太強了：國人自創(chuàng)的全新直升機旋翼結構方案！(圖文)

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太強了：國人自創(chuàng)的全新直升機旋翼結構方案！(圖文)
實用性強的直升機旋翼又一方案

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: c% v1 h5 ^& e! w! ^/ ?轉自“航空天地”wuxinbao2008
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& C8 `4 E  I5 d4 b3 S/ x公知的直升機旋翼一般由數片柔性槳葉.槳轂和揮舞鉸.擺振鉸等組成，槳葉通過鉸接方式和槳轂與旋翼軸連接組成。眾所周知，旋翼是圓周運動，由于半徑的關系，槳葉尖處線速度已經非常高時，圓心處線速度為零！所以旋翼靠近圓周的地方產生最大的升力，而靠近圓心的地方只產生微不足道的升力。槳葉向前劃行時，槳葉和空氣的相對速度高于旋轉本身所帶來的線速度；反之，槳葉向后劃行時，槳葉和空氣的相對速度就低于旋轉本身所帶來的線速度，這樣，導致旋翼兩側產生的升力不均勻。所以，現(xiàn)有的旋翼直升機在前行時，其旋翼槳葉并不在一個平面上勻速旋轉，因為它要上下?lián)]舞和前后擺震來解決飛機前行時旋翼左右兩側的升力差，為了避免揮舞的過程槳葉產生失速現(xiàn)象，槳葉的前緣還要設計的圓潤些。這樣做的弊端是：槳葉的上下?lián)]舞和前后擺震增加了對機體的震動和噪音，并降低了效率，圓潤的槳葉前緣增加了空氣對其產生的激波阻力，槳葉外端處線速度已經接近音速時，圓心處線速度幾乎為零，所以槳葉難以突破音障，致使旋翼無法突破音障超音速旋轉，限制了旋翼直升機的飛行速度；而且槳葉外端無支撐，槳轂處受力過大，對槳片材料的要求較高，在懸崖. 峽谷. 超低空有大樹的地方，高樓營救等作業(yè)時，槳葉容易碰到障礙物，從而限制了旋翼直升機的使用范圍。
# S# y( t# E8 z: S眾所周知，把固定翼螺旋槳飛機上的螺旋槳用涵道包覆起來，變成涵道螺旋槳，和沒有涵道的螺旋槳相比，除了提高其安全性，還可以產生一些額外推力，國外一些傾轉翼飛機如貝爾X-22，等，采用的涵道風扇，沒有不對稱升力和后行槳葉失速的問題，可以放心采用剛性槳葉，但是像大水桶一樣的涵道是不可能用在旋翼直升機的旋翼上應用的。據此，本人想出一套新的技術方案用于直升機的旋翼，不需槳葉的上下?lián)]舞和前后擺震來解決飛機前行時旋翼左右兩側的升力差，而是用一種帶有整流網罩的直升機旋翼，由其上面的整流網罩解決前飛時旋翼兩側的升力差，該旋翼為剛性槳葉，免去了導致飛機振動的上下?lián)]舞，其槳葉在一個平面上勻速旋轉，并且外端有支撐，所以既安全，效率又高，最終達到超聲速旋轉，
, [, O6 x- V4 g) l# p    圖 2 為本旋翼無整流網罩的俯視圖；
6 B% K$ H5 }+ j9 c圖 3 為整流網罩俯視圖；
6 Z! N1 O: l. _+ N     圖 4 為圖2中虛線圓內放大4倍的槳片安裝示意圖，為便于理解，左上角畫出的是部分的剖視圖；
     圖 5 為圖2中控制環(huán)調整器的A-A剖視放大16倍結構示意圖；
, K4 l( Y& [* r    圖 6 為圖2中的B-B放大4倍剖視圖，；
  i+ D9 y% c2 g1 e. Q  ?% L     圖 7 為圖6的槳葉有迎角時的示意圖；
1 A+ `; f1 _7 J+ J9 I( b: M     圖 8 為本旋翼的旋翼軸傾斜盤結構示意圖；
     圖 9為圖1中的C-C剖面示意圖。
