專利名稱：直升飛機(jī)的操縱的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及直升飛機(jī)的操縱，更具體的說，涉及一種控制直升飛機(jī)的偏航運(yùn)動的方法。本發(fā)明還涉及一種直升飛機(jī)的推進(jìn)器，以及一種直升飛機(jī)。
美國專利4,948,068公開了一種平衡傳遞給直升飛機(jī)的主旋翼的驅(qū)動力矩的裝置，以及借助于控制氣流圍繞著尾梁的流動和借助于控制直升飛機(jī)的尾梁的后端一側(cè)或兩側(cè)，通過一個推進(jìn)器朝橫向排放的空氣，來控制偏航運(yùn)動的裝置。
申請人認(rèn)為，上述美國專利4,948,068中的裝置，與普通的尾部旋翼相比，需要消耗很巨大的動力。
按照本發(fā)明的第一方面，提供了一種操縱推進(jìn)器以控制直升飛機(jī)的偏航運(yùn)動的方法，這種直升飛機(jī)有一主旋翼，一帶有相對兩側(cè)面和一后端部的尾梁，一條沿上述尾梁預(yù)定一側(cè)的縱向流通控制長槽，以及一裝在上述尾梁后部中的推進(jìn)器，上述方法包括下列步驟將沿著尾梁的縱向氣流引向上述推進(jìn)器的偏轉(zhuǎn)葉片，這些偏轉(zhuǎn)葉片用于使縱向氣流向橫向，向著直升飛機(jī)的相對兩側(cè)，并且向著尾梁后部兩側(cè)的開口偏轉(zhuǎn)；以及對于每一個開口，調(diào)節(jié)該開口的高度尺寸，該高度尺寸一般說來與縱向和橫向都垂直，并且通常對稱于該開口的相對的兩端頭，使得該開口的幾何中心基本上保持固定不動，而與該開口調(diào)節(jié)的狀態(tài)無關(guān)。
因此，工作時，從該開口流出來的氣流的中心線就相對于直升飛機(jī)保持固定不動，與該開口的調(diào)節(jié)的狀態(tài)無關(guān)。
開口的調(diào)節(jié)可以通過有選擇地把一對擋氣板從開口的兩端互相移近或遠(yuǎn)離來實(shí)現(xiàn)。
通常，當(dāng)尾梁呈圓形時，這一對擋氣板可以是互補(bǔ)的部分圓形，并且可以借助于使擋氣板繞著尾梁的軸線轉(zhuǎn)動來移動擋氣板。最好，尾梁是圓筒形的，而這一對擋氣板是互補(bǔ)的部分圓筒形。
把這一對擋氣板聯(lián)結(jié)(例如用機(jī)械方式聯(lián)結(jié))成能同時向相反的方向以相等的角速度轉(zhuǎn)動，是很有利的。如果這一對擋氣板的尺寸、形狀相同，并且設(shè)計(jì)成能同時用于兩個開口，并且在調(diào)節(jié)擋氣板增大一個開口時，能同時減小另一個開口的尺寸，就最為有利。
按照本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明還涉及一種直升飛機(jī)的推進(jìn)器，該直升飛機(jī)有一主旋翼，一帶有相對兩側(cè)和一能容納推進(jìn)器的后端部的尾梁，以及一條沿上述尾梁預(yù)定的一側(cè)的縱向流通控制槽，上述推進(jìn)器包括偏轉(zhuǎn)葉片，這些偏轉(zhuǎn)葉片設(shè)計(jì)成在使用時把空氣流束從沿尾梁的縱向流動偏轉(zhuǎn)到向著直升飛機(jī)的相對兩側(cè)的橫向流動；在上述后端部的相應(yīng)的兩側(cè)的開口，用于在使用時讓向橫向偏轉(zhuǎn)的那一部分空氣流束通過；一個為各個開口設(shè)置的擋氣板總成，用以調(diào)節(jié)開口的高度尺寸，該高度尺寸通常與縱向和橫向垂直，并且通常與各開口的相對兩端對稱，使得各開口的幾何中心基本上保持固定不動，與該開口的調(diào)節(jié)狀態(tài)無關(guān)。
