[發明專利]控制混合式直升機的偏航程度的方法以及混合式直升機

有效

• 申請號: 201010200573.0
• 申請日: 2010-06-03
• 公開（公告）號: CN101905744A
• 公開（公告）日: 2010-12-08
• 發明（設計）人: B·戈馬蒂;N·丘拉斯;P·艾格林
• 申請（專利權）人: 尤洛考普特公司
• 主分類號: B64C27/22
• 分類號: B64C27/22;B64C27/82
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 劉佳;丁曉峰

技術領域

本發明涉及控制混合式直升機偏航的方法、以及設有適合于實施所述方法的偏航控制設備的混合式直升機。

更具體地說，本發明涉及應用垂直起落飛機(VTOL)的先進概念的混合式直升機。

這種先進的概念通過可使用推進螺旋槳并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。

背景技術

為了清楚地理解本發明的目的，適宜地應想到，該主要類型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，其所有或部分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。

旋翼飛行器的范疇自身可細分成幾個不同類型。

首先，有一種直升機，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。

然后，有一種自轉旋翼機，自轉旋翼機是這樣一種旋翼飛行器，其中，旋翼不接受動力，而是通過在旋翼飛行器的向前速度效應下自轉而提供升力。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。

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?；虼怪憋w行、以及降落階段，旋翼通常由動力裝置來驅動，就像直升機一樣。旋翼推進飛機因此包括附加的推進系統，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。

已經或多或少地研究了另外幾種新穎的方式，其中有些已經形成實際的實施例。

在這方面，可能要提及復合式直升機，其在起飛和降落時像直升機，而在巡航時像自轉旋翼機：其旋翼由于飛行器的向前速度而實施自轉并提供一些升力，其余升力由輔助機翼來提供。具有基本水平軸線的牽引式螺旋槳輸出平移運動所需的力。例如，文獻GB?613715描述了一種復合式直升機。

類似地，文獻US-6513752描述了一種飛行器，該飛行器包括：

機身和機翼；

兩個可變槳距螺旋槳；

旋翼，該旋翼“在其端部”具有重量；

驅動兩個螺旋槳和旋翼的動力裝置；

用于調節螺旋槳的槳距的控制設備，從而：

·在向前飛行時，來自螺旋槳的推進力朝向飛行器的前部施加；以及

·在懸停飛行時，通過使一個螺旋槳輸出朝向飛行器前部的推力而使另一螺旋槳輸出朝向飛行器后部的推力來提供反扭矩功能，而旋翼由動力裝置來驅動；以及

該動力裝置包括發動機和離合器，離合器通過將旋翼與發動機脫開而由于上述重量能使旋翼旋轉得比所述發動機的輸出端更快。

此外，已經指出，離合器能允許向前飛行中的自轉旋翼機模式。因此，根據文獻US-6513752的飛行器是復合式的。

此外，設置在動力裝置和螺旋槳之間的動力傳輸變速箱能使所述螺旋槳相對于所述動力裝置輸出端的速度以多個不同轉速運轉。

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。

已知另一新穎形式簡稱為“混合式”直升機。

混合式直升機具有帶有主旋翼的機身，在至少一個渦輪發動機的驅動之下，主旋翼用于使槳葉旋轉。

此外，混合式直升機還設有由兩個半翼構成的機翼，兩個推進螺旋槳設置在機身各側的相應一個半翼上。

此外，混合式直升機裝配有一體的驅動系統，該一體的驅動系統不僅包括渦輪發動機、旋翼和兩個螺旋槳，而且包括這些元件之間的機械互連系統。

由于這種構造，渦輪發動機、螺旋槳、主旋翼、以及機械互連系統的輸出轉速是相互成比例的，在一體的驅動系統的正常運行條件下，無論混合式直升機的飛行構造如何，所述比例都是恒定的。

因此，有利的是，無論處于混合式直升機的何種構造，是向前飛行還是懸停飛行，旋翼總是由渦輪發動機驅動旋轉，并且總是輸出升力?；旌鲜街鄙龣C因此既不是自轉旋翼機，也不是旋翼推進飛機，也不是復合式飛行器，而是一種新穎的旋翼飛行器。

更確切地說，旋翼設計成在起飛、降落和垂直飛行階段提供混合式直升機的所有升力，而在巡航飛行期間提供一部分升力，機翼則貢獻用來支承所述混合式直升機的一部分升力。

因此，旋翼在巡航飛行時提供混合式直升機的大部分升力，并且可能貢獻小部分的推進力或牽引力并總是以最小阻力工作。