CN106697260A - 超音速直升飞机 - Google Patents

Abstract

超音速直升飞机能三栖模式使用，解决现有直升飞机飞不快不高不远和不能在水面起降的问题。构成是在双层密封机舱顶上中前部位和后尾部活动装置两套联体液压装置其液压轴杆可双向平行伸缩移动，在一套液压伸缩移动轴杆两端头上装置二台涡轮风扇发动机，经操纵液压装置液压轴杆双向移动，发动机可往复移动至机体两边，在联体液压装置上装设二齿轮，齿轮与二套液压装置齿轮轴杆相铰链，操纵液压装置发动机能向上下0至90度偏转角度，飞机可垂直起降并以此控制升降，操纵液压装置发动机能向左右偏转角度可控制飞行方向。在机舱顶设置降落伞舱，在机舱下部设置油箱和收纳双层密封机翼，在尾部设置收折平衡翼，飞机特别机动灵活。

Description

超音速直升飞机

技术领域

未来在陆地水面空中三栖使用的新型直升飞机。

背景技术

目前所有直升飞机都是轴旋翼型的，传统设计涡轮轴式发动机结构和轴旋翼技术都落后，注定这类飞机是飞不高飞不快飞不远，所以只有飞机装置现代喷气式发动机才能飞高飞快飞远，喷气式超音速直升飞机就是现在直升飞机的换代升级，相信它在不久的将来一定会大量应用，它用途广泛，可军用可民用，尤其是战时军事用和抡险救灾在处理应急事件时具有明显优势，对现代社会的发展具有非凡意义，所以十分具有发展前景。

发明内容

本发明是为了解决：现有轴旋翼型直升飞机设计结构和技术落后不先进，导致这类飞机飞不高飞不快飞不远，也不能海陆空三栖模式使用的问题。

本发明是这样实现的：在机体中前部底两边活动安装两块下置式机翼，经手动或电脑自动控制操纵液压装置，大机翼在机体底部可平行移动，需用机翼时机翼从机体底部平行移出展开，不需用时机翼移回机体底部收纳放置，飞机很少占用空间位置。在机体后尾部安装收折平衡小机翼，在机顶后尾部装置平衡小机翼折叠装置，平衡小机翼不需用时，经手动或自动控制操纵液压装置向下收折放在机体两边由电磁装置锁定，需用时解除电磁锁定操纵液压装置伸撑张开。

在前后机舱顶上活动安装两套联体液压装置，操纵其联体液压装置液压轴杆可双向伸缩移动，在每套联体液压装置双向液压伸缩移动轴杆两端头上固定安装2台涡轮风扇发动机，经手动或自动控制操纵联体液压装置双向液压伸缩移动轴杆，发动机随液压轴杆的伸缩移动而平行移动到机体两边或移至机顶上；两套联体液压装置形态特征外圆内方，在联体液压装置的中间位置装置有一圆形轴套，轴套活动套装在联体液压装置上，在圆形轴套的两端设置轴承，在靠近圆形轴套的两端，在联体液压装置上设置两套齿轮，齿轮分别与两套液压装置的伸缩轴杆上齿轮相铰链，经手动或自动控制操纵此液压装置液压轴杆齿轮伸缩移动，装置的涡轮风扇发动机机头可向上向下0至90度往复式偏转角度，此操作发动机根据使用需要随时随地可垂直起降。飞行时发动机机头向上方或向下方偏转角度，根据空气动力学原理，此操作可调节控制飞机的升降飞行高度，联体液压装置上中间位置的圆形轴套固定装置在一立式大主轴的上端，主轴下端装置在机体顶部直至到机体内架梁上，在主轴上下两端设置轴承，在主轴最下端上装置一齿轮，齿轮两边与二套液压装置轴杆上的齿轮相铰链，经液压操纵轴杆齿轮伸缩移动，整套联体液压装置和涡轮风扇发动机可向左向右水平向偏转角度，根据空气动力学原理，此操作可控制调节飞机飞行方向。

飞机根据现场情况选择起飞方式，在地面水面航母军舰均可滑翔或垂直起飞，滑翔起飞与现有普通飞机一样，垂直起飞方式，经控制操纵前后两套联体液压装置将发动机从机顶移出到机体两边与机体最边缘相齐，操纵前后装置的液压装置使两套联体双向伸缩移动液压装置偏转90度，4台发动机跟随偏转90度，机头垂直向上启动发动机，加大油门增加升力，当飞机垂直上升至合适飞行高度后，经手动或自动控制操纵液压装置，前机翼从机体底部移出展开成飞行状态，控制操纵机翼头端上安装的电磁机械锁定装置，将两块机翼用电磁机械铁蕊锁定，使两块机翼联结成一体，手动或自动控制操作解除平衡尾翼电磁锁定，将收折平衡尾翼伸撑展开，操纵控制液压装置和电磁机械装置将平衡尾翼联结锁定，经控制操纵液压装置将4台发动机一同偏转90度，机头转向前行方向平行便可飞行前进。

飞行时操纵控制双向联体液压装置偏转角度，使发动机向上方向下方偏转角度可控制调控升降飞行高度，操纵控制立式主轴下端两套液压装置使立式主轴上端联体双向移动液压装置向左向右偏转角度可使发动机向左向右偏转角度可控制调控飞行方向，调节控制发动机油门大小可调控飞行速度。

飞机飞到目的地根据现场情况决定滑翔降落或垂直降落，滑翔降落操作与现有普通飞机一样，垂直降落操作过程，接近降落目标，自动控制操纵液压装置控制发动机机头向下方偏转角度，逐渐降低飞行高度，操纵控制液压装置使立式主轴上联体双向移动液压装置向左向右偏转角度使发动机一同偏转角度可控制飞行方向，向减小调控发动机油门调控飞行速度和高度，当降低飞行高度在离降落目标垂直高度几百米时，经自动控制操纵解除机翼机械电磁锁定，手动或自动控制操纵液压装置将前机翼平行移动至机体底部收纳放置，操纵液压装置将后尾部平衡翼向下方收折放置机体后尾部由两边电磁装置锁定，手动或自动控制液压装置将4台发动机机头垂直向上偏转90度角度，控制减小发动机油门，使飞机慢慢垂直降落在目的地面水面或军舰航母上，发动机不用时，手动或自动控制操纵液压装置，发动机移至机舱顶部放置。

机体和机翼采用碳纤维板和高强度钛合金材料制作，机体和机翼设置为双层密封式，在双层之间装置纵横交错加强梁架，双层密封机体机翼在水面具有很大浮力，飞机在水面上可滑翔或垂直起飞降落。

为防在飞行时发生危急事故，在机舱顶上设置一到多个降落伞舱，一个舱内装有一组多层相串联的组合式降落伞，在紧急时操作按钮弹出最上层小伞，由小伞引导带出下层大伞直至每层大伞全张开以保人机安全，降落伞操作方式设置有手动和用电脑自动控制操作依次张开。

在驾驶室装置飞机所具有的控制操纵***、仪器仪表，设置手动和用电脑自动控制操纵驾驶***装置，设置故障自动检测诊断报警***装置，设置使用国家统一的卫星导航定位***，设置飞机集控专用电脑，应用电脑网络***，空管电子通讯***设备，双向通讯设备器材，装备空间飞行物体防撞电子预警装置，应用本技术发明可生产各类军用和民用超音速直升飞机。

超音速直升飞机具有喷气式飞机、直升飞机的功能，它能在陆地水面空中三栖模式工作，可超低空飞行，可悬停救援作业，飞机具有安全、方便、快捷、特别机动灵活的特点。

附图说明

图1是直升飞机正视图，图中1、2涡轮风扇发动机，3液压轴杆，4双向联体液压装置，5齿轮，6轴套，7轴承、8、10液压装置，9平衡尾翼，11、13液压装置，12主轴和轴套，14驾驶舱，15双层密封机体，16机头，17油箱，18机翼，19加强套，20轴承，21机翼轴轴螺栓，22、24机翼平移齿轮，23双面液压齿轮杆以及液压装置。

