专利名称：高速直升飞机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种飞行器，特别是一种高速直升飞机。
背景技术：
机械驱动正常式直升机能垂直起降和悬停，但是迄今，现有正常式直升
机由于诱导阻力和废阻大，飞行速度不超过370km/h,飞行速度低；现有的 固定翼飞机飞行速度最高已达3马赫，飞行速度很高，但是起降均得滑跑较 长的距离，且不能悬停。有翼式直升机、复合式直升机、倾转旋翼飞行器均 综合了直升机和固定翼飞机的优点，但最高速度难以突破55Qkm/h,而且能 耗很大、有效载荷小。 发明内容
本实用新型公开一种高速直升飞机，旨在综合现有机械驱动正常式直升 机和固定翼飞机的优点，飞行速度更高、航程长、经济、安全。 本实用新型按下述技术方案实现。
在机身前部设置两幅(同一直径上的两个桨叶为一副)共垂直轴线螺旋 桨，简称共垂直轴螺旋桨，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的
转停和转速可控；在机身尾部设置可收张的水平尾翼或两副共垂直轴螺旋桨 及垂直尾翼，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可
控，垂直尾翼带方向舵或不带方向舵但左右有压缩气体喷口；在机身内或机
身外设置水平推进发动机，从水平推进发动机引压缩气体经控制阀门到所述 喷气口。本实用新型发动机釆用类似于永磁电机或超导电机的电机，而水平
推进发动机也可采用下列任一种涡轮喷气发动机、涡扇发动片几、涡桨发动 机、桨扇发动机、脉冲式发动机、电晕离子发动机等。
所述高速直升飞机起飞时，对设置可收张的水平尾翼的这种飞机，先将 水平尾翼收回到与垂直尾翼平行相贴的位置，然后启动共垂直轴螺旋桨，两 幅螺旋桨的旋转方向相反，空气对旋转的螺旋桨的反作用力造成的对机身的
转矩相抵消，在空气动力的作用下，飞机垂直上升；到需要的高度可悬停， 要前飞时，启动水平推进发动机，当水平飞行速度达到一定时，张开水平尾 翼，同时逐渐停转一幅螺旋桨，垂直尾翼的喷口喷出压缩气体以抵消另一副 保持旋转的螺旋桨对机身造成的转矩，当逐渐停转的 一幅螺旋桨直径与机身 长方向垂直时，转动螺旋桨并被锁定成"固定翼"，当该"固定翼"与水平尾 翼产生的总升力能托起整个飞机时，再使另一副旋转的螺旋桨按前述的方法 也变为"固定翼"，此后，飞机成为双固定翼飞机，它比正常式直升机的飞行
废阻阻力小得多，所以飞行速度可能达到700km/h以上。
所述高速直升飞机还可在上升的同时沿水平方向加速，当上升到欲达的 高度和前飞到一定速度时，再按前述方法逐渐导入完全固定翼飞行模式。
所述高速直升飞机降落时，先减速，再释放一幅"固定翼"(螺旋桨)使 其旋转，接着收回水平尾翼，再释放另一幅"固定翼"(螺旋桨)使其旋转， 在此过程中，飞机俯沖降落，当水平速度减为零时，就可垂直降落；当然， 也可逐渐减小水平速度分量接近零时，再垂直降落。降落过程中，可利用上 升气流驱动螺旋桨带动所述发动机的电机再生发电，回收能量，此过程螺旋 桨起到降落伞的作用。
所述高速直升飞机飞行方向通过控制垂向直尾翼喷气口喷出压缩气体来 控制，或者操纵方向舵控制。
本实用新型有益的效果是
1、 本实用新型吸取了正常式直升机和固定翼飞机的优点，克服了它们的
缺点，能垂直起降，飞行速度更高更稳定，乘载质量大；使用这种飞机，所 需公共机场的面积很小。