在一個優(yōu)選實(shí)施例中，上述擋氣板總成包括一對擋氣板，這對擋氣板聯(lián)結(jié)(例如用機(jī)械方式聯(lián)結(jié))成能對稱地以相等的角速度互相移近或遠(yuǎn)離。
最好，上述尾梁是圓形的，上述擋氣板是互補(bǔ)的部分圓形，并且能繞著尾梁的軸線轉(zhuǎn)動。更好一點(diǎn)，上述尾梁是圓筒形的，并且上述擋氣板也是相應(yīng)的圓筒形。
在一個最佳實(shí)例中，上述這一對擋氣板中的各擋氣板具有同一種尺寸和形狀，它能同時用于兩個開口，使得這一對擋氣板轉(zhuǎn)動時使一個開口增大，而另一個開口減小。
本發(fā)明還涉及第三方面，即一種直升飛機(jī)，這種直升飛機(jī)有一個主旋翼，一帶有相對兩側(cè)和一后端部的尾梁，一條沿上述尾梁預(yù)定的一側(cè)的縱向流通控制槽，以及一按照本發(fā)明的第二方面的，安裝在上述尾梁的后端部的推進(jìn)器。
下面，參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)例。附圖中

圖1是一架按照本發(fā)明的直升飛機(jī)的示意側(cè)視圖；圖2是組成圖1中的直升飛機(jī)的一部分的按照本發(fā)明的推進(jìn)器機(jī)構(gòu)的放大了的局部平面剖視圖；圖3是圖2中的推進(jìn)器機(jī)構(gòu)的零件分解后的立體圖；以及圖4和5分別是圖2和3中的推進(jìn)器機(jī)構(gòu)在兩種不同調(diào)節(jié)狀態(tài)下的側(cè)視圖。
請參閱圖1，一架按照本發(fā)明的直升飛機(jī)整體上用標(biāo)號10表示。該直升飛機(jī)包括一機(jī)身12，該機(jī)身形成直升飛機(jī)的駕駛艙和旅客艙或貨物艙的外殼，還有一個發(fā)動機(jī)艙。該直升飛機(jī)10有一主旋翼14，一般在機(jī)身12的上方。在機(jī)身12的后面有一向外伸出的尾梁(在本實(shí)例中是一圓筒形的尾梁)，整體上用標(biāo)號16表示。在該尾梁16的后部，里面裝有一臺按照本發(fā)明的推進(jìn)器機(jī)構(gòu)，整體上用標(biāo)號18表示。沿尾梁16預(yù)定的一側(cè)設(shè)有一條流通控制槽20。
運(yùn)轉(zhuǎn)時，空氣在壓力下從流通控制槽20從側(cè)向向外流出，這種向側(cè)向偏轉(zhuǎn)的空氣與主旋翼14所產(chǎn)生的下沖氣流協(xié)同工作，產(chǎn)生與驅(qū)動主旋翼14的扭矩相反的扭矩。
為了控制直升飛機(jī)10的偏航運(yùn)動，在后端部18中設(shè)置了一個推進(jìn)器機(jī)構(gòu)。下面，詳細(xì)說明該推進(jìn)器機(jī)構(gòu)及其工作過程。
請參閱圖2-5，上述推進(jìn)器機(jī)構(gòu)裝在后端部18中。它布置成與尾梁16的中心線對稱。
推進(jìn)器機(jī)構(gòu)有一整體上以標(biāo)號24表示的插銷-插座式用螺釘或鉚釘之類固定在尾梁16上的前環(huán)形凸緣22。一段部分圓筒形的壁26，沿著后端部18的底部牢固地固定在上述前凸緣22上，并與其同軸線。同樣，一段部分圓筒形的壁28，沿著后端部18的頂部，也牢固地固定在上述前凸緣22上，并與其同軸線。上述壁26、28的后端牢固地固定在后環(huán)形凸緣34上，并與其同軸線。這樣便沿縱向在前凸緣22與后凸緣34之間，而在圓周方向則在下壁26與上壁28之間圍成了一個圓筒形的容積。
