专利名称:改进的垂直起飞飞行器的制作方法
本发明涉及带有旋翼和固定辅助尾翼的升力飞行器，特别是涉及旋翼机。
对于直升飞机来说，先不谈它具有的许多优越性，例如成本低和操作安全等优越性，仅就起飞跑道而言，如果跑道本身短的话，一般飞机起飞就会有困难，而直升飞机却可以垂直起飞为了克服这种缺陷，人们提出采用如同垂直牵引的螺旋浆那样的旋翼机的旋翼。为此，可把这种旋翼连接到发动机上，该旋翼同时可以做为驱动螺旋浆。当高速起动时，螺旋桨叶片之间差不多没有间隙。当旋翼转动达到理想速度时，螺旋浆叶片之间则具有大的间隙，就可使旋翼机起飞。
可惜的是，在起飞的瞬间，这种旋翼机要收起使该旋翼机平衡的三角架，而三角架可能会翻转。实际上，旋翼机在起飞中中任何超过5米的跳动都是危险的，在这种情况下，这种起飞不能看做是直正的垂直起飞，因为它不能在直接合适的环境中起飞。
确切地说，本发明以能够真正垂直起飞或者垂直起飞5米以上为目标，旋翼机飞行时的升力通过旋翼和固定辅助尾翼得到保证。
根据本发明，飞行器带有至少使尾翼的一部分保持同正常的飞行位置相倾斜的装置。
根据本发明引人注意的实施例，尾翼的一部分同正常飞行位置相倾斜，这部分尾翼安装在大致上平行于飞行器机翼旋转平面的轴上。
根据另一个实施例，飞行器带有使安装在轴上的尾翼的一部分“断开”，并使其绕轴转动的装置。
这些实施本发明的装置可以由带有转角传动的杠杆系统组成，其中，它至少具有一个对处于飞行位置中的尾翼进行锁紧的锁紧机构。
当飞行器达到正常的飞行位置时，这些装置甚至还能使尾翼自动锁紧。
在说明书中，本发明的其它许多特征和优点可参照描述该发明实施例的有关附图加以说明，实施例不受限制。
图1示出旋翼机的平面视图。
图2示出图1的主视图。
图3示出按照图1的箭头Ⅲ-Ⅲ放大的局部剖视图。
图4示出按照图3的箭头Ⅳ-Ⅳ缩小的视图。
图5以示意图形式示出尾翼的控制装置。
图6示出图5放大的细部图。
图7和图8示出图5的放大的其它细部图，图7是按照图8Ⅶ-Ⅶ的剖视图，图8是按照图7Ⅷ-Ⅷ的剖视图。
在图1和图2中，旋翼机包括机体1，该机体有一个驱动螺旋浆4，一个安装在支架3上的旋翼2，以及两个梁5和6，这两个梁本身具有分成三部分的尾翼，即一个中间部分7和两个外部部分8和9。
这种尾翼在梁上的固定可通过图3和图4加以说明。中间部分7包括管形主轴10，该管形主轴在其端面上有轴颈11，由套筒14定距的两个轴承12和13装在轴颈11上，定距套筒使这两个轴承保持在轴颈11上，一方面，垫圈15由螺母16拧紧在该轴颈螺纹端部上，另一方面，套环17焊接在轴颈11上并旋紧在梁5上。
轴10同套接管28端接，并在其中拧紧螺塞27。零件29装在套接管28与螺塞27之间，它带有配置端轴颈35的杠杆30。
固定尾翼的外部部分8的方法是相同的，它包括带有端轴颈19的管形主轴18，端轴颈19安装在由套筒22定距的两个轴承20和21的中间构件上，轴承通过垫圈23和螺母24安装就位，套环安装在轴颈19上，并拧紧在梁5上，其整体用螺塞31封闭。套接管32使螺塞保持在零件33上，与零件29一样，具有杠杆34，带有端轴颈36。
轴颈19的轴线略微倾斜于轴颈11的轴线，轴颈19焊接到轴颈11上，为此，这两个轴颈的整体通过确定的通道26穿过梁5。
外部部分9的固定与外部部分8的固定是对称的，特别包括带有杠杆34的零件33，其具有端轴颈36。
尾翼的每一部分7、8、9都相对于梁5和6可迴旋地安装，从而相对于旋翼机的主体也是可迴旋地安装，其旋转轴不但选择使其重心向前，而且也使其推力中心向前。