2、 本实用新型的共轴双螺旋桨，在飞机升降时作为升降螺旋桨，在飞机 飞行时作为固定翼，即在升降和飞行两种工况下均起关键的升力功用，使用 效率高，工作效率比非共轴式高，产生的负面影响很小，且使飞机少了一个 较大的升力部件，从而减轻了飞机的重量，在升降和飞行两种工况下的废阻
装感应器件的安装缺口 304。
所述的旋转手柄7连接有延伸套702，在旋转手柄7和延伸套702上套 装有护套703。
所述的基座3的不带导向凸台302的一端上安装有压线板2，外套1罩 装在基座3上。
所述的三个安装感应器件的安装缺口 303中的中间安装缺口 304中安装 有用于感应调速的霍尔传感器，其余两个安装缺口 304中各安装有一个用于 获取前进或后退信号的光电传感器。
本发明的有益效果-
本发明通过在手柄中安装相应的传感器方便地实现了旋转手柄换向的 功能，且整体结构简单，易于实现。
与本发明相配的控制电路同样结构简单，控制电路只需对触发信号是属 于哪一个霍尔传感器发出的即可判断出操作者是希望前后还是后退。
图1是本发明的立体分解结构示意图。 图2是本发明的旋转手柄的分解结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。 如图1所示。
阻力小而节能，这些优于有翼式直升机、复合式直升机、倾转旋翼飞行器。
3、 所述高速直升飞机降落过程中，可再生发电，回收能量；
4、 本实用新型发动机采用类似于永磁电机或超导电机的电机，有很多优 点能耗小，不产生有害气体、振动小、噪音小、发热较少、损耗小、效率 高、重量小、检修保养简便、升降飞行操纵性好；
5、 本实用新型釆用共轴双螺旋桨，其桨叶比单螺旋桨的短，减小了飞机 尺寸，减轻了桨叶重量(由于桨叶重量随直径尺寸呈三次方增大)，旋转时振 动小、噪音小，旋转时桨尖速度(切线速度)小，提高了螺旋桨的转速，从 而提高升力；另外共轴双螺旋桨悬停效率较高；
6、 本实用新型的飞机若在空中发生停车，高度开始下降，这时可立即先 释放一幅螺旋桨成自由旋翼，随着飞机下降，上升气流冲刷自由旋翼使其旋 转，对飞机产生上拉力，然后逐渐释放另一幅螺旋桨成自由旋翼，两副自由 旋翼使飞机缓慢降落；在紧急情况下，逐一释放螺旋桨恢复到由可控发动机 驱动状态，从而控制飞机平稳降落；另外，共轴双螺旋桨飞机抗风能力强， 所以，本实用新型的飞机安全性很好。
图1为本实用新型实施例一的结构示意图2为图1中螺旋桨矩形桨叶2或3的俯视图3为本实用新型实施例一设置单水平发动机时图1的左视图4为本实用新型实施例一设置双水平发动机时图1的左视图5为本实用新型实施例二的结构示意图6为图1中螺旋桨马刀形桨叶2或3的俯视图7为图1中螺旋桨鸟翅形桨叶2或3的俯视图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
实施例一如图1示。在机身1前部设置两幅共垂直轴线螺旋桨，简称
共垂直轴螺旋桨，桨叶为2和3，其典型形状是矩形的，如图2所示；桨叶2 与空心转子(相当于桨毂)5联接组成一副螺旋桨，转子5与定子6组成此 螺旋桨的发动机；桨叶3、转轴4及转子7联接组成另一副螺旋桨，转轴4 穿过空心转子5的中孔，转子7与定子8组成此螺旋桨的发动机；螺旋桨由 发动机驱转，两幅共垂直轴螺旋桨旋转方向相反，这里的发动机采用转停和 转速可控的"永磁能机"或"超导发动机"或其它电机等；"永磁能机"和"超 导发动机，，本人已提交发明专利申请，并收到初审合格通知书，"永^磁能机，， 的申请号为2007101069023，"超导发动机"的申请号为2007100050871，详 见专利说明书；在机身1的尾部设置可收张的水平尾翼9及垂直尾翼10,垂 直尾翼带方向舵；在机身外(或机身内)设置一台水平推进发动机，如图1 的左视图3示，此发动机由可控制的"永磁能机"或"超导发动机，，或其它 电机13和它们驱动的轴14、涡轮11及壳体12组成，发动机驱动涡轮11将 空气吸入，并从发动机的尾喷口喷出，反作用力推飞机前进。
