H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明有關(guān)于一種H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]長久以來，直升機(jī)一直是最便利的空中交通工具也是必須的空中武力之一，之所以被廣泛運(yùn)用是因?yàn)橹鄙龣C(jī)無須跑道助跑，可垂直起飛與垂直降落。然而，直升機(jī)卻有著非常嚴(yán)重的限制，這限制來自于直升機(jī)的飛行原理。
[0003]一般傳統(tǒng)直升機(jī)主要利用一對軸心呈九十度交錯(cuò)的主旋翼以及尾旋翼，透過同一引擎動(dòng)力帶動(dòng)，其主旋翼用來控制直升機(jī)的升降以及前、后、左、右的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)，而尾旋翼則用以輔助直升機(jī)左、右的行進(jìn)運(yùn)動(dòng)。
[0004]傳統(tǒng)的直升機(jī)欲向前飛行時(shí)，由駕駛員將操縱桿向前移動(dòng)，使主旋翼后方的功角變大，進(jìn)而透過主旋翼后方所產(chǎn)生的氣流大于前方的氣流，使直升機(jī)達(dá)到前行的效果；反的，欲向后飛行時(shí)，則由駕駛員將操縱桿向后移動(dòng)，使主旋翼前方的功角變大，進(jìn)而達(dá)到直升機(jī)后行的效果。
[0005]雖然直升機(jī)為一種便利的空中交通工具，但其主旋翼相當(dāng)復(fù)雜，除了需要提供前傾及后傾的效果，同時(shí)還必須提供左、右方向傾斜的效果，方能令直升機(jī)自由的翱翔于天際；再者，尾旋翼時(shí)而提供高推力，時(shí)而提供低推力，因此尾旋翼的結(jié)構(gòu)亦相當(dāng)復(fù)雜。
[0006]由于傳統(tǒng)直升機(jī)的主旋翼與尾旋翼的復(fù)雜構(gòu)造，因此造成在駕駛上相當(dāng)?shù)睦щy，容易產(chǎn)生不平衡的飛行，且速度受到主旋翼的限制；此外，引擎動(dòng)力除了需要提供主旋翼運(yùn)轉(zhuǎn)外，尚必須將20%的引擎動(dòng)力傳達(dá)至尾旋翼，以達(dá)到直升機(jī)的平衡，因而無法提供升力；且，傳統(tǒng)直升機(jī)受到主旋翼的設(shè)置影響，因此無法在直升機(jī)上裝設(shè)彈射椅或降落傘，故當(dāng)直升機(jī)遇到機(jī)械故障時(shí)，直升機(jī)只有墜毀一途，而造成駕駛員的傷亡。雖然，直升機(jī)可以自旋降落(Auto Rotat1n)，但此項(xiàng)飛行技巧需花費(fèi)數(shù)十至數(shù)百小時(shí)的專業(yè)訓(xùn)練，且無法100%保證安全。
[0007]爰此，本案發(fā)明人曾于中國臺(tái)灣以及美國取得一件“雙動(dòng)力無尾旋翼直升機(jī)”的發(fā)明專利，編列中國臺(tái)灣第1299721號以及美國第7546976號，其主要透過兩轉(zhuǎn)向相反的動(dòng)力裝置來控制直升機(jī)的飛行，該兩動(dòng)力裝置由該同一引擎經(jīng)由轉(zhuǎn)向齒輪來達(dá)到轉(zhuǎn)向相反的效果，借以令引擎動(dòng)力能夠完全傳遞給兩動(dòng)力裝置，使該引擎動(dòng)力能完全的發(fā)揮效用，進(jìn)而提高直升機(jī)的效能。
[0008]前述“雙動(dòng)力無尾旋翼直升機(jī)”主要利用簡單的機(jī)械原理改善復(fù)雜的傳統(tǒng)的主旋翼機(jī)構(gòu)，同時(shí)沒有去除結(jié)構(gòu)復(fù)雜的尾旋翼，令引擎動(dòng)力能發(fā)揮最大的效用，此外，能使空氣動(dòng)力達(dá)到完全平衡，進(jìn)而自動(dòng)穩(wěn)定機(jī)身的效果。但是，本案發(fā)明人積于多年從事該項(xiàng)產(chǎn)品的研究與設(shè)計(jì)，為提供一種更具安全性，更容易操作，飛行速度更快的直升機(jī)，即為本案的發(fā)明動(dòng)機(jī)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本發(fā)明的目的在于提出一種H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)，其機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單，且能保持飛行時(shí)的平衡，同時(shí)又能控制飛行姿態(tài)與轉(zhuǎn)向，以確保飛行安全性。
[0010]為達(dá)上述目的，本發(fā)明的解決方案是:
一種H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)，包含:
一機(jī)體，包含有一前段區(qū)域以及一后段區(qū)域；
