專利名稱：設有旋轉尾槳的飛行器及相關聯(lián)的方法
技術領域：
本申請要求2010年12月22日提交的法國專利申請第1005016號的優(yōu)先權，該申請的全部內(nèi)容以參見的方式納入本文。本發(fā)明既涉及駕駛具有適合于繞轉軸樞轉的尾槳的旋翼飛行器的方法、又涉及此種飛行器。更具體地說，本發(fā)明涉及一種飛行器，該飛行器首先設有旋轉機翼，該旋轉機翼用于至少部分地提供飛行器的升力，其次設有尾槳，該尾槳適合于對抗由飛行器機身上旋轉機翼所產(chǎn)生的偏航扭矩，所述尾槳能夠繞軸線樞轉，以助于推進飛行器。
背景技術：
直升飛機的性能通常由構成旋轉機翼的主旋翼的轉速所限制。具體地說，主旋翼的槳葉相對于周圍空氣的速度需局部地保持比聲速慢。因此，在高速下，部件的使用壽命顯著地減小，這是由于振動的出現(xiàn)并且由于由桅桿扭轉所導致的應力，而振動和桅桿扭轉由于周期槳距而產(chǎn)生。因此，為了獲得一種能夠以高速行進來滿足生態(tài)學需求、例如用于節(jié)能目的的旋翼飛行器，可利用附加的推進源，具體是提供高的前進速度。文獻FR1511006建議使用與傳統(tǒng)的直升飛機反扭矩尾槳相關聯(lián)的安裝在尾部的推進式螺旋槳。因此，推進式螺旋槳用于將主旋翼的推進功能中的至少一些進行卸載。為了優(yōu)化直升飛機的性能，文獻FR1017976建議使用一種設有旋轉機翼和適合于繞轉軸樞轉的尾槳的飛行器。在主要工作模式中，尾槳處于第一位置，以對抗由旋轉機翼所產(chǎn)生的扭矩，并且控制飛行器的偏航運動。在第二工作模式中，尾槳旋轉至第二位置，以助于推進飛行器，而偏航控制則通過使尾槳在中性位置的任一側轉向而獲得。由于在主要工作模式的過程中，第一位置是指尾槳“凍結”在預定位置，因而在這些情形下尾槳第一位置在下文簡稱為“靜止”第一位置，飛行器則類似于傳統(tǒng)的直升飛機來工作。與此相反，由于在第二工作模式過程中，第二位置是指尾槳運動通過預定的角部段， 因而第二位置在下文簡稱為“可轉向，，第二位置。此種飛行器有時稱作“矢量推力直升飛機”。文獻GB599990也描述了此種類型的飛行器。文獻US 3155 341描述了具有主旋翼、旋轉安裝的尾槳以及機翼的推力換向式飛機，該推力換向式飛機適合于從直升飛機模式轉至飛行模式。推力換向式飛機并非是矢量推力飛行器，這是由于在前飛過程中，踏板與尾槳脫開。文獻FRl 536412描述了用于使推力換向式飛機的尾槳樞轉的控制機構。該機構具有單個出口和兩個進口，該出口與對尾槳槳葉的槳距進行控制相關，而這兩個進口用于在直升飛機模式中進行偏航控制并且用于在飛行模式中進行推力控制，且從一種控制變換至另一種控制逐漸地發(fā)生。因此，在次要工作模式中，偏航控制變?yōu)闊o效，而在主要工作模式中，推力控制是無效的。

發(fā)明內(nèi)容
在本文中，本發(fā)明的目的是既提出適合于以高速運動、同時尤其在燃料消耗方面符合生態(tài)學的旋翼飛行器，又提出駕駛此種飛行器的方法。技術背景包括以下文獻US2004/232280 ；FR 2831933 ；FR 2831934 ；FR 2831938 ；FR 2842271 ；WO 2009/102739 ；US 2005/045762 ；andFR 1017976.文獻US2004/232280描述了一種飛行器，該飛行器具有沿前后縱向平面延伸的機身，且該機身承載旋轉機翼和尾槳。