[发明专利]具有带护罩的尾部螺旋桨的旋转翼飞行器

说明书

本发明涉及一种旋转翼飞行器(100)，其沿着关联的滚转轴线R在头部(101)与尾部(102)之间延伸。旋转翼飞行器(100)包括主旋翼(120)；螺旋桨(130)，其至少被构造为在向前飞行状态下推动旋转翼飞行器(100)，其中螺旋桨(130)在围绕关联的旋转轴线旋转时形成圆形螺旋桨盘；以及带护罩的涵道(140)，其设置在尾部(102)中并形成至少部分地容纳螺旋桨(130)的内部空气涵道，其中带护罩的涵道(140)包括偏航和俯仰稳定性增强单元，以在向前飞行状态下提高旋转翼飞行器(100)的偏航和俯仰稳定性。

技术领域

本发明涉及一种旋转翼飞行器，其沿着关联的滚转轴线在头部与尾部之间延伸并且包括具有前部和后部的机身，其中该旋转翼飞行器还包括至少被构造为在旋转翼飞行器的悬停状态下提供升力的主旋翼、至少被构造为在向前飞行状态下在向前飞行方向上推动旋转翼飞行器的螺旋桨以及被设置在尾部中并且形成至少部分地容纳螺旋桨的内部空气涵道的带护罩的涵道。

背景技术

具有主旋翼和螺旋桨的旋转翼飞行器的一个例子是所谓的复合式直升机。在这种复合式直升机中，主旋翼基本上负责上升工作，但是通常也在复合式直升机的向前飞行状态下至少以较低或中等的向前速度负责推动工作。螺旋桨又主要被设置为在向前飞行状态下以更高的向前速度使主旋翼脱离其推动工作，并且可使复合式直升机在仅使用主旋翼不能达到的相对较高的向前速度下前进。

然而，在操作中，主旋翼围绕复合式直升机的偏航轴线产生扭矩。该扭矩必须通过合适的反扭矩装置来抵消，以确保复合式直升机在飞行操作中所需的偏航稳定性。

文件US4,928,907描述了一种具有主旋翼、尾梁以及安装在尾梁的尾部上的尾部螺旋桨的复合式直升机，其中尾部螺旋桨仅用于在主旋翼可能变距到无升力姿态时在飞机模式飞行期间以及从直升机垂直飞行到飞机模式向前飞行的过渡期间提供向前的推力。通过在相应的机翼与主旋翼下洗流垂直对齐时进行差分控制的副翼的力来形成悬停模式期间所需的反扭矩平衡力。此外，在尾梁上设置有可垂直移动的水平翼型，其具有可在悬停模式期间通过主旋翼下洗流提供反扭矩反作用力的可控的机构。

文件EP1395489A2描述了一种具有主旋翼、尾部螺旋桨以及尾梁的复合式直升机。尾梁形成与关联的线性喷嘴连接的增压室。关联的线性喷嘴固定地耦合至尾梁并且适于在与尾梁的外表面基本上正切的方向上释放出通过增压室中的加压空气形成的一层流体，以使主旋翼下洗流转向并由此产生对主旋翼所产生的偏置扭矩进行抵消的力。通过风扇或者通过将来自复合式直升机的发动机的废气引导到增压室中来提供加压空气。该复合式直升机还包括偏航控制构件，其被可动地耦合至尾梁并且可基于驾驶员的输入而选择性地定位。

文件EP2511177A1描述了一种具有主旋翼、尾部螺旋桨以及被摆线桨环绕的尾梁的复合式直升机。摆线桨具有基本上与尾梁的纵向轴线平行的单独的桨叶。在操作中，摆线桨进行驱动来提供对主旋翼所产生的偏置扭矩进行抵消的反扭矩。

然而，用于具有主旋翼和螺旋桨的复合式直升机的上述反扭矩装置总体上是复杂的并且要求精细的部件，例如差动控制的副翼或可动的翼型、额外的风扇或摆线桨。这些可致动的部件增加了整体系统复杂性以及这些反扭矩装置的整体重量。

文件US3,241,791描述了一种具有主旋翼和尾部螺旋桨的复合式直升机。尾部螺旋桨被安装在附接于复合式直升机的机身的圆形护罩上。圆形护罩还设置有方向舵，其在尾部螺旋桨的下游被枢转地安装在圆形护罩上。在操作中，尾部螺旋桨产生气流，该气流被穿过圆形护罩朝向方向舵引导并且可通过方向舵进行偏转来抵消主旋翼所产生的扭矩。

文件US3,083,935A1和DE1456063A1描述了一种类似的复合式直升机，其具有主旋翼以及被容纳在设置有方向舵的圆形护罩中的尾部螺旋桨。此外，除了方向舵之外还设置有俯仰配平片。俯仰配平片被设置为用于改进复合式直升机的俯仰控制。