后端部18用一個以插銷一插座式結(jié)構(gòu)38安裝在后凸緣34上的盤狀后封蓋36將它的后端封閉住。
兩組偏轉(zhuǎn)葉片(在本實(shí)施例中每一組有四塊葉片)安裝在上述上、下壁26、28之間。這兩組葉片對稱地安裝在一個與中心線21重合的垂直平面的兩側(cè)，并且每一對葉片互相呈鏡象。每一組葉片有一塊后葉片30.1、32.1，當(dāng)在圖2的平面圖上看時，各后葉片呈四分之一的圓周的形狀，其半徑后后端部18的半徑相適應(yīng)。各葉片30.1、32.1布置成圍繞著一條與后端部18的側(cè)端頭重疊的，沿垂直方向延伸的中心線。
與葉片30.1、32.1向前隔開距離，設(shè)置了第2葉片30.2、32.2，在平面圖上也呈四分之一圓周的形狀，但其半徑較小，并且布置成使其一側(cè)向的端頭終止在后端部18的圓周上，而其內(nèi)端頭則與中心線21在側(cè)向隔開距離。
另外的幾對葉片30.3、32.3，30.4、32.4依次以逐漸減小的同樣方式設(shè)置。
這些葉片布置成這樣當(dāng)從尾梁16的前方沿縱向看時，一組葉片容納在后端部18的一側(cè)，而另一組葉片容納在后端部18的另一側(cè)。此外，這些葉片的內(nèi)前端的方向都呈沿縱向向前的切線方向，而這些葉片的后端的方向都呈沿側(cè)壁向外的切線方向。
此外，很明顯，各前方的最小的葉片30.4、32.4都暴露在一個預(yù)定橫斷流動面積的氣流包圍圈中。各第二塊靠前的葉片30.3、32.3向內(nèi)延伸超過最前面葉片30.4、32.4的端頭的程度，當(dāng)沿縱向投影圖上看時，與一個第二橫斷流動面積的氣流包圍圈相當(dāng)，而該第二氣流包圍圈的橫斷流動面積又與第一氣流包圍圈相當(dāng)。
同樣，各第二塊靠后的葉片30.2、32.2布置成暴露在相等的橫斷流動面積的氣流包圍圈中，而各最后的葉片30.1、32.1也暴露在相等的橫斷流動面積的氣流包圍圈中。這樣，在后端部兩半的每一塊葉片都布置成在名義上使后端部的那一半中的流量的四分之一發(fā)生偏轉(zhuǎn)。
因此，當(dāng)從側(cè)面看時，這些葉片的間隔是相等的。這種設(shè)計(jì)的目的是試圖使氣流以公稱恒定的速度流過推進(jìn)器，并通過后端部18兩側(cè)的開口向外流出去。
必須強(qiáng)調(diào)指出，這種設(shè)計(jì)可能不是決定性的，甚至可能不是很重要的。此外，申請人認(rèn)為，在尾梁相對兩側(cè)的氣流將不會是均勻的，其均勻程度決定于兩側(cè)的開口打開的程度。下面將說明這一點(diǎn)。
從圖5可以看得很清楚，沿縱向延伸而朝向側(cè)向的這些開口，在垂直方向或圓周方向，是由隔開距離的壁26、28的縱向邊緣所圍成的。兩組葉片30、32布置或使縱向氣流沿著尾梁16向側(cè)面偏轉(zhuǎn)，流過相應(yīng)的開口。
上述推進(jìn)器機(jī)構(gòu)還包括一對擋氣板，分別由標(biāo)號46、48表示。各擋氣板46、48都呈部分的圓筒形，其半徑使它與壁26、28同軸線，并且緊貼在壁26、28上。每一塊擋氣板46、48在其縱向的兩端有一對輻條46.1、48.1，和安裝在上述輻條內(nèi)端并且與輻條內(nèi)端相連的軸承裝置46.2、48.2。擋氣板46、48分別安裝在前凸緣22和后凸緣34上。為了安裝的目的，上述前凸緣22和后凸緣34各有向內(nèi)的輻條22.3、34.3，這些輻條上安裝有處在尾梁16的中心線上的軸承軸頸22.4、34.4。上述軸承裝置46.2、48.2支承在這種軸頸上，能夠轉(zhuǎn)動。為了讓輻條46.1、48.1通過，凸緣22、34在適當(dāng)位置上有局部的圓周長槽22.5、34.5，同時還能讓擋氣板46、48轉(zhuǎn)動。
