CN202828092U - 自主旋翼无尾桨直升飞机 - Google Patents
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Abstract
自主旋翼无尾桨直升飞机，对称安装的一对机翼(1)上分别安装发动机(4)，其发动机(4)轴垂直于机翼(1)长度方向的中线，在发动机(4)轴前端安装螺旋桨(22)，两侧机翼(1)连接在毂盘(14)上，而毂盘(14)通过主轴(3)安装在万向节(5)上方，万向节(5)安装在机架(17)上方。发动机作为两块机翼动力不以机架或机舱为支点，因此不会产生反转扭力，使得直升机整体结构减省复杂笨重的传动机构及机尾平衡螺旋翼，为改进直升机现有构型，实现轻巧、安全、可靠性能显著改善。
Description
技术领域
本实用新型涉及直升飞机飞行动力结构或技术，尤其是自主旋翼无尾桨直升飞机。
背景技术
公知技术中，直升机飞行原理和结构与飞机不同，飞机靠它的固定机翼产生升力，而直升机是靠它头上的螺旋桨桨叶旋转产生升力。直升机的结构和飞机不同，主要由旋翼、机身、发动机、起落装置和操纵机构等部分组成。根据螺旋桨个数，分为单旋翼式、双旋翼式和多旋翼式。单旋翼式直升机尾部还装有尾翼，其主要作用：抗扭，用以平衡单旋翼产生的反作用力矩和控制直升机的转弯。直升机最显眼的地方是头上窄长的大刀式的旋翼，一般由2～5片桨叶组成一副，由1～2台发动机带动，其主要作用：通过高速的旋转对大气施加向下的巨大的力，然后利用大气的反作用力，相当与直升飞机受到大气向上的力，使飞机能够平稳的悬在空中。
直升飞机的大螺旋桨旋转产生升力平衡重力。直升飞机的桨叶大概有2-3米长，一般有5叶组成。普通飞机是靠翅膀产生升力起飞的，而直升飞机是靠螺旋桨转动，拨动空气产生升力的。直升飞机起飞时，螺旋桨越转越快，产生的升力也越来越大，当升力比飞机的重量还大时，飞机就起飞了。在飞行中飞行员调节高度时，就只要通过改变大螺旋桨旋转的速度就可以了。而空气的流速只有来自于发动机所带的螺旋桨对空气的作用，当然从这里分析能量也是守衡的。直升机的机翼是利用自主旋翼的攻角在高速运动时产生的向下的漩涡气流抬升自己的。
直升机的头部的大螺旋桨，也叫旋翼，尾部也有一个尾桨，尾桨分为推进式和拉进式，主要为了抵消旋翼旋转时产生的反向扭力。但是如果是共轴机或者横列以及纵列旋翼实际上都是利用另一幅旋翼来均衡反向扭力，基本原理差不多，直升机发动机驱动旋翼提供升力，旋翼的升力工作原理实际上和固定翼飞机的机翼一样，只是直升机旋翼是在发动机驱动下，主动与空气接触产生升力，把直升机举托在空中。在旋翼保持一定的升力迎角旋转时上下旋翼面由于空气流动速度不同，会有压力差产生，而下翼面在保持正迎角的同时，由于受到空气冲击阻力，旋转时对空气本身也会产生向下的空气压力。
直升机旋翼的独特驱动机构，主要靠它的倾斜器和变距机构来完成，在大部分飞行状态时候，旋翼的迎角是在每周不停的改变着，通过不断的改变旋翼不同角度的迎角，使直升机可以悬停，前后左右飞行自如，因此可以实现垂直起飞及降落，不过它的结构复杂， 而且运行过程中，旋翼变距机构以及倾斜器机构始终在非常高频率的动作下，故障率相对固定翼飞机来说，要多出不少。
直升机可以垂直起降，但是的旋翼由于受到翼尖旋转速度的限制，翼尖在旋转状态下，不能超过音速，否者噪音和振动极大，所以目前直升机几乎没有超过400km/h的，不过直升机灵活多变的速度选择可以使它从事很多种极其复杂的工作。
传统的直升飞机都是由螺旋桨作为空气升力部件，它是由机舱内的发动机通过传动机构提供被动力，由于是以机舱为动力支点必然造成机舱向螺旋桨旋转反方向的转动，为了克服这一问题就还得要有尾部平衡螺旋翼及复杂的传动机构来解决，这就造成传统直升飞机非常的笨重。因为直升飞机如果只有大螺旋桨旋，那么根据动量守衡，机身就也会旋转，因此直升飞机就必须要一个能够阻止机身旋转的装置。而飞机尾部侧面的小型螺旋桨就是起到这个作用，飞机的左转、右转或保持稳定航向都是靠它来完成的。同时为了不使尾桨碰到旋翼，就必须把直升飞机的机身加长，所以，直升飞机有一个像蜻蜓式的长尾巴。
