[发明专利]直升机V型旋翼装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种直升机V型旋翼装置，能克服直升机前飞时，旋翼的前行桨叶加速和后行桨叶减速产生的升力不对称现象，使直升机向侧面倾转的不利影响。

背景技术

目前，公知的直升机的旋翼装置克服旋翼的前行桨叶加速和后行桨叶减速产生的升力不对称现象对直升机前飞的不利影响的方法是，用桨叶挥舞铰，但桨叶相对旋翼旋转主轴的周期挥舞运动产生哥氏力，又需要设置摆振铰，来克服哥氏力的影响，桨叶相对旋翼旋转主轴的周期挥舞运动产生桨叶旋转锥面的后倒，又需要设置周期变距装置，来控制桨叶旋转锥面的方向，直升机的桨叶相对旋翼旋转主轴的周期挥舞和摆振运动产生震动和噪音，直升机的旋翼装置结构复杂。

发明内容

为了克服现有的直升机的旋翼桨叶相对旋翼旋转主轴的周期挥舞产生的震动和哥氏力，本实发明提供一种直升机V型旋翼装置（可简称V型旋翼装置），能克服直升机前飞时，旋翼的前行桨叶加速和后行桨叶减速产生的升力不对称现象，使直升机向侧面倾转的不利影响，同时不产生桨叶相对旋翼旋转主轴的周期挥舞的震动和哥氏力，也不产生桨叶旋转锥面的后倒，直升机的旋翼装置结构简单。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：直升机的旋翼桨叶可以是2片或2片以上（为方便画图和说明，设直升机的旋翼逆时针转，以2片桨叶为例），桨叶通过轴向铰向上斜接在桨毂，桨毂固接在直升机的旋翼旋转主轴上，桨叶与直升机的旋翼旋转主轴的夹角不是90°，而是大于90°，桨叶与水平面的夹角，大于0°（这个大于0°的角叫桨叶上反角，好像固定翼飞机的上反角），2片桨叶成V型，设置总距控制器，同时控制左右桨叶桨距以相同的方向，相同的变化量改变，直升机的旋翼旋转主轴与水平面垂直，直升机的旋翼旋转主轴与发动机安装在倾转舱内，倾转舱通过倾转舱支架固接在直升机的横梁上，倾转舱支架上设置倾转轴，倾转轴纵向设置，平行于水平面，倾转舱只可以绕倾转轴向侧面倾转，倾转舱的重心在倾转轴下方，倾转舱的下部两侧各安装一个减震器，减震器的另一端固接在直升机的横梁上，减震器对倾转舱起减震和辅助回转作用。

直升机V型旋翼装置的工作原理是：加大油门和总距，使直升机处于悬停时，桨叶在升力，离心力的作用下，桨叶旋转形成圆锥，由于桨叶上反角大于0°，2片桨叶成V型，桨叶根部弯矩较小，2片桨叶升力相同，桨尖旋转面水平。

当直升机前飞，由于直升机的旋翼逆时针转，右边的桨叶前行加速，左边的桨叶后行减速，右边的桨叶升力增加，左边的桨叶升力减少，右边桨叶与左边桨叶的升力差产生向左倾转力距，倾转舱绕倾转轴向左面倾转，直升机的旋翼旋转主轴向左面倾转，桨叶旋转形成圆锥向左面倾转，桨叶尖旋转面向左面倾转。

在倾转过程中，左边的桨叶在旋转中向下行，有一个上升气流叠加到桨叶上，有效桨距增加，升力增加，右边的桨叶在旋转中向上行，有一个下降气流叠加到桨叶上，有效桨距减少，升力减少，另外，由于桨叶上反角大于0°2片桨叶成V型，左边的桨叶与水平面的夹角减少，投影到水平面的面积增加，有效翼展增加，升力增加，右边的桨叶与水平面的夹角增加，投影到水平面的面积减少，有效翼展减少，升力减少，这些作用协同使左右桨叶的升力相同，因倾转舱向左倾转，倾转舱的重心在倾转轴下方偏右，倾转舱的重心产生向右倾转力矩，一边的减震器的弹簧被压缩，产生反作用力，倾转舱往回倾转，当左右桨叶的升力差越大，倾转舱倾转量越大。

当直升机前飞速度恒定，桨叶旋转一周，左右桨叶的升力差会由小到大，又由大到小，左右桨叶的升力差会周期变化，倾转舱的重心产生向右倾转力矩和一边的减震器的弹簧被压缩产生反作用力，这些力的共同作用，倾转舱也周期倾转。

由于采用V型桨叶结构和倾转舱倾转方式，在克服旋翼的前行桨叶加速和后行桨叶减速产生的升力不对称现象对水平飞行的不利影响的过程中，桨叶与旋翼旋转主轴的夹角并没有改变，桨叶与旋翼旋转主轴并没有相对的挥舞运动，不会产生挥舞震动，桨叶的重心与旋翼旋转主轴的距离并没有改变，并不会产生哥氏力，由于倾转舱只能绕倾转轴向侧面倾转，不能前后倾转，所以桨叶旋转形成圆锥不会向后倒，桨叶尖旋转面也不向后倒，桨叶只是相对水平面“挥舞”。

当直升机前飞速度增加，右边桨叶和左边桨叶的升力差增加，产生向左倾转力距增加；倾转舱绕倾转轴向左面倾转量增加。

当直升机前飞速度减少，左边桨叶升力增加，右边桨叶的升力减少，右边桨叶和左边桨叶的升力差减少，倾转舱的重心产生向右倾转力矩，一边的减震器的弹簧被压缩，产生反作用力，倾转舱往回倾转。