尾翼部分7、8和9的操作装置包括锁紧机构、传动系统和控制系统。
控制系统包括铰接在杠杆74上的刚性操纵杆94，并带有一个手柄76，杠杆本身在旋翼机悬停状态时铰接在75上。
操纵杆94的端部进入锁紧机构，它包括盘状的传动机构37，围绕旋翼机固定轴77可迴旋地安装。这种传动机构37包括一个凹槽40，一个曲柄41和两个支臂38及39，这两个支臂在直径方向上是完全相对的，其中每个臂上都分别具有孔95和96。摩擦盘46安装在传动机构37的轴77上。
在滑动轴承43中滑动的带有隆起件44的刚性杆42，至环形凸缘45终止。
在轴承47中滑动的操纵杆94，它的一端包括指杆50，同杆94成直角，它还包括一个几乎为半圆形的切口51，以及一个能容纳弹簧49的腔室48，弹簧49一端靠在腔室48的端面，另一端靠在杆42的环形凸缘45上。
这种传动系统一部分位于旋翼机体内，一部分处于两个梁5和6中，该传动系统包括两个由图7和图8说明的传动机构60和80，还包括四条绳索52、53、54和55，以及四个小连杆56、57、58和59。
传动机构60和80是相同的，为此，它们配置在梁5和6上确定的凹槽中，并带有用于观察的检查孔。
传动机构60由管子61构成，它带有四个杠杆63、64、65和66，并绕固定轴71转动。
传动机构80由管子81构成，它带有四个杠杆83、84、85和86，并绕固定轴91转动。
杠杆65和66成一体，即零件62，有两个圆形孔69和70，它们位于距传动机构60旋转轴的相等距离处。
杠杆85和86也成一体，即零件82，也有两个圆形的孔89和90，它们位于距传动机构80旋转轴的相等距离处。
杠杆63和64是穿孔的，该孔在杠杆66以外，均位于距传动机构60旋转轴相等距离处。杠杆63的孔67是圆形的，而杠杆64的孔68则是椭圆形开孔。
同样地，杠杆83和84，杠杆83有一个圆形孔87，杠杆84有一个椭圆形的开孔。
最后，传动机构60和80绕轴71和91转动，它们分别由固定在梁5和6两侧的板72-73和92-93支承。
这种杠杆系统在图5中以示意图形式加以描述。
带有包皮的绳索52和55的一端套在传动机构37的臂38上的孔95中，绳索52的另一端套在传动机构60的杠杆66的孔70，而绳索55的另一端套在传动机构80的杠杆85的孔89中。
绳索53和54套在传动机构37的臂39上的孔96中，绳索53的另一端套在传动机构60的杠杆65的孔69中，而绳索54的另一端套在传动机构80的杠杆86的孔90中。
小连杆57一端包括端轴颈，端轴颈插入传动机构80的杠杆83的孔87中，而另一端有个孔，杠杆34的上端轴颈36插入该孔中，杠杆34上有零件33，零件33装有尾翼的外部部分8。
小连杆58一端包括端轴颈，端轴颈插入传动机构60的杠杆63的孔67中，而另一端有个孔，杠杆34上的端轴颈36插入该孔中，杠杆34带有零件33，零件33装有尾翼的外部部分9。
小连杆57一端包括一个端轴颈，插入传动机构80的杠杆84的开口88中，而另一端有个孔，杠杆30上的端轴颈35插入该孔中，杠杆30带有零件29，在尾翼的外部部分8的侧面零件29装有尾翼的中间部分。
小连杆59一端包括一个端轴颈，插入传动机构60的杠杆64的孔68中，而另一端有个孔，杠杆30上的端轴颈插入该孔中，杠杆30带有零件29，在尾翼外部部分9的侧面零件29装有尾翼的中间部分。
