專利名稱:用于飛行器的自動(dòng)旋翼系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的旋翼系統(tǒng),該旋翼系統(tǒng)包括具有一旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋 翼,該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝成能繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并支承旋翼葉片的近端。該旋翼系統(tǒng)包括用于 向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)提供增壓的排氣的噴射渦輪,該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)噴管出口和至少一個(gè)噴 流導(dǎo)管,該噴流導(dǎo)管用于將增壓的排氣從渦輪傳輸?shù)絿姽艹隹?,以通過(guò)經(jīng)由噴管出口排出 增壓的排氣而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。
背景技術(shù):
能夠通過(guò)旋轉(zhuǎn)翼豎直起飛和著陸的飛行器——例如直升機(jī)——典型地制成這樣 的構(gòu)型,即,水平旋轉(zhuǎn)的主旋翼和豎直旋轉(zhuǎn)的尾旋翼聯(lián)接到變速箱并通過(guò)噴射渦輪發(fā)動(dòng)機(jī) 提供動(dòng)力。豎直的尾旋翼對(duì)于補(bǔ)償由主旋翼在飛行器機(jī)身上施加的力矩是必要的。尾旋 翼、變速箱和它們的聯(lián)接裝置占用了很多重量,這些重量否則可以是有用的載荷,或者可以 導(dǎo)致節(jié)省能量。已知不需要尾旋翼、變速箱和聯(lián)接軸的飛行器,但在該飛行器中,旋翼葉片通過(guò)末 端安裝的沖壓噴射發(fā)動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力,該沖壓噴射發(fā)動(dòng)機(jī)利用在旋轉(zhuǎn)翼末端的高的速度。然 而,顯而易見(jiàn)的是,沖壓噴射結(jié)構(gòu)噪音非常大,耗能,且具有這樣的缺點(diǎn),即,沖壓噴射發(fā)動(dòng) 機(jī)從排氣中產(chǎn)生非常明亮的環(huán)。另外還存在其它結(jié)構(gòu),其中安裝在飛行器機(jī)身內(nèi)的噴射渦輪產(chǎn)生增壓的空氣,該 增壓的空氣被引導(dǎo)至旋轉(zhuǎn)翼末端的噴管。然而,這需要復(fù)雜的技術(shù)并產(chǎn)生巨大損失??蛇x擇地,如在Jones等人的美國(guó)專利No. 3,052,305中公開(kāi)的,公開(kāi)了一種直升 機(jī),該直升機(jī)具有在旋翼組件上同心/同軸安裝并與其一起旋轉(zhuǎn)的燃?xì)鉁u輪。來(lái)自發(fā)動(dòng)機(jī) 的燃燒氣體(燃燒廢氣,combustion gas)被引出至葉片末端并被沿切向排出,以導(dǎo)致旋翼 的旋轉(zhuǎn)。另一個(gè)可供選擇的方案由Keller的美國(guó)專利No. 5,984,635公開(kāi),其中,直升機(jī)具 有一上方的空心的圓形的穩(wěn)壓箱(plenum),該穩(wěn)壓箱與多個(gè)中空的旋翼葉片氣體連通。來(lái) 自于與直升機(jī)機(jī)身相鄰的兩個(gè)噴射發(fā)動(dòng)機(jī)的增壓的氣體被供給葉片并在葉片末端被沿切 向排出。再一個(gè)可供選擇的方案由Eyre的英國(guó)專利申請(qǐng)GB 1229577公開(kāi),其中,直升機(jī)設(shè) 置有圓柱形葉片,該葉片具有基本上沿葉片的整個(gè)長(zhǎng)度的氣體出口。從直升機(jī)艙室上方的 旋翼葉轂中的兩個(gè)燃?xì)鉁u輪提供氣體。這種系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)是由于缺少傳動(dòng)裝置和傳動(dòng)軸而具 有小的重量。然而,這種系統(tǒng)的不利之處在于,這些圓柱形葉片——其與現(xiàn)在的空氣動(dòng)力學(xué) 葉片外形差距很大——尚未在實(shí)踐中被證明其在使用過(guò)程中是安全的。所有這些現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)都是專用系統(tǒng),這些系統(tǒng)缺少一般性的多功能性和可升 級(jí)性/可擴(kuò)展性。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種通用的直升機(jī)旋翼系統(tǒng),該系統(tǒng)不需要變速箱和傳動(dòng)軸,并利用了現(xiàn)有技術(shù)的空氣動(dòng)力學(xué)旋翼葉片的眾所周知的多功能性。該目的通過(guò)一種旋翼系統(tǒng)實(shí)現(xiàn),該旋翼系統(tǒng)分成最里面的驅(qū)動(dòng)部分和最外面的常 規(guī)的旋翼葉片部分。最里面的驅(qū)動(dòng)部分容納噴射渦輪,噴射流從該噴射渦輪經(jīng)導(dǎo)管被導(dǎo)向 設(shè)在旋翼葉片部分的前端之前的噴管。在結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)上,本發(fā)明是一種用于飛行器的旋翼系統(tǒng),該旋翼系統(tǒng)包括一旋轉(zhuǎn)結(jié) 構(gòu),該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝成能繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并支承至少一個(gè)旋翼葉片的近端。該旋翼系統(tǒng) 還包括用于向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)提供增壓的排氣的噴射渦輪,該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)具有至少一個(gè)噴管出口和 至少一個(gè)用于將增壓的排氣從渦輪傳輸?shù)絿姽艹隹诘膰娏鲗?dǎo)管。增壓的排氣從旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)通 過(guò)噴管出口被排出,這導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,氣體的排出沿著相對(duì)于旋轉(zhuǎn)的切線方 向,與現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)中一樣。