CN103072689A - 低转速双层螺旋桨直升机 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种低转速双层螺旋桨直升机,包括机架和螺旋桨，所述螺旋桨通过中心轴安装在所述机架上，所述螺旋桨设置有两层，分别为上层螺旋桨和下层螺旋桨，所述上层螺旋桨旋转方向和所述下层螺旋桨旋转方向相反，所述上层螺旋桨和下层螺旋桨均包括两片叶片，两片所述叶片分别通过连接杆对称设置于中心轴的两侧，且所述叶片的下表面设置有凹陷结构；当载重量为200公斤时，对应的四片所述叶片面积总和为6-15平方米，所述叶片的长为1.8-2.5米，宽为0.6-1.5米。本发明的优点是：大叶片螺旋桨转速更低，配件的磨损更小，使用寿命更长，故障率更低；发动机功率利用率提高，可采用型号更小的发动机，质量更轻，成本更低，更节约能源；市场前景更好。

Description

低转速双层螺旋桨直升机
【技术领域】
本发明涉及航空直升机技术领域，具体为一种低转速双层螺旋桨直升机。
【背景技术】
目前全世界有各种各样直升机，但是这些直升机都必须在螺旋桨高转速的前提下才可以获得足够的升力，而在高转速的情况下发动机的磨损较大、使用寿命较短、故障率较高且安全性较差。另外，螺旋桨要获得高速旋转需要较大马力，所以需要用较大的发动机，从而导致整个机身较重，同时耗油量大，制造成本高。
【发明内容】
本发明的目的在于针对上述现有技术存在的不足，发明一种具有双层螺旋桨，螺旋桨叶片大，结构简单且更节省能源的低转速双层螺旋桨直升机。
按照本发明提供的低转速双层螺旋桨直升机,所述螺旋桨通过中心轴安装在所述机架上，所述螺旋桨设置有两层，分别为上层螺旋桨和下层螺旋桨，所述上层螺旋桨旋转方向和所述下层螺旋桨旋转方向相反，所述上层螺旋桨和下层螺旋桨均包括两片叶片，两片所述叶片分别通过连接杆设置于所述中心轴的两侧，且所述叶片的下表面设置有凹陷结构；当载重量为200公斤时，对应上层螺旋桨和下层螺旋桨四片所述叶片面积总和为6-15平方米，所述叶片的长为1.8-2.5米，宽为0.6-1.5米。
所述中心轴包括第一转轴和第二转轴，所述第二转轴套在所述第一转轴的外侧，并且保持可以转动。
所述上层螺旋桨安装在所述第一转轴上，所述下层螺旋桨安装在所述第二转轴上。
所述机架上设置有发动机、第一齿轮、第二齿轮、第三齿轮、第四齿轮和第五齿轮，所述发动机驱动所述第一转轴，所述第一齿轮安装固定在所述第一转轴下端，所述第三齿轮安装固定在所述第二转轴下端，所述发动机通过驱动第一转轴带动第一齿轮转动。
所述第二齿轮与所述第一齿轮啮合，所述第四齿轮与第二齿轮安装在同一转轴上，形成共轴旋转，所述第四齿轮与所述第五齿轮啮合，所述第五齿轮又与所述第三齿轮啮合。
所述机架上连接有方向舵，所述方向舵的前端设置“十”字形桨翼，所述方向舵末端上设置有弹性恢复装置。
所述机架上设置有扶手，所述“十”字形桨翼通过绳索与所述扶手相连，用于控制直升机的飞行方向。
所述机架连接有驾驶座椅，所述的座椅通过活动连杆活动连接在所述机架上，驾驶座椅通过前后移动来改变飞机的重心，使飞机向前或向后飞行。
所述驾驶座椅设置有弹簧，用于缓冲作用。
所述机架的下端设置有支撑板，用于支撑整个机架。
与现有技术相比，本发明有如下优点：双层螺旋桨，螺旋桨叶片大使得直升机获得的升力更大；叶片的凹陷结构，使被压的空气聚集在叶片的中间，升力点不会随意改变，使飞机飞行平稳；螺旋桨的低转速，使得各个配件的转速更低，磨损更小，使用寿命更长，故障率更低；发动机功率利用率提高，载重量相同时，可采用型号更小的发动机，重量更轻，成本更低，更节约能源；本品的大叶片螺旋桨当发动机故障时可缓减下降的速度，更安全，具有很好的市场前景。
【附图说明】
图1是本发明低转速双层螺旋桨直升机实施例1的整体结构示意图；
图2是本发明低转速双层螺旋桨直升机实施例2的整体结构示意图；
图3是本发明低转速双层螺旋桨直升机方向舵的结构示意图；
图4是本发明低转速双层螺旋桨直升机叶片的结构示意图；
图5是图4本发明低转速双层螺旋桨直升机叶片A-A面剖视图。
【具体实施方式】
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细的描述说明。
实施例1
低转速双层螺旋桨直升机，如图1所示，包括机架2和螺旋桨1，所述螺旋桨1安装在中心轴3上，所述中心轴3安装在所述机架2上。
所述中心轴3包括第一转轴31和第二转轴32，所述第二转轴32套在所述第一转轴31的外侧。所述上层螺旋桨安装在所述第一转轴31上端，所述下层螺旋桨安装在所述第二转轴32上端。
结合图1、图3、图4和图5，所述螺旋桨1设置有两层，分别为上层螺旋桨和下层螺旋桨。所述螺旋桨包括两片叶片11，所述两片叶片11通过连接杆12分别设置于中心轴3的两侧。所述叶片11的下表面设置有凹陷结构13所述凹陷结构13可以将空气集中在凹陷结构13内，从而保证直升机在飞行过程中升力点保持不变，因此飞行时更加平稳，不会随意晃动，从而解决了因为螺旋桨叶片的面积大，飞行时难以保持平衡的问题。
当载重量为200公斤时，对应的上层螺旋桨和下层螺旋桨四片叶片面积总和为6-15平方米，对应叶片11的长为1.8米-2.5米，宽为0.6米-1.5米。所述螺旋桨1设置有两层且其叶片11面积宽大使得直升机升力增大，做到了利用大叶片螺旋桨，实现在转速的情况下获得较大的升力，同时可以提高发动机的功率利用率，节约了燃油能源，节省了成本。
所述机架2上还设置有发动机7，第一齿轮81、第二齿轮82、第三齿轮83、第四齿轮84和第五齿轮85，所述第一齿轮81安装固定在所述第一转轴31下端，所述第三齿轮安装固定在所述第二转轴32下端，所述发动机7连接且驱动第一转轴31，所述发动机7驱动第一转轴31转动后从而带动第一齿轮81转动，所述第一齿轮81的转动带动所述第二齿轮82转动，所述第二齿轮82转动带动所述第四齿轮84转动，所述第四齿轮84转动带动所述第五齿轮85、所述第五齿轮85的转动继而带动所述第三齿轮83转动。
各齿轮间的具体连接方式是：所述第二齿轮82与第一齿轮81啮合，所述第四齿轮84与第二齿轮82安装在同一转轴上，形成共轴旋转，所述第三齿轮83与所述第五齿轮85啮合，所述第五齿轮85又与所述第四齿轮84相啮合。这样，各齿轮的转动方向为：第二齿轮82与第一齿轮81相反方向旋转，因为第四齿轮84与第二齿轮82同轴，所以两者同向旋转，而第四齿轮84与第三齿轮83之间夹了一个起转换方向作用的第五齿轮85，所以第三齿轮83与第四齿轮84为同向转动，则可以得到第三齿轮83与第一齿轮81反向旋转。而所述第三齿轮83安装在第二转轴32上，所以所述第三齿轮83的转动带动了第二转轴32的转动，从而带动安装在所述第二转轴32上的下层螺旋桨的转动，实现了上层螺旋桨旋转方向与下层螺旋桨旋转方向相反。
所述机架2上还连接有方向舵5，用于控制直升机飞行的方向，所述方向舵5的前端设置有“十”字形桨翼51，所述方向舵的末端设有弹性恢复装置52，所述弹性恢复装置52是弹簧，所述弹性恢复装置52在直升机改变方向操作时发生形变，当直升机恢复直线正前方飞行时，方向舵5会自动恢复使操作更简便。所述机架2上设置有扶手6，所述“十”字形桨翼51通过绳索9与所述扶手6相连，从而驾驶员可以通过操作扶手6来控制方向舵5的方向达到控制直升机的飞行方向。
所述机架2通过连杆42活动连接有驾驶座椅4，所述驾驶座椅4因为重心的作用会一直处于垂直向下的状态。当驾驶员通过所述扶手6将驾驶座椅4向前移动时，整个直升机机身重心向前移动，所述螺旋桨1会向前倾斜，直升机就向前飞行；当驾驶员通过所述扶手6将驾驶座椅4向后移动时，整个直升机机身重心向后移动，所述螺旋桨1向后倾斜，直升机就向后飞行。所述驾驶座椅4上还设置有弹簧41，所述弹簧能起到缓冲作用，以防止飞机快速下降时因冲击过大而使人员受伤。所述机架2的下端设置有支撑板10，用于支撑整个机架2，使整个机架2平稳。
实施例2
低转速双层螺旋桨直升机，如图2所示，基本结构均与实施例1相同，不同之处在于控制上层螺旋桨旋转方向和下层螺旋桨旋转方向相反的方式。本实施例的实现方式为：将实施例1中第三齿轮和第四齿轮替换成第一皮带轮83和第二皮带轮84，将第五齿轮去掉，在所述第一皮带轮83和第二皮带轮84上套上传动皮带85，通过发动机7驱动第一齿轮81,所述第一齿轮81的转动带动所述第二齿轮82，所述第二齿轮82的转动带动与之同轴的所述第二皮带轮84转动，由于所述传动皮带85的传动作用，进而带动第一皮带轮83转动最后带动第二转轴32转动，实现了上层螺旋桨旋转方向和下层螺旋桨旋转方向相反。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例，应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本发明的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明构思在现有技术基础上通过逻辑分析、推理或者根据有限的实验可以得到的技术方案，均应该在由本权利要求书所确定的保护范围之中。

Claims (10)

1.低转速双层螺旋桨直升机,包括机架（2）和螺旋桨（1），所述螺旋桨（1）通过中心轴（3）安装在所述机架（2）上，其特征在于，所述螺旋桨（1）设置有两层，分别为上层螺旋桨和下层螺旋桨，所述上层螺旋桨旋转方向和所述下层螺旋桨旋转方向相反，所述上层螺旋桨和下层螺旋桨均包括两片叶片（11），两片所述叶片（11）分别通过连接杆（12）对称设置于所述中心轴（3）的两侧，且所述叶片（11）的下表面设置有凹陷结构（13）；当载重量为200公斤时，对应上层螺旋桨和下层螺旋桨四片所述叶片（11）面积总和为6-15平方米，所述叶片（11）的长为1.8-2.5米，宽为0.6-1.5米。
2.根据权利要求1所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述中心轴（3）包括第一转轴（31）和第二转轴（32），所述第二转轴（32）套在所述第一转轴（31）的外侧。
3.根据权利要求2所述的低转双层速螺旋桨直升机，其特征在于，所述上层螺旋桨安装在所述第一转轴（31）上，所述下层螺旋桨安装在所述第二转轴（32）上。
4.根据权利要求1所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述机架（2）上设置有发动机（7）、第一齿轮（81）、第二齿轮（82）、第三齿轮（83）、第四齿轮（84）和第五齿轮（85），所述发动机（7）驱动所述第一转轴（31），所述第一齿轮（81）安装在所述第一转轴（31）下端，所述第三齿轮（83）安装在所述第二转轴（32）下端，所述发动机（7）通过驱动第一转轴（31）带动第一齿轮（81）转动。
5.根据权利要求4所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述第二齿轮（82）与所述第一齿轮（81）啮合，所述第四齿轮（84）与第二齿轮（82）安装在同一转轴上，所述第四齿轮（84）与所述第五齿轮（85）啮合，所述第五齿轮（85）又与所述第三齿轮（83）啮合。
6.根据权利要求1所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述机架（2）上连接有方向舵（5），所述方向舵（5）的前端设置“十”字形桨翼（51），所述方向舵（5）末端上设置有弹性恢复装置（52）。
7.根据权利要求6所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述机架（2）上设置有扶手（6），所述“十”字形桨翼（51）通过绳索（9）与所述扶手（6）相连，用于控制直升机的飞行方向。
8.根据权利要求1所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述机架（2）上还活动连接有驾驶座椅（4）,所述驾驶座椅（4）通过活动连杆（42）连接在所述机架（2）上，所述驾驶座椅（4）前后移动来改变飞机的重心，使飞机向前或向后飞行。
9.根据权利要求8所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述驾驶座椅（4）设置有弹簧（41），用于缓冲作用。
10.根据权利要求1所述的低转速双层螺旋桨直升机，其特征在于，所述机架（2）的下端设置有支撑板（10），用于支撑整个机架（2）。
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