[發明專利]翼型尾梁

有效

• 申請號: 201080068729.2
• 申請日: 2010-09-20
• 公開（公告）號: CN103097244A
• 公開（公告）日: 2013-05-08
• 發明（設計）人: 艾伯特·G·布蘭德;吉米·納拉莫爾;詹姆斯·H·黑爾塞;布倫丹·P·拉尼根
• 申請（專利權）人: 貝爾直升機泰克斯特龍公司
• 主分類號: B64C27/82
• 分類號: B64C27/82
• 代理公司: 北京市浩天知識產權代理事務所 11276
• 代理人: 劉云貴;韓龍

技術領域

本申請大體上涉及一種旋翼飛行器，尤其涉及一種用于直升機中的尾梁。

背景技術

傳統的直升機通常包括一個或多個位于機身上方的主旋翼和設置在機身內部用于旋轉主旋翼的發動機。在運行過程中，發動機對機身施加一個轉矩，該轉矩會導致機身相對于主旋翼反向旋轉。在高能耗飛行時，也即，在非常低或非常高的速度飛行時，機身轉矩最大。

在低速前進時，下降氣流達到最大，從而需要更大的轉矩控制以抵消機身轉矩。在起飛、著陸、以及低速向前飛行時，尾旋翼是一種有效的控制機身轉矩的反轉矩裝置。圖1示出了傳統的直升機1，其包括設置在機身上方的主旋翼2和通過尾梁3連接到機身尾節上的尾旋翼4。尾旋翼和相關的驅動系統的尺寸必須匹配低速飛行狀態。由此，該尾旋翼通常比其他飛行狀態中所需的更大且更重，并在高速飛行時會產生附加的阻力和功率損耗。這些因素累積起來會導致直升機性能的退化。

一些傳統的直升機包括邊條、鰭片、和/或其他適合控制機身轉矩的裝置。在高速飛行時，轉矩控制可由氣動表面比如鰭片提供。然而，在低速飛行時，這些表面是無效的。圖2示出了直升機1中的尾梁3的橫截面視圖。輔翼5A和5B在尾梁3的外表面的旁邊延伸，用來相對于尾梁橫向引導下降的旋翼洗流。輔翼5A和5B使旋翼洗流相對于尾梁的橫向重定向。邊條和鰭片是用來抵消機身轉矩的有效裝置，但是邊條和鰭片增加了飛行器的整機重量，由此需要主旋翼產生額外的提升力以補償增加的重量。另外，增加的重量也減小了飛行器的提升能力。而且邊條和鰭片具有額外的下載損耗，其與來自旋翼洗流的較高的豎直阻力有關。

其他直升機包括環流控制尾梁，該尾梁具有一個或多個位于尾梁內的內導管，以輸送廢氣和/或其他類型的發動機驅動流體通過尾梁。被輸送的流體通過一個或多個出口相對于尾梁橫向流出尾梁。該環流尾梁提供了足夠的反轉矩，完全消除了對尾旋翼的需求；然而，該尾梁顯著地增加了直升機的整機重量，從而增加了能量消耗并導致大多數應用的設計失效。

盡管上述研發顯示了直升機反轉矩器件領域的顯著進步，但是仍舊存在許多缺點。

附圖說明

作為本申請的特點的新穎性特征在隨附的權利要求書中列出。然而，結合附圖參考下述詳細說明，將更好地理解申請本身、使用的優選方式以及其他目的和優點，附圖中：

圖1為傳統直升機的側視圖；

圖2為環繞圖1中的尾梁的橫截面流動的旋翼洗流的示意圖；

圖3為根據本申請的優選實施例的尾梁的俯視圖；

圖4為圖3中的尾梁的左視圖；

圖5為圖4中的尾梁的局部切開的視圖；

圖6為圖5中的尾梁沿VI-VI線的橫截面視圖；

圖7為圖6中的尾梁具有副翼的替代實施例；

圖8為環繞圖6中的尾梁流動的旋翼洗流的示意圖；

圖9為傳統直升機的俯視圖；

圖10為根據本申請的優選實施例的直升機的俯視圖；以及

圖11為圖9中的直升機的替代實施例。

雖然本申請中的尾梁容易受到各種修改和替代，但是其具體實施方式已經以示例的方式在附圖中示出并且在本文中被詳細描述。但是，應該理解的是，本文對具體實施例的說明意圖不在于將本發明限制在公開的具體實施例以內，正好相反，該發明意圖是涵蓋所有落入由隨附的權利要求書所限定的本申請的方法的精神和范圍內的修改、等同物和替代方式。

具體實施方式

本申請的尾梁克服了旋翼飛行器中的常規反轉矩裝置的常見缺點。具體來說，該尾梁是一種輕且有效的設備，其提供橫向力以抵消機身轉矩。這些特征通過提供近似機翼形狀的尾梁而獲得，其中第一側面作為翼型的受壓面，以在該表面附近形成高壓區，同時第二側面作為翼型的吸力面，以在該表面附近形成低壓區。該兩個壓力區之間的壓力不同導致了尾梁朝向低壓區移動，進而，在與機身轉矩相反的橫向上轉動尾梁。

參考附圖并結合下面的描述將會更好地理解本申請的尾梁的結構和運行方法。文中給出了尾梁的幾個實施例。應當理解的是，不同實施例中的各種組件、部件和特征可以結合在一起和/或彼此交換設置，所有的這些都涵蓋在本申請的范圍內，即使并非所有的變化和具體實施方式都在每一幅圖中具體描述。

應該理解的是，尾梁的優選實施例是可操作地設置在直升機上。然而，尾梁也可容易且輕松地適用在其他類型的旋翼飛行器中。