專利名稱：直升飛機(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)的主動(dòng)控制技術(shù)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于航空工業(yè)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種升飛機(jī)飛行中機(jī)身自轉(zhuǎn)的主動(dòng)控制技術(shù)。
背景技術(shù)：
目前，公知的升飛機(jī)主要是由機(jī)身、發(fā)動(dòng)機(jī)、主旋翼、起落架、尾梁和尾槳組成。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)主旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的升力大于升機(jī)全重時(shí)，升機(jī)就飛離地面。而當(dāng)主旋翼盤向前傾斜時(shí)，升機(jī)就向前飛行。但主旋翼對機(jī)身的反作用力會(huì)使機(jī)身不停地轉(zhuǎn)動(dòng)，導(dǎo)致飛行員無法控制飛行方向，為此，通常在機(jī)身尾部加設(shè)尾梁和尾槳來平衡機(jī)身的自轉(zhuǎn)和控制飛行方向。
近年又有一種“園形升飛機(jī)”(專利申請?zhí)?00510018333.8)已出現(xiàn)，它克服機(jī)身自轉(zhuǎn)是通過在半球形機(jī)身下園環(huán)裝設(shè)貯氣環(huán)罐，當(dāng)安裝在貯氣環(huán)罐上的若干個(gè)環(huán)向電磁閥咀水平和環(huán)向噴氣時(shí)，它就會(huì)對機(jī)身產(chǎn)生一個(gè)反扭矩去控制機(jī)身的自轉(zhuǎn)和飛行方向。
通?？刂迄龣C(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)所消耗的功率約占發(fā)動(dòng)機(jī)總功率的6-12％，因此公知升飛機(jī)的尾槳經(jīng)還是較大，在低空飛行時(shí)容易碰撞樹木、山體和建筑而導(dǎo)致飛行事故；而園形升機(jī)因噴氣量較大，則要安裝較大功率的空氣壓縮機(jī)和體積較大的貯氣環(huán)罐，因此對控制升飛機(jī)飛行中機(jī)身自轉(zhuǎn)的技術(shù)還是値得進(jìn)一步研究和改進(jìn)。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有升飛機(jī)的上述缺點(diǎn)，本發(fā)明提供了一種主要為結(jié)構(gòu)緊湊的圓形升飛機(jī)所用的升飛機(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)的主動(dòng)控制技術(shù)。為了方便說明，本發(fā)明說明書附圖中的零部件編號(hào)仍采用“園形直升飛機(jī)”(專利申請?zhí)?00510018333.8)中的編號(hào)，新增的零部件則新添加編號(hào)。
本發(fā)明所采用的技術(shù)方案如下

圖1是采用本發(fā)明技術(shù)圓形直升飛機(jī)的縱剖面2是采用本發(fā)明技術(shù)圓形直升飛機(jī)的平面中1.主旋翼，3.機(jī)身，9.齒輪，10.減速器，11.離合器，12.發(fā)動(dòng)機(jī)，13.底板，14.皮帶，15.空氣壓縮機(jī)，16.逆止閥，17.貯氣環(huán)罐，18.環(huán)向電磁閥咀，22.主軸，29.旋翼盤根，64.法蘭盤，65.機(jī)身反轉(zhuǎn)軸，66.二級(jí)減速器(或無級(jí)減速器)下面結(jié)合附圖1和圖2對本發(fā)明進(jìn)一步說明在半球形機(jī)身3內(nèi)主軸22的正下方，垂直安裝一根機(jī)身反轉(zhuǎn)軸65，此軸的軸心與其上方的主旋翼的主軸22軸心在同一條直線上。機(jī)身反轉(zhuǎn)軸65上端安裝齒輪9，其下端安裝二級(jí)減速器66，二級(jí)減速器66的輸出軸又安裝法蘭盤64，此法蘭盤64再用鈿栓固定在機(jī)身3的底板13的園心處。
這樣，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)12通過皮帶14和離合器11帶動(dòng)減速器10輸出端齒輪，再帶動(dòng)其上、下二個(gè)齒輪9轉(zhuǎn)動(dòng)。上方的齒轉(zhuǎn)9帶動(dòng)主軸22、旋翼盤根29和主旋翼1轉(zhuǎn)動(dòng)。而下方的齒轉(zhuǎn)9通過機(jī)身反轉(zhuǎn)軸65、二級(jí)減速器66、法蘭盤64帶動(dòng)機(jī)身3的底板13旋轉(zhuǎn)，即帶動(dòng)機(jī)身3朝反抗直升飛機(jī)自轉(zhuǎn)的方向旋轉(zhuǎn)，因此采用本發(fā)明技術(shù)可以使直升飛機(jī)的自轉(zhuǎn)速度大大減少，但由于直升飛機(jī)自轉(zhuǎn)速度受多種因素影響而變化，不是一個(gè)常數(shù)，其剩余的機(jī)身自轉(zhuǎn)差速則仍然要采用“園形直升飛機(jī)”專利中安裝在貯氣環(huán)罐17上的環(huán)向電磁閥咀18噴氣來平衡，人們只要控制環(huán)向電磁閥咀18的高壓空氣的噴量大小就可以控制直升飛機(jī)的機(jī)身平衡和飛行方向。
由于采用本發(fā)明技術(shù)后機(jī)身的自轉(zhuǎn)速度大減，因此空氣壓縮機(jī)15的功率和體積及重量、貯氣環(huán)罐17的容量和重量都可大減，同時(shí)也可以減少一些飛行躁音。另外，當(dāng)發(fā)生發(fā)動(dòng)機(jī)12故障停車時(shí)，“園形直升飛機(jī)”無動(dòng)力就會(huì)進(jìn)入主旋翼1自旋反轉(zhuǎn)墮落狀態(tài)。傳統(tǒng)直升機(jī)在墮落過程中，機(jī)身的反向自旋速度很大，使人難以辯認(rèn)方向，但采用本發(fā)明技術(shù)的“園形直升飛機(jī)”機(jī)身由于有二級(jí)減速器66輸出軸通過法蘭盤64安裝在機(jī)身底板13上，而二級(jí)減速器66輸入軸與主旋翼1之間有連動(dòng)關(guān)系，因此在直升機(jī)主旋翼自旋反轉(zhuǎn)墮落狀態(tài)中，機(jī)身反向自轉(zhuǎn)速度會(huì)比傳統(tǒng)直升機(jī)小很多，這有助在墮落狀態(tài)中幫助駕馭員辯認(rèn)方向和選擇較安全的直升機(jī)墮地點(diǎn)。再加上還有氣動(dòng)彈傘裝置、救生氣囊、救生環(huán)氣墊、救生椅等安全措施共同作用，使采用了本發(fā)明技術(shù)的“園形直升飛機(jī)”比傳統(tǒng)直升飛機(jī)更安全可靠多了。因此本發(fā)明技術(shù)具有較強(qiáng)的實(shí)用性，尤其適用于對安全要求甚高的具有“空中小轎車”功能(座4至5人)的“園形直升飛機(jī)”。
此外，本發(fā)明技術(shù)對于現(xiàn)有的輕型單旋翼直升飛機(jī)也是適用的，至于中型和大型直升飛機(jī)，若允許機(jī)艙中正對旋翼盤根中心位置下方安裝一根垂直的機(jī)身反轉(zhuǎn)軸65和二級(jí)減速器66(可能會(huì)影響機(jī)艙內(nèi)空間的使用)，則也可以采用本發(fā)明技術(shù)。
若二級(jí)減速器66改換安裝具有無級(jí)調(diào)速功能的“無級(jí)調(diào)速器”，則“園形直升飛機(jī)”可以不需要采用環(huán)向噴射壓縮空氣的方法來平衡機(jī)身和飛行方向，但空氣壓縮機(jī)15、逆止閥16和貯氣環(huán)罐17作為救生氣囊和救生環(huán)氣墊的高壓氣源還是應(yīng)保留，但這些設(shè)備的功率、體積和重量卻是可以減少很多。
另外還需要說明的是對于所屬領(lǐng)域技術(shù)人員來說，在不違背本發(fā)明原理前提下，對本發(fā)明還可以作出若干改進(jìn)和變形，但這同樣屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種直升飛機(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)的主動(dòng)控制技術(shù)，其特征是在機(jī)身內(nèi)主旋翼主軸的下方安裝能與主軸聯(lián)動(dòng)的機(jī)身反轉(zhuǎn)軸和二級(jí)減速器，二級(jí)減速器輸出軸又通過法蘭盤固定在機(jī)身底板上，從而主動(dòng)使機(jī)身在飛行中的自轉(zhuǎn)大大減少。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的直升飛機(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)的主動(dòng)控制技術(shù)，其特征是安裝在機(jī)身設(shè)備艙內(nèi)的發(fā)動(dòng)機(jī)通過皮帶和離合器帶動(dòng)減速器末端的齒輪旋轉(zhuǎn)，該齒輪既帶動(dòng)位于機(jī)身垂直中心線上方的主軸和主旋翼旋轉(zhuǎn)；又同時(shí)通過機(jī)身反轉(zhuǎn)軸帶動(dòng)另一個(gè)二級(jí)減速器的輸出軸旋轉(zhuǎn)，此輸出軸也位于主軸的垂直中心線上，并通過法蘭盤用鈿栓固定在機(jī)身底板的中心處。
全文摘要
圓形直升飛機(jī)在天空飛行中，機(jī)身會(huì)受到一種主旋翼的空氣反作用而旋轉(zhuǎn)，導(dǎo)致駕駛員無法確定方位，因此必須靠設(shè)在半球形機(jī)身下圓環(huán)的貯氣環(huán)罐上的環(huán)向電磁噴嘴不斷大量噴氣產(chǎn)生扭矩來使機(jī)身平衡。本發(fā)明是在半球形機(jī)身內(nèi)主軸的正下方安裝機(jī)身反轉(zhuǎn)軸和二級(jí)減速器，并將二級(jí)減速器輸出軸通過法蘭盤固定在圓形機(jī)身的底板中心，主旋翼和二級(jí)減速器在結(jié)構(gòu)中是互為聯(lián)動(dòng)的，從而使直升機(jī)機(jī)身自轉(zhuǎn)速度大大減少，相應(yīng)可以大大減少空氣壓縮機(jī)的功率、體積、重量和貯氣環(huán)罐的體積。另外直升飛機(jī)在事故墮降中也能使機(jī)身的旋轉(zhuǎn)大減，使駕駛員也能確認(rèn)方位去迅速選擇較安全的著陸點(diǎn)，從而達(dá)到事故損失的最小化。本發(fā)明是“空中小轎車”圓形直升飛機(jī)的重要安全保障之一，應(yīng)用市場前景可觀。
文檔編號(hào)B64C27/00GK1880170SQ20061001897
公開日2006年12月20日 申請日期2006年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月28日
發(fā)明者劉世英, 劉勁, 劉宇亮 申請人:劉世英, 劉勁, 劉宇亮