发明内容
本实用新型的发明目的是提供一种自主旋翼无尾桨直升飞机，应用该结构后可以消除机身反向自旋的扭力，并进一步为改进直升机现有构型提供可能。
本实用新型的发明目的是通过如下技术措施实现的：对称安装的一对机翼上分别安装发动机，其发动机轴垂直于机翼长度方向的中线，在发动机轴前端安装螺旋桨，两侧机翼连接在毂盘上，而毂盘通过主轴安装在万向节上方，万向节安装在机架上方。
本发明的有益效果是：发动机作为两块机翼动力不以机架或机舱为支点，因此不会产生反转扭力，使得直升机整体结构减省复杂笨重的传动机构及机尾平衡螺旋翼，为改进直升机现有构型，实现轻巧、安全、可靠性能显著改善。
附图说明
图1是本实用新型结构示意图。
附图标记包括：机翼1，螺旋桨22，主轴3，发动机4，万向节5，拉臂6，竖拉杆7，尾舵8，机舱9，操纵杆10，支座11，后脊12，尾翼13，毂盘14，立脚15，横拉杆16，机架17。
具体实施方式
以下结合附图对本发明进一步说明。
对称安装的一对机翼1上分别安装发动机4，其发动机4轴垂直于机翼1长度方向的 中线，在发动机4轴前端安装螺旋桨22，两侧机翼1连接在毂盘14上，而毂盘14通过主轴3安装在万向节5上方，万向节5安装在机架17上方。
两侧的机翼1上安装的发动机4上的螺旋桨22分别面向相反方向。以此机翼1使产生相同方向的切向旋转。发动机4也可以为电动机。
机架17上方通过立脚15水平安装支座11，支座11上方通过竖拉杆7连接万向节5，机架17上安装操纵杆10，操纵杆10中部铰接在支座11上，操纵杆10底端连接横拉杆16前端，横拉杆16末端铰接拉臂6底端，拉臂6上端连接万向节5。
机架17后部连接后脊12，后脊12尾端垂直连接尾舵8，尾舵8上安装尾翼13，该尾翼13水平中线垂直与后脊12。安装尾舵8和尾翼13以保证飞行稳定。省略传统直升机在毂盘14附近设置倾斜机构的复杂环节，仿照固定翼飞机以尾舵8和尾翼13辅助解决飞机的转向和升降。尾舵8和尾翼13由操纵杆10旁的专用装置控制。
机架17上方安装机舱9。
本实用新型中，尤其是，主轴3与毂盘14之间装有2个径向轴承和一个轴向轴承，以保证灵活转动及承载机舱9重力，两块机翼1以向上倾斜的角度对装在毂盘14上。
本实用新型中，由于两机翼1是对称的故而螺旋桨22转动形成旋风，机翼1逆旋风转动升力更大。发动机4作为两块机翼1动力不以机架17或机舱9为支点，因此不会产生反转扭力，使得直升机整体结构减省复杂笨重的传动机构及机尾平衡螺旋翼，为改进直升机现有构型，实现轻巧、安全、可靠性能显著改善。
Claims (5)
1.自主旋翼无尾桨直升飞机，其特征是：对称安装的一对机翼(1)上分别安装发动机(4)，其发动机(4)轴垂直于机翼(1)长度方向的中线，在发动机(4)轴前端安装螺旋桨(22)，两侧机翼(1)连接在毂盘(14)上，而毂盘(14)通过主轴(3)安装在万向节(5)上方，万向节(5)安装在机架(17)上方。
2.如权利要求1所述的自主旋翼无尾桨直升飞机，其特征在于，两侧的机翼(1)上安装的发动机(4)上的螺旋桨(22)分别面向相反方向。
3.如权利要求1所述的自主旋翼无尾桨直升飞机，其特征在于，机架(17)上方通过立脚(15)水平安装支座(11)，支座(11)上方通过竖拉杆(7)连接万向节(5)，机架(17)上安装操纵杆(10)，操纵杆(10)中部铰接在支座(11)上，操纵杆(10)底端连接横拉杆(16)前端，横拉杆(16)末端铰接拉臂(6)底端，拉臂(6)上端连接万向节(5)。
4.如权利要求1所述的自主旋翼无尾桨直升飞机，其特征在于，机架(17)后部连接后脊(12)，后脊(12)尾端垂直连接尾舵(8)，尾舵(8)上安装尾翼(13)，该尾翼(13)水平中线垂直与后脊(12)。
5.如权利要求1所述的自主旋翼无尾桨直升飞机，其特征在于，机架(17)上方安装机舱(9)。
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