这种小连杆56和58朝着梁5和6的外侧方向倾斜偏离，小连杆56处于尾翼的外部部分8的构件36的方向上，小连杆58处于尾翼的外部部分9的构件36的方向上。小连杆59和57朝着梁的内侧方向倾斜偏离，它们处于尾翼的中间部分7的构件35的方向上。
在这种情况下，这种操作如下所述旋翼机停止时，闭锁的操纵杆74处于在图5中给出的位置，也就是说操纵杆94处于传动机构37的锁紧位置。
一方面，指杆50的槽51可以锁闭端轴颈41，另一方面，杆42的隆起物44在弹簧49的作用下，进入凹槽40，使所述的杆的凸缘45支承在室48的底部。
摩擦盘46可以把振动降低到与尾翼一样的水平，例如这种由于紊流引起的振动。当或多或少增加传动机构37上的这种摩擦盘压力时，就可以或多或少的减弱这种振动。
在这种配置中，绳索52使传动机构60的上部保持向前倾斜，同样，绳索54使传动机构80的上部保持向前倾斜，这些传动机构的下部或多或少地被绳索53和55向后推开。
由于这些动作，传动机构80的杠杆83由于小连杆56而使尾翼外部部分8保持在飞行位置，同样，由于小连杆58传动机构60的杠杆63使尾翼外部部分9保持在飞行位置。同时，由于小连杆57和59，杠杆84和64，使尾翼的中间部分保持在飞行位置。
起动时，驾驶员用传统的方式把旋翼接到其驱动发动机上，旋翼的叶片层间隙为零，并同时将推进式螺旋浆的发动机起动。
当旋翼达到足以使旋翼机起飞的旋转状态时，驾驶员同时使旋翼达到很大的间隙，并按箭头78所示的方向操纵操纵杆74。
这种操纵杆74的操纵是为了推开操纵杆94，这样，把端轴颈41从指杆50的槽51脱出，把杆42的隆起物44抽出槽40。
这样，绳索52、53、54和55就解锁，同样，小连杆56、57、58和59也解锁，在这种情况下，尾翼的三部分7、8和9不再保持如图1、2和5中所描述的位置，这样，它们就可以分别绕轴颈10和18转动。
首先，使其重心处于轴颈轴线的尾部，尾翼的三部分彼此垂直，不再是水平的了。
此外，尾翼的两个外部部分8和9接受一个来至高速旋转的旋翼叶片的差不多是垂直的空气流，因为它涉及到起飞速度，而且，实际上，这种气流比叶片端部的气流更强一些。考虑到其推力中心也在轴颈轴线的尾部，两个外部部分8和9彼此也成垂直位置。
相反，尾翼的中间部分7，一方面接受来自旋翼的垂直空气流，而另一方面，又接受来自推进螺旋浆的水平空气流，根据尾翼的中间部分7，接受的这两股空气流的特性，其位置就或多或少是倾斜的。
在这种情况下，由于尾翼必须是流线型的，因为它涉及到升力机构，在旋翼机垂直起飞过程中，尾翼仅有一个来自旋翼的空气流的小阻力，这样，旋翼机在收起三角架时不会产生危险。
当旋翼机起飞时，驾驶员操纵旋翼4，该旋翼处于自动旋转状态，而且，仅有减弱的气流吹到尾翼上，而推进螺旋浆的水平气流却吹向尾翼的中间部分，该水平气流保持不变。由于小连杆57和59具有插到椭圆形开口68和88中的端轴颈，因此，尾翼的中间部分7就可以处于起飞的瞬时位置与飞行位置的之间的中间位置。另外，确切地说，因为这种中间位置是两种气流的合流，所以它是可以变化的。
在操纵旋翼的同一时间里，驾驶员按照箭头78的相反方向操纵杠杆74。在这种运动中，操纵杆94使传动机构37朝着图5描述的位置旋转。
再说，旋翼的旋转状态越来越低，远离起飞时的旋转状态，当达到巡航飞行状态时，空气就不再由上而下的穿过旋翼，而是由下而上的穿过旋翼。因此，旋翼对尾翼的作用逐渐减小，直到全部停止，从而保持螺旋浆4和有关气流的位置。尾翼重新处于飞行位置时，通过小连杆56、57、58和59可使传动机构80和60转动;传动机构37本身重新处于图5和图6描述的位置。在这种位置中，在弹簧49的作用下，隆起物44插到槽41中，从而锁闭传动机构37的角位置。这样，整个尾翼7、8和9在飞行位置就得以锁紧。