與前面提到的Eyre的英國(guó)專利申請(qǐng)GB 1299577公開(kāi)的現(xiàn) 有技術(shù)的系統(tǒng)比較,只有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)包括噴流導(dǎo)管和噴管出口,旋翼葉片不包括噴流導(dǎo)管和 噴管出口。由此使得,旋翼系統(tǒng)由于具有驅(qū)動(dòng)部分和一個(gè)或多個(gè)旋翼葉片的明顯分割而成為 簡(jiǎn)化的系統(tǒng),該驅(qū)動(dòng)部分包括旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和渦輪。技術(shù)上的明顯分割使得驅(qū)動(dòng)部分和旋翼葉 片可以被分別開(kāi)發(fā)和生產(chǎn)。對(duì)于相同的驅(qū)動(dòng)部分,不同大小的旋翼葉片或不同類型的旋翼 葉片可以被提供,并被連接到驅(qū)動(dòng)部分的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上。因此,驅(qū)動(dòng)部分是用于各種不同的旋 翼構(gòu)造的通用的解決方案,其能夠在不修改驅(qū)動(dòng)部分而只通過(guò)安裝具有合適尺寸的旋翼葉 片的情況下容易地按比例匹配于、適配于和再用于其它構(gòu)型中。事實(shí)上,傳統(tǒng)的現(xiàn)有技術(shù)的 直升機(jī)旋翼葉片可安裝到根據(jù)本發(fā)明的驅(qū)動(dòng)部分。該驅(qū)動(dòng)部分具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),該結(jié)構(gòu)保持至少一個(gè)旋翼葉片——而不是多個(gè)旋翼葉 片——的近端,并給予旋翼葉片旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力,以通過(guò)葉片實(shí)現(xiàn)飛行器的提升。優(yōu)選地,旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)構(gòu)造成使得其有助于在旋轉(zhuǎn)和在向前飛行中都造成最小的阻力,且不增加系統(tǒng)的提 升,或至少不增加對(duì)系統(tǒng)的任何顯著的升力。從旋轉(zhuǎn)軸線到旋翼葉片的近端的距離比從旋 轉(zhuǎn)軸線到旋轉(zhuǎn)葉片的遠(yuǎn)端的距離小得多。例如,旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的半徑小于整個(gè)旋翼的半 徑的一半或三分之一。因此,典型地,旋轉(zhuǎn)的旋翼葉片所覆蓋的面積也比旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)所 覆蓋的面積大得多。另外,由于離旋轉(zhuǎn)軸線的距離較大,旋翼葉片的遠(yuǎn)端的速度比旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 的速度大得多。因此,旋翼葉片的提升是產(chǎn)生升力的全部原因或至少是主要原因。旋翼系統(tǒng)是自動(dòng)的,其支承結(jié)構(gòu)只需要用于燃料和電線的管——優(yōu)選柔性管—— 的連接便可附接到飛行器機(jī)身上,從而由于不需要重的變速箱連同相關(guān)的傳動(dòng)軸等而實(shí)現(xiàn) 顯著的重量減輕。同時(shí),噴射流在不轉(zhuǎn)換為另一形式的能量——例如機(jī)械扭轉(zhuǎn)——的情況 下被直接利用,因此消除了轉(zhuǎn)換損失。在上述意義上的飛行器機(jī)身的非唯一性的示例是用于人的艙室、無(wú)人的貨艙、或 具有用于在飛行中拍照或測(cè)量的設(shè)備的艙室。根據(jù)本發(fā)明的旋翼系統(tǒng)主要是計(jì)劃用作直升機(jī)飛行器的旋轉(zhuǎn)翼。然而,本發(fā)明具 有一般性的特征,并同樣可用于飛機(jī)螺旋槳。通過(guò)在例如旋翼長(zhǎng)度的40%處分割驅(qū)動(dòng)部分和旋翼葉片部分,只損失了提升盤(pán)面 積的17%,這可由在最外面區(qū)域的只加長(zhǎng)9%的旋翼葉片部分代替。相對(duì)于排氣噴管位于 葉片末端的現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng),通過(guò)將排氣噴管更靠近旋轉(zhuǎn)軸線設(shè)置,相應(yīng)地降低了噴管速 度。這提高了根據(jù)本發(fā)明的系統(tǒng)的效率。
驅(qū)動(dòng)部分優(yōu)選包括集成在旋翼系統(tǒng)中的徑流式噴射渦輪,使得該渦輪與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu) 的旋轉(zhuǎn)軸線同軸線布置。噴射盤(pán)可選地具有設(shè)置在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的導(dǎo)管的平面中的渦輪葉片。例如,噴射渦輪具有支承結(jié)構(gòu),該支承結(jié)構(gòu)具有用于與飛行器機(jī)身非旋轉(zhuǎn)式連接 的第一側(cè)和旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到徑流式噴射盤(pán)的相對(duì)的第二側(cè),該徑流式噴射盤(pán)具有壓縮機(jī)葉 片,在支承結(jié)構(gòu)的第二側(cè)上設(shè)置有用于空氣進(jìn)入的入口。具有噴射渦輪的驅(qū)動(dòng)部分包括旋轉(zhuǎn)噴射盤(pán)、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)。該噴射渦輪設(shè) 計(jì)成使得燃燒室穩(wěn)固地連接到支承結(jié)構(gòu)上,并因而在沒(méi)有任何復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)聯(lián)接裝置的情況 下直接連接到燃料和控制裝置。這通過(guò)下面的構(gòu)造實(shí)現(xiàn)。噴射渦輪包括具有底座的旋轉(zhuǎn)噴 射盤(pán),在該底座上設(shè)置有壓縮機(jī)葉片。壓縮機(jī)葉片具有固定到底座上的鄰近部分和遠(yuǎn)離底 座的遠(yuǎn)側(cè)部分。在壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分上設(shè)置有連接壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分與渦輪葉片 的盤(pán)件。