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& o  S  T* p# q# b; z  A2010-3-18 17:10下面是本發(fā)明的第二個實施例：
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如圖2；圖3；圖4；圖5；圖6所示， 圖 4 為圖2中虛線圓內放大4倍的槳片安裝示意圖，為便于理解，左上角畫出的是部分的剖視圖；圖 5 為圖2中控制環(huán)調整器的A-A剖視放大16倍結構示意圖；圖 6 為圖2中的B-B放大4倍剖視圖；圖 7 為圖6的槳葉有迎角時的示意圖；
4 U* g; ~0 y2 N8 R& N' n: w本實施例包括：八片槳葉；四套控制環(huán)調整器；一個環(huán)形槳轂；一個環(huán)形外支撐架；一面整流網罩；環(huán)形外支撐架的內側面有一圈環(huán)槽；環(huán)槽內有一圈可以上下移動的槳葉迎角控制環(huán)；四條輻板；每片槳葉上有兩片翼刀防止氣流離心向外滑。環(huán)形槳轂與旋翼軸之間由四條剛性輻板剛性固定連接。槳葉均勻的分布在環(huán)形外支撐架與環(huán)形槳轂之間，槳葉相互之間留有空隙，空隙前面槳葉產生的下洗氣流由此空隙向下通過；
) u! z9 H' U2 P8 N    如圖4；圖6所示：槳葉與外支撐架相連的翼稍部分比較寬的外弦有兩個軸；主軸與副軸，槳葉內弦與環(huán)形槳轂相連接處有一個軸，為主要承重軸，旋翼槳葉的內弦由此軸以轉軸與軸套的方式與環(huán)形槳轂連接；旋翼槳葉外端的主軸的軸心線與槳葉內弦軸的軸心線在一條直線上，旋翼槳葉的外弦主軸支撐在環(huán)形外支撐架的一個軸套中，外弦副軸和環(huán)形外支撐架環(huán)槽內的槳葉迎角控制環(huán)以軸與軸套的方式連接；
    如圖5所示：控制環(huán)調整器包括：蓄電池；電動機；螺旋軸；遙控信號接收裝置以及換相開關，其中：螺旋軸與迎角控制環(huán)上相對應的螺旋孔內有螺旋紋相互咬合；蓄電池.電動機和遙控信號接收裝置以及換相開關相互連接通電。旋翼工作時，旋翼的環(huán)形外支撐架.槳葉和環(huán)形槳轂由四條剛性輻板帶動，繞旋翼軸的軸心線快速旋轉。
( ]+ d/ S- x& f    如圖2；圖4；圖5；圖6；圖7所示：迎角控制環(huán)由控制環(huán)調整器進行上下調整，控制環(huán)調整器由機身內的駕駛室中的遙控器遙控操縱，當飛機需要增加升力，旋翼槳片需要上迎角時，在駕駛艙內用遙控器發(fā)出指令：遙控信號接收裝置以及換相開關接到信號指令使蓄電池與電動機連接通電，電動機帶動螺旋軸順時針旋轉，迎角控制環(huán)被向上拉，帶動槳葉的外弦副軸以主軸和內弦軸的軸心線為旋轉軸向上旋轉；旋翼槳片不要上迎角時，遙控器發(fā)出指令：遙控信號接收裝置以及換相開關接到信號指令使電動機帶動螺旋軸逆時針旋轉，迎角控制環(huán)被螺旋軸向下推，帶動槳葉的外弦副軸以主軸為旋轉軸向下做旋轉。因為環(huán)形外支撐架高速旋轉，離心力很大，控制環(huán)調整器也可以為重量較輕的其他結構，如以發(fā)電機或導電線代替蓄電池等。
& X9 A8 k# u  j" t, @' U    旋翼上部覆蓋的的整流網罩的外直徑與旋翼的外支撐架直徑相同或略大，內直徑與環(huán)形槳榖相同或略小，整流網罩為六邊形的立體透孔與網罩的軸心線同方向并排緊密排列而成的一個整體結構，網孔的高度和整流網罩的厚度一樣，即網罩中的方孔的高度和寬度相同，孔與孔之間的孔壁在保證網罩整體強度的前提下盡量要薄，這樣即節(jié)省了材料，減輕了整流網罩的重量，又增加了空氣的通透量，為了達到這個目的，整流網罩也可以是其他結構，如：將網孔做到很小，網罩很薄，然后以添加肋條的方式增加整流網罩的整體強度；整流網罩上下距離在旋翼軸處調整為整流網罩周邊與旋翼的環(huán)形外支撐架貼近而不接觸，整流網罩的圓心處與旋翼軸的軸心頂端通過軸承活動連接，使整流網罩不隨旋翼軸一起同轉速旋轉或者不旋轉，由于整流網罩覆蓋在旋翼的整個旋轉面的上表面，在飛機向前飛行的時候，可以讓前方來的氣流不直接吹向槳葉，而是透過整流網罩的網孔而改變方向，向下流動；這樣旋翼的槳葉旋轉時，不論前行還是后行，均是迎來上方向下流動的氣流，從而解決后行槳葉減速，左右的升力不均勻的問題。
' ]& \. M9 j  A6 D   槳葉的外形為上翼面凸出，下翼面平或微凹，旋轉時其流過上翼面的氣流流速快，流過下翼面的氣流流速相對較慢，根據流體力學的連續(xù)性定理和伯努利定理而獲得升力。槳葉的前緣也可以為彎彎的馬刀形，由于不需要上下?lián)]舞，其前緣可以做的非常尖銳，從而在旋翼高速旋轉時，減緩了槳葉的激波阻力。
    現(xiàn)有直升機應用本旋翼，應：在發(fā)動機上安裝一套液壓油泵，
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% Y! n9 Y7 s3 x! s2010-3-18 17:10液壓油泵通過高壓油管與雙作用張拉型液壓千斤頂相連通；還要將旋翼軸1做以下改動：舍棄原來的旋轉斜板或者自動傾斜器，在旋翼軸上增加一個萬向節(jié)，萬向節(jié)的上面連接的旋翼軸上剛性固連一傾斜盤，傾斜盤隨旋翼軸一起轉動，傾斜盤的外套由四套雙作用張拉型液壓千斤頂與機身相連而不旋轉，傾斜盤與傾斜盤外套之間的連接面裝有滾珠或者軸承以減少摩擦。飛機要前進時，要使旋翼旋轉平面傾斜，只需操縱旋翼軸上萬向節(jié)外面的雙作用張拉型液壓千斤頂推拉上面的傾斜盤外套，即可由傾斜盤，帶動整個旋翼和其上面覆蓋的整流網罩傾斜，以使直升機向前或者后飛行。
    綜上，槳葉在環(huán)形外支撐架和整流網罩的保護中；并且其周邊是遮蔽的，槳葉外端附近的氣流情況大大簡化；槳葉上的翼刀利于減小氣流由離心力的作用向槳葉外端的甩出量；旋翼上的槳葉明顯擴大了產生升力較大的槳葉外端部分的面積，由連接輻板代替了槳葉靠近旋翼軸的根部，并且還可以盡量優(yōu)化槳葉的造型，最終達到超聲速旋轉，槳葉以及外支撐架超聲速旋轉時，聲障落在旋翼的連接輻板處；旋翼軸處相對比較簡單，具有容易實施的優(yōu)點。我國利用現(xiàn)有的材料和制造水平以及本方案，將可以開發(fā)出新一代具有高效.高速.機動性強.震動小.噪音低.適用范圍更廣范的直升機。
. H# K/ |& m- c$ x   （圖不全）

見習生小王

看不到任何一張圖紙，無法全面理解。
根據文字敘述，已有以下幾點看法：
! y$ v; }( t+ v8 p首先，這套裝置將給直升機額外增加不少負重，
5 b1 U" g0 F* z4 x( v4 V其次，環(huán)形槳轂的強度設計如何解決，
還有，整流網罩的空氣動力性能有待考證。
! l' Y" b- a+ H" Z# _7 F! |總之，此設計尚需經歷實踐考驗。

我愛9580

看不到任何一張圖紙，無法全面理解。

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怎么米與圖紙呢 糾結不

米卡

把圖紙傳上來看一看吧，聽起來很不錯，不過不大懂。有圖應該會好些。

shi6502765

把圖紙傳上來看一看吧，聽起來很不錯，不過不大懂。有圖應該會好些。

Mr.諾

圖？圖在哪里？

maojake

呵呵，樓主馬虎了，圖片一個都沒有

jiejie526

怎么看不到圖片啊，
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啥都沒有喔

宇希

                                沒圖沒真相