显然，不超出本发明的范围，为了得到同样的效果，可以改变零件或采用其它结构。
例如，传动的线索可以由刚性杆代替，该刚性杆安装在传动机构上，与飞行器主体通道成90°角，位于带有尾翼的梁上。
又例如，操纵尾翼锁紧机构可以同旋翼处于大间隙时同步，操纵杆94就有可能由电系统或其它系统起动。
用于尾翼锁紧的机械系统可以由电磁系统代替，例如把指状构件配置在梁5和6上，在飞行位置中，就如同门闩那样，在弹簧的作用下推入孔中，为此，这些孔开在尾翼的不同部分上，以便将其加以固定，这种指状构件在起飞的瞬间可以由磁铁被拉回原处，然后松开，当在有关气流和推进螺旋浆的作用下重新上升到水平线时，指状构件就使尾翼自动锁紧。
权利要求
1.改进旋翼和辅助尾翼的升力飞行器，其特征在于，这些飞行器带有至少能使尾翼的一部分保持同正常飞行位置相倾斜的装置。
2.根据权利要求
1中所述的飞行器，其特征在于，同正常飞行位置相倾斜的尾翼的一部分安装在大致上平行于升力旋翼的旋转平面的轴(11、19)上。
3.根据权利要求
2中所述的飞行器，其特征在于，它包括使尾翼的倾斜部分绕轴不规则转动的装置。
4.根据上述权利要求
中任何一项权利要求
所述的飞行器，其特征在于，它包括在飞行位置中对尾翼的每个部分进行锁紧的锁紧机构。
5.根据权利要求
4中所述的飞行器，其特征在于，尾翼的每一部分通过其返回到飞行位置，保证其本身的锁紧。
6.按照权利要求
4或5中之一所述的飞行器，其特征在于，使尾翼倾斜部分绕其轴不规则转动的装置是由带有传动机构的杠杆系组成的，至少是传动机构37，传动机构(37)带有锁紧其角位置的锁紧机构(41-51，40-44)。
7.根据权利要求
6中所述的飞行器，其特征在于，这种杆件的传动机构带有一个可调节的摩擦盘(46)。
8.根据权利要求
6或者7中任何一项权利要求
中所述的飞行器，该飞行器的尾翼通过两个平行的梁分成三部分，尾翼的一个部分位于两个梁之间，尾翼的另外两个部分在外部，其特征在于，每个尾翼的外部部分(8、9)都包括由小连杆操纵的端轴颈(36)，它铰接在属于杠杆系的传动机构(60、80)上，这两个传动机构同所属的杠杆系同步。
9.根据权利要求
8中所属的飞行器，其特征在于，尾翼的中间部分(7)包括两个端轴颈(35)，它们由两个小连杆操纵，小连杆铰接在传动机构(60、80)上，这两个传动机构装有尾翼的外部部分(8、9)上的操纵杆(56、58)。
10.根据权利要求
9中所述的飞行器，其特征在于，中间部分(7)的两个操纵杆(57、59)铰接在椭圆形孔(68、88)中。
专利摘要
本发明涉及带有旋翼和固定辅助尾翼的升力飞行器，特别是涉及旋翼机。根据本发明，飞行器带有至少使尾翼的一部分保持同正常的飞行位置相倾斜的装置，这部分尾翼安装在大致上平行于飞行器机翼旋转平面的轴上；上述装置可由带有转角传动的杠杆系统组成，它至少具有一个对处于飞行位置中的尾翼进行锁紧的机构。
文档编号B64C27/02GK87104706SQ87104706
公开日1988年12月28日 申请日期1987年6月8日
发明者拉布伊特·丹尼斯 申请人:拉布伊特·丹尼斯导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan