專利名稱：直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法及其轉換裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及可垂直升降的航空飛行器的空氣動力轉換技術，特別是一種直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法及其兩級空氣動力轉換裝置。
背景技術：
現有各種直升飛行器，特別是直升飛機無一例外地均只進行一次空氣動力轉換，即旋翼的升力與阻力的升阻比轉換，這種一級空氣動力轉換方式致使能量消耗大，所需發動機功率高，造價高，性能價格比較低，對環境污染重。
發明內容
鑒于現有直升飛行器的空氣動力轉換技術存在的上述缺陷，本發明提出一種直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法及其轉換裝置，以提高直升飛行器空氣動力轉換效率，減少燃料消耗，減少廢氣排放，降低營運成本。
本發明提出的直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法，其采取如下步驟在水平回轉架上設置至少兩個帶螺旋槳的發動機，由所述發動機驅動的螺旋槳直接推動所述的水平回轉架旋轉，水平回轉架通過中間傳動機構帶動至少一套旋翼旋轉。所述水平回轉架可以設計成帶至少兩個發動機的直升飛行器的旋翼。
實現上述方法之用于直升飛機的兩級空氣動力轉換裝置，包括發動機和旋翼，其特征在于還包括水平回轉架，水平回轉架的中心是轉轂，轉轂的外壁設置回轉梁，至少兩個帶螺旋槳的發動機分別安裝于水平回轉架對稱的回轉梁上，水平回轉架的轉轂通過軸承安裝于機殼的軸承套筒上，軸承套筒中采用軸承安裝旋翼的旋翼軸，機殼上安裝中間齒輪副，中間齒輪副的小齒輪與所述轉轂的主動齒輪嚙合，中間齒輪副的大齒輪與旋翼軸下端的旋翼齒輪嚙合，發動機驅動的螺旋槳直接推動水平回轉架旋轉，進而帶動旋翼旋轉。
本發明在直升飛行器原有的空氣動力轉換方案中增加一級空氣動力轉換，即增加由螺旋槳直接推動的水平回轉機構，該水平回轉機構產生的力矩通過齒輪或其它傳動方式帶動旋翼旋轉，從而實現兩級空氣動力轉換，大大提高了空氣動力轉換效率。
其裝置可采用較小的發動機，使飛機造價大幅下降，燃料消耗大幅下降，可節能2/3以上，營運成本大幅下降。排放的廢氣大量減少，減少了對環境的污染。
發動機和燃料的重量大幅度下降，可增加載重量或進一步降低所需功率。
圖1為本發明典型實施例的結構示意圖；圖2為圖1的俯視圖；圖3為其雙層旋翼裝置的應用示例；圖4為其雙旋翼裝置應用示例；圖5為其水平回轉架和旋翼合一的直升飛行器應用示例。
具體實施例方式
以下結合附圖對本發明進一步說明。
圖1、2所示為采用內燃機的兩級空氣動力轉換裝置結構圖。圖示的主要部件為內燃機(發動機)1、1’，裝于內燃機主軸上的螺旋槳2、2’，回轉梁3、3’，轉轂4，軸承5，旋翼軸6，固定的軸承套筒7，軸承蓋8，整流罩9，主動齒輪10，機械密封組件11，直升機殼12，旋翼齒輪13，齒輪副的大小齒輪14、15，進油管16，機械密封動環17，機械密封靜環18。
本例采用雙內燃機，水平回轉架的中心是轉轂4，轉轂4的外壁設置回轉梁3、3’，兩個帶螺旋槳的內燃機1、1’分別安裝于水平回轉架對稱的回轉梁3、3’的端部，水平回轉架的轉轂4通過軸承5安裝于機殼12的軸承套筒7上，軸承套筒7中采用軸承26安裝旋翼的旋翼軸6，中間齒輪副安裝在機殼12上，中間齒輪副的小齒輪15與所述轉轂4的主動齒輪10嚙合，中間齒副的大齒輪14與旋翼軸6下端的旋翼齒輪13嚙合。發動機驅動螺旋槳轉動，產生的推力使水平回轉架轉動，并通過齒輪副、或變速箱、或鏈輪等傳動方式驅動旋翼轉動。
為了實現內燃機燃料的供給，在水平回轉架的轉轂4下端與軸承套筒7之間設有機械密封供油組件。該機械密封供油組件包括密封靜環18和密封動環17，密封靜環18位于機殼的軸承套筒7一側，密封動環17安裝在水平回轉架的轉轂4下端，密封靜環18的油槽接進油管16，密封動環17設置至少兩個出油口，每一個出油口均通過油管接至相應的內燃機。