如果擋氣板46、48分別布置成與后端部18的底部和頂部對稱，則擋氣板46、48的在垂直方向和圓周方向上隔開距離的縱向邊緣便圍成相等的開口，這兩個開口小于在壁26、28之間圍成的開口。每一個這種開口都有與尾梁的中心線的預(yù)定的包角相應(yīng)的高度。在本實(shí)施例中，上述包角大約是76°。下面將簡要地說明，擋氣板46、48能夠同步轉(zhuǎn)動，使得在一側(cè)的兩條邊緣互相接近，而另一側(cè)的兩條邊緣互相遠(yuǎn)離，反之亦然。在尾梁一側(cè)的兩條邊緣可以移動到互相接觸，于是，在尾梁的另一側(cè)的開口將達(dá)到最大值，反之亦然。一般，在兩側(cè)的壁26、28之間的開口與擋氣板46、48的最大開口相當(dāng)。
直升飛機(jī)的偏航運(yùn)動的控制可用適當(dāng)轉(zhuǎn)動擋氣板46、48來實(shí)現(xiàn)。在擋氣板的一種極端狀態(tài)下，一側(cè)的開口是關(guān)閉的，沒有側(cè)向氣流通過這一側(cè)流出，而在相對的一側(cè)的開口開到最大，全部側(cè)向氣流都從這一側(cè)流出。當(dāng)然，擋氣板的轉(zhuǎn)動是由直升飛機(jī)的導(dǎo)航員或者駕駛員來選擇，以無級的方式逐漸進(jìn)行，或者分成一小步一小步地進(jìn)行。為此可在駕駛艙中設(shè)置控制裝置，并在控制裝置與擋氣板之間，以任何適當(dāng)而方便的方式，例如用鋼絲繩、皮帶輪等等，設(shè)置聯(lián)結(jié)裝置。
應(yīng)該理解，在擋氣板轉(zhuǎn)動的同時，上述每一側(cè)的擋氣板之間的開口的中心是保持固定不動的。這就能使側(cè)向氣流處在一個氣囊之中，該氣囊的中心與固定不動的開口的中心相對應(yīng)。
權(quán)利要求
1.一種操縱推進(jìn)器的控制直升飛機(jī)的偏航運(yùn)動的方法，這種直升飛機(jī)有一主旋翼，一帶有相對兩側(cè)面和一后端部的尾梁，一條沿上述尾梁預(yù)定一側(cè)的縱向流通控制長槽，以及一裝在上述尾梁后部中的推進(jìn)器，上述方法包括下列步驟將沿著尾梁的縱向氣流引向上述推進(jìn)器的偏轉(zhuǎn)葉片，這些偏轉(zhuǎn)葉片用于使縱向氣流向橫向，向著直升飛機(jī)的相對兩側(cè)，并且向著尾梁后部兩側(cè)的開口偏轉(zhuǎn)；以及對于每一個開口，調(diào)節(jié)該開口的高度尺寸，該高度尺寸一般說來與縱向和橫向都垂直，并且通常對稱于該開口的相對的兩端頭，使得該開口的幾何中心基本上保持固定不動，而與該開口調(diào)節(jié)的狀態(tài)無關(guān)。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，上述開口的調(diào)節(jié)是通過有選擇地把一對擋氣板從上述開口的兩端互相移近或遠(yuǎn)離來實(shí)現(xiàn)的。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，上述尾梁是圓形的，上述兩塊擋氣板是互補(bǔ)的部分圓形，并且擋氣板的運(yùn)動是由使擋氣板繞上述尾梁的一根軸線轉(zhuǎn)動來實(shí)現(xiàn)的。
