[發明專利]長航程快速混合式直升機和優化升力旋翼

有效

• 申請號: 200880025679.2
• 申請日: 2008-04-25
• 公開（公告）號: CN101790480A
• 公開（公告）日: 2010-07-28
• 發明（設計）人: P·羅伊士
• 申請（專利權）人: 尤洛考普特公司
• 主分類號: B64C27/26
• 分類號: B64C27/26
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳;黃玨

技術領域

本發明涉及由于優化升力旋翼而在巡航飛行時具有長航程和高前進速度 的旋翼飛行器。

更具體地說，本發明涉及與垂直起落飛機(VTOL)的先進概念有關的混 合式直升機。

背景技術

這種先進的概念通過可安裝現代渦輪發動機來以合理的成本將傳統直升 機的垂直飛行效率與高速行進性能組合起來。

為了清楚地理解本發明的目的，適宜地應想到，總體來說重于空氣的飛行 器對應于飛機和旋翼飛行器。

術語“旋翼飛行器”用來表示任一運載工具，其中，其所有或一些升力是 由具有基本垂直軸線和較大直徑的一個或多個螺旋槳來提供的，該螺旋槳稱為 旋翼或旋轉機翼。

在旋翼飛行器的范疇有若干不同的類型。

首先，有一種直升機，其中，由合適動力裝置驅動的至少一個主旋翼既提 供升力又提供推進力。直升機能夠懸停飛行，從而保持在三維空間中的一固定 位置，并且直升機能夠垂直地起飛和降落，還能夠沿任何方向(向前、向后、 側向、向上、向下)移動。全世界生產的大部分旋翼飛行器是直升機。

然后，有一種自轉旋翼機(由La?Cierva首先制造)，自轉旋翼機是這樣一 種旋翼飛行器，其中，旋翼不接受動力，而是在旋翼飛行器的速度效應下自轉。 推進力由渦輪發動機來提供，或者由具有一在向前飛行中基本水平的軸線并用 傳統發動機驅動的螺旋槳來提供。這種構造不能垂直飛行，除非旋翼通過輔助 裝置而首先開始旋轉，該輔助裝置能讓旋翼旋轉得更快：因此自轉旋翼機在具 有非常陡斜率的航線上不能實施懸停飛行，而只能向上或向下移動。也就是說， 自轉旋翼機是一種飛行速度范圍廣(不易于失速)且可使用短跑道的飛機。

旋翼推進飛機是一種介于直升機和自轉旋翼機之間的旋翼飛行器，其中， 旋翼只提供升力。在起飛、懸停或垂直飛行、以及降落階段，旋翼通常由發動 機裝置來驅動，就像直升機一樣。旋翼推進飛機還具有附加的推進系統，該推 進系統與旋翼組件完全不同。在向前飛行中，旋翼繼續提供升力，但只以自轉 模式提供升力，即無需將動力傳輸至所述旋翼。菲爾利(Fairey)噴氣式旋翼 推進飛機是該概念的一實施例。

已經或多或少地研究了另外幾種新穎的方式，有些已經形成實際的實施 例。

在這方面，可能要提及復合式旋翼飛行器，其在起飛和降落時像直升機， 而在巡航時像自轉旋翼機：其由旋翼飛行器的前進速度驅動自轉的旋翼提供一 些升力，其余升力由輔助機翼、具有基本水平軸線的牽引式螺旋槳來提供，該 牽引式螺旋槳產生平移所需的力。例如，可能要提及實驗性的法范迪特 (Farfadet)SO?1310復合式旋翼飛行器，其旋翼在起飛/降落構造中通過反作 用力來推進，而在巡航構造中自轉，然后由螺旋槳提供推進力。這種運載工具 設有用于致動旋翼和螺旋槳的兩個單獨的渦輪。

可變式旋翼飛行器構成了另一特定的旋翼飛行器形式。該術語覆蓋了在飛 行時改變構造的所有旋翼飛行器：起飛和降落時處于直升機構造；而巡航飛行 時處于飛機構造，例如兩個旋翼傾斜轉過約90°以用作螺旋槳。該傾斜旋翼概 念例如已在貝爾波音(Bell?Boeing)V22魚鷹(Osprey)旋翼飛行器中得以實 施。

在這些各種旋翼飛行器中，直升機是最簡單的，結果，盡管其平移時的最 大水平速度僅為約300千米/小時(km/h)，小于復合式和可變式旋翼飛行器所 可設想的最大水平速度，但是直升機是成功的，而復合式和可變式旋翼飛行器 在技術上更加復雜且更加昂貴。

在這種情況下，對于上述形式提出了改進以增強旋翼飛行器性能，而不導 致解決方案復雜、難以制造和操作、以及因此昂貴。

因此，專利GB-895?590披露了一種垂直起落飛行器，其包括下列主要部 件：

機身和兩個半翼，在機身的兩側上各有一個半翼，

水平穩定器和方向舵控制器，

至少四個互連的驅動單元，

主旋翼，

至少兩個可逆槳距螺旋槳，它們相對于彼此可變，以及

在飛行員控制下的、用于將動力連續地或時時地傳遞至旋翼和螺旋槳的裝 置。

在這種情況下，在起飛和降落期間、在垂直飛行期間、以及在低速水平飛 行期間，主旋翼通過動力單元來旋轉。在高速時，旋翼自由旋轉而動力并不傳 遞至其，就像自轉旋翼機，旋翼軸裝配有脫開裝置。