实施例二在实施例一所述高速直升飞机的机身l横向并列设置两台或 多台水平推进发动机，如图1的左视图4示，每一台均与实施例一所述的水 平推进发动机相同；垂直尾翼可不设方向舵或者不设垂直尾翼，飞机转向通 过控制水平推进发动机的转速实现。
实施例三将实施例一和例二中所述水平推进发动积4奐为下列任一种' 涡轮喷气发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、桨扇发动机、脉冲式发动机、 电暈离子发动机等，并设置带方向舵的垂直尾翼，其它同实施例一和例二所 述。
实施例四将实施例三所述垂直尾翼换作左右带喷气口的垂直尾翼，从 水平推进发动机引压缩气体经控制阀门到垂直尾翼喷气口 ，飞机转向通过控 制向喷气口喷出压缩气体来实现，其它同实施例三所述。
实施例五将实施例一和例二中所述螺旋桨的发动机去掉，另外设计有 气道的桨叶和桨毂、桨轴，气道通到桨叶的桨尖喷口；将实施例一和例二中
所述水平推进发动机换为下列任一种涡轮喷气发动机、涡扇发动机、涡桨
发动机、桨扇发动机、脉沖式发动机、电晕离子发动机等；从水平推进发动
机引压缩气体经控制阀门到桨尖的喷口，压缩气体从桨尖喷口喷出，反作用
力驱转螺旋桨；设置左右带喷气口的垂直尾翼，从水平推进发动机引压缩气 体经控制阀门到喷气口，飞机转向通过控制向喷气口喷出压缩气体来实现； 其它同实施例一和例二所述。
实施例六如图5示。沿机身15的纵向设置两组共垂直轴螺旋桨，每 一组与实施例一至实施例五的结构相同，不用设置水平尾翼。螺旋桨的发动 机采用转停和转速可控的"永磁能机"或"超导发动机"或其它电机等，如 实施例五所述，螺旋桨还可用压缩气体驱转；在机身内或机身外可设置一台 或多台水平推进发动机，水平推进发动机为下列任一种"永磁能机"、"超导 发动机"、其它电机、涡轮喷气发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、桨扇发动 机、脉冲式发动机、电晕离子发动机等；设置带方向舵的垂直尾翼或不带方 向舵的垂直尾翼，或者带有喷气口的垂直尾翼，或者不设垂直尾翼；飞机转 向的实现同实施例 一 至实施例五任 一 实施例所述的。
实施例七对实施例六所述飞机，将前后两组共轴螺旋桨下方的螺旋桨 用同步轴联系或共气道连通，上方的也同样做，且使下方的螺旋桨旋转方向 与上方的相反。这样既能保证所联系的两螺旋桨旋转同速，使螺旋桨到固定 翼过渡平稳，又能保证驱动螺旋桨的发动机有一台发生故障时维持工作，保 证飞行安全。
实施例六和实施例七所述的飞机具有共轴式螺旋桨共有的优点，还有以 下显著的优点
1、实施例六和实施例七所述飞机起飞、飞行、降落的实现同实施例一 至实施例五任一实施例所述的，不同的是机身后部的螺旋桨转变成固定翼后， 其功能充当水平尾翼，因此不需再设置水平尾翼，减轻了飞机重量，降低成 本；对实施例七所述飞机，可以使机身前部一组螺旋桨同方向旋转，而机身
后部的 一组螺旋桨同方向旋转但与前一组的旋转方向反，这样能使旋转的螺 旋桨对机身产生的转矩抵消，在螺旋桨到固定翼过渡中也不必操控垂直尾翼；
2、 作重型飞机用，有效载荷与总重量之比值大或者说单位运输率高；
3、 重心变化范围可以较大，飞行更平稳。
