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用动直接推进旋翼变停翼的直升机

阅读:496发布:2020-10-19

专利汇可以提供用动直接推进旋翼变停翼的直升机专利检索,专利查询,专利分析的服务。并且一种用动 力 直接推进旋翼变停翼的 直升机 ,涉及 涡轮 机、 内燃机 和航空器技术领域,它是用抗 离心力 的 涡轮机 装到短轴套和中空定轴上,紧固于旋翼大梁上,短轴与中空定轴内的护管连动,燃油管在护管内,控制线嵌入护管中,穿到中空定轴下,顺大梁到旋翼根处,或用正反转内燃机和桨 直接驱动 有拉撑杆的两叶对称旋翼,旋翼轴套装到有 轴承 的中空定轴上,一同紧固于飞机 重心 背上,管线从中空定轴中穿过,到 机身 ,靠飞机翼下或机身动力配合,提供转向、 定位 和推进控制,这样就组成了旋翼变停翼的直升机。,下面是用动直接推进旋翼变停翼的直升机专利的具体信息内容。

1.一种用动直接推进旋翼变停翼的直升机,其特征是,用抗离心力涡轮机(1),也能用正反转桨和内燃机(1)直接驱动有拉撑杆(2)的两叶对称旋翼(5),桨扇或涡轮机(1)用短轴套和中空定轴装到旋翼根侧背上,由液压系统控制桨扇或风扇涡轮机变推进方向,管线穿过中空定轴(7)到旋翼大梁中控制系统。若是正反转内燃机就直接紧固于旋翼根侧(5),所有管线从大梁内穿到旋翼根轴处(3),旋翼轴套(4)装到有轴承的中空定轴(7)上,旋翼轴套(4)与旋翼根轴(3)和拉撑杆(2)铰接,中空定轴底座(7)紧固于机身(13)重心背上,管线穿到底座下,接控制系统,靠机翼下动力(16)或机身动力提供转向、定位及推进控制,组成能垂直起降,又能使旋翼变停翼的直升机。
2. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,正反转内燃机为二冲程分层的稀燃动力(1),单向进气(17)设置在扫气孔处(22),经两侧气道(20)通气腔,化油器式 有中路长气道(19)的中上位置靠近空气单向阀(17)侧有浓混合气 单向进气阀(18),各种单向进气阀(17) (18)外的节气都连动, 使缸内的空气屏蔽混合气,实现清洁扫气和稀薄燃烧。也能取消全部 节气门和中路长气道(19),在排气孔关闭后,用缸内直喷燃料的方式, 实现清洁扫气和稀薄燃烧。
3. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,用正反转二冲程内燃机为动力(1)能缸内直喷燃料,喷油 嘴偶件渗漏的微量燃料用油管直接通入扫气道中。还有涡轮机(1)为 动力,也同样是把喷射渗漏或剩余的燃料直接送到压气机入口处或压 气机与燃烧器前的区间段,使其能随空气进入机内被燃烧。
4. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,旋翼根轴(3)与旋翼大梁内短轴同心,旋翼根轴(3)与 轴套(4)顶铰接,拉撑杆(2)与旋翼大梁内的短轴铰接,拉撑杆(2) 的另--端与轴套(4)下部铰接,并装到有轴承的中空定轴(7)上, 组成能旋转又能变停的旋翼升力系统。
5. 根据权利要求4所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,轴套底部滑动键段中有旋翼变距定器(ll),其底部内有 锁定嵌键(9),中空定轴底座(7)上有加粗直径的键槽段(12)同锁 定嵌键(9)对应,由播板控制系统锁定。旋翼变距锁定器(11)的外 圆处有滑槽和滑环系统,由播叉或挟持播叉控制系统,实现上下滑动 的变距控制。
6. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,驱动旋翼(5)的涡轮机(1)用短轴系统紧固上,在旋翼(5)根侧的涡轮(1)机能靠液压系统转动方向,对飞机起调节推进 方向的作用,联接受控与下面原理相同,两叶旋翼(5)之间的下部是 中空定轴(7)也同样穿转动输油管(15)、护管(10)与轴套(4)连 动、油门拉线、电线、及涡轮机(1)转向液压阀拉线,或内燃机(1) 的混合气管和油门拉线等到底座下面,露出有键槽段(12)的护管(10), 线类接滑环,由夹持播叉控制或压刷导电,转动输油管(15)通转 动输油管连接器(6),如果是混合气转管,其下装有化油器,实现燃 料输送和功能控制。
7. 根据权利要求6所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,利用输油泵压驱动旋翼上的涡轮机(1)转向或蟝旋桨变距, 控制是由液压阀实现的,利用燃料输油泵的压力驱动液压缸,使抗离 心力的桨扇或风扇涡轮机(1)在旋翼(5)变停翼时能控制推进方向, 和螺旋桨能实现变距。
8. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,飞机翼两侧的涡轮机(16)要用机翼(14)面遮蔽旋翼(5) 的下洗流,机翼两侧的涡轮机(16)与旋翼(5)上动力(1)平面的 气流错开。
9. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,装在机翼(14)或飞机身上涡轮机(16)或内燃机产生的 气流要吹过尾翼,并提供推进或反推及转向和定位,实现姿态控 制和旋翼变停翼的飞行。
10. 根据权利要求1所述的用动力直接推进旋翼变停翼的直升机, 其特征是,用抗离心力涡轮机(1)直接驱动的旋翼能与亚音速飞机组 合,旋翼变停翼时,能实现斜停翼和横停翼,使直升机在低速至亚音 速范围内都有良好气动性能。

说明书全文

用动直接推进旋翼变停翼的直升机技术领域本发明涉及涡轮机、内燃机和航空器技术领域。 背景技术目前能垂直起降又能使旋翼变停翼的直升机,是美国专利号码5454530,用低涵道比的涡轮扇动力喷出的压力热气流,在尾喷口 有两个管道, 一边拐弯通过中空轴到两叶旋翼内扁通道,最后拐弯从 旋翼尖横向喷出,另一边直通向尾后矢量或多向喷口,实现转向和姿 态控制。当升到一定高度和速度后,阻隔通旋翼的压力热气流,使热 气流直接向后喷射,等旋翼转速很慢后变停翼飞行。也能在两叶旋翼 的根处各装一台动力,让动力的气流拐弯经旋翼内扁通道,最后拐弯 从旋翼尖横向喷出,提供升力。缺点是,只能使用单一的低涵道比的 涡轮风扇动力,压力热气流有散热损失,拐弯有流动损失,机身对旋 翼有气动阻力,共约有30%的推力损失,数百度的高温使旋翼为保持 可靠性而减小了直径,造成了旋翼面积载荷和使用费高的问题。更重 要的是不能使用桨扇或风扇涡轮机,还有适合轻型或小型旋翼变停翼 直升机使用,有巨大降低排放潜力的,能正反转的二冲程内燃机。美 国专利号码6513464,能正反转的二冲程低排放内燃机,适合装到旋翼上,距根侧留有一定距离,能直接推进旋翼转动,优点是,能实现 分层的稀薄燃烧和低排放。缺点是,结构复杂,功重比低。还有旋翼

上动力的燃料供给和各种控制线,怎样通过轴联接受控的问题。 发明内容本发明的目的就是提供一种动升力系统,使用能抗离心力的桨扇 或风扇涡轮机,也能用正反转的二冲程低排放内燃机,直接推进旋翼, 并能变停翼飞行。靠改进的换扫气系统降低排放,实现降低气动损失 和使用费的目的,从而解决旋翼变停翼直升机的发展问题。本发明的目的是这样实现的,把抗离心力的桨扇或风扇涡轮机紧 固于短轴套上并装到中空短定轴上,桨扇或风扇涡轮机的喷油系统渗 漏或剩余的燃油直接通入压气机燃烧器之前的断中,定轴底座紧固、于旋翼根侧大梁上,与旋翼根之间保持一定距离,桨扇或风扇涡轮机 的输油管为轴心,同嵌有拉线和电线的护管一起穿进中空定轴, 到底座下面,露出的护管上有固定滑环与电线连接,并压有刷,护 管上还有键槽段,能上下移动的滑环接油门拉线,由夹持播叉控制, 最下面是转动输油管连接器,输油管用螺旋环绕方法防止旋翼变距时 受损,短轴套安装到定轴上,使用蠊母拧紧,短轴套底部有驱动桨扇 或风扇涡轮机转向的液压缸,是由输油分管提供液压力,靠控制。 在两叶对称旋翼根侧,两台顺向的桨扇或风扇涡轮机各自装在一旋翼 上,输油管、转向阀、油门拉线和电线,顺大梁通到旋翼根轴的轴套 处,用与轴套连动的护管定位共同穿入旋翼中空定轴,到底座下面, 护管与短轴套连动。旋翼根轴与旋翼大梁内的短轴同心,旋翼根轴与 轴套上端铰接,拉撑杆与旋翼大梁内的短轴铰接,拉撑杆另一端与轴 套下端铰接,轴套装到中空定轴上,定轴底座紧固于机身重心背上, 底座根部有加粗直径的键槽段,其对应位置是轴套底部安装的旋翼变

定器底部,内有嵌键,由播板控制嵌键锁定。旋翼变距锁定器能 在轴套键段上下滑动,外圆有滑动槽或滑环,由播叉或挟持播叉控制, 中空定轴底座下露出的护管上,有接电线的定滑环,上压有碳刷。还 有在键槽段中装移动滑环,接油门拉线或桨扇或风扇涡轮机转向阀拉 线。在两个有驱动的旋翼之间,能装一或两对无动力的随动旋翼桨叶, 从而确保气动升力性能。若使用二冲程正反转缸内直喷内燃机和变距桨推进旋翼时,螺旋 桨要能正反转工作。活塞的往复运动方向与离心力正反方向平行,并 把单向进气阀设置在扫气孔处,簧片开关方向要与离心力的方向垂 直,防止活塞和相关零件及簧片受离心力的影响。单向进气阀外可装 空气滤清器,这样吸入的空气能把含机油的空气从管道推进气腔, 扫气时靠近扫气孔的空气先行,含微量机油的空气随后,使含机油的 空气免于逃逸,在扫气孔关闭后,开始喷射燃油,喷油嘴偶件渗漏的微量燃料用油管引入扫气管道中,空燃比在20-40左右,怠速用停部 分缸喷油的主法,电磁点火器有正反转工作能力。变距桨的驱动是利 用输油泵压实现,有分支油管并靠阀控制,所有管线都穿过中空定轴 内,油管外套有护管,各控制线嵌入护管壁内,直到底座下面。也能 用化油器式正反转二冲程内燃机,蟪旋桨也要能正反转工作,单向进 气阀都同样装在扫气孔处,混合气单向阀装到中路长存扫气管的中上 位置,靠近空气单向阀侧,所有单向进气阀上的节气门都与中路的浓 混合气节气门同步控制,这样就能利用屏蔽的方法,使扫气时无混合 气逃逸,并实现稀燃,较粗的浓混合气管和护管及控制线也同样穿 过中空定轴下,底部通化油器接口。若是缸内直喷内燃机,较粗的浓

混合气管就使用较细的转动输油管,底部通化油器位置就是转动输油 管连接器。旋翼根轴处有分流接头,通到旋翼的内燃机上。

把上述动升力系统的中空定轴底座安到飞机重心背上,两侧主翼 下涡轮机应有反推功能,活塞桨或涡桨有正负变距功能,气流要过尾翼,在升空后提供转向及定位。若是涡轮动力,在升空后, 一边 控制方向升空, 一边前飞到机翼有力时,收抗离心力桨扇或风扇涡轮 机油门,等转动很慢后,旋翼斜锁定,逆向桨扇或风扇涡轮就近拉 动液压阀,正向桨扇或风扇涡轮机也拉动液压阀,小角度转动,同时 也推旋翼变距到零位,都正直推进后加油门,使斜停翼与亚音速飞机 组成了亚音速直升机。垂直降落时,先保持高度,减至较低速度,收 旋翼上桨扇或风扇涡轮机油门,把逆向桨扇或风扇涡轮机转回原位, 放开锁定,正向桨扇或风扇涡轮机也退回原位,加其油门,在提旋翼 上升变距,靠飞机两侧翼下能反推涡轮机的配合安全落地。在有跑道 .的地方,就用锁定旋翼为横或斜式方式,直接滑跑起飞。若用正反转 内燃机驱动旋翼,用传统拉重比就能使带螺旋桨的动力升力系统把直 升机升空,并由机翼下动力控制桨正负变距提供定位及转向和推进, 当机翼升力到一定程度后,停断旋翼上内燃机供油,并推旋翼变距回 零,这时,只靠机翼动力推进,当旋翼转动极慢时锁定,使旋翼横置 于机身上,加其油门,处于风车状的桨立刻产生推进动力, 一正一反 共同做功。垂直降落时,收旋翼上动力油门,停断逆向动油门,放开 锁定,当旋翼被正向动力推进低速转动时,逆向动力在气流作用下,从反转变为正转,这时加旋翼上两台动力油门,并提旋翼变距,使直 升机着陆,若安在空中旋翼上有那台动力故障时,用桨变距阀控制顺

桨,变停翼滑落着陆或让旋翼利用地效垂直落地。旋翼的推进动力与定翼的的推进动力是分层的,旋翼的直径大于定翼的翼40%左右综合性能较好。使用内燃机为推进动力的旋翼,每 个叶上能用一至多台内燃机共同驱动一套能正反转的螺旋桨。不论机 身或定翼的推进动力如何安装,都要让气流吹过水平尾翼来控制飞行 姿态。飞机翼两侧的涡轮机要用翼面遮蔽旋翼的下洗流,机身两侧的 涡轮机与旋翼动力上的气流平面错开。飞机翼两侧的螺旋桨无法错开 旋翼的下洗流,机身两侧的螺旋桨与旋翼动力上的气流平面,可以有 少部分重叠。由于采用了上述技术方案,本发明使用涡轮风扇或桨扇为动力, 用拉撑杆降低了旋翼面积载荷,使其不随起飞重量的增大,而提高旋 翼的重量比例,也合理的匹配了动力,并避免了压力热气流的散热和 拐弯流动及机身对旋翼的气动阻力损失,保持了传统的飞机气动布 局,机翼或机身动力的反推功能,克服了涡轮机响应性差的问题,客 机可变重量与低涵道比涡轮风扇动力的旋停翼直升机约等,在40%左 右。也能用活塞式二冲程能正反转的内燃机,每个叶上能用一或多台 内燃机共同驱动一套蟪旋桨,螺旋桨要能正反转工作。在保持较髙功 重比的前提下,能装空滤和削音器,能稀薄燃烧而降低了热负荷,改 进了单向进气阀的位置,解决了扫气短路问题,配桨装到旋翼上,使 旋翼变停翼直升机的可变重量达1/3,另外,还能直接驱动连续转动 的旋翼,引发出廉价实用的单旋翼直升机,可变重量超过50%。各方案都使用了中空定轴和轴套及随动护管,并把动力用的管线

从轴内穿过,实现燃料输送和动力控制,没有了传统直升机的倾斜器 和尾传动及尾桨,自然就成倍提髙了使用寿命和舒适度,也成倍的降 低了使用费,从超轻型到超重型都适合工业制造,旋翼上的横向气流 具有抗涡环的能力。实现了安全经济实用方便高效的目的。缺点涡轮 风扇或桨扇为动力的旋翼变停翼直升机,在速度方面都小于低涵道比 涡轮风扇动力的旋停翼直升机。还要研制抗离心力的涡轮风扇或涡轮 桨扇旋动力。而正反转二冲程低排放内燃机的旋翼变停翼直升机,在 速度方面就更小于低涵道比涡轮风扇动力的旋停翼直升机。还有旋翼 上的动力,特别是活塞动力,在旋翼旋转状态飞行时飞行阻力较大。 另外还有旋翼变停翼过程中,旋翼上的动力不能提供推进力。 附图说明图1是本发明的结构示意图: 图2内燃机扫气结构示意图。图中1动力、2拉撑杆、3旋翼根轴、4轴套、5旋翼、6转动输 油管连接器、7中空定轴底座、8滑环、9锁定嵌键、IO护管、11旋 翼变距锁定器、12键槽段、13机身、14机翼、15转动输油管、16 定翼或机身动力的涡轮机、17单向空气阀、18混合气单向阀、19中 路长气道、20两侧气道、21中空定轴,22扫气孔。具体实施方式下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 如图1所示,本发明是用动力1安装到旋翼5上,旋翼根轴3与 轴套4铰接于轴套4顶部,旋翼大梁内短轴与拉撑杆2铰接,拉撑杆 2轴套4下面铰接,轴套4装到有轴承的中空定轴21上,由中空定

轴底座7紧固于飞机重心背上,转动输油管15由护管10定固于轴套 4顶部,护管厚壁内嵌油门拉线,电线及液压阀拉线等,共同穿过中 空定轴21,到中空底轴7下边到底座,护管10露出段上有滑环8, 各自接电线,油门拉线、液压拉线,由夹持播叉控制,护管10下面 是转动输油管或浓混合气管15接转动输油管连接器或化油器6,靠 机翼下外侧涡轮机16的推进或反向推进实现空中定位和转向及前 行,管线从轴套顶部分开顺旋翼大梁到动力1底部,并与旋翼大梁的 配合与上述原理相同,用短轴套和中空定轴连固,输油也还需二次连 接,经转动输油管连接器后同护管及油门拉线穿到动力1上,短轴套 有液压驱动转向装置,由液压阀控制,油门拉同样由护管下的滑环连 接。在中空定轴底上有键槽段12对应于旋翼变距锁定器11底内有锁 定嵌键9,旋翼变距器套在轴套底键槽段12,由槽叉控制,锁定嵌键 9由播板控制。图中若是浓混合气管该画粗些。图中动力是指涡轮风 扇或涡轮桨扇及内燃机,短定轴和短轴套系统与旋翼下的定轴和轴套 系统相同,就没有画。若是换内燃机,该画有螺旋桨。如图2所示,本发明是用单向空气阀17安装到扫气孔22处,混 合气单向阀18位于中路长气道的中心处,靠近单向空气阀17,两侧 气道20通泵气腔,这样在扫气时空气就会屏蔽混合气,实现稀燃。

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