图2是直升飞机侧视图，图中1机翼，2、3涡轮风扇发动机，4收折平衡尾翼，5降落伞舱，6双向移动联体液压装置，7驾驶舱，8舱门。

图3是直升飞机腑视图，图中1收折平衡尾翼，2平衡尾翼折叠装置，3、4涡轮风扇发动机，5主轴、轴承、轴套及液压旋转装置，6液压轴杆，7、8降落伞舱，9双向联体液压装置，10主轴、轴承、轴套及液压偏转装置，11、12涡轮风扇发动机，13机翼，14机翼移动装置及轴、轴承，15驾驶舱。

图4是机翼收折装置原理图，图中1机翼，2双扣爪，3液压装置，4液压伸缩轴杆，5联结套，6梁架，7液压油管，8螺栓，9三角架，10液压装置，11液压伸缩轴杆，12联结套，13绞联，14齿轮，15电机，16齿轮，17电线管，18电磁线圈，19铁蕊，20扣环，21电磁线圈，22梁架。

图5是液压操纵装置侧视图，图(A)中1活塞，2活塞液压轴杆，3液压装置壳体，4油腔，5液压伸缩轴杆齿轮，6液压装置轴，7液压装置齿轮，8油管，9支撑块，10安装脚。图(B)中1活塞，2活塞液压轴杆，3液压装置壳体，4油腔，5双叉式联结装置，6油管，7支撑块，8安装脚。图(C)中1、2、3、4、6、7、8与图(B)相同，5是扁平圆形联结器。

图6是降落伞张开示意图，图中1小降落伞，2组合式多层大伞，3尾部平衡翼，4平衡翼收折装置，5联体双向液压移动偏转装置，6涡轮风扇发动机，7降落伞舱，8联体双向液压移动偏转装置，9涡轮风扇发动机，10机翼轴承、轴以及平移转动装置，11机翼，12驾驶舱，13机翼电磁锁定装置。

图7是机翼平移转动原理图，图中1液压活塞，2液压装置，3液压伸缩移动双面齿轮轴杆，4电磁锁定装置线圈，5电磁锁定机械装置，6机翼大齿轮盘，7加强套，8机翼，9轴、轴承和机翼轴螺栓，10螺母，11齿轮，12电磁锁定装置线圈，13电磁锁定机械装置。

图8是发动机双向平移原理图，图中1、2平移涡轮风扇发动机，3液压装置，4发动机成90度偏转垂直起降状态，5液压伸缩轴杆，6活塞，7双向移动联体液压装置，8齿轮，9液压移动轴杆齿轮，10轴承及轴承套，11主轴及轴承套，12轴承及偏转齿轮。

图9是直升飞机机翼收折侧视示意图，图中1驾驶舱，2机翼电磁机械锁定，3机翼，4机翼平移转动装置，5双向联体液压装置，6涡轮风扇发动机，7双向联体液压装置，8涡轮风扇发动机，9尾部平衡机翼收折装置，10收折平衡机翼，11机舱门，12轮胎。

图10是小型直升飞机腑视图，图中1轴及偏转装置，2方向舵翼，3尾翼收折装置，4尾翼电磁锁定，5平衡尾翼，6齿轮，7主轴，8垂直起降状态发动机，9轴承，10液压装置及齿轮轴杆，11机顶油箱，12飞行状态发动机，13降落伞舱，14机翼电磁机械锁定装置，15机翼移动偏转装置含轴轴承齿轮，16机翼，17驾驶舱。

具体实施方式

实施方式一，如图1所示，在机体前底部左右两边活动安装机翼18，在机翼头端设置高强度钛合金加强套19，两块机翼大头端活动安装在加强套内，在加强套上设置机翼转动轴轴螺栓21，在转动轴上设置轴承20上下各一套，在加强套中间两个机翼大圆盘上设置齿轮21、22，在两齿轮21、22之间设置液压装置23，在液压装置23上设置双面液压齿轮轴杆，双面液压齿轮轴杆与机翼大圆盘上的齿轮21、22相铰链，如图7中此双面液压齿轮轴杆3经手动或自动控制操纵液压装置2使轴杆3伸缩移动，两块大机翼8就跟随双面液压齿轮轴杆3的伸缩移动而平行移动，机翼平行移动偏转90度就收纳在机体底部如图9中3所示或是展开，如图9中10所示平衡翼不用时操纵如图4所示装置将平衡翼收折放置尾后部。如图8所示的装置在机舱顶上前后装置两套，在双向联体液压伸缩装置7的液压轴杆5端头上固定安装两台涡轮风扇发动机2，经手动或自动控制操纵双向联体液压装置7使轴杆5伸缩移动，发动机2跟随轴杆5伸缩移动到1位置，经操纵两套液压装置3，使液压齿轮轴杆9伸缩移动，带动齿轮8转动，从而使双向联体液压装置7整体转动可使发动机1垂直向上转动90度成4状态，经手动或自动控制操纵前后两套此液压装置液压齿轮轴杆伸缩移动，4台涡轮风扇发动机可0至90度往复式偏转角度，发动机根据使用需要随时随地可垂直起降。调节控制涡轮风扇发动机向上下偏转角度可调节控制飞行高度及升降。如图8所示，在双向联体液压装置7的中位置装置有一立式大主轴11，主轴11的上端与双向联体液压装置7的轴套10固定安装联结，如图1中6所示，在主轴的上、下两端装置有轴承7、8，在主轴的下端装置有一齿轮，此齿轮与两套液压装置11、13的液压齿轮杆相铰链，经手动或自动控制操纵液压装置11、13，使液压装置11、13的齿轮轴杆伸缩移动带动轴12偏转角度，使机顶双向联体液压装置整体左右偏转角度，也使发动机偏转角度可控制调节飞行方向。

垂直起飞，如图8所示，经手动或自动控制操纵液压装置7，使发动机2移到1位，操纵液压装置3使液压齿轮轴杆9移动，带动齿轮8偏转90度角度，使液压装置7偏转90度角度，从而使发动机机头垂直向上偏转90度角度，加大油门增加发动机的(推力)升力，当上升至合适飞行高度后，经自动控制操纵加强套内机翼从机体底部平行移出伸展开，经电磁锁定装置将机翼锁定，操纵后尾部平衡翼收折液压装置将平衡翼伸展开。经手动或电脑自动控制液压装置将前后四台发动机偏转90度，发动机机头平行向前可飞行到目的地。飞行时操纵控制发动机向上下方的偏转角度可调节升降飞行高度，操纵控制如图1中11、13液压装置可控制调节飞行方向，调节控制发动机油门大小可调节控制飞行速度。

直升飞机能在水面上起飞和降落，因机体和机翼是密封双层物体，在水面就具有浮力。

为防在飞行时发生意外危急事故，如图7中9所示，在飞机顶上设置一到多个降落伞舱，一个舱内装有一组多层相串联的组合式降落伞如图中2所示，在紧急时操作按钮弹出最上层小伞1，由小伞1引导带出下层大伞2，直至每层大伞全部张开以保人机安全，降落伞操作方式设置有手动和用电脑自动控制依次序操作。

在驾驶室装置飞机所具有的手动和自动两种独立的操纵驾驶控制***装置、仪器仪表，设置故障自动检测诊断报警***装置，设置使用国家统一的卫星导航定位***，电脑网络***，飞机集控专用电脑，空管电子通讯***和飞行物体空间防撞电子预警装置，双向通讯设备。

因机翼较重装置高强度钛合金制作机翼加强套，机翼在加强套内平移由加强套分担一部分重力，在两机翼上设置安装有电磁机械锁定装置，在正式飞行前将两块大机翼锁定联成一体再减轻分担机翼重力。如图7中4、5、12、13所示，当机翼移出展开时，电磁锁定装置4、5、12、13跟随机翼一齐平移转动，机翼平移到位，机械锁扣5和机械锁扣13将并排紧靠，经电脑自动控制将电磁线圈4失电，电磁线圈12带电，将铁蕊吸引到线圈12侧，将机械锁扣5和机械锁扣13锁定，使两块机翼联成一体安全飞行，不需用机翼时手动或自动控制解除机翼联结电磁锁定，机翼平移到机体下收纳放置。

平衡机翼能收折收纳和伸展张开如图4所示，像图中液压装置3、10装设有三套，还设置装有两套电动机控制旋转装置14、15、16，机翼需折叠或伸展张开时，经手动或电脑自动控制操纵三套液压装置与两套电动装置配合完成机翼的折叠或伸展张开，为安全飞行将两块机翼用电磁装置锁定联结成一整体，在一块机翼上装置有四套如图中2所示的双爪联结扣，在另一块机翼上安装有相对应的四套联结圆形扣环，在机翼伸展开后，双爪联结扣与联结圆环扣相扣上后，经电脑自动控制如图中18、19、21所示四套电磁装置，线圈18失电，线圈21带电将铁蕊19吸到线圈21中将双爪联结扣与圆环扣横向联结锁上，两平衡机翼联结成一体安全飞行，平衡机翼不用经自动控制液压装置将机翼解除电磁锁定向下收折放置。

如图1在机体底部舱设置油箱如图1中17，飞机设计飞行速度2500至3000公里/小时，飞行高度不限，飞行距离4000至5000公里，有效载重根据飞行载重的需要和配置发动机功率而定，小型机发动机装置2台，中大型机发动机装置4台。机体和机翼采用高强度钛合金和碳纤维材料制作，减少自重增加载重。

实施方式二，小型超音速直升飞机如图10所示，前机翼和尾翼设置安装与实施一相同，在尾部装置两块方向舵翼2，在机舱顶中部横向活动装置一主轴7，在机体的两边位置，在轴7两端端头上固定安装二台涡轮风扇发动机12，轴7两端装置轴承9，在轴中间装置齿轮6，齿轮6与液压装置10的轴杆上齿轮相铰链，经液压操纵液压装置10的轴杆齿轮伸缩移动，发动机跟随轴7转动，发动机可0至90度偏转角度，此操纵飞机可垂直起降，发动机机头向上向下偏转角度可控制调节飞行高度升降，液压操纵尾部两块方向舵翼2可控制调节飞行方向，在机舱顶设置油箱11，设置降落伞舱13，在机舱底部设置油箱，机体和机翼采用高强度钛合金和碳纤维材料制作成密封双层，其他与实施一一样。

Claims (9)

1.超音速直升飞机在机体中前部底两边活动安装两块下置式机翼，经手动或电脑自动控制操纵液压装置，大机翼在机体底部可平行移动，需用机翼时机翼从机体底部平行移出展开，不需用时机翼移回机体底部收纳放置，在机体后尾部安装收折平衡小机翼，在机顶后尾部装置平衡小机翼折叠装置，平衡小机翼不需用时，经手动或自动控制操纵液压装置向下收折放在机体两边由电磁装置锁定，需用飞行时解除电磁锁定操纵液压装置伸撑张开。

2.超音速直升飞机在前后机舱顶上活动安装两套联体液压装置，操纵其联体液压装置液压轴杆可双向伸缩移动，在每套联体液压装置双向液压伸缩移动轴杆两端头上固定安装2台涡轮风扇发动机，经手动或自动控制操纵联体液压装置双向液压伸缩移动轴杆，发动机随液压轴杆的伸缩移动而平行移动到机体两边或移至机顶上，两套联体液压装置形态特征外圆内方，在联体液压装置的中间位置装置有一圆形轴套，轴套活动套装在联体液压装置上，在圆形轴套的两端设置轴承，在靠近圆形轴套的两端，在联体液压装置上设置两套齿轮，齿轮分别与两套液压装置的伸缩轴杆上齿轮相铰链，经手动或自动控制操纵此液压装置液压轴杆齿轮伸缩移动，装置的涡轮风扇发动机可0至90度往复式机头向上方向下方偏转角度，此操作发动机能根据使用需要随时随地可垂直起降；联体液压装置中间位置上的圆形轴套固定装置在一立式大主轴的上端，主轴下端装置在机体顶部直至到机体内架梁上，在主轴上下两端设置轴承，在主轴最下端轴上装置齿轮，齿轮两边与二套液压装置轴杆上的齿轮相铰链，经液压操纵轴杆齿轮伸缩移动，整套联体液压装置和涡轮风扇发动机可向左向右水平向偏转角度。

3.超音速直升飞机在地面水面军舰航母上均可滑翔或垂直起飞，滑翔起飞与现有普通飞机一样，垂直起飞方式，经控制操纵两套联体液压装置将发动机从机顶移出到机体两边与机体边缘相齐，操纵液压装置使前后两套联体双向伸缩移动液压装置偏转90度，4台发动机跟随偏转90度，机头垂直向上启动发动机，加大油门增加升力，当飞机垂直上升至合适飞行高度后，手动或自动控制操纵液压装置，前机翼从机体底部移出展开成飞行状态，手动或自动操纵机翼头端上安装的电磁机械锁定装置，将两块机翼用电磁机械铁蕊锁定，使两块机翼联结成一体，手动或自动控制操作解除平衡尾翼电磁锁定，将收折平衡尾翼伸撑展开，操纵控制液压装置和电磁机械装置将平衡尾翼联结锁定，经控制操纵液压装置将4台发动机一同偏转90度，机头转向前行方向平行便可飞行前进；超音速直升飞机能滑翔降落或垂直降落，滑翔降落操作与现有普通飞机一样，垂直降落操作过程，接近降落目标，手动或自动控制操纵液压装置控制发动机机头向下偏转角度，逐渐降低飞行高度，操纵控制液压装置使立式主轴上联体双向移动液压装置向左向右偏转角度使发动机一同偏转角度控制飞行方向，向减小调控发动机油门调控飞行速度和高度，当降低飞行高度在离降落目标垂直高度几百米时，经自动控制操纵解除机翼机械电磁锁定，手动或自动控制操纵液压装置将前机翼移动至机体底部收纳放置，操纵液压装置将后尾部平衡翼向下方折叠收纳放置机体后尾部两边电磁装置锁定，手动或自动控制液压装置将4台发动机机头垂直向上偏转90度角度，控制减小发动机油门，使飞机慢慢垂直降落在目的地面水面或军舰航母上，发动机不用时，手动或自动控制操纵液压装置，发动机平移至机顶上收纳放置。

4.飞行时操纵控制双向联体液压装置偏转角度，发动机机头向上方向下方偏转角度可控制调节升降飞行高度，操纵控制立式主轴下端两套液压装置使立式主轴上端联体双向移动液压装置向左向右偏转角度可使发动机向左向右偏转角度控制飞行方向，调节控制发动机油门大小可调控飞行速度。

5.小型超音速直升飞机在机舱顶中部横向活动安装一主轴，主轴两端设置轴承，在主轴两端头上固定安装两台涡轮风扇发动机，在主轴中间位置设置一齿轮，齿轮与一套液压装置的轴杆齿轮相铰链，经操纵液压装置轴杆齿轮伸缩移动，发动机在机体两边可0至90度偏转角度，飞机可垂直起降，在机舱底下活动安装两机翼，经液压操纵机翼可移动伸展张开或收纳放置，在尾部顶设置两块平衡尾翼和两块方向舵翼，平衡尾翼经液压操纵可收折放置，在机舱顶上设置降落伞舱和油箱，飞机能在水面地面航母军舰上起降。

6.超音速直升飞机机体和机翼采用碳纤维板和高强度钛合金材料制作，机体和机翼设置为密封双层，双层之间装置纵横交错加强梁架，双层密封机体机翼在水面上具有浮力，飞机在水面上可滑翔或垂直起飞降落。

7.为防在飞行时发生危急事故，在机舱顶上设置一到多个降落伞舱，一个舱内装有一组多层相串联的组合式降落伞，在紧急时操作按钮弹出最上层小伞，由小伞引导带出下层大伞直至每层大伞全张开以保人机安全，降落伞操作方式设置有手动和用电脑自动控制操作依次张开。

8.在驾驶室装置飞机所具有的控制操纵***、仪器仪表，设置手动和用电脑自动控制操纵驾驶***装置，设置故障自动检测诊断报警***装置，设置使用国家统一的卫星导航定位***，设置集控专用电脑，应用电脑网络***，空管电子通讯***，双向通讯设备器材，空间飞行物体防撞电子预警装置，应用本技术发明可生产各类军用和民用超音速直升飞机。

9.超音速直升飞机具有喷气式飞机、直升飞机的功能，它能在陆地水面空中三栖模式工作，可超低空飞行，可悬停作业，具有安全、方便、快捷、特别机动灵活的特点，设计飞行速度2500至3000公里\小时，飞行高度不限，飞行距离4000至5000公里。