尾槳沿包括在前后縱向平面中的恒定方向施加推力，以推進飛行器。此外，承載旋轉機翼的桅桿能朝飛行器的后部傾斜。應理解的是，在下文中，術語“朝后部傾斜”指代桅桿具有中性位置并且相對于該中性位置具有銳角，以致使桅桿固定于旋轉機翼的自由端朝飛行器的尾端接近。與此相反， 在下文中，“朝前部傾斜”用于指代桅桿具有中性位置并且相對于該中性位置具有銳角，以使其自由端更靠近飛行器的前端。由于尾槳無法轉向來控制飛行器的偏航運動，因而此種飛行器并非是矢量推力飛行器。文獻FR 2831933,FR 28319 以及FR2 842271描述了擺動的主齒輪箱，而文獻FR 2831938提供用于對擺動的主齒輪箱進行潤滑的設備。根據(jù)本發(fā)明，飛行器設有沿前后縱向平面而從后端延伸至前端的機身，該機身具有旋轉機翼和尾槳，該尾槳適合于樞轉，以占據(jù)靜止的第一位置或者可轉向的第二位置，在該靜止的第一位置，尾槳用于控制飛行器的偏航運動，而在可轉向的第二位置，尾槳繞轉軸樞轉以控制偏航運動并且至少部分地控制飛行器的推進，并且當尾槳處于第一位置時，該飛行器在第一工作模式下工作。此外，該飛行器具有動力裝置，該動力裝置經(jīng)由固定于旋轉機翼的驅動桅桿的主動力齒輪箱來驅動旋轉機翼，并且該動力裝置經(jīng)由尾部動力齒輪箱來驅動尾槳。該飛行器的特征具體在于尾部齒輪箱設有靜止部分和可動部分，該靜止部分固定于機身，而該可動部分連接于尾槳，以使尾槳能樞轉，并且該飛行器包括樞轉裝置，該樞轉裝置用于使可動部分樞轉，以使尾槳能以可逆方式從第一位置旋轉至第二位置，使得飛行器從第一工作模式轉換至第二工作模式，在第二工作模式中，通過旋轉機翼并且通過尾槳來提供飛行器的推進；以及傾斜裝置，該傾斜裝置用于使桅桿在前后縱向平面中朝飛行器的后部可逆地傾斜，使得飛行器從第二工作模式轉換至第三工作模式，而在第三工作模式過程中，僅僅通過尾槳來提供飛行器的推進。為了能夠利用這些選項的優(yōu)勢，需將動力系設計成使得尾槳所需的動力不會通過主齒輪箱。在這些狀況下，飛行器能在三個不同的模式下工作，即第一工作模式、第二工作模式以及第三工作模式，在第一工作模式中，飛行器類似于傳統(tǒng)的直升飛機而工作，在第二工作模式中，飛行器不同于文獻US 3155341而類似于矢量推力直升飛機來工作，而在第三工作模式中，飛行器基本上類似于自動陀螺儀而工作。因此，這三個模式使得飛行器能根據(jù)生態(tài)學標準和/或性能標準而適合于其所處于的工作環(huán)境。該飛行器則以新穎的方式將三種類型的旋翼飛行器的優(yōu)點組合起來。因此，該飛行器能在適度的燃料消耗下達到相對較高的速度。該飛行器則是符合生態(tài)學的并且能夠長距離飛行。即使其它的工作模式使得該飛行器以實質向前的速度起飛，例如為了垂直起飛的目的，飛行器能通過在第一工作模式下工作而開始其飛行。傾斜裝置使得旋轉機翼能例如以起飛角朝前端傾斜。在起飛之后的加速階段中，為了盡可能快速地達到可執(zhí)行從第一工作模式至第二工作模式的轉換的選定速度，傾斜裝置可使旋轉機翼以變換傾斜角朝前端傾斜，該變換傾斜角更大程度地朝向前部并且具有例如比起飛構造中的起飛傾斜角大5°的角度，而該附加的傾斜角提供附加的推進部件。此后，為了達到第二工作模式，尾槳根據(jù)飛行員或者控制裝置的命令而通過樞轉裝置旋轉，例如，該控制裝置根據(jù)諸如飛行器的前進速度之類的預定參數(shù)的變化而請求旋轉。并行地，如果在加速階段，旋轉機翼朝前端傾斜，則旋轉機翼可選地返回至其起飛構造， 以具有起飛傾斜角，從而限制作用在旋轉機翼的部件上的應力。 然后，飛行器主要由尾槳來推進。飛行器則在以該第二工作模式工作的同時加速。接著，為了達到第三工作模式，該傾斜裝置使旋轉機翼朝飛行器的后端傾斜。在該第三工作模式中，旋轉機翼的傾斜使得旋轉機翼能為飛行器提供升力，而無需大量動力，或者實際上完全無需由動力裝置來驅動旋轉。此外，如果旋轉機翼與動力裝置脫開，則可通過改變桅桿的傾斜角、而獨立于適應以推進模式工作的尾槳轉速來適應旋轉機翼的轉速。由動力裝置所產(chǎn)生的動力則主要用于驅動尾槳，而這與如下事實相關聯(lián)驅動尾槳的動力系并不通過主齒輪箱，而是直接離開動力裝置，所述尾槳單獨為飛行器提供推進。因此，本發(fā)明可使旋轉機翼朝飛行器的后端傾斜，以使旋轉機翼自動旋轉，由此給予其更佳的徑長比(假設旋翼是平坦的)并且使得旋轉機翼的主齒輪箱能被卸載。該朝向后部的傾斜角使得主齒輪箱能將尺寸優(yōu)化地設計成用來執(zhí)行其提升功能。此外，該行動自由度可適于考慮如下情況由于主旋翼利用周期控制而較小程度地受應力，因而主旋翼朝向后部或者朝向前部的傾斜角使得旋轉機翼的驅動桅桿上的力矩能減小，并由此可使桅桿的尺寸優(yōu)化。在第三工作模式中，飛行器由尾槳而推進的過程中， 該特征尤其適用。這致使與傳統(tǒng)的飛行器相比，施加在旋轉機翼上的應力減小，由此致使部件的適用壽命延長和/或重量減輕。在第二和第三模式中提供偏航控制和矢量推力的樞轉尾槳為飛行器提供較大的可操作性。在這些情形下，并且以令人驚訝的方式，獲得同時符合生態(tài)學的、快速的并且可操作性高的飛行器。為了在旋轉機翼變得更快的同時對旋轉機翼進行卸載，不管是在第二工作模式還是在第三工作模式中，飛行器可具有靜止位置，使得該飛行器能容納至少一個在飛行器的機身的任一側延伸的機翼。此種機翼在前飛過程中提供附加的升力，并且能用作用于任何外部載荷的承載臂，并能容納附加的油箱，以例如增大飛行器的工作范圍。
與僅僅將樞轉裝置和傾斜裝置并排放置相反而組合地使用該樞轉裝置和傾斜裝置可獲得如下飛行器，即該飛行器適合于在燃料消耗相對較低的情形下以相對較高的速度飛行。該飛行器還可包括以下特征中的一個或多個。因此，該傾斜裝置能可逆地作用在旋轉機翼主樞轉件的、簡稱為“桅桿”或簡稱為 “驅動桅桿”的桅桿上，以在第一工作模式和第二工作模式中使所述桅桿在前后縱向平面中朝所述飛行器的前端傾斜。當桅桿既不朝前端也不朝后端傾斜時，桅桿和相關聯(lián)的旋轉機翼處于中間位置， 該傾斜裝置能夠使桅桿朝后端在例如0°至5°的范圍內(nèi)傾斜以及朝前端在例如0°至5° 的范圍內(nèi)傾斜。此外，飛行器可在主齒輪箱和動力裝置之間包括第一脫開裝置，該第一脫開裝置例如是簡稱為“前部自由輪”的自由輪。因此，當旋轉機翼在第三工作模式中朝飛行器的后端傾斜時，旋轉機翼可僅僅由入射風而驅動運動。然后，由動力裝置所輸送的所有動力傳遞至尾槳。前部自由輪可具體將旋轉機翼與動力裝置和尾槳脫開。前部自由輪包括由動力裝置所驅動的前部驅動部件和驅動主齒輪箱的前部從動部件。前部自由輪則使得前部從動部件能由前部驅動部件驅動。類似地，飛行器可在尾部齒輪箱和動力裝置之間包括第二脫開裝置，該第二脫開裝置例如是簡稱為“后部自由輪”的自由輪。后部自由輪包括由動力裝置所驅動的后部驅動部件和驅動尾部齒輪箱的后部從動部件。后部自由輪則使得后部從動部件能由后部驅動部件驅動。另一方面，動力裝置可包括至少一個與用于共享所產(chǎn)生動力的共享裝置配合的發(fā)動機，該共享裝置驅動連接于主齒輪箱的主動力系，并且該共享裝置還驅動連接于尾部齒輪箱的尾部齒輪系。因此，旋轉機翼和尾槳都經(jīng)由相應的專用齒輪系而由共享裝置所驅動。共享裝置用于使由主齒輪箱所觀察到的扭矩水平減小，由此使得主齒輪箱的尺寸能優(yōu)化，因此實現(xiàn)重量減輕并由此使有效載荷增大，并由此增強飛行器的生態(tài)學特性。上述前部和后部自由輪可包括在共享裝置中，或者他們可分別定位在共享裝置和旋轉機翼之間或者共享裝置和尾槳之間。此外，旋轉機翼可具有多個第一槳葉，這些第一槳葉具有由飛行控制件所控制的第一可變槳距，且該飛行控制件連接于致動旋轉斜盤的伺服控制件，并且該飛行器可包括補償裝置，從而在沒有飛行員的作用情形下，傾斜桅桿不會改變飛行控制件和伺服控制件的位置。例如，曲柄與由傾斜裝置所影響的部件協(xié)作，用以在旋轉機翼擺動的同時將控制件維持于恒定位置。此外，傾斜裝置可與主齒輪箱協(xié)作，以使承載旋轉機翼的桅桿傾斜。在這些情形下，可理解的是，傾斜裝置能直接作用在桅桿上來傾斜桅桿，或者例如經(jīng)由主齒輪箱而間接作用在桅桿上。然后，可使用例如在文獻FR 2831933、FR 2831934、FR 2831938 以及 FR 2842271
7中描述類型的擺動的主齒輪箱。除了飛行器以外，本發(fā)明提供駕駛此種飛行器的方法，該飛行器具有沿前后縱向平面而從后端朝前端延伸的機身，且該機身具有旋轉機翼和尾槳，并且該飛行器具有動力裝置，該動力裝置經(jīng)由固定于旋轉機翼的桅桿的主動力齒輪箱來驅動旋轉機翼，且該動力裝置經(jīng)由尾部動力齒輪箱來驅動尾槳，該尾部齒輪箱設有固定于機身的靜止部分和連接于尾槳的可動部分，并且該飛行器包括樞轉裝置，該樞轉裝置用于使可動部分樞轉，以使尾槳以可逆方式從靜止第一位置旋轉至可轉向第二位置，在該靜止第一位置，尾槳用于在偏航方面控制飛行器，而在可轉向第二位置，尾槳繞轉軸樞轉以控制偏航運動并且至少部分地控制飛行器推進，且該飛行器包括傾斜裝置，該傾斜裝置用于使桅桿在中性位置的任一側而在前后縱向平面中朝后端或朝前端傾斜，其中在第一工作模式過程中，對尾槳進行控制，以使尾槳占據(jù)第一位置，并且對旋轉機翼進行控制，使得桅桿具有位于零至第一給定角度范圍內(nèi)的朝向前端的傾斜角，且通過傾斜桅桿和/或通過改變旋轉機翼的槳葉的周期槳距來控制飛行器的速度；在第二工作模式過程中，對尾槳進行控制，以使尾槳占據(jù)可轉向第二位置，并且對旋轉機翼進行控制，使得桅桿具有位于零至第一給定角度范圍內(nèi)的朝向前端的傾斜角；以及在第三工作模式過程中，對尾槳進行控制，以使尾槳占據(jù)第二位置，并且通過使桅桿以位于零至第二給定角度范圍內(nèi)的角度朝后端傾斜來控制旋轉機翼的轉速?？赏ㄟ^為此目的而提供的控制件和/或可選地通過控制裝置來控制尾槳的位置和旋轉機翼的位置，該控制裝置使用已由制造者根據(jù)飛行器的重量、待達到的前進速度、氣象擾動或實際上根據(jù)幅值和外部溫度所預定的控制關系。


在對借助參照附圖的說明所給出的對實施例的以下描述中，將更詳細地示出本發(fā)明及其優(yōu)點，在附圖中圖1是本發(fā)明飛行器的平面圖并且用于解釋所執(zhí)行的過程；圖2至5是解釋飛行器的工作的圖示；圖6是示出樞轉和傾斜裝置的圖示；圖7和8是示出與主動力齒輪箱協(xié)作的傾斜裝置的圖示；以及圖9是解釋補償裝置的圖示。在一幅以上附圖中出現(xiàn)的元件在每一幅圖中采用相同的附圖標記。
具體實施例方式圖1是本發(fā)明的飛行器1的平面圖。在圖1中可觀察到標為X、Y和Z的三個相互正交方向。方向X代表示意示出的飛行器的縱向軸線，而另一個方向Y代表所述飛行器的橫向軸線。最后，第三方向Z稱作“豎直”方向，并且與飛行器的豎直軸線相對應。因此，圖1示出具有機身4的飛行器1，該機身4沿豎直方向對稱的前后縱向平面P從前端4'縱向地延伸至后端4"。應觀察到的是，前后縱向平面Pl由縱向軸線X和豎直軸線Z限定。機身4承載旋轉機翼2，該旋轉機翼具有由多個第一槳葉3構成的主旋翼。飛行器還具有用于改變第一槳葉3的第一槳距的部件，例如一組旋轉斜盤，該組旋轉斜盤由周期控制棒控制并且適合于致使第一槳葉3的第一槳距周期地變化，以及該組旋轉斜盤由總距控制桿控制，而該總距控制桿適合于致使第一槳葉3的第一槳距共同地變化。此外，機身4的后端4〃承載尾槳10，該尾槳10具有繞旋轉軸線AX旋轉的多個第二槳葉12，并且第二槳葉12的第二槳距是可變化的。尾槳10還可繞旋轉軸線AX2旋轉，以從連續(xù)實線所示的靜止第一位置POSl轉至由扇形區(qū)所代表的可轉向第二位置P0S2，在該靜止第一位置，尾槳施加用于對飛行器的偏航運動進行控制的力，而在可轉向第二位置，尾槳10可在所述扇形區(qū)內(nèi)運動，以控制飛行器的偏航運動并且至少有助于其推進。在第一位置P0S1，尾槳10的第二槳葉的旋轉軸線AX是靜止的，例如該旋轉軸線正交于前后縱向平面P1，以對抗由旋轉機翼2而在機身4上產(chǎn)生的偏航扭矩。與此相反，在可轉向第二位置，旋轉軸線AX能繞轉軸AX2轉動，以從飛行器向后引導通過尾槳10的空氣團。因此，尾槳10在前后縱向平面Pl的任一側樞轉，以使該尾槳能有助于推進飛行器并且還有助于控制飛行器的偏航運動。例如，尾槳10的旋轉軸線運動通過的扇形區(qū)可在180° 的范圍內(nèi)、從圖1中連續(xù)實線所示的尾槳10的位置改變至在所述圖1中點劃線所示的尾槳 10的位置。為了控制尾槳10，飛行員可使用諸如踏板之類的第一控制裝置和例如模擬按鈕的
第二控制裝置。在第一位置，更精確的是使用第一控制裝置來改變尾槳10的第二槳葉12的第二槳距。因此，通過使用第一控制裝置，飛行員通過改變由尾槳10所產(chǎn)生的推力幅值來控制飛行器1的偏航運動。并行地，為了安全起見而使第二控制裝置302失效。與此相反，在第二位置P0S2，第一控制裝置用于使尾槳10相對于前后縱向平面Pl 轉向，而第二控制裝置用于改變第二槳葉12的槳距。在這些情形下，飛行器通過使用第一控制裝置來繼續(xù)控制飛行器的偏航運動，然而飛行器的前進速度則通過具體使用第二控制裝置302來控制。能通過可由飛行員所操作的切換裝置或者實際上通過根據(jù)預定駕駛關系的控制裝置來要求使尾槳從一個位置變換至另一位置。此外，飛行器1包括用于使承載旋轉機翼2的桅桿31旋轉的動力裝置20，該動力裝置通過主動力齒輪箱30而作用，并且該動力裝置20還用于借助尾部動力齒輪箱40來驅動尾槳10旋轉。在這些情形下，飛行器1包括樞轉裝置43，該樞轉裝置在第二模式由踏板控制以改變尾槳的位置，并且該樞轉裝置用于使尾槳從靜止第一位置POSl朝第二位置P0S2旋轉， 反之亦然，且該第二位置可在給定的扇形區(qū)內(nèi)調整。例如，尾部齒輪箱具有連接于機身4的靜止部分和可相對于機身4運動的可動部分。樞轉裝置則使尾部齒輪箱的可動部分相對于所述尾部齒輪箱的靜止部分繞旋轉軸線AX2運動。類似地，飛行器1包括傾斜裝置50，該傾斜裝置用于使旋轉機翼傾斜，以使桅桿31 在中性位置200的任一側在前后縱向平面Pl中、遠離前端4'而朝向后端4"而運動，反之亦然。因此，傾斜裝置50可使桅桿31如箭頭Fl所示而朝前部傾斜通過前進傾斜角，且該前進傾斜角位于0°和第一給定角度的范圍內(nèi)，例如具有10°的量值。類似地，傾斜裝置 50可使桅桿31沿箭頭F2而朝后端傾斜通過后退傾斜角，且該后退傾斜角位于0°和第二給定角度的范圍內(nèi)，例如具有5°的量值。由部件300所控制的此種傾斜根據(jù)飛行器的重心既用于產(chǎn)生較大的推進力又在懸?；蜓埠斤w行的同時用于控制飛行器的縱傾。這可減小阻力并且改善乘客的舒適性。在第一工作模式中，尾槳10設置在第一位置POSl。參見圖2，在起飛時，旋轉機翼2處于起飛位置，使得桅桿31具有朝向前端4的傾斜角，例如朝向前端的起飛傾斜角1。參見圖3，在起飛之后，旋轉機翼2可進一步傾斜，使得桅桿31具有朝向前部的轉換傾斜角2，且該轉換傾斜角2比在起飛過程中所具有的起飛傾斜角1大。在該第一工作模式中，附加的前進傾斜角使得飛行器能飛行得更快，并且由此更塊地達到設定速度，并認定以該設定速度轉換至第二工作模式，而甚至無需使尾槳樞轉。該飛行器然后類似于直升飛機而飛行。參見圖4，在第二工作模式過程中，為了對飛行器的前進速度進行加速，通過使用樞轉裝置而將尾槳10設置在可轉向第二位置P0S2，并且對旋轉機翼2進行控制，使得桅桿 31具有位于零至第一給定角度范圍內(nèi)的朝向前部4'的傾斜角。旋轉機翼2能可選地返回至其起飛位置，使得旋轉機翼具有起飛傾斜角1以限制作用在旋轉機翼上的應力。第一控制裝置使得尾槳10能經(jīng)由樞轉裝置而相對于前后縱向平面Pl在預定角部段30內(nèi)轉向，以控制飛行器的偏航運動，且第二控制裝置改變尾槳的第二槳葉12的第二槳距，以控制前進速度。最后參見圖5，在第三工作模式中，尾槳10維持在第二位置P0S2中，但對旋轉機翼 2進行控制，使得桅桿31具有位于零至第二給定角度范圍內(nèi)、例如5°的朝向后端4"的傾斜角。來自動力裝置的動力至少主要地或甚至全部地輸送至尾槳，以實現(xiàn)較高的前進速度，而這通過共享裝置70來進行。該飛行器則是在三種不同模式下工作的飛行器。參見圖1，可觀察到飛行器可具有機翼500。在第二和第三工作模式中，增添此種機翼用于對處于高速的旋轉機翼進行卸載。該機翼能可選地裝配有附加燃料箱和/或用于承載重載荷的裝置。飛行器能使用切換裝置來改變工作模式。在一變型中，可理解的是，自動駕駛系統(tǒng)也可根據(jù)已由制造商預先建立的駕駛關系來致動切換裝置40。例如，可從第一閾值的前進速度開始發(fā)生從第一工作模式至第二工作模式的變換。執(zhí)行從第二工作模式至第三工作模式的變換，以使經(jīng)由旋轉機翼的主齒輪箱而通過的動力最小，同時將由飛行器的發(fā)動機所產(chǎn)生的動力的大部分發(fā)送至尾槳，以提高飛行器的速度。還可設想提供使得飛行員能超馳所述駕駛關系的裝置。圖6是示出樞轉和傾斜裝置的視圖。尾部齒輪箱具有固定于機身4的靜止部分41和承載尾槳10的可動部分42，并且借助示例，樞轉裝置43可由電動機構成，而該電動機用于使可動部分42相對于靜止部分41 繞旋轉軸線AX2轉動。圖6還示出用于對尾槳10的第二槳葉12的槳距進行控制的控制裝置。此外，傾斜裝置50可作用在主齒輪箱30上，以通過在中性位置的任一側使主齒輪箱30繞傾斜軸線AXl擺動來使桅桿31如雙箭頭F4所示傾斜。為了驅動主齒輪箱30和尾部齒輪箱40，飛行器具有動力裝置20，該動力裝置20 具有至少一個用于驅動連接于主齒輪箱30的主動力系Cl和連接于尾部齒輪箱40的尾部動力系C2的發(fā)動機21。共享裝置70可設置在動力裝置20的每個動力系和發(fā)動機之間。在這些情形下，每個發(fā)動機驅動共享裝置70的分配齒輪71，該分配齒輪71與連接于主動力系Cl的前部自由輪72和連接于尾部動力系C2的主自由輪73嚙合。此外，飛行器1可包括在主齒輪箱30和動力裝置20之間的第一脫開裝置61和在尾部齒輪箱40和動力裝置20之間的第二脫開裝置62。脫開裝置例如可以是自由輪或離合器類型的。類似地，自由輪可設置在每個發(fā)動機和共享裝置之間。為了駕駛飛行器1，飛行員利用作用在旋轉機翼2的第一槳葉的槳距上的飛行控制件80，例如利用作用在旋轉機翼的槳葉上的總距控制桿和周期控制棒。此外，飛行員使用例如具有踏板類型的第一控制裝置來控制偏航運動，或者第二控制裝置302而在第二和第三工作模式中控制由尾槳產(chǎn)生的推力。可以是自動的或由飛行員操作的切換裝置300用于從一種模式轉至另一種模式。不管工作模式如何，飛行員利用總距控制桿來控制旋轉機翼的第一槳葉的總距， 并且利用周期控制棒來控制旋轉機翼的第一槳葉的周期槳距。桅桿31的傾斜可通過切換裝置300來管理，或者實際上通過適合于由飛行員所控制的專用部件來管理。在第一工作模式，飛行員通過使用第一控制裝置301來控制飛行器的偏航運動， 所述第一控制裝置30作用在連接于尾槳的第二槳葉的伺服控制件44上。然后，第二控制裝置302停用。為了從第一工作模式轉換至第二工作模式，切換裝置300致使樞轉裝置來樞轉尾槳10。超出角度閾值時，切換裝置300將第一控制裝置301連接于樞轉裝置并且致動第二控制裝置302。使用第一控制裝置301，則飛行員經(jīng)由樞轉電動機43來控制偏航運動。此外，飛行員改變第二槳葉12的總距，以通過使用作用在所述伺服控制件44上的第二控制裝置302 來管理由尾槳所輸送的推力。為了從第二工作模式轉換至第三工作模式，切換裝置300致使傾斜裝置50來將桅桿朝飛行器的后端4"以預定角度傾斜，并且能可選地使用所述專用部件來調整該角度。參見圖7和8，為了使桅桿31傾斜，傾斜裝置50可包括用于使主齒輪箱30擺動的致動器。該主齒輪箱30則經(jīng)由軸承33設置在固定于機身4的機艙32上?？蓞⒁娚舷挛?，以發(fā)現(xiàn)使主齒輪箱擺動的實施例，尤其是與適合于饋送此種齒輪箱的潤滑裝置相關聯(lián)的實施例。