专利名称：单旋翼飞行器凹槽气道抗反扭装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种飞行器抗反扭装置，特别是用于单旋翼飞行器的凹槽气道抗反扭装置。
现有的单旋翼飞行器抗反扭装置采用尾桨，直升机垂直起降时尾桨要消耗掉20％的功率。再有一种是采用无尾桨风扇由直升机尾部向侧面送出抗反扭气流也要直接消耗专用发动机的功率。而现有的带有环形护罩的飞行器是用共轴双旋翼来平衡反作用扭矩的。
本实用新型的目的是提供一种单旋翼飞行器使用的凹槽气道抗反扭装置，利用旋翼旋转时产生的下洗气流来平衡旋翼旋转时产生的反作用扭矩。
本实用新型的目的是这样实现的，为飞行器提供升力的旋翼旋转平面外罩一圈环绕旋转平面但不相接触的环形护罩，旋翼桨毂下面有中空的结构框架，结构框架在环形护罩的轴心位置向环形护罩辐射连接有固定支架，使结构框架与环形护罩成为一个整体。结构框架中空部分可以穿过旋翼主轴或安装动力装置。旋翼下面是连接环形护罩和结构框架的凹槽，环形护罩上留有连通口使凹槽与环形护罩外侧的气道相通，凹槽和气道对接在环形护罩上的连通口两侧，凹槽连接连通口的一端由下向上兜住连通口，凹槽的另一端固定在旋翼桨毂下面的结构框架上。凹槽顶部槽口朝向旋翼，并且尽可能与旋翼旋转平面平行，这样能更有效的接收旋翼旋转时产生的下洗气流。凹槽底部连接结构框架的一端浅，连接环形护罩的一端深，由浅至深向下倾斜，使进入凹槽的下洗气流改变方向顺利的流向环形护罩上的连通口，并且经过连通口流入气道。气道是中空的壳体，气道与环形护罩连接的一端围绕连通口密闭连接，气道尾端封闭，尾部一侧开有喷气口，喷气口排出气流产生推力形成抗反扭力矩的方向与旋翼旋转时产生的反作用扭矩方向相反，以此来实现抗反扭的目的。旋翼旋转时产生升力，同时产生反作用扭矩和下洗气流，凹槽气道抗反扭装置就是利用进入凹槽的下洗气流改变流动方向产生推力形成的抗反扭力矩，来平衡反作用扭矩的。
凹槽底部连接结构框架的一端向环形护罩一端由浅至深的倾斜角度最好在10°-35°之间。在实际应用中凹槽还可以在一侧安装活页侧板，活页侧板转轴在下，活页侧板开合控制顶部槽口的大小，可调节接收下洗气流的多少，从而控制气道喷气口喷出气流的多少，调整抗反扭力矩的大小，控制飞行器的飞行方向。
本实用新型通过凹槽气道抗反扭装置接收旋翼旋转时产生的下洗气流改变气流的流向由喷气口喷出形成抗反扭力矩，因此能量消耗低，结构简单便于维护。这种抗反扭装置适合在较好天气条件下飞行的游乐型飞行器和模型飞行器上使用。
以下结合附图对实用新型作进一步的说明。
图1是根据本实用新型提出的单旋翼飞行器凹槽气道抗反扭装置的结构示意图。
图2是装有凹槽气道抗反扭装置的单旋翼飞行器简图。
由
图1可知，凹槽气道抗反扭装置有一个环形护罩(1)，环形护罩(1)的轴心位置装有中空的结构框架(4)，结构框架(4)中间穿过旋翼主轴(10)，结构框架(4)位于旋翼(2)的桨毂(3)下面，结构框架(4)由固定支架(9)与环形护罩(1)固定连接成为一整体。结构框架(4)与环形护罩(1)之间装有凹槽(5)，凹槽(5)的一端固定连接在环形护罩(1)上，由下向上兜住环形护罩(1)上的连通口(7)，凹槽(5)的另一端固定连接在结构框架(4)上，凹槽(5)的顶部槽口朝向旋翼(2)，尽量与旋翼(2)的旋转平面平行。凹槽(5)的底部由连接结构框架(4)的一端至环形护罩(1)上连通口(7)的一端向下倾斜，其倾斜角度最好在10°-35°之间，以利于进入凹槽(5)的下洗气流向连通口(7)流动，连通口(7)的另一端与固定在环形护罩外侧的气道(6)相通，气道(6)的尾端是封闭的，气道(6)尾部侧面开有喷气口(8)。流向连通口(7)的下洗气流经气道(6)流向喷气口(8)向侧面喷出产生推力，由此形成的抗反扭力矩与旋翼旋转时产生的反作用扭矩方向相反，当抗反扭力矩与反作用扭矩相同时就达到了抗反扭的目的。旋翼(2)旋转时产生升力同时又产生反作用扭拒，凹槽气道抗反扭装置则是利用旋翼(2)旋转时产生的下洗气流来达到平衡反作用扭矩的目的。