实施例八所述高速直升飞机的发动机均采用"永磁能机"或"超导发 动机"或其它电机，且采用密封传动技术及相关技术，所述高速直升飞机就 能在水上起降。
实施例九对实施例一至八所述高速直升飞机，其桨叶2或3的形状还 可做成如图6所示的马刀形或如图7所示的鸟翅形或其它形状，且设置控制 旋转机构，使桨叶2或3任一副中的一叶，在旋转和"固定翼"相互转变过 程中沿桨叶长方向轴线旋转180°并锁定，对矩形桨叶也可以这样作；对如 实施例六和实施例七所述的两组共轴式螺旋桨，可以采用同一种的桨叶，或 采用不同种的桨叶组合之，组合的方式有多种，但每一幅螺旋桨的桨叶的形 状相同，如两组共轴式螺旋桨靠近机身的两幅螺旋桨的桨叶为同一种，而远 离机身的另两幅螺旋桨的桨叶同为另 一种。
权利要求1.一种高速直升飞机，其特征是在机身前部设置两幅共垂直轴线螺旋桨，简称共垂直轴螺旋桨，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控；在机身尾部设置可收张的水平尾翼或两副共垂直轴螺旋桨及垂直尾翼，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控，垂直尾翼带方向舵或不带方向舵但左右有压缩气体喷口；在机身内或机身外设置水平推进发动机，从水平推进发动机引压缩气体经控制阀门到所述喷气口。
2. 根据权利要求1所述的高速直升飞机，其特征是在机身(1)前部 设置两幅共垂直轴线螺旋桨，桨叶为(2 )和(3 );桨叶(2 )与空心转子(5 ) 联接组成一副螺旋桨，转子(5)与定子(6)组成此螺旋桨的发动机；桨叶(3 )、转轴(4 )及转子(7 )联接组成另 一副螺旋桨，转轴(4 )穿过空心转 子(5)的中孔，转子(7)与定子(8)组成此螺旋桨的发动机；螺旋桨由发 动机驱转，两幅共垂直轴螺旋桨旋转方向相反；在机身(1)的尾部设置可收 张的水平尾翼(9)及垂直尾翼(10),垂直尾翼带方向舵；在机身外或机身 内设置一台水平推进发动机，由主机U3)和它们驱动的轴(14)、涡轮(ll) 及壳体(l2)组成。
3. 根据权利要求l所述的高速直升飞机，其特征是在所述高速直升飞 机的机身(1)横向并列设置两台或多台水平推进发动机，不设垂直尾翼。
4. 根据权利要求1所述的高速直升飞机，其特征是沿机身(15)的纵 向设置两组共垂直轴螺旋桨，不用设置水平尾翼；螺旋桨的发动机转停和转 速可控，螺旋桨还可用压缩气体驱转；在机身内或机身外可设置一台或多台 水平推进发动机。
5. 根据权利要求l所述的高速直升飞机，其特征是将前后两组共轴螺 旋桨下方的螺旋桨用同步轴联系或共气道连通，上方的也同样做，且使下方 的螺旋桨旋转方向与上方的相反。
专利摘要高速直升飞机，在机身前部设置两幅共垂直轴线螺旋桨，简称共垂直轴螺旋桨，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控；在机身尾部设置可收张的水平尾翼或两副共垂直轴螺旋桨及垂直尾翼，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控，垂直尾翼带方向舵或不带方向舵但左右有压缩气体喷口；在机身内或机身外设置水平推进发动机。所述飞机用螺旋桨起降，飞行时将螺旋桨锁定在与机身垂直位置，飞机转向用垂直尾翼实现，飞行速度更高、航程长、节能、安全、噪音小。
文档编号B64C27/00GK201176262SQ20072017620
公开日2009年1月7日 申请日期2007年9月4日 优先权日2007年9月4日
发明者刘新广 申请人:刘新广