一种单浆翼直升机的制作方法

本发明涉及飞机，具体地说是一种单浆翼直升机。

背景技术：

现有轻型直升机多为单翼加尾翼、双翼、多翼直升机，机械结构相对复杂，价格高、维护成本高，很难满足市场需求。

单旋翼直升机的主发动机同时也输出动力至尾部的小螺旋桨，机载陀螺仪能侦测直升机回转角度并反馈至尾桨，通过调整小螺旋桨的螺距可以抵消大螺旋桨产生的不同转速下的反作用力，与此同时损能也比较大，也增加了直升机的整体体积。双旋翼直升机通常采用旋翼相对反转的方式来抵消旋翼产生的不平衡升力，但结构复杂，气流扰动严重，因为有双翼，所以配重增加。

现代涡轮喷气发动机的结构由进气道、压气机、燃烧室、涡轮和尾喷管组成，战斗机的涡轮和尾喷管间还有加力燃烧室。涡轮喷气发动机仍属于热机的一种，就必须遵循热机的做功原则：在高压下输入能量，低压下释放能量。因此，从产生输出能量的原理上讲，喷气式发动机和活塞式发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段，不同的是，在活塞式发动机中这4个阶段是分时依次进行的，但在喷气发动机中则是连续进行的，气体依次流经喷气发动机的各个部分，就对应着活塞式发动机的四个工作位置。

空气首先进入的是发动机的进气道，当飞机飞行时，可以看作气流以飞行速度流向发动机，由于飞机飞行的速度是变化的，而压气机适应的来流速度是有一定的范围的，因而进气道的功能就是通过可调管道，将来流调整为合适的速度。在超音速飞行时，在进气道前和进气道内气流速度减至亚音速，此时气流的滞止可使压力升高十几倍甚至几十倍，大大超过压气机中的压力提高倍数，因而产生了单靠速度冲压，不需压气机的冲压喷气发动机。

进气道后的压气机是专门用来提高气流的压力的，空气流过压气机时，压气机工作叶片对气流做功，使气流的压力，温度升高。在亚音速时，压气机是气流增压的主要部件。

从燃烧室流出的高温高压燃气，流过同压气机装在同一条轴上的涡轮。燃气的部分内能在涡轮中膨胀转化为机械能，带动压气机旋转，在涡轮喷气发动机中，平衡状态下气流在涡轮中膨胀所做的功等于压气机压缩空气所消耗的功以及传动附件克服摩擦所需的功。经过燃烧后，涡轮前的燃气能量大大增加，因而在涡轮中的膨胀比远大于压气机中的压缩比，涡轮出口处的压力和温度都比压气机进口高很多，发动机的推力就是这一部分燃气的能量而来的。

从涡轮中流出的高温高压燃气，在尾喷管中继续膨胀，以高速沿发动机轴向从喷口向后排出。这一速度比气流进入发动机的速度大得多，使发动机获得了反作用的推力。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种单浆翼直升机，以涡轮喷气发动机解决扭矩反作用力，发动机与变速箱合二为一，由机械力平衡自行调节反作用力，结构简单、制造成本低、维护成本低，实用范围广。

为了达成上述目的，本发明采用了如下技术方案，一种单浆翼直升机，包括机架、螺旋桨、传动总轴、动力装置、尾翼、万向节总成，所述机架上端连接万向节总成，万向节总成上端连接传动总轴，传动总轴上端连接螺旋桨，在传动总轴上套装总轴齿轮，总轴齿轮连接动力装置，所述机架的后端连接尾翼，所述动力装置的数量至少设置两个，在俯视状态下所有的动力装置以传动总轴中心线为圆心形成环形矩阵，所述动力装置包括相互连接的涡轮喷气发动机总成、变速齿轮总成，所述涡轮喷气发动机总成的喷气方向与螺旋桨旋转方向相反。

所述涡轮喷气发动机总成包括涡轮、供油总成、燃烧室、喷气口，所述供油总成位于燃烧室与涡轮之间，涡轮的输出轴连接变速齿轮总成，变速齿轮总成再连接传动总轴上的总轴齿轮，燃烧室外端口为喷气口，所述供油总成连接设置在机架上的油箱。