從壓縮機(jī)葉片到燃燒室的空氣和從燃燒室到渦輪葉片的燃燒氣體在底座和盤(pán)件之 間的空間內(nèi)流動(dòng)。有利地,噴射渦輪可具有作為起動(dòng)和發(fā)電機(jī)(generator)裝置的集成的永磁體電 磁馬達(dá)。旋轉(zhuǎn)的噴射盤(pán)包括磁體,旋翼系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu)包括電磁體,該電磁體在此可直接電 連接到調(diào)節(jié)裝置。起動(dòng)和發(fā)電機(jī)裝置因而只具有在支承結(jié)構(gòu)和噴射渦輪的旋轉(zhuǎn)部分之間的 磁性聯(lián)接裝置,因此避免了復(fù)雜的旋轉(zhuǎn)聯(lián)接裝置。當(dāng)旋翼系統(tǒng)用于直升機(jī)類型的飛行器時(shí),飛行器的偏航可借助于集成的永磁體電 磁馬達(dá)相對(duì)于旋翼的角動(dòng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)容納磁體,支承結(jié)構(gòu)容納電磁體。根據(jù)本發(fā) 明,電磁體與調(diào)節(jié)裝置直接電連接,用于控制旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。因此, 飛行器的偏航只具有在支承結(jié)構(gòu)和旋翼之間的磁性聯(lián)接裝置。用于起動(dòng)和發(fā)電機(jī)裝置兩者的電馬達(dá)和用于偏航調(diào)節(jié)的電馬達(dá)的可供選擇的示 例性實(shí)施例可以實(shí)現(xiàn)為具有鼠籠式轉(zhuǎn)子而不是永磁體的異步(感應(yīng))馬達(dá)。然而,鼠籠式 轉(zhuǎn)子將在特征結(jié)構(gòu)中相對(duì)于電磁體采取遠(yuǎn)側(cè)位置。例如,利用鼠籠式轉(zhuǎn)子與定子中的(磁) 極的數(shù)量匹配的自然能力也許是有益的。并且,鼠籠式轉(zhuǎn)子的滑動(dòng)性能減少了機(jī)械結(jié)構(gòu)上 的撕扯和磨損,提供了較小的峰值轉(zhuǎn)矩。用于根據(jù)本發(fā)明的旋翼的驅(qū)動(dòng)部分可帶有入口保護(hù)裝置,例如蓋,該入口保護(hù)裝 置固定到旋轉(zhuǎn)葉片系統(tǒng)的支承結(jié)構(gòu)上。將其固定到支承結(jié)構(gòu)上使得該蓋的空氣吸入將指向 由支承結(jié)構(gòu)確定的方向,例如與飛行器的飛行方向一致。特別是當(dāng)高速飛行時(shí),該蓋將使流 向噴射渦輪的入口的空氣流穩(wěn)定。該旋翼系統(tǒng)可升級(jí)/擴(kuò)展成一個(gè)以上的旋翼葉片和一個(gè)以上的噴射渦輪。一個(gè)示 例是五個(gè)旋翼葉片的構(gòu)型,并帶有兩個(gè)噴射渦輪。兩個(gè)噴射渦輪可設(shè)置成背靠背的構(gòu)型,且 兩個(gè)渦輪構(gòu)型實(shí)現(xiàn)了冗余。直升機(jī)的姿態(tài)控制——例如側(cè)斜(banking)——經(jīng)常通過(guò)周期的傾斜/俯仰控制 而發(fā)生,其中,在葉片在旋轉(zhuǎn)平面中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,旋轉(zhuǎn)葉片的傾斜角是連續(xù)變化的。由于 根據(jù)本發(fā)明的旋翼系統(tǒng)是自動(dòng)的并且只需要與飛行器機(jī)身的柔性連接件,因此,姿態(tài)可通 過(guò)連接飛行器的支承結(jié)構(gòu)的六腿懸架進(jìn)行控制。六腿懸架也稱作六腳架,是由V. Gough在 1955年發(fā)明的。六條腿是能縱向延伸的執(zhí)行元件,該元件提供了旋翼系統(tǒng)相對(duì)飛行器機(jī)身 的六條軸線上的自由度。該元件還提供了用于旋翼葉片部分的簡(jiǎn)化的固定的傾斜角的可能 性,從旋轉(zhuǎn)翼得到的升力可通過(guò)旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。由于不需要復(fù)雜的總體的和周期的傾斜控制機(jī)構(gòu),這使得旋轉(zhuǎn)翼顯著簡(jiǎn)化。在旋翼系統(tǒng)上的六腿懸架集成有在執(zhí)行元件失效的情況下的內(nèi)置冗余。調(diào)節(jié)裝置 可通過(guò)計(jì)算針對(duì)作用的執(zhí)行元件的替換設(shè)置來(lái)補(bǔ)償失效的執(zhí)行元件。這將導(dǎo)致這樣的情 形,即,其中旋轉(zhuǎn)翼將采取相對(duì)于飛行器機(jī)身的替換高度,這對(duì)于耐飛性將是無(wú)關(guān)緊要的。 兩個(gè)執(zhí)行元件同時(shí)失效時(shí)仍可以操縱飛行器,但是失去了平衡。由于根據(jù)本發(fā)明的懸掛在六腳架上的自動(dòng)旋翼系統(tǒng)構(gòu)成了飛行器的所有控制裝 置,因此,飛行器機(jī)身可以靈活地設(shè)計(jì)。例如飛行器機(jī)身可設(shè)計(jì)成獨(dú)立于飛行方向指向任意 方向的圓形的罩艙(dome)。飛行器可以是用于軍事偵察任務(wù)的無(wú)人飛行器。這里的罩艙可 以是具有光學(xué)傳感器的傳感器罩艙,該光學(xué)傳感器可獨(dú)立于飛行方向指向任意方向。該罩 艙可以是雷達(dá)天線,并以獨(dú)立的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)。總之,本發(fā)明涉及一種用于飛行器的自動(dòng)旋轉(zhuǎn)翼,該旋轉(zhuǎn)翼分成驅(qū)動(dòng)部分和旋翼 葉片部分。驅(qū)動(dòng)部分容納有集成的噴射渦輪。集成的噴射渦輪只包括一個(gè)相對(duì)于支承結(jié)構(gòu) 旋轉(zhuǎn)的構(gòu)件——噴射盤(pán)。通過(guò)向支承結(jié)構(gòu)提供電磁體和向噴射盤(pán)提供永磁體,起動(dòng)和發(fā)電 機(jī)裝置可以簡(jiǎn)單的方式結(jié)合。通過(guò)旋翼葉片的固定的傾斜設(shè)置和通過(guò)用于控制所得的總升 力的簡(jiǎn)單的旋轉(zhuǎn)速度控制,旋翼系統(tǒng)還可進(jìn)一步簡(jiǎn)化。該系統(tǒng)還容納有用于通過(guò)利用旋翼 的角動(dòng)量來(lái)使飛行器偏航的裝置,在六腳架中懸掛旋翼將構(gòu)成用于飛行器的所有姿態(tài)控制 裝置,從而飛行器機(jī)身可采取任何形式而不需要尾部。旋轉(zhuǎn)葉片結(jié)構(gòu)是自動(dòng)單元,飛行器機(jī) 身可靈活地和獨(dú)立地設(shè)計(jì)??缮?jí)/擴(kuò)展的自動(dòng)旋翼系統(tǒng)可應(yīng)用到需要豎直起飛和著陸的各種類型的飛行 器。它們可以是用于運(yùn)輸人員和貨物的飛行器,例如直升機(jī),也可以是用于軍事偵察和搜索 任務(wù)的無(wú)人飛行器。由于根據(jù)本發(fā)明的旋翼系統(tǒng)構(gòu)成用于飛行器的所有控制裝置,并且例 如不需要尾部部分,因此,飛行器機(jī)身可以靈活地設(shè)計(jì)。另外,飛行器可以是可獨(dú)立于飛行 方向指向任意方向的傳感器莢狀艙(pod)。飛行器例如可以是在空氣動(dòng)力學(xué)包絡(luò)線中以獨(dú) 立的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)的雷達(dá)天線。下面描述獨(dú)立于上述發(fā)明的四個(gè)實(shí)施例,這四個(gè)實(shí)施例中的兩個(gè)或多個(gè)可以相互
口井O1——用于末端H有Ptlf的Π十片的驅(qū)云力部分如上所述,驅(qū)動(dòng)部分包括噴射渦輪、旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)和支承結(jié)構(gòu)。通過(guò)略微改動(dòng)旋轉(zhuǎn)結(jié) 構(gòu),驅(qū)動(dòng)部分可用于現(xiàn)有技術(shù)的旋翼葉片——該葉片在葉片末端具有氣流排出噴管,例如 在美國(guó)專利5,984,635中公開(kāi)的。需要的改動(dòng)是在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)管和葉片中的導(dǎo)管之間 的聯(lián)接裝置。在此情況中,導(dǎo)管不是在旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的排出噴管處結(jié)束,而是在與葉片的聯(lián)接裝 置處結(jié)束。在此例中,該獨(dú)立的實(shí)施例可被描述成用于飛行器的旋翼系統(tǒng),該旋翼系統(tǒng)包括 具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋翼,該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝成繞一旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)并支承至少一個(gè)旋翼葉片的近 端。該旋翼系統(tǒng)包括用于提供增壓的排氣至旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)、并進(jìn)一步進(jìn)入至少一個(gè)旋翼葉片的 噴射渦輪,該噴射渦輪設(shè)有噴管出口和用于將增壓的排氣從渦輪和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)傳輸至噴管出 口的噴流導(dǎo)管,以通過(guò)經(jīng)由設(shè)在葉片表面中——例如葉片末端——的噴管出口排出增壓的 排氣而導(dǎo)致具有至少一個(gè)旋翼葉片的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)。優(yōu)選地,噴射渦輪是與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)軸線同軸線設(shè)置的徑流式噴射渦輪。噴射
7渦輪可選地具有支承結(jié)構(gòu),該支承結(jié)構(gòu)具有非旋轉(zhuǎn)式連接到飛行器機(jī)身的第一側(cè)和旋轉(zhuǎn)式 聯(lián)接到具有壓縮機(jī)葉片的徑流式噴射盤(pán)的相對(duì)的第二側(cè)。在支承結(jié)構(gòu)的第二側(cè)上可設(shè)置有 用于空氣進(jìn)入的入口??蛇x地,噴射盤(pán)具有底座,在該底座上設(shè)置有壓縮機(jī)葉片,壓縮機(jī)葉片具有固定 到底座上的鄰近部分和遠(yuǎn)離底座的遠(yuǎn)側(cè)部分,其中,在壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分上設(shè)置有連 接壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分與渦輪葉片的盤(pán)件,且在支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置有用于噴射渦輪的燃燒室。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到支承結(jié)構(gòu)上,優(yōu)選地通過(guò)電磁馬達(dá),例如起動(dòng)器或發(fā)電機(jī) 或兩者。這種電磁馬達(dá)可包括至少一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上的永磁體和至少一個(gè)位于支承結(jié)構(gòu) 上的電磁體。有利地,電磁體電連接到用于調(diào)節(jié)支承結(jié)構(gòu)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的偏航的調(diào)節(jié)裝 置。在一可選擇的示例性實(shí)施例中,用于偏航調(diào)節(jié)的電馬達(dá)可以實(shí)現(xiàn)為具有鼠籠式轉(zhuǎn)子而 不是永磁體的異步(感應(yīng))馬達(dá)??蛇x地,入口保護(hù)構(gòu)裝置設(shè)置成部分地覆蓋入口,且通過(guò)不動(dòng)的連接件固定到支 承結(jié)構(gòu)上。該至少一個(gè)旋翼葉片可以如上所述以不動(dòng)的傾斜角連接到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上。這種改動(dòng)后的旋翼系統(tǒng)可與如上所述的六腿懸架結(jié)合使用。這種改動(dòng)后的旋翼系統(tǒng)也可以與如上所述的形式為圓形罩艙的飛行器機(jī)身結(jié)合 使用。替換方案2——噴射渦輪噴射渦輪的構(gòu)造在關(guān)于具有氣體噴管出口的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)方面是有益的。然而,這對(duì) 于噴射渦輪自身的工作是不必要的。因此,該獨(dú)立的實(shí)施例可被描述為具有支承結(jié)構(gòu)的噴射渦輪,該支承結(jié)構(gòu)具有與 機(jī)身、例如飛行器機(jī)身非旋轉(zhuǎn)式連接的第一側(cè)和旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到具有壓縮機(jī)葉片的徑流式噴 射盤(pán)的相對(duì)的第二側(cè)。在支承結(jié)構(gòu)的第二側(cè)上設(shè)置有用于空氣進(jìn)入的入口??蛇x地,噴射盤(pán)具有底座,在該底座上設(shè)置有壓縮機(jī)葉片,壓縮機(jī)葉片具有固定 到底座上的鄰近部分和遠(yuǎn)離底座的遠(yuǎn)側(cè)部分,其中,在壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分上設(shè)置有連 接壓縮機(jī)葉片的遠(yuǎn)側(cè)部分與渦輪葉片的盤(pán)件,并在支承結(jié)構(gòu)上設(shè)置有用于噴射渦輪的燃燒 室。噴射渦輪可設(shè)置有起動(dòng)和發(fā)電裝置,其中在徑流式噴射盤(pán)上設(shè)置有磁體,在支承 結(jié)構(gòu)上設(shè)置有與磁體共同作用的電磁體。電磁體電連接到調(diào)節(jié)裝置,因此,起動(dòng)和發(fā)電裝置 只在支承結(jié)構(gòu)和噴射盤(pán)之間具有磁性聯(lián)接裝置。在一可選擇的示例性實(shí)施例中,用于起動(dòng) 和發(fā)電裝置兩者的電馬達(dá)可實(shí)現(xiàn)為具有鼠籠式轉(zhuǎn)子而不是永磁體的異步(感應(yīng))馬達(dá)。支承結(jié)構(gòu)可以是不動(dòng)的支承件。飛行器的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)可以優(yōu)選地通過(guò)電磁馬達(dá)旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到支承結(jié)構(gòu)。這種電磁馬 達(dá)可包括至少一個(gè)位于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)上的永磁體和至少一個(gè)位于支承結(jié)構(gòu)上的電磁體。有利 地,電磁體電連接到用于調(diào)節(jié)支承結(jié)構(gòu)相對(duì)于旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)的偏航的調(diào)節(jié)裝置??蛇x地,入口保護(hù)裝置設(shè)置成部分地覆蓋入口,且通過(guò)不動(dòng)的連接件固定到支承 結(jié)構(gòu)上。這種噴射渦輪也可與現(xiàn)有技術(shù)的直升機(jī)旋翼結(jié)合,例如集成在美國(guó)專利No. 5,984,635公開(kāi)的系統(tǒng)的穩(wěn)壓箱中,并連接旋翼與飛行器艙室。其也可替換在美國(guó)專利 No. 3,052,305中公開(kāi)的渦輪,或集成在英國(guó)專利說(shuō)明書(shū)GB 1,229,557的旋翼葉轂中。另外,噴射渦輪可不集成于飛行器中使用,而是作為一般的噴射渦輪,其中,在旋 轉(zhuǎn)的噴射盤(pán)的一側(cè)上設(shè)置有支承結(jié)構(gòu)——例如作為不動(dòng)部分——和在旋轉(zhuǎn)的噴射盤(pán)的相 對(duì)側(cè)設(shè)置有空氣吸入口是有益的,尤其是在燃燒室設(shè)置在支承結(jié)構(gòu)上和壓縮機(jī)葉片經(jīng)由連 接盤(pán)件與渦輪葉片連接的情況中。這種噴射渦輪可有利地與上述可選方案1結(jié)合,或與如上所述以及在下面所述的 可選方案4中描述的六腿懸架結(jié)合使用。其也可以與如上所述的形式為圓形罩艙的飛行器 機(jī)身結(jié)合使用。3——■己云力織申鮮通過(guò)將磁體插入到傳統(tǒng)的噴射渦輪的噴射旋翼中、例如插入到旋轉(zhuǎn)的壓縮機(jī)葉片 中,以及通過(guò)在噴射渦輪的外側(cè)以圓形方式在磁體的旋轉(zhuǎn)平面中安裝電磁體,例如可選方 案2描述的用于噴射渦輪的起動(dòng)和發(fā)電裝置也可有利地被用于傳統(tǒng)的噴射渦輪。如果電磁 體電連接到調(diào)節(jié)裝置,則起動(dòng)和發(fā)電裝置只在噴射渦輪的不動(dòng)部分和旋轉(zhuǎn)部分之間具有磁 性聯(lián)接裝置,這樣避免了復(fù)雜的聯(lián)接(裝置)。替換方案4——六腳架如上所公開(kāi)的,如果被插入到旋翼系統(tǒng)和直升機(jī)艙室之間,則具有六腳架機(jī)構(gòu)的 姿態(tài)控制裝置也可改進(jìn)現(xiàn)有技術(shù)的直升機(jī)系統(tǒng)。該獨(dú)立的實(shí)施例可被描述為用于插入在飛行器機(jī)身例如艙室和飛行器的旋翼系 統(tǒng)之間的姿態(tài)控制機(jī)構(gòu),該姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)包括六腿懸架,該六腿懸架具有用于連接到旋翼 系統(tǒng)的第一連接件和用于連接到飛行器機(jī)身的第二連接件,其中,六腿懸架設(shè)計(jì)成具有六 條腿的六腳架,每條腿包括能縱向延伸的執(zhí)行元件。六腳架可與上文的三個(gè)可選方案中的一個(gè)或多個(gè)結(jié)合。
下面將結(jié)合示出了示例性實(shí)施例的附圖描述根據(jù)本發(fā)明的旋轉(zhuǎn)翼,其中圖1示出了從上方看到的具有特征分割和主要部件的旋轉(zhuǎn)翼;圖2示出了與旋轉(zhuǎn)翼的旋轉(zhuǎn)軸線同軸線布置的徑流式噴射渦輪的剖視圖;圖3示出了徑流式噴射盤(pán);圖4示出了空氣入口保護(hù)裝置;圖5示出了旋轉(zhuǎn)翼的五翼式示例性實(shí)施例;圖6示出了背靠背布置的兩個(gè)噴射渦輪的示例性實(shí)施例;圖7示出了將旋轉(zhuǎn)翼和飛行器機(jī)身連接到飛行器的姿態(tài)控制裝置的六腿懸架(六 腳架);圖8示出了六腿懸架(六腳架)的俯視圖;圖9示出了飛行器設(shè)計(jì)成圓形的傳感器罩艙的示例性實(shí)施例;圖10示出了使用商業(yè)現(xiàn)貨供應(yīng)(commercial off-the-shelf)的噴射渦輪的旋翼 系統(tǒng)的剖視圖;圖11示出了根據(jù)本發(fā)明的推進(jìn)型旋翼系統(tǒng)。
具體實(shí)施例方式圖1示出了從上方看到的旋翼系統(tǒng),該系統(tǒng)分成驅(qū)動(dòng)部分2和旋翼葉片部分3。驅(qū) 動(dòng)部分2包括噴射渦輪4,噴射流從該噴射渦輪通過(guò)內(nèi)部的噴流導(dǎo)管5到達(dá)噴管出口 6,從 而被導(dǎo)入旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7中。噴管出口 6設(shè)計(jì)成使得來(lái)自噴管出口 6的噴射流與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7的 縱向軸線垂直并在旋轉(zhuǎn)平面內(nèi)作用,以提供最大效果。系統(tǒng)的旋翼1包括旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7和旋 翼葉片3,該葉片通過(guò)它們的近端9——與它們的遠(yuǎn)端相對(duì)——固定到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7上,并與 旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7 —起繞旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn)。圖2示出了徑流式噴射渦輪4的剖視圖。旋翼系統(tǒng)的驅(qū)動(dòng)部分2主要包括三個(gè)機(jī) 械結(jié)構(gòu),它們是-與飛行器連接的支承結(jié)構(gòu)20;-旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7,該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)與葉片3—起繞旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn),并通過(guò)電動(dòng)偏航馬達(dá) 51聯(lián)接到支承結(jié)構(gòu)20,該馬達(dá)51具有磁體18和電磁體19 ;-和徑流式噴射盤(pán)14,該噴射盤(pán)通過(guò)電起動(dòng)器/發(fā)電機(jī)馬達(dá)50旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到支承 結(jié)構(gòu)20,該馬達(dá)50具有磁體21和電磁體22。支承結(jié)構(gòu)20包括噴射渦輪4的底座20’??諝馔ㄟ^(guò)入口 12導(dǎo)入噴射盤(pán)14中,到達(dá)壓縮機(jī)葉片11,并向前通過(guò)燃燒室16到 達(dá)渦輪葉片17,噴射流從渦輪葉片通過(guò)導(dǎo)管5導(dǎo)入噴管出口 6。燃燒室16包括擴(kuò)散器系統(tǒng) 和排氣導(dǎo)葉系統(tǒng)。在圖2中可以看到噴射盤(pán)14的特征設(shè)計(jì)。噴射盤(pán)14具有盤(pán)底座14’,在該底座上 設(shè)置有壓縮機(jī)葉片11。壓縮機(jī)葉片11具有固定到盤(pán)底座14’的鄰近部分11’和遠(yuǎn)離盤(pán)底 座14’的遠(yuǎn)側(cè)部分11”。在壓縮機(jī)葉片11的遠(yuǎn)側(cè)部分11”上設(shè)置有連接壓縮機(jī)葉片11的 遠(yuǎn)側(cè)部分11”與渦輪葉片17的盤(pán)件15。從壓縮機(jī)葉片11到燃燒室16的空氣和從燃燒室 16到渦輪葉片17的燃燒氣體在盤(pán)底座14’和盤(pán)件15之間的空間內(nèi)流動(dòng)。該設(shè)計(jì)有益地實(shí)現(xiàn)了燃燒室16穩(wěn)固地安裝在支承結(jié)構(gòu)20上,使得燃料供應(yīng)25、電 連接24和調(diào)節(jié)裝置23不必通過(guò)旋轉(zhuǎn)連接延伸到飛行器。根據(jù)本發(fā)明的噴射渦輪4具有集成的起動(dòng)裝置和發(fā)電裝置,該起動(dòng)裝置和發(fā)電裝 置包括具有磁體21和電磁體22的永磁體電馬達(dá)/發(fā)電機(jī)50。旋轉(zhuǎn)的盤(pán)14容納磁體21, 支承結(jié)構(gòu)20容納電連接到調(diào)節(jié)裝置23的電磁體22。根據(jù)本發(fā)明的旋翼系統(tǒng)可通過(guò)集成的永磁體電馬達(dá)51控制飛行器的偏航。旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)7容納磁體18,不動(dòng)的支承結(jié)構(gòu)20容納電連接到調(diào)節(jié)裝置23的電磁體19。由于來(lái)自噴射渦輪4經(jīng)由出口 6排出的徑向引導(dǎo)的增壓的排氣導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7與 葉片2的旋轉(zhuǎn),因此,在支承結(jié)構(gòu)20上沒(méi)有施加顯著的旋轉(zhuǎn)反作用力。因此,與傳統(tǒng)的直升 機(jī)比較,不需要尾旋翼。直升機(jī)艙室相對(duì)于地球的旋轉(zhuǎn)調(diào)節(jié)(偏航)通過(guò)推進(jìn)或減緩支承 結(jié)構(gòu)20的電磁體19和旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7的磁體18之間的旋轉(zhuǎn)實(shí)現(xiàn)。圖3示出了從入口看到的徑流式噴射盤(pán)14的示例性實(shí)施例。壓縮機(jī)葉片11和連 接盤(pán)15將壓縮機(jī)葉片11的遠(yuǎn)側(cè)部分11”和渦輪葉片17連接。圖4示出了具有帽式的空氣入口保護(hù)裝置的示例性實(shí)施例,其中裝置26固定27 到支承結(jié)構(gòu)20上。因此,旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7和噴射盤(pán)14相對(duì)于帽26旋轉(zhuǎn)。箭頭28示出了飛行 方向。