此外，圖9示出補償裝置90，該補償裝置用于避免在使旋轉機翼2及其桅桿31傾斜時致使伺服控制閥運動，尤其在飛行員將控制件80保持在用于第一槳葉的周期槳距或總距的恒定設定位置的情形中。補償裝置90包括經(jīng)由進口桿92連接于飛行控制件80的曲柄91。進口桿92則鉸接于曲柄91的一個端部并且鉸接于由所述飛行控制件80所控制的連接件。此外，曲柄91連接于伺服控制件的閥并且經(jīng)由固定桿94連接于機身4，該伺服控制件的閥用于控制旋轉機翼2的第一槳葉的槳距。當飛行員操作飛行控制件80時，曲柄91相對于機身轉動并且具體經(jīng)由出口桿93 而將力施加在槳葉上。此外，補償裝置包括補償桿95，該補償桿鉸接于緊固桿并且鉸接于主齒輪箱30的外殼。使主齒輪箱30傾斜則致使補償裝置以圖9中虛線所示的方式運動，該運動既不引起飛行控制件80的任何運動，又不引起致動周期旋轉斜盤的伺服控制件的閥桿的任何運動。當然，本發(fā)明在其實施方式方面可有許多變型。盡管描述了若干實施例，但是容易理解，不可能窮舉地給出所有可能實施例。當然可設想在本發(fā)明范圍內(nèi)還可用等同裝置來替換所述裝置中的任一個。
權利要求
1.一種飛行器(1)，所述飛行器具有沿前后縱向平面(Pi)而從后端)延伸至前端)的機身G)，所述機身(4)具有旋轉機翼( 和尾槳(10)，所述尾槳適合于樞轉以占據(jù)靜止的第一位置(POSl)或者可轉向的第二位置(P0S2)，在所述靜止的第一位置，所述尾槳(10)用于控制所述飛行器(1)的偏航，而在所述可轉向的第二位置，所述尾槳(10) 繞轉軸側樞轉以控制所述偏航運動并且至少部分地控制所述飛行器(1)的推進，并且當所述尾槳(10)處于所述第一位置(POSl)時，所述飛行器在第一工作模式下工作，以及所述飛行器(1)具有動力裝置(20)，所述動力裝置經(jīng)由固定于所述旋轉機翼( 的桅桿(31) 的主動力齒輪箱(30)來驅動所述旋轉機翼O)，并且所述動力裝置00)經(jīng)由尾部動力齒輪箱GO)來驅動所述尾槳(10)，其中，所述尾部齒輪箱00)設有靜止部分Gl)和可動部分(42)，所述靜止部分固定于所述機身G)，而所述可動部分連接于所述尾槳(10)使得所述尾槳(10)能樞轉，且所述飛行器還包括樞轉裝置(43)，所述樞轉裝置用于使所述可動部分0 樞轉，以使所述尾槳(10)能以可逆方式從所述第一位置(POSl)旋轉至所述第二位置(P0S2)，使得所述飛行器從所述第一工作模式轉換至所述第二工作模式，在所述第二工作模式中，至少通過所述尾槳(10)來提供所述飛行器(1)的推進；以及傾斜裝置(50)，所述傾斜裝置用于使所述桅桿(31)在所述前后縱向平面(Pl)中朝所述飛行器的后端)可逆地傾斜，使得所述飛行器從所述第二工作模式轉換至第三工作模式，而在所述第三工作模式過程中，僅僅通過所述尾槳(10)來提供所述飛行器的推進。
2.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述傾斜裝置(50)可逆地作用在所述桅桿(31)上，以在所述第一工作模式中和/或在所述第二工作模式中，使所述桅桿(31)在所述前后縱向平面(Pl)中朝所述飛行器的前端)傾斜。
3.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述飛行器在所述主齒輪箱(30)和所述