下面结合图2对装有凹槽气道抗反扭装置的单旋翼飞行器进行说明，逆时针旋转的刚性旋翼(2)为飞行器提供升力，刚性旋翼(2)旋转平面外罩一圈环形护罩(1)，旋翼桨毂(3)下面的结构框架(4)与凹槽(5)的一端连接，凹槽(5)的另一端与连通口(7)相通固定连接在环形护罩(1)上，气道(6)与凹槽(5)对接在连通口(7)的两端，在这里气道(6)是飞行器的机尾，气道(6)尾端一侧开有喷气口(8)，凹槽(5)的底部由结构框架(4)一端向下倾斜至连通口(7)的底边，凹槽(5)的顶部槽口朝向刚性旋翼(2)，凹槽(5)有一侧装有转轴在下的活页侧板(15)，驾驶员可以通过控制活页侧板(15)的开合调整进入凹槽(5)下洗气流的流量，控制飞行器转动的方向。气道(6)的尾端顶部装有双垂尾(14)有利于航向稳定。环形护罩(1)的前端装有驾驶舱(12)，环形护罩(1)的两侧是小浮舟(13)，凹槽(5)下面装有发动机舱(11)，驾驶舱(12)和发动机舱(11)下面连接主浮舟(16)用于水面起降。刚性旋翼(2)向前倾斜安装，当刚性旋翼(2)在发动机的驱动下高速旋转时既产生升力又产生前进的推力，同时凹槽(5)接收旋翼旋转时产生的下洗气流，使气流顺利的进入连通口(7)经气道(6)尾部侧面的喷气口喷出，产生的抗反扭力矩抵消了刚性旋翼(2)旋转时产生的反作用扭矩。这种飞行器在地效条件下飞行可选择功率较小的发动机，能安全可靠的在陆地和水面上超低空飞行和起飞降落。
本实用新型所提供的凹槽气道抗反扭装置的凹槽气道组合，不仅可以设计安装在飞行器的尾部，还可以安装在飞行器的两侧，也可以设计安装成多组凹槽气道组合的飞行器，如飞碟形飞行器等，凹槽气道抗反扭装置可设计安装在乘座人员的飞行器和模型飞行器上。
权利要求1.一种用于单旋翼飞行器的凹槽气道抗反扭装置，该装置有一个环形护罩(1)和位于旋翼(2)下面接收旋翼(2)旋转时产生的下洗气流并且改变流入凹槽内气流流向的凹槽(5)及与凹槽(5)相通带有喷气口(8)的气道(6)，其特征在于环形护罩(1)上开有连通口(7)，凹槽(5)和气道(6)对接在连通口(7)的两侧。
2.根据权力要求1所述的装置，其特征在于凹槽(5)的一端固定连接在环形护罩(1)上，由下向上兜住连通口(7)。
3.根据权力要求1所述的装置，其特征在于凹槽(5)的另一端固定连接在旋翼桨毂(3)下面的结构框架(4)上。
4.根据权力要求1所述的装置，其特征在于凹槽(5)位于为飞行器提供升力的旋翼(2)下面，凹槽(5)的顶部槽口朝向旋翼(2)，并且尽可能与旋翼(2)旋转平面平行，更好的接收旋翼(2)旋转时产生的下洗气流。
5.根据权力要求1所述的装置，其特征在于凹槽(5)底部连接结构框架(4)的一端浅，凹槽(5)兜住连通口(7)的一端深，凹槽(5)的底部由连接结构框架(4)的一端向环形护罩一端倾斜，其倾斜角度10°-35°。
6.根据权力要求1所述的装置，其特征在于气道(6)是中空的壳体，连接连通口(7)的一端围绕连通口(7)固定连接在环形护罩(1)上。
7.根据权力要求1所述的装置，其特征在于气道(6)向外延伸的一端尾端封闭，尾部侧面开有喷气口(8)，旋翼(2)旋转时喷气口(8)喷出气流形成抗反扭力矩的方向应与旋翼(2)旋转时产生的反作用扭矩方向相反，以此确定气道(6)上喷气口(8)的朝向。
专利摘要本实用新型提供了一种单旋翼飞行器抗反扭装置,旋翼外罩一圈环绕旋翼旋转平面的环形护罩,环形护罩内有凹槽接收旋翼旋转时产生的下洗气流改变气流的流向经环形护罩上的连通口流入环形护罩外侧的气道,并且经气道尾部的侧向喷气口喷出产生推力形成抗反扭力矩与旋翼旋转时产生的反作用扭矩方向相反,能够防止飞行器的扭转,这种抗反扭装置能量消耗小,结构简单,适合在较好天气条件下飞行的游乐型飞行器和模型飞行器中使用。
文档编号B64C27/82GK2296851SQ9820033
公开日1998年11月11日 申请日期1998年1月7日 优先权日1997年1月8日
发明者邱刚, 董玖珊 申请人:邱刚