CN113086165B - 一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于直升机设计技术领域，具体涉及一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机。包括机身(100)、可变长度尾梁(200)、主旋翼(300)、尾桨(400)、起落架(500)；所述主旋翼(300)位于所述机身(100)正上方，所述起落架(500)位于所述机身(100)下方，所述可变长度尾梁(200)设置于所述机身(100)与所述尾桨(400)之间，可实现所述主旋翼(300)与所述尾桨(400)间距的调节。这种可变尾梁长度的无传动尾桨直升机具有悬停效率高、抗侧风能力强和前飞气动效率高等优点。

Description

一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机
技术领域
本发明属于直升机设计技术领域，具体涉及一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机。
背景技术
近年来，随着常规构型直升机朝着电动化方向发展，无传动电动尾桨的研制越来越受到广泛的关注。但受动力电池能量密度和能量效率的限制，电动尾桨走向实用必须提高能源使用效率，因此节约动力电池能源，延长电池续航时间是当前直升机总体设计最紧要的任务。
本设计方案为单旋翼带尾桨直升机提供了一种新的可变主、尾桨间距的结构形式，在巡航阶段保持主旋翼与尾桨最小安全距离，提高直升机前飞时的气动效率；在悬停时及高原使用时，加大主旋翼与尾桨间距，提高直升机悬停效率和抗侧风能力，减少能源消耗，从而能够有效间接延长电池的续航时间。目前尚未见国内外有相关技术方案公开。
发明内容
本发明的目的：针对现有技术中的不足，提供一种可提高无传动电动尾桨直升机悬停效率、抗侧风能力和气动效率的可变主、尾桨间距设计方案。
本发明技术方案:为了实现上述目的，一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，包括机身100、可变长度尾梁200、主旋翼300、尾桨400、起落架500；
所述主旋翼300位于所述机身100正上方，所述起落架500位于所述机身100下方，所述可变长度尾梁200设置于所述机身100与所述尾桨400之间，可实现所述主旋翼300与所述尾桨400间距的调节。
在一个可能的实施例中，所述可变长度尾梁200，包括尾梁前段201、尾梁前段滑块202、前段滑块锁止机构203、尾梁后段204、尾梁后段滑块205、后段滑块锁止机构206、作动器207；
所述尾梁前段201前端与所述机身100通过紧固装置固定连接，其后端与所述尾梁后段204前端通过所述尾梁前段滑块202滑动连接；所述尾梁前段滑块202固定在所述尾梁前段201后端，与尾梁后段204外部表面滑动接触；所述前段滑块锁止机构203固定在所述尾梁前段滑块202上，当所述尾梁前段滑块202滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述尾梁前段201内表面设置有滑槽，所述尾梁后段204外表面对应设置有滑槽，用于实现纵向滑动配合连接；所述尾梁后段滑块205固定在所述尾梁后段204前端，与尾梁前段201内部表面滑动接触；所述后段滑块锁止机构206固定在所述尾梁后段滑块205上，当所述尾梁后段滑块205滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述作动器207设置于所述可变长度尾梁200内部，其前端与所述尾梁前段201固定连接，其后端与所述尾梁后段204前端固定连接。
在一个可能的实施例中，所述可变长度尾梁200还包括电缆208，所述电缆208设置于所述可变长度尾梁200内部，用于将电力传输至尾桨舵机，其中一段通过紧固装置固定在所述尾梁前段201，其中另一段固定通过紧固装置在所述尾梁后段204。
在一个可能的实施例中，所述尾梁前段201内表面设置有多个滑槽，所述尾梁后段204外表面对应设置有多个滑槽。
优选的，所述尾梁前段201、尾梁后段204中滑槽数量可以是4,6,8中的一种，优选地，所述尾梁前段201、尾梁后段204中滑槽数量为6，且上下左右对称。
在一个可能的实施例中，所述主旋翼300与所述尾桨400间距应控制在150mm—600mm之间；所述主旋翼300与所述尾桨400可调节的间距范围在0—450mm之间。
在一个可能的实施例中，所述主旋翼300和所述尾桨400间距可以是无级调节仅前后端位锁止或多级调节限位锁止中的一种，优选地，所述调节间距为4级，每级150mm。
在一个可能的实施例中，所述作动器206可以选用液压作动器或电作动器中的一种。
在一个可能的实施例中，所述作动器206可以是一个安装在尾梁前后段内部上部或安装在尾梁前后段内部下部的一种。
在一个可能的实施例中，所述起落架500可以是滑撬式或轮式的一种。
本发明的有益效果：
本发明与常规构型直升机相比，这种可变尾梁长度的无传动尾桨直升机具有悬停效率高、抗侧风能力强和前飞气动效率高等优点。在巡航阶段保持主旋翼与尾桨最小安全距离，提高直升机前飞时的气动效率；在悬停时及高原使用时，加大主旋翼与尾桨间距，提高直升机悬停效率和抗侧风能力，减少能源消耗，从而能够有效间接延长电池的续航时间。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图
图2是本发明中可变长度尾梁200结构示意图
其中：
100-机身，200-可变长度尾梁，300-主旋翼，400-尾桨，500-起落架，201-尾梁前段，202-尾梁前段滑块，203-前段滑块锁止机构，204-尾梁后段，205-尾梁后段滑块，206-后段滑块锁止机构，207-作动器，208-电缆
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，包括机身100、可变长度尾梁200、主旋翼300、尾桨400、起落架500；
所述主旋翼300位于所述机身100正上方，所述起落架500位于所述机身100下方，所述可变长度尾梁200设置于所述机身100与所述尾桨400之间，可实现所述主旋翼300与所述尾桨400间距的调节。
如图2所示，所述可变长度尾梁200，包括尾梁前段201、尾梁前段滑块202、前段滑块锁止机构203、尾梁后段204、尾梁后段滑块205、后段滑块锁止机构206、作动器207；
所述尾梁前段201前端与所述机身100通过紧固装置固定连接，其后端与所述尾梁后段204前端通过所述尾梁前段滑块202滑动连接；所述尾梁前段滑块202固定在所述尾梁前段201后端，与尾梁后段204外部表面滑动接触；所述前段滑块锁止机构203固定在所述尾梁前段滑块202上，当所述尾梁前段滑块202滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述尾梁前段201内表面设置有滑槽，所述尾梁后段204外表面对应设置有滑槽，用于实现纵向滑动配合连接；所述尾梁后段滑块205固定在所述尾梁后段204前端，与尾梁前段201内部表面滑动接触；所述后段滑块锁止机构206固定在所述尾梁后段滑块205上，当所述尾梁后段滑块205滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述作动器207设置于所述可变长度尾梁200内部，其前端与所述尾梁前段201固定连接，其后端与所述尾梁后段204前端固定连接。
所述可变长度尾梁200还包括电缆208，所述电缆208设置于所述可变长度尾梁200内部，用于将电力传输至尾桨舵机，其中一段通过紧固装置固定在所述尾梁前段201，其中另一段固定通过紧固装置在所述尾梁后段204。
所述尾梁前段201、尾梁后段204中滑槽数量为6，且上下左右对称。
所述主旋翼300与所述尾桨400间距应控制在150mm—600mm之间；所述主旋翼300与所述尾桨400可调节的间距范围在0—450mm之间。
所述主旋翼300和所述尾桨400间距是多级调节限位锁止，所述调节间距为4级，每级150mm。
所述作动器206可以选用液压作动器或电作动器中的一种。
所述作动器206可以是一个安装在尾梁前后段内部上部或安装在尾梁前后段内部下部的一种。
所述起落架500可以是滑撬式或轮式的一种。
以上所述，仅为本发明的具体实施例，对本发明进行详细描述，未详尽部分为常规技术。但本发明的保护范围不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (9)

1.一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，包括机身(100)、可变长度尾梁(200)、主旋翼(300)、尾桨(400)、起落架(500)；
所述主旋翼(300)位于所述机身(100)正上方，所述起落架(500)位于所述机身(100)下方，所述可变长度尾梁(200)设置于所述机身(100)与所述尾桨(400)之间，以实现所述主旋翼(300)与所述尾桨(400)间距的调节；所述可变长度尾梁(200)，包括尾梁前段(201)、尾梁前段滑块(202)、前段滑块锁止机构(203)、尾梁后段(204)、尾梁后段滑块(205)、后段滑块锁止机构(206)、作动器(207)；
所述尾梁前段(201)前端与所述机身(100)通过紧固装置固定连接，其后端与所述尾梁后段(204)前端通过所述尾梁前段滑块(202)滑动连接；所述尾梁前段滑块(202)固定在所述尾梁前段(201)后端，与尾梁后段(204)外部表面滑动接触；所述前段滑块锁止机构(203)固定在所述尾梁前段滑块(202)上，当所述尾梁前段滑块(202)滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述尾梁前段(201)内表面设置有滑槽，所述尾梁后段(204)外表面对应设置有滑槽，用于实现纵向滑动配合连接；所述尾梁后段滑块(205)固定在所述尾梁后段(204)前端，与尾梁前段(201)内部表面滑动接触；所述后段滑块锁止机构(206)固定在所述尾梁后段滑块(205)上，当所述尾梁后段滑块(205)滑动至前端限位处或后端限位处时进行锁死；
所述作动器(207)设置于所述可变长度尾梁(200)内部，其前端与所述尾梁前段(201)固定连接，其后端与所述尾梁后段(204)前端固定连接；
在巡航阶段保持主旋翼与尾桨最小安全距离；在悬停时及高原使用时，加大主旋翼与尾桨间距。
2.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述可变长度尾梁(200)还包括电缆(208)，所述电缆(208)设置于所述可变长度尾梁(200)内部，用于将电力传输至尾桨舵机，其中一段通过紧固装置固定在所述尾梁前段(201)，其中另一段固定通过紧固装置在所述尾梁后段(204)。
3.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述尾梁前段(201)内表面设置有多个滑槽，所述尾梁后段(204)外表面对应设置有多个滑槽。
4.根据权利要求3所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述尾梁前段(201)、尾梁后段(204)中滑槽数量可以是4,6,8中的一种。
5.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述主旋翼(300)与所述尾桨(400)间距应控制在150mm—600mm之间；所述主旋翼(300)与所述尾桨(400)可调节的间距范围在0—450mm之间。
6.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述主旋翼(300)和所述尾桨(400)间距可以是无级调节仅前后端位锁止或多级调节限位锁止中的一种。
7.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述作动器(207)可以选用液压作动器或电作动器中的一种。
8.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述作动器(207)可以是一个安装在尾梁前后段内部上部或安装在尾梁前后段内部下部的一种。
9.根据权利要求1所述的一种主旋翼与尾桨间距可变的直升机，其特征在于，所述起落架(500)可以是滑撬式或轮式的一种。
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