平行于所述尾撑的纵向轴线延伸，所述至少一个涡流发生器不平行于所述尾撑的纵向轴线延伸。5.根据权利要求1所述的直升机，还包括：整流罩，其耦接在所述尾撑的远离侧上，以在所述尾撑的接近侧和远离侧之间产生不对称。6.根据权利要求5所述的直升机，还包括：尾旋翼，其沿着所述尾撑定位并且在运行中沿尾旋翼转动方向转动；尾旋翼驱动轴，其驱动地耦接到所述尾旋翼；以及尾旋翼驱动轴罩，其沿着所述尾撑延伸并且可移除地覆盖所述尾旋翼驱动轴。7.根据权利要求6所述的直升机，其中所述尾旋翼驱动轴罩具有顶点，所述整流罩从所述尾旋翼驱动轴罩的顶点向下延伸到所述水平面与所述尾撑的远离侧相交的地方。8.根据权利要求7所述的直升机，其中，所述整流罩在所述尾旋翼驱动轴的顶点与所述尾撑的远离侧之间提供与不具有整流罩相比更平滑的过渡。9.根据权利要求1所述的直升机，其中随着所述尾撑从所述机身到所述尾撑的远端被穿过，所述尾撑的厚度逐渐减小，所述尾撑在所述机身的垂直平面中以非直角从所述机身延伸出，并且所述尾撑的水平面不与地面或所述机身的水平面平行。10.一种制造直升机的方法，所述直升机具有：机身；主旋翼，其耦接到所述机身并且在运行中相对于所述机身沿第一转动方向转动；发动机，其由所述机身承载并且被驱动地耦接以使所述主旋翼相对于所述机身沿所述第一转动方向转动；以及从所述机身向后延伸的尾撑，所述尾撑具有接近侧和远离侧，所述接近侧是...
【专利技术属性】
技术研发人员：迈克尔，
申请(专利权)人：BLR航空有限公司，
类型：发明
国别省市：
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