一對前旋翼組，由兩旋翼組所組成，分別設(shè)于該機(jī)體的前段區(qū)域的左右兩側(cè)，且該對前旋翼組的轉(zhuǎn)向相反；
一對后旋翼組，由兩旋翼組所組成，分別設(shè)于該機(jī)體的后段區(qū)域的左右兩側(cè)，且該對后旋翼組的轉(zhuǎn)向相反；
一操控裝置，設(shè)于該機(jī)體的前段區(qū)域內(nèi)部，該操控裝置包含有一操縱桿以及一飛行控制器，該操縱桿用以控制飛行方向，并產(chǎn)生一控制信號，飛行控制器用來將運(yùn)算該些控制信號，并用以控制該對前旋翼組與該對后旋翼組。
[0011]所述的機(jī)體為一船體造型。
[0012]所述的每一旋翼組包含有一齒輪箱、一功角控制模塊、一直線伺服馬達(dá)以及至少一螺旋槳。
[0013]所述的每一旋翼組更包含有一擋風(fēng)罩，環(huán)設(shè)于該螺旋槳的旋轉(zhuǎn)半徑外。
[0014]所述的每一螺旋槳可單獨(dú)的調(diào)整功角。
[0015]所述的每一旋翼組的螺旋槳，進(jìn)一步包含有一本體、一調(diào)整螺桿、一配重塊、一彈性組件以及一披覆層，其中該調(diào)整螺桿設(shè)于該本體內(nèi)部，一端形成有一調(diào)整部并延伸至該本體外部，另一端則套設(shè)該彈性組件，該配重塊則是螺設(shè)于該調(diào)整螺桿上，該披覆層則是包覆在該本體外部，使該調(diào)整部凸露于該披覆層上。
[0016]一種H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)，包含:
一機(jī)體，包含有一前段區(qū)域以及一后段區(qū)域；
一對前旋翼組，由兩旋翼組所組成，分別設(shè)于該機(jī)體的前段區(qū)域的左右兩側(cè)，且該對前旋翼組的轉(zhuǎn)向相反；
一對后旋翼組，由兩旋翼組所組成，分別設(shè)于該機(jī)體的后段區(qū)域的左右兩側(cè)，且該對后旋翼組的轉(zhuǎn)向相反；
一 H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，設(shè)于該機(jī)體內(nèi)，包含有一引擎、一組傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、兩減速齒輪箱以及復(fù)數(shù)傳動(dòng)軸；該傳動(dòng)機(jī)構(gòu)包含有一主傳動(dòng)輪以及一被傳動(dòng)輪，該主傳動(dòng)輪連接至該引擎，該被傳動(dòng)輪則是利用一傳動(dòng)軸分別與該兩減速齒輪箱連結(jié)，且該兩減速齒輪箱分別連接至該對前旋翼組與該對后旋翼組；
一操控裝置，設(shè)于該機(jī)體的前段區(qū)域內(nèi)部，該操控裝置包含有一操縱桿以及一飛行控制器，該操縱桿用以控制飛行方向，并產(chǎn)生一控制信號，該飛行控制器用來將運(yùn)算該些控制信號，并用以控制該對前旋翼組與該對后旋翼組。
[0017]所述的機(jī)體的前段區(qū)域的上方，更安裝有一降落傘。當(dāng)機(jī)械故障時(shí)，飛行員可以將降落傘彈開，此時(shí)降落傘將把整臺(tái)直升機(jī)掛起，并以緩慢的速度降下，避免人員與直升機(jī)的損害，于降落傘降落期間，飛行員更可以操控降落傘的纜繩以控制飛行方向或高度，避免掉落于危險(xiǎn)地區(qū)降落。
[0018]本發(fā)明的H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)，主要是利用一 H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，配合兩對分別設(shè)置在機(jī)體的前端區(qū)域與尾端區(qū)域的兩側(cè)且轉(zhuǎn)向彼此相反的旋翼組，使其兩對轉(zhuǎn)向彼此相反的旋翼組所產(chǎn)生的扭力達(dá)到相互抵銷的效果，進(jìn)而保持直升機(jī)飛行時(shí)的平衡控制飛行姿態(tài)與轉(zhuǎn)向，同時(shí)提供一種機(jī)械結(jié)構(gòu)簡單但卻可確保飛行安全性的直升機(jī)。
[0019]與習(xí)知直升機(jī)相較，本發(fā)明的H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、機(jī)身左右的空氣動(dòng)力完全平衡，可大大簡化飛行的困難度與飛行的風(fēng)險(xiǎn)。
[0020]2、引擎所產(chǎn)生的扭力完全平衡，飛行員無須于扭力變化時(shí)調(diào)整直升機(jī)的方向，降低飛行員的負(fù)荷。
[0021]3、不須控制左右的尾旋翼，可減省約20%的引擎動(dòng)力，提高燃油效率。
[0022]4、控制系統(tǒng)較為簡單，無須與傳統(tǒng)直升機(jī)主旋翼一樣的控制方法。
[0023]5、有足夠的空間安裝彈射降落傘，當(dāng)緊急時(shí)可彈射降落傘，保護(hù)人員與直升機(jī)的安全。
