專利名稱：單旋翼飛行器凹槽氣道抗反扭裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種飛行器抗反扭裝置，特別是用于單旋翼飛行器的凹槽氣道抗反扭裝置。
現(xiàn)有的單旋翼飛行器抗反扭裝置采用尾槳，直升機垂直起降時尾槳要消耗掉20％的功率。再有一種是采用無尾槳風扇由直升機尾部向側(cè)面送出抗反扭氣流也要直接消耗專用發(fā)動機的功率。而現(xiàn)有的帶有環(huán)形護罩的飛行器是用共軸雙旋翼來平衡反作用扭矩的。
本實用新型的目的是提供一種單旋翼飛行器使用的凹槽氣道抗反扭裝置，利用旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流來平衡旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩。
本實用新型的目的是這樣實現(xiàn)的，為飛行器提供升力的旋翼旋轉(zhuǎn)平面外罩一圈環(huán)繞旋轉(zhuǎn)平面但不相接觸的環(huán)形護罩，旋翼槳轂下面有中空的結(jié)構(gòu)框架，結(jié)構(gòu)框架在環(huán)形護罩的軸心位置向環(huán)形護罩輻射連接有固定支架，使結(jié)構(gòu)框架與環(huán)形護罩成為一個整體。結(jié)構(gòu)框架中空部分可以穿過旋翼主軸或安裝動力裝置。旋翼下面是連接環(huán)形護罩和結(jié)構(gòu)框架的凹槽，環(huán)形護罩上留有連通口使凹槽與環(huán)形護罩外側(cè)的氣道相通，凹槽和氣道對接在環(huán)形護罩上的連通口兩側(cè)，凹槽連接連通口的一端由下向上兜住連通口，凹槽的另一端固定在旋翼槳轂下面的結(jié)構(gòu)框架上。凹槽頂部槽口朝向旋翼，并且盡可能與旋翼旋轉(zhuǎn)平面平行，這樣能更有效的接收旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流。凹槽底部連接結(jié)構(gòu)框架的一端淺，連接環(huán)形護罩的一端深，由淺至深向下傾斜，使進入凹槽的下洗氣流改變方向順利的流向環(huán)形護罩上的連通口，并且經(jīng)過連通口流入氣道。氣道是中空的殼體，氣道與環(huán)形護罩連接的一端圍繞連通口密閉連接，氣道尾端封閉，尾部一側(cè)開有噴氣口，噴氣口排出氣流產(chǎn)生推力形成抗反扭力矩的方向與旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩方向相反，以此來實現(xiàn)抗反扭的目的。旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生升力，同時產(chǎn)生反作用扭矩和下洗氣流，凹槽氣道抗反扭裝置就是利用進入凹槽的下洗氣流改變流動方向產(chǎn)生推力形成的抗反扭力矩，來平衡反作用扭矩的。
凹槽底部連接結(jié)構(gòu)框架的一端向環(huán)形護罩一端由淺至深的傾斜角度最好在10°-35°之間。在實際應(yīng)用中凹槽還可以在一側(cè)安裝活頁側(cè)板，活頁側(cè)板轉(zhuǎn)軸在下，活頁側(cè)板開合控制頂部槽口的大小，可調(diào)節(jié)接收下洗氣流的多少，從而控制氣道噴氣口噴出氣流的多少，調(diào)整抗反扭力矩的大小，控制飛行器的飛行方向。
本實用新型通過凹槽氣道抗反扭裝置接收旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流改變氣流的流向由噴氣口噴出形成抗反扭力矩，因此能量消耗低，結(jié)構(gòu)簡單便于維護。這種抗反扭裝置適合在較好天氣條件下飛行的游樂型飛行器和模型飛行器上使用。
以下結(jié)合附圖對實用新型作進一步的說明。


圖1是根據(jù)本實用新型提出的單旋翼飛行器凹槽氣道抗反扭裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是裝有凹槽氣道抗反扭裝置的單旋翼飛行器簡圖。
由
圖1可知，凹槽氣道抗反扭裝置有一個環(huán)形護罩(1)，環(huán)形護罩(1)的軸心位置裝有中空的結(jié)構(gòu)框架(4)，結(jié)構(gòu)框架(4)中間穿過旋翼主軸(10)，結(jié)構(gòu)框架(4)位于旋翼(2)的槳轂(3)下面，結(jié)構(gòu)框架(4)由固定支架(9)與環(huán)形護罩(1)固定連接成為一整體。結(jié)構(gòu)框架(4)與環(huán)形護罩(1)之間裝有凹槽(5)，凹槽(5)的一端固定連接在環(huán)形護罩(1)上，由下向上兜住環(huán)形護罩(1)上的連通口(7)，凹槽(5)的另一端固定連接在結(jié)構(gòu)框架(4)上，凹槽(5)的頂部槽口朝向旋翼(2)，盡量與旋翼(2)的旋轉(zhuǎn)平面平行。凹槽(5)的底部由連接結(jié)構(gòu)框架(4)的一端至環(huán)形護罩(1)上連通口(7)的一端向下傾斜，其傾斜角度最好在10°-35°之間，以利于進入凹槽(5)的下洗氣流向連通口(7)流動，連通口(7)的另一端與固定在環(huán)形護罩外側(cè)的氣道(6)相通，氣道(6)的尾端是封閉的，氣道(6)尾部側(cè)面開有噴氣口(8)。流向連通口(7)的下洗氣流經(jīng)氣道(6)流向噴氣口(8)向側(cè)面噴出產(chǎn)生推力，由此形成的抗反扭力矩與旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩方向相反，當抗反扭力矩與反作用扭矩相同時就達到了抗反扭的目的。旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生升力同時又產(chǎn)生反作用扭拒，凹槽氣道抗反扭裝置則是利用旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流來達到平衡反作用扭矩的目的。
下面結(jié)合圖2對裝有凹槽氣道抗反扭裝置的單旋翼飛行器進行說明，逆時針旋轉(zhuǎn)的剛性旋翼(2)為飛行器提供升力，剛性旋翼(2)旋轉(zhuǎn)平面外罩一圈環(huán)形護罩(1)，旋翼槳轂(3)下面的結(jié)構(gòu)框架(4)與凹槽(5)的一端連接，凹槽(5)的另一端與連通口(7)相通固定連接在環(huán)形護罩(1)上，氣道(6)與凹槽(5)對接在連通口(7)的兩端，在這里氣道(6)是飛行器的機尾，氣道(6)尾端一側(cè)開有噴氣口(8)，凹槽(5)的底部由結(jié)構(gòu)框架(4)一端向下傾斜至連通口(7)的底邊，凹槽(5)的頂部槽口朝向剛性旋翼(2)，凹槽(5)有一側(cè)裝有轉(zhuǎn)軸在下的活頁側(cè)板(15)，駕駛員可以通過控制活頁側(cè)板(15)的開合調(diào)整進入凹槽(5)下洗氣流的流量，控制飛行器轉(zhuǎn)動的方向。氣道(6)的尾端頂部裝有雙垂尾(14)有利于航向穩(wěn)定。環(huán)形護罩(1)的前端裝有駕駛艙(12)，環(huán)形護罩(1)的兩側(cè)是小浮舟(13)，凹槽(5)下面裝有發(fā)動機艙(11)，駕駛艙(12)和發(fā)動機艙(11)下面連接主浮舟(16)用于水面起降。剛性旋翼(2)向前傾斜安裝，當剛性旋翼(2)在發(fā)動機的驅(qū)動下高速旋轉(zhuǎn)時既產(chǎn)生升力又產(chǎn)生前進的推力，同時凹槽(5)接收旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流，使氣流順利的進入連通口(7)經(jīng)氣道(6)尾部側(cè)面的噴氣口噴出，產(chǎn)生的抗反扭力矩抵消了剛性旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩。這種飛行器在地效條件下飛行可選擇功率較小的發(fā)動機，能安全可靠的在陸地和水面上超低空飛行和起飛降落。
本實用新型所提供的凹槽氣道抗反扭裝置的凹槽氣道組合，不僅可以設(shè)計安裝在飛行器的尾部，還可以安裝在飛行器的兩側(cè)，也可以設(shè)計安裝成多組凹槽氣道組合的飛行器，如飛碟形飛行器等，凹槽氣道抗反扭裝置可設(shè)計安裝在乘座人員的飛行器和模型飛行器上。
權(quán)利要求1.一種用于單旋翼飛行器的凹槽氣道抗反扭裝置，該裝置有一個環(huán)形護罩(1)和位于旋翼(2)下面接收旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流并且改變流入凹槽內(nèi)氣流流向的凹槽(5)及與凹槽(5)相通帶有噴氣口(8)的氣道(6)，其特征在于環(huán)形護罩(1)上開有連通口(7)，凹槽(5)和氣道(6)對接在連通口(7)的兩側(cè)。
2.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于凹槽(5)的一端固定連接在環(huán)形護罩(1)上，由下向上兜住連通口(7)。
3.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于凹槽(5)的另一端固定連接在旋翼槳轂(3)下面的結(jié)構(gòu)框架(4)上。
4.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于凹槽(5)位于為飛行器提供升力的旋翼(2)下面，凹槽(5)的頂部槽口朝向旋翼(2)，并且盡可能與旋翼(2)旋轉(zhuǎn)平面平行，更好的接收旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流。
5.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于凹槽(5)底部連接結(jié)構(gòu)框架(4)的一端淺，凹槽(5)兜住連通口(7)的一端深，凹槽(5)的底部由連接結(jié)構(gòu)框架(4)的一端向環(huán)形護罩一端傾斜，其傾斜角度10°-35°。
6.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于氣道(6)是中空的殼體，連接連通口(7)的一端圍繞連通口(7)固定連接在環(huán)形護罩(1)上。
7.根據(jù)權(quán)力要求1所述的裝置，其特征在于氣道(6)向外延伸的一端尾端封閉，尾部側(cè)面開有噴氣口(8)，旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時噴氣口(8)噴出氣流形成抗反扭力矩的方向應(yīng)與旋翼(2)旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩方向相反，以此確定氣道(6)上噴氣口(8)的朝向。
專利摘要本實用新型提供了一種單旋翼飛行器抗反扭裝置,旋翼外罩一圈環(huán)繞旋翼旋轉(zhuǎn)平面的環(huán)形護罩,環(huán)形護罩內(nèi)有凹槽接收旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的下洗氣流改變氣流的流向經(jīng)環(huán)形護罩上的連通口流入環(huán)形護罩外側(cè)的氣道,并且經(jīng)氣道尾部的側(cè)向噴氣口噴出產(chǎn)生推力形成抗反扭力矩與旋翼旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的反作用扭矩方向相反,能夠防止飛行器的扭轉(zhuǎn),這種抗反扭裝置能量消耗小,結(jié)構(gòu)簡單,適合在較好天氣條件下飛行的游樂型飛行器和模型飛行器中使用。
文檔編號B64C27/82GK2296851SQ9820033
公開日1998年11月11日 申請日期1998年1月7日 優(yōu)先權(quán)日1997年1月8日
發(fā)明者邱剛, 董玖珊 申請人:邱剛