4.如權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，上述兩塊擋氣板聯(lián)結(jié)成能同時向相反的方向以相等的角速度轉(zhuǎn)動。
5.如權(quán)利要求2-4中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的方法，其特在于，這一對擋氣板的形狀和尺寸相同，并且設(shè)計(jì)成能同時用于兩個開口，并且，在調(diào)節(jié)擋氣板，增大一個開口的同時，減小另一個開口的尺寸。
6.一種直升飛機(jī)的推進(jìn)器，該直升飛機(jī)有一主旋翼，一帶有相對兩側(cè)和一能容納推進(jìn)器的后端部的尾梁，以及一條沿上述尾梁預(yù)定的一側(cè)的縱向流通控制槽，上述推進(jìn)器包括偏轉(zhuǎn)葉片，這些偏轉(zhuǎn)葉片設(shè)計(jì)成在使用時把空氣流束從沿尾梁的縱向流動偏轉(zhuǎn)到向著直升飛機(jī)的相對兩側(cè)的橫向流動；在上述后端部的相應(yīng)的兩側(cè)的開口，用于在使用時讓向橫向偏轉(zhuǎn)的那一部分空氣流束通過；一個為各個開口設(shè)置的擋氣板總成，用以調(diào)節(jié)開口的高度尺寸，該高度尺寸通常與縱向和橫向垂直，并且通常與各開口的相對兩端對稱，使得各開口的幾何中心基本上保持固定不動，與該開口的調(diào)節(jié)狀態(tài)無關(guān)。
7.如權(quán)利要求6所述的推進(jìn)器，其特征在于，上述擋氣板總成包括一對擋氣板，這擋氣板互相聯(lián)結(jié)，能對稱地以相等的角速度互相移近或遠(yuǎn)離。
8.如權(quán)利要求7所述的推進(jìn)器，其特征在于，上述尾梁是圓形的，并且上述擋氣板是互補(bǔ)的部分圓形，并且繞著上述尾梁的軸線轉(zhuǎn)動。
9.如權(quán)利要求8所述的推進(jìn)器，其特征在于，上述尾梁是圓筒形的，并且上述擋氣板是相應(yīng)的圓筒形。
10.如權(quán)利要求7或8或9所述的推進(jìn)器，其特征在于，上述這一對擋氣板中的各擋氣板具有同一種尺寸和形狀，并且設(shè)計(jì)成能同時用于兩個開口，它們在轉(zhuǎn)動時，同時使一個開口增大，而另一個開口減小。
11.一種直升飛機(jī)，這種直升飛機(jī)有一個主旋翼，一帶有相對兩側(cè)和一后端部的尾梁，一條沿上述尾梁預(yù)定的一側(cè)的縱向流通控制槽，以及一如權(quán)利要求6-10中任何一種安裝在上述尾梁的后端部的推進(jìn)器。
全文摘要
一種安裝在尾梁后部的直升飛機(jī)的推進(jìn)器。兩組葉片使空氣流沿著尾梁分別向尾梁的相對兩側(cè)偏轉(zhuǎn)。兩塊擋氣板以可轉(zhuǎn)動的方式局部包圍著兩組葉片,并在尾梁的相對兩側(cè)留出兩個開口。擋氣板能同步地相向或背向轉(zhuǎn)動,以便對稱地同時開/關(guān)相應(yīng)的兩個開口,并且使得各開口的幾何中心線保持固定不動,與該開口的開關(guān)狀態(tài)無關(guān)。
文檔編號B64C27/82GK1191512SQ96195704
公開日1998年8月26日 申請日期1996年7月23日 優(yōu)先權(quán)日1995年7月25日
發(fā)明者艾克斯特·保爾·布雷恩 申請人:丹尼爾有限公司