所述涡轮喷气发动机的喷气口的喷气方向与涡轮的旋转圆的切线相一致。

所述机架上设置载人载物总成，所述万向节总成上连接操作扶手，所述操作扶手伸至载人载物总成前方，所述操作扶手设置涡轮喷气发动机总成的点火按钮，所述机架底部连接起落架。

相较于现有技术，本发明具有以下有益效果：

本发明以涡轮喷气发动机解决扭矩反作用力，发动机与变速箱合二为一，由机械力平衡自行调节反作用力，结构简单、制造成本低、维护成本低，实用范围广。

附图说明

图1为本发明一种单浆翼直升机的结构示意图；

图2为单浆翼直升机的涡轮喷气发动机及变速箱总结构图；

图3为单浆翼直升机的涡轮喷气发动机总成总结构图。

图中：1、螺旋桨；2、传动总轴；3、动力装置；4、尾翼；5、万向节总成；6、油箱；7、操作扶手；8、载人载物总成；9、变速齿轮总成；10、涡轮喷气发动机总成；11、燃烧室；12、供油总成；13、喷气口。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如附图1至图3所示，一种单浆翼直升机，包括机架、螺旋桨1、传动总轴2、动力装置3、尾翼4、万向节总成5，所述机架上端连接万向节总成5，万向节总成上端连接传动总轴2，传动总轴上端连接螺旋桨1，在传动总轴上套装总轴齿轮，总轴齿轮连接动力装置3，所述机架的后端连接尾翼4，所述动力装置的数量至少设置两个，在俯视状态下所有的动力装置以传动总轴中心线为圆心形成环形矩阵，所述动力装置包括相互连接的涡轮喷气发动机总成10、变速齿轮总成9，所述涡轮喷气发动机总成的喷气方向与螺旋桨旋转方向相反。用喷气口的动力来转换成螺旋桨扭矩，利用变速箱平衡螺旋桨与涡轮的转速平衡。

根据图纸，本实施例采用了2套动力装置，当然可以再次增加的第三、第四、或更多涡轮喷气发动机，但要保证在俯视状态下所有的动力装置以传动总轴中心线为圆心形成环形矩阵即可。只要满足动平衡就可以持续增加涡轮总成，从而达到增加动力的目的。不过2套至4套动力装置为比较优越的选择。

所述涡轮喷气发动机总成包括涡轮、供油总成12、燃烧室11、喷气口13，所述供油总成位于燃烧室与涡轮之间，涡轮的输出轴连接变速齿轮总成，变速齿轮总成再连接传动总轴上的总轴齿轮，燃烧室外端口为喷气口，所述供油总成连接设置在机架上的油箱6。所述涡轮喷气发动机的喷气口的喷气方向与涡轮的旋转圆的切线相一致。

所述机架上设置载人载物总成8，所述万向节总成上连接操作扶手7，所述操作扶手伸至载人载物总成前方，所述操作扶手设置涡轮喷气发动机总成的点火按钮，所述机架底部连接起落架。

启动时，第一步，先用起动机让涡轮喷气发动机总成围绕传动总成旋转，在变速速齿轮作用下使涡轮高速旋转，供油后点燃，启动涡轮发动机总成。第二步，由于涡轮喷气发动机总成工作喷气产生推力，使涡轮总成与螺旋桨共同同向旋转，随着旋转加快，螺旋桨阻力增大，会通过变速箱总成把阻力传导到涡轮上，进一步加快涡轮转数提高涡轮总成喷气推力，这时逐步关掉起动机，通过供油总成维持螺旋桨与涡轮动态平衡。第三步，通过加大油门使涡轮喷气推力增加螺旋桨加快旋转产生升力，同时扭矩的反作用力通过变速箱总成进一步增加涡轮转数提升推力抵消螺旋桨的反作用力。在此平衡下稳步提升升力使直升机起飞。第四步，起飞后，再次通过控制油门大小控制升力大小，通过操作扶手或操作系统改变重心位置使直升机做到左右前后飞行，通过尾翼摆动控制直升机转动改变驾驶员正对方向。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。