專利名稱：一種能夠平衡反扭矩的推力裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及航空動力技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種能夠平衡反扭矩的推力裝置。
背景技術(shù)：
對于通過旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力進行飛行的飛行器，在旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生升力的同時，對機身將產(chǎn)生反扭矩。目前平衡反扭矩的方式有共軸雙槳、單旋翼帶尾槳等等，但是對于多飛行模式的旋轉(zhuǎn)機翼飛機(申請?zhí)枮?01110213680. I),由于在飛行過程中，其旋翼需要鎖定為固定翼，所以現(xiàn)有的共軸雙槳模式不適合所述的旋轉(zhuǎn)機翼飛機；而尾槳結(jié)構(gòu)存在尾槳和尾槳傳動系統(tǒng)事故率很高，旋翼飛機在低空或貼地飛行、地面作業(yè)時，高速旋轉(zhuǎn)的尾槳容易發(fā)生碰撞障礙物及地面人員的事故等問題，而且尾槳還是旋翼飛機的振源和噪聲源之一，另外由于在所述旋轉(zhuǎn)機翼飛機后部需要安裝T型尾翼，尾翼結(jié)構(gòu)與尾槳結(jié)構(gòu)易發(fā)生干涉。所以現(xiàn)有的共軸雙槳、單旋翼帶尾槳等平衡反扭矩的結(jié)構(gòu)形式不適合具有多飛行模式的旋 轉(zhuǎn)機翼飛機。

發(fā)明內(nèi)容
要解決的技術(shù)問題為解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，本發(fā)明提出了一種能夠平衡反扭矩的推力裝置，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)平衡反扭矩的目的，還能夠通過前推動力裝置提高所述旋轉(zhuǎn)機翼飛機的前飛速度。技術(shù)方案本發(fā)明的技術(shù)方案為所述一種能夠平衡反扭矩的推力裝置，其特征在于包括涵道螺旋槳和導(dǎo)向筒；所述涵道螺旋槳的涵道殼體外壁上對稱固定有兩根轉(zhuǎn)軸，兩根轉(zhuǎn)軸的中心線重合且垂直經(jīng)過涵道中心軸線，在其中一根轉(zhuǎn)軸側(cè)邊固定安裝有液壓作動器，液壓作動器輸出軸的中心軸線平行于涵道中心軸線；所述導(dǎo)向筒由多級圓環(huán)薄壁筒同軸套接組成；沿著涵道螺旋槳噴流出口方向，多級圓環(huán)薄壁筒的直徑依次減?。粚τ谙噜彽膬蓚€圓環(huán)薄壁筒，外部圓環(huán)薄壁筒的內(nèi)徑等于內(nèi)部圓環(huán)薄壁筒的外徑，且相鄰兩個圓環(huán)薄壁筒的筒壁之間為間隙配合；相鄰圓環(huán)薄壁筒之間安裝有沿圓環(huán)薄壁筒軸向的作動筒；在最外部的圓環(huán)薄壁筒內(nèi)壁上對稱固定有兩根軸套，所述軸套與涵道殼體外壁上的轉(zhuǎn)軸配合，且其中一根軸套側(cè)向固定有搖臂，搖臂與液壓作動器配合，驅(qū)動軸套繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。有益效果本發(fā)明采用涵道螺旋槳能夠提供給旋轉(zhuǎn)機翼飛機可觀的前飛推力，提高旋轉(zhuǎn)機翼飛機的飛行速度；將本發(fā)明安裝在旋轉(zhuǎn)機翼飛機尾部，且涵道殼體外壁上的兩根轉(zhuǎn)軸平行于主旋翼轉(zhuǎn)軸，那么通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向筒的旋轉(zhuǎn)角度就能產(chǎn)生不同大小的平衡力矩；此外通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向筒的長度能使得涵道螺旋槳與導(dǎo)向筒在不同速度下達到最佳匹配狀態(tài)，發(fā)揮較高的空氣動力學(xué)效率。


圖I :本發(fā)明在導(dǎo)向筒完全收縮時的前視圖；圖2 :本發(fā)明在導(dǎo)向筒完全收縮時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3 :涵道螺旋槳的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4 :導(dǎo)向筒完全收縮時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5 :導(dǎo)向筒完全伸長時的結(jié)構(gòu)示意圖；圖6 :導(dǎo)向筒軸線與涵道螺旋槳軸線重合時的示意圖；圖7 :導(dǎo)向筒軸線與涵道螺旋槳軸線成一定角度時的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖8 :導(dǎo)向筒軸線與涵道螺旋槳軸線成一定角度時的俯視圖；其中，I、螺旋槳；2、涵道；3、導(dǎo)向筒；4、液壓作動筒；5、一級導(dǎo)向圓筒；6、二級導(dǎo)向圓筒；7、三級導(dǎo)向圓筒；8、四級導(dǎo)向圓筒；9、五級導(dǎo)向圓筒；10、旋轉(zhuǎn)軸套；11、作動筒；12、搖臂。
具體實施例方式下面結(jié)合實施例具體說明本發(fā)明本實施例為用于旋轉(zhuǎn)機翼飛機上的反扭矩推力裝置，整個裝置安裝在旋轉(zhuǎn)機翼飛機的尾部。參照附圖I和附圖2，本實施例中的能夠平衡反扭矩的推力裝置包括涵道螺旋槳和用于改變推力方向且可伸縮的導(dǎo)向筒3。涵道螺旋槳分為旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生氣流的螺旋槳I和環(huán)繞螺旋槳的涵道2。在涵道殼體外壁上對稱固定焊接有兩根直徑30mm的轉(zhuǎn)軸，兩根轉(zhuǎn)軸的中心線重合且垂直經(jīng)過涵道中心軸線。當整個裝置安裝在旋轉(zhuǎn)機翼飛機的尾部時，兩根轉(zhuǎn)軸的中心線與主旋翼的轉(zhuǎn)動軸平行。在其中一根轉(zhuǎn)軸側(cè)邊固定焊接有液壓作動筒4，液壓作動器輸出軸的中心軸線平行于涵道中心軸線，液壓作動筒用于驅(qū)動導(dǎo)向筒偏轉(zhuǎn)，改變導(dǎo)向筒軸線與螺旋槳軸線的角度。參照附圖4和附圖5，所述導(dǎo)向筒由多級圓環(huán)薄壁筒同軸套接組成，本實施例中共有5級圓環(huán)薄壁筒,分別為一級導(dǎo)向圓筒5、二級導(dǎo)向圓筒6、三級導(dǎo)向圓筒7、四級導(dǎo)向圓筒8和五級導(dǎo)向圓筒9。沿著涵道螺旋槳噴流出口方向，多級圓環(huán)薄壁筒的直徑依次減小，即本實施例中一級導(dǎo)向圓筒5內(nèi)徑最大,五級導(dǎo)向圓筒9的內(nèi)徑最小。對于相鄰的兩個圓環(huán)薄壁筒，外部圓環(huán)薄壁筒的內(nèi)徑等于內(nèi)部圓環(huán)薄壁筒的外徑，且相鄰兩個圓環(huán)薄壁筒的筒壁之間為間隙配合。相鄰圓環(huán)薄壁筒之間安裝有沿圓環(huán)薄壁筒軸向的作動筒，用于驅(qū)動內(nèi)部圓環(huán)薄壁筒相對外部圓環(huán)薄壁筒做軸線滑動，改變相鄰兩個圓環(huán)薄壁筒的相對位置，使導(dǎo)向筒能夠伸縮改變長度。本實施例中，所有導(dǎo)向圓筒壁厚相同；一級導(dǎo)向圓筒外徑2200mm，內(nèi)徑2170mm，長365mm,在一級導(dǎo)向圓筒5的內(nèi)壁上均勻焊接有4個作動筒，所述作動筒的伸出端端部通過螺釘與二級導(dǎo)向圓筒6固定連接；二級導(dǎo)向圓筒6長300mm,其外徑等于一級導(dǎo)向圓筒5的內(nèi)徑2170mm，內(nèi)徑為2140mm，通過控制一級導(dǎo)向圓筒內(nèi)壁的4個作動筒同步進行伸縮運動，當4個作動筒完全縮回時，二級導(dǎo)向圓筒最前端距一級導(dǎo)向筒最前端70mm，當4個作動筒完全伸長時，二級導(dǎo)向圓筒最尾端距一級導(dǎo)向筒最尾端為250mm。其余導(dǎo)向圓筒采用相同的方式套接。特別的，相鄰導(dǎo)向圓筒內(nèi)壁上作動筒的分布相差45度。在最外部的圓環(huán)薄壁筒，即一級導(dǎo)向圓筒的內(nèi)壁上對稱固定焊接有兩根旋轉(zhuǎn)軸套
10,旋轉(zhuǎn)軸套10的內(nèi)徑30mm外徑50mm,所述旋轉(zhuǎn)軸套與涵道殼體外壁上的轉(zhuǎn)軸配合,組成旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。其中一根軸套側(cè)向固定焊接有搖臂12，搖臂與液壓作動器配合，驅(qū)動軸套繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。參照附圖6，當導(dǎo)向筒3相對涵道2無偏轉(zhuǎn)時，導(dǎo)向筒3的軸線與涵道螺旋槳的軸線相重合，涵道螺旋槳產(chǎn)生的氣流沿螺旋槳軸線方向，產(chǎn)生的推力也沿螺旋槳軸線方向，各級導(dǎo)向圓筒完全伸長時導(dǎo)向筒3的長度為1365mm。參照附圖7和附圖8，導(dǎo)向筒3完全伸長，長度為1365mm，驅(qū)動液壓作動筒4伸長60_，導(dǎo)向筒3相對涵道2偏轉(zhuǎn)，導(dǎo)向筒3的軸線與涵道螺旋槳的軸線成15度夾角，涵道螺旋槳產(chǎn)生的氣流通過導(dǎo)向筒將改變方向，則螺旋槳I產(chǎn)生的推力方向偏轉(zhuǎn)15度，本裝置能產(chǎn)生一個在水平方向與螺旋槳I軸線垂直的力，其大小為螺旋槳I產(chǎn)生推力的sinl5°倍， 從而能夠平衡主旋翼旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的反扭矩，沿涵道螺旋槳軸向方向的分力則作為旋轉(zhuǎn)機翼飛機的推力，提高旋轉(zhuǎn)機翼飛機的飛行速度。
權(quán)利要求
1.一種能夠平衡反扭矩的推力裝置，其特征在于包括涵道螺旋槳和導(dǎo)向筒；所述涵道螺旋槳的涵道殼體外壁上對稱固定有兩根轉(zhuǎn)軸，兩根轉(zhuǎn)軸的中心線重合且垂直經(jīng)過涵道中心軸線，在其中一根轉(zhuǎn)軸側(cè)邊固定安裝有液壓作動器，液壓作動器輸出軸的中心軸線平行于涵道中心軸線；所述導(dǎo)向筒由多級圓環(huán)薄壁筒同軸套接組成；沿著涵道螺旋槳噴流出口方向，多級圓環(huán)薄壁筒的直徑依次減?。粚τ谙噜彽膬蓚€圓環(huán)薄壁筒，外部圓環(huán)薄壁筒的內(nèi)徑等于內(nèi)部圓環(huán)薄壁筒的外徑，且相鄰兩個圓環(huán)薄壁筒的筒壁之間為間隙配合；相鄰圓環(huán)薄壁筒之間安裝有沿圓環(huán)薄壁筒軸向的作動筒；在最外部的圓環(huán)薄壁筒內(nèi)壁上對稱固定有兩根軸套，所述軸套與涵道殼體外壁上的轉(zhuǎn)軸配合，且其中一根軸套側(cè)向固定有搖臂，搖臂與液壓作動器配合，驅(qū)動軸套繞轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種能夠平衡反扭矩的推力裝置，包括涵道螺旋槳和導(dǎo)向筒；涵道螺旋槳的涵道殼體外壁上對稱固定有兩根轉(zhuǎn)軸，在其中一根轉(zhuǎn)軸側(cè)邊固定安裝有液壓作動器；導(dǎo)向筒由多級圓環(huán)薄壁筒同軸套接組成；相鄰圓環(huán)薄壁筒之間安裝有沿圓環(huán)薄壁筒軸向的作動筒；在最外部的圓環(huán)薄壁筒內(nèi)壁上對稱固定有兩根軸套，軸套與涵道殼體外壁上的轉(zhuǎn)軸配合，且其中一根軸套側(cè)向固定有搖臂，搖臂與液壓作動器配合。本發(fā)明采用涵道螺旋槳能夠提供給旋轉(zhuǎn)機翼飛機前飛推力，提高飛機的飛行速度；通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向筒的旋轉(zhuǎn)角度就能產(chǎn)生不同大小的平衡力矩；通過調(diào)節(jié)導(dǎo)向筒的長度，使得涵道螺旋槳與導(dǎo)向筒在不同速度下達到最佳匹配狀態(tài)，發(fā)揮較高的空氣動力學(xué)效率。
文檔編號B64C27/22GK102826220SQ201210339049
公開日2012年12月19日 申請日期2012年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月14日
發(fā)明者高正紅, 田力, 鄧陽平, 李亮明, 張德虎, 黃江濤, 趙軻 申請人:西北工業(yè)大學(xué)