通過以上實施例能夠理想實現本發明的直升飛行器的兩級空氣動力轉換，在水平回轉架上設置兩個帶螺旋槳的內燃機，由所述內燃機驅動的螺旋槳直接推動所述的水平回轉架旋轉，水平回轉架通過中間傳動機構帶動旋翼旋轉。
在圖1實施例基礎上增加一套旋翼構成圖3所示的雙層旋翼結構，兩個旋翼同軸心安裝，反向旋轉。
參照圖4所示應用示例，在上述圖1實施例的基礎上可以增加一套以上旋翼構成多旋翼裝置。如為兩個旋翼裝置，可將水平回轉架裝在長機身的中部，兩個旋翼的旋翼軸分別通過鏈輪機構傳動。
本發明的水平回轉架和旋翼一體化的示例見圖5，其水平回轉架可以設計成帶至少兩個發動機的直升飛行器的旋翼。
上述的發動機可為電動機、電燃機、渦輪發動機等，發動機的數量可依需要選定，可以選用至少2個發動機。
當發動機采用若干電動機時，在水平回轉架的轉轂4下端與軸承套筒7之間設有碳刷滑環供電組件，通過碳刷滑環供電組件將內燃機等原動力機轉換的電能向相應的電動機提供。
如果本發明裝置的螺旋槳也借用機翼的升阻比概念，則其升阻比的數值則可視為節能的倍率。
即K總＝K1×K2式中K總----直升機的總升阻比，K1-----螺旋槳的升阻比，K2-----旋翼的升阻比。
顯然，設K1為3，則K總＝3K2。
權利要求
1.一種直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法，其特征在于采取如下步驟在水平回轉架上設置至少兩個帶螺旋槳的發動機，由所述發動機驅動的螺旋槳直接推動所述的水平回轉架旋轉，水平回轉架通過中間傳動機構帶動至少一套旋翼旋轉。
2.根據權利要求1所述直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法，其特征在于所述水平回轉架設計成帶有至少兩個發動機的直升飛行器的旋翼。
3.一種用于直升飛機的兩級空氣動力轉換裝置，包括發動機和旋翼，其特征在于還包括水平回轉架，水平回轉架的中心是轉轂，轉轂的外壁設置回轉梁，至少兩個帶螺旋槳的發動機分別安裝于水平回轉架對稱的回轉梁上，水平回轉架的轉轂通過軸承安裝于機殼的軸承套筒上，軸承套筒中采用軸承安裝旋翼的旋翼軸，機殼上安裝中間齒輪副，中間齒輪副的小齒輪與所述轉轂的主動齒輪嚙合，中間齒輪副的大齒輪與旋翼軸下端的旋翼齒輪嚙合。
4.根據權利要求3所述用于直升飛機的兩級空氣動力轉換裝置，其特征在于所述發動機是內燃機，在水平回轉架的轉轂下端與軸承套筒之間設有機械密封供油組件。
5.根據權利要求4所述用于直升飛機的兩級空氣動力轉換裝置，其特征在于所述機械密封供油組件包括密封靜環和密封動環，密封靜環位于機殼的軸承套筒一側，密封動環安裝在水平回轉架的轉轂下端，密封靜環的油槽接進油管，密封動環設置至少兩個出油口，每一個出油口均聯接油管至相應的發動機。
6.根據權利要求3所述用于直升飛機的兩級空氣動力轉換裝置，其特征在于所述發動機是電動機，在水平回轉架的轉轂下端與軸承套筒之間設有碳刷滑環供電組件。
全文摘要
本發明涉及直升飛行器的兩級空氣動力轉換方法及其轉換裝置，其方法是在水平回轉架上設置至少兩個帶螺旋槳的發動機，由所述發動機驅動的螺旋槳直接推動所述的水平回轉架旋轉，水平回轉架通過中間傳動機構帶動旋翼旋轉。其裝置包括發動機、旋翼及水平回轉架，至少兩個帶螺旋槳的發動機分別裝于回轉架對稱的回轉梁上，回轉架中心的轉轂通過軸承安裝于機殼的軸承套筒上，軸承套筒中安裝旋翼軸，旋翼軸下端的旋翼齒輪與轉轂的主動齒輪之間設中間齒輪副。其采用兩級空氣動力轉換技術，提高了空氣動力轉換效率。采用較小的發動機，成本下降，燃料消耗減少，可節能2/3以上。
文檔編號B64D27/04GK1511758SQ0216076
公開日2004年7月14日 申請日期2002年12月26日 優先權日2002年12月26日
發明者王立功 申請人:王立功