圖5示出了具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)V的五翼式構(gòu)型的旋轉(zhuǎn)翼和具有與旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)V的旋轉(zhuǎn) 軸線同軸線設(shè)置的噴射渦輪4的示例性實(shí)施例。圖6示出了設(shè)置成背靠背構(gòu)型的噴射渦輪的示例性實(shí)施例,其中第二渦輪4’與旋 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7的旋轉(zhuǎn)軸線8同軸線設(shè)置,該實(shí)施例具有兩個(gè)導(dǎo)管5、5’。第一渦輪具有第一入口 12,第二渦輪4’具有在相反方向上的第二入口 12’。第二渦輪4’引導(dǎo)排氣進(jìn)入第二內(nèi)部導(dǎo) 管5’,到達(dá)噴管出口。圖7示出了具有根據(jù)本發(fā)明的旋翼系統(tǒng)的飛行器31的示例性實(shí)施例。旋轉(zhuǎn)葉片 3以固定的傾斜角固定到驅(qū)動(dòng)部分2的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7上。從驅(qū)動(dòng)部分2與葉片3結(jié)合得到的 升力29通過(guò)旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7的旋轉(zhuǎn)速度進(jìn)行調(diào)節(jié)。這與傳統(tǒng)的直升機(jī)形成對(duì)比,在傳統(tǒng)的直升 機(jī)中,得到的力是通過(guò)總體的和周期的傾斜角進(jìn)行調(diào)節(jié)的。飛行器31的姿態(tài)是通過(guò)六腿懸架34控制的,其中六腿懸架34制成將旋翼系統(tǒng)的 支承結(jié)構(gòu)20和飛行器機(jī)身31相互連接的六腳架。因此,六條腿在三個(gè)點(diǎn)處連接到驅(qū)動(dòng)部分 2,并在三個(gè)點(diǎn)處連接到機(jī)身31,使得每?jī)蓚€(gè)相鄰的腿在它們的一端處具有一個(gè)共同的連接 點(diǎn),而在它們的相對(duì)端處具有兩個(gè)不同的連接點(diǎn)。六條腿34是能縱向延伸的執(zhí)行元件,其 中基準(zhǔn)三角形30固定到飛行器機(jī)身31上,并且,如在圖8中更詳細(xì)地示出的,能沿六條軸 線自由運(yùn)動(dòng)的三角形35固定到驅(qū)動(dòng)部分2的支承結(jié)構(gòu)20上。圖7中的情形是,飛行器機(jī)身的重心32關(guān)于飛行器機(jī)身31的垂直中心線33移位, 飛行器的懸架34橫向偏離旋翼系統(tǒng)1到達(dá)重心32的正上方位置,由此使飛行器保持平衡。圖8示出了圖7的情形的俯視圖,其中能沿6條軸線自由運(yùn)動(dòng)的三角形35借助于 六個(gè)能縱向延伸的執(zhí)行元件36相對(duì)于基準(zhǔn)三角形30移位。圖9示出了安裝在飛行器上的旋轉(zhuǎn)翼,該飛行器設(shè)計(jì)成圓形的傳感器罩艙37,其 中罩艙37可獨(dú)立于飛行方向指向任意方向。同時(shí),罩艙37也可以獨(dú)立的旋轉(zhuǎn)速度繞罩艙 37的重心水平旋轉(zhuǎn)。圖10示出了使用商業(yè)現(xiàn)貨供應(yīng)的噴射渦輪44的旋翼系統(tǒng)的示例性實(shí)施例的剖 視圖,其中,支承結(jié)構(gòu)42封裝噴射渦輪44,并借助于旋轉(zhuǎn)翼主支承系統(tǒng)43旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到相 匹配的旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7”。旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7”繞旋轉(zhuǎn)軸線8旋轉(zhuǎn)。在該示例性實(shí)施例中,噴射渦輪具 有面向飛行器的空氣入口 38和向噴管出口 6供給增壓的排氣的噴流導(dǎo)管5”。為了使旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)7”在支承結(jié)構(gòu)42上自由旋轉(zhuǎn),來(lái)自噴射渦輪44的增壓的排氣借助于曲徑式密封件 (labyrinth gasket) 41 (見(jiàn)放大圖)連接到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7”。封裝在支承結(jié)構(gòu)42內(nèi)的噴射渦輪 44是有利的,使得燃料供應(yīng)25和電連接24不需要通過(guò)旋轉(zhuǎn)的連接件延伸到飛行器。另外, 偏航系統(tǒng)也由商業(yè)現(xiàn)貨供應(yīng)的電磁馬達(dá)47制成,借助于皮帶傳動(dòng)48連接到旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)7”。圖11示出了用于渦輪螺旋槳式飛機(jī)的螺旋槳式的旋翼系統(tǒng)53。原理與圖5示出 的旋翼的原理一致。但是,旋轉(zhuǎn)軸線是水平的而不是豎直的。
1權(quán)利要求
一種用于飛行器的旋翼系統(tǒng),該旋翼系統(tǒng)包括具有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7,)的旋翼(1),該旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)安裝成繞一旋轉(zhuǎn)軸線(8)旋轉(zhuǎn)并支承至少一個(gè)旋翼葉片(3)的近端(9),其中,所述旋翼系統(tǒng)包括至少一個(gè)用于向所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7’)提供增壓的排氣的噴射渦輪(4,4’),所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7’)具有至少一個(gè)噴管出口(6)和至少一個(gè)噴流導(dǎo)管(5,5’),該噴流導(dǎo)管用于將所述增壓的排氣從所述噴射渦輪(4,4’)傳輸?shù)剿鰢姽艹隹?6),以通過(guò)經(jīng)由所述噴管出口(6)排出所述增壓的排氣而導(dǎo)致所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7’)的旋轉(zhuǎn),其特征在于,只有所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7’)包括噴流導(dǎo)管(5,5’)和噴管出口(6),所述旋翼葉片(3,3’)不包括噴流導(dǎo)管(5,5’)和噴管出口(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述噴射渦輪(4)是與所述旋翼系統(tǒng)(I)的所述旋轉(zhuǎn)軸線(8)同軸線布置的徑流式噴射渦輪。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述噴射渦輪(4)具有支承結(jié)構(gòu) (20),該支承結(jié)構(gòu)具有用于非旋轉(zhuǎn)式連接到飛行器機(jī)身(31,37)的第一側(cè)和旋轉(zhuǎn)式連接到 徑流式噴射盤(pán)(14)的相對(duì)的第二側(cè),該徑流式噴射盤(pán)具有壓縮機(jī)葉片(11);在所述支承結(jié) 構(gòu)(20)的所述第二側(cè)上設(shè)置有用于空氣進(jìn)入的入口(12)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述噴射盤(pán)(14)具有設(shè)置在所述旋 轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)的所述導(dǎo)管(5)的平面中的渦輪葉片(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述噴射盤(pán)(14)具有盤(pán)底座 (14’),在該底座上設(shè)置有壓縮機(jī)葉片(11),所述壓縮機(jī)葉片(11)具有固定到所述盤(pán)底座 (14,)的鄰近部分(11,)和遠(yuǎn)離所述盤(pán)底座(14,)的遠(yuǎn)側(cè)部分(11”);在所述壓縮機(jī)葉片(II)的所述遠(yuǎn)側(cè)部分(11”)上設(shè)置有盤(pán)件(15),該盤(pán)件連接所述壓縮機(jī)葉片(11)的所述 遠(yuǎn)側(cè)部分(11”)與渦輪葉片(17);在所述支承結(jié)構(gòu)(20)上設(shè)置有燃燒室(16)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3、4或5所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述噴射渦輪包括將所述噴射 盤(pán)(14)聯(lián)接到所述支承結(jié)構(gòu)(20)的集成的電磁起動(dòng)器馬達(dá)(50)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述電磁起動(dòng)器馬達(dá)具有作為所述 噴射盤(pán)(14)的一部分的永磁體(21)和作為所述支承結(jié)構(gòu)(20)的一部分的電磁體(22)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述電磁起動(dòng)器馬達(dá)是異步感應(yīng)型 馬達(dá)。
9.根據(jù)權(quán)利要求2至8中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,設(shè)置有入口保護(hù)裝置 (26),該入口保護(hù)裝置部分地覆蓋入口(12)并通過(guò)不動(dòng)的連接件(27)固定到所述支承結(jié) 構(gòu)(20)。
10.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述至少一個(gè)旋翼葉片 (3)以不變的傾斜角連接到所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7,7’ )上。
11.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,用于所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7, V )的半徑小于所述旋翼(1)的半徑的一半。
12.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)借助 于電磁馬達(dá)(51)旋轉(zhuǎn)式聯(lián)接到所述支承結(jié)構(gòu)(20)上,該電磁馬達(dá)構(gòu)造成用于調(diào)節(jié)所述飛 行器機(jī)身(31)相對(duì)于所述旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)的偏航。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述電磁馬達(dá)包括位于所述旋轉(zhuǎn) 結(jié)構(gòu)(7)上的至少一個(gè)永磁體(18)和位于所述支承結(jié)構(gòu)(20)上的至少一個(gè)電磁體(19)。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的旋翼系統(tǒng),其特征在于,所述電磁馬達(dá)是異步感應(yīng)型馬達(dá)。
15.根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng)(1)與姿態(tài)控制機(jī)構(gòu)的組合,該機(jī)構(gòu) 包括六腿懸架,該六腿懸架具有連接到所述支承結(jié)構(gòu)(20)的第一連接件(35)和用于連接 到飛行器機(jī)身(31,37)的第二連接件(30),其中,六腿懸架設(shè)計(jì)成具有六條腿(34)的六腳 架,每條腿包括能縱向延伸的執(zhí)行元件(36)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12至14中任一項(xiàng)所述的旋翼系統(tǒng)與飛行器機(jī)身(31,37)的組合,該 飛行器機(jī)身的形式為圓形的傳感器罩艙(37),并構(gòu)造成用于相對(duì)于地面繞豎直旋轉(zhuǎn)軸線受 控地旋轉(zhuǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于飛行器的旋翼系統(tǒng),該旋翼系統(tǒng)包括具有驅(qū)動(dòng)部分(2)的旋翼(1),該驅(qū)動(dòng)部分安裝成繞旋轉(zhuǎn)軸線(8)旋轉(zhuǎn)并支承至少一個(gè)旋翼葉片(3)的近端(9)。該旋翼系統(tǒng)包括用于向旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)提供增壓的排氣的噴射渦輪(4),該噴射渦輪具有至少一個(gè)噴管出口(6)和至少一個(gè)噴流導(dǎo)管(5),該噴流導(dǎo)管用于將增壓的排氣從渦輪(4)傳輸?shù)絿姽艹隹?6),以通過(guò)經(jīng)由噴管出口(6)排出增壓的排氣而導(dǎo)致旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)的旋轉(zhuǎn)。此外,只有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)(7)包括噴流導(dǎo)管(5)和噴管出口(6),旋翼葉片(3)不包括噴流導(dǎo)管(5)和噴管出口(6)。
文檔編號(hào)B64C27/18GK101909994SQ200880122884
公開(kāi)日2010年12月8日 申請(qǐng)日期2008年11月6日 優(yōu)先權(quán)日2007年11月7日
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