[0024]6、四個(gè)旋翼組皆使用了擋風(fēng)罩，除可增加旋翼組的效率外，更可降低四個(gè)旋翼組之間的相互影響，可大大降低旋翼組的噪音。
[0025]7、可增加直升機(jī)的空速。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明的立體示意圖；
圖2為本發(fā)明的旋翼組的示意圖；
圖3為本發(fā)明的上視圖；
圖4為本發(fā)明的H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的示意圖；
圖5為本發(fā)明操控裝置的立體示意圖；
圖5A為圖5的局部放大示意圖；
圖6為本發(fā)明使用降落傘的示意圖；
圖7為本發(fā)明螺旋槳的部分放大示意圖；
圖8為本發(fā)明螺旋槳調(diào)整配重的示意圖；
圖9為本發(fā)明降落于海上的示意圖。
[0027]【符號說明】
10 機(jī)體11 前段區(qū)域
12尾段區(qū)域20 旋翼組
21 齒輪箱22 功角控制模塊
23 直線伺服馬達(dá)24 螺旋槳
241本體242調(diào)整螺桿
243配重塊244彈性組件
245披覆層246調(diào)整部
25 擋風(fēng)罩30 前旋翼組
31 左前旋翼組32 右前旋翼組
40 后旋翼組41 左后旋翼組
42 右后旋翼組50 H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)
51 引擎52 傳動(dòng)輪 521主傳動(dòng)輪522被傳動(dòng)輪
53減速齒輪箱54傳動(dòng)軸
60操控裝置61操縱桿
62飛行控制系統(tǒng)63腳踏板
631左腳踏板632右腳踏板
64集力桿70降落傘。
【具體實(shí)施方式】
[0028]為了進(jìn)一步解釋本發(fā)明的技術(shù)方案，下面通過具體實(shí)施例來對本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)闡述。
[0029]如圖1、圖2所示，本發(fā)明的H型結(jié)構(gòu)的直升機(jī)，包含一機(jī)體10、四個(gè)旋翼組20、一H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(容后再述)以及一操控裝置(容后再述)。
[0030]機(jī)體10，包含有一前段區(qū)域11以及一尾段區(qū)域12，前段區(qū)域11內(nèi)設(shè)有至少一駕駛空間，以供人員乘坐及操作，尾段區(qū)域12則是由前段區(qū)域11向后延伸而成。
[0031]四個(gè)旋翼組20,以兩個(gè)一對,形成有一對前旋翼組以及一對后旋翼組。每一旋翼組20，包含有一齒輪箱21、一功角控制模塊22、一直線伺服馬達(dá)23、至少一螺旋槳24以及一擋風(fēng)罩25。齒輪箱21連接于H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)，功角控制模塊22用來驅(qū)動(dòng)直接伺服馬達(dá)23，以透過直接伺服馬達(dá)23來調(diào)整每一螺旋槳24的功角，而擋風(fēng)罩25則是環(huán)設(shè)在螺旋槳24的旋轉(zhuǎn)半徑外。
[0032]又如圖3所示，如前所述，該對前旋翼組30包含有一左前旋翼組31以及一右前旋翼組32，左前旋翼組31與右前旋翼組32分別設(shè)于機(jī)體10的前段區(qū)域11的左右兩側(cè)，且左前旋翼組31與右前旋翼組32相互對應(yīng)，且彼此間的轉(zhuǎn)向相反。
[0033]該對后旋翼組40，包含有一左后旋翼組41以及一右后旋翼組42，左后旋翼組41與右后旋翼組42分別設(shè)于機(jī)體10的尾段區(qū)域12的左右兩側(cè)，且左后旋翼組41及右后旋翼組42相互對應(yīng)，且彼此間的轉(zhuǎn)向相反。且該對前旋翼組30的間距大于該對后旋翼組40的間距。
[0034]如圖4所示，H型傳動(dòng)機(jī)構(gòu)50，設(shè)于前述的機(jī)體內(nèi)部，包含一引擎51、一組傳動(dòng)輪52、兩減速齒輪箱53以及復(fù)數(shù)傳動(dòng)軸54。其中，傳動(dòng)輪52包含有一主傳動(dòng)輪521以及一被傳動(dòng)輪522，在本實(shí)施例中，主傳動(dòng)輪521與被傳動(dòng)輪522是以皮帶輪為實(shí)施例，主動(dòng)輪521與被傳動(dòng)輪522間以皮帶(圖式中未表示)加以連結(jié)傳動(dòng)。主傳動(dòng)輪521連接至引擎51，被傳動(dòng)輪522則是利用一傳動(dòng)軸54分別與兩減速齒輪箱53連結(jié)，而兩減速齒輪箱53則利用傳動(dòng)軸54分別與每一旋翼組20的齒輪箱21相互連結(jié)。
[0035]如圖2、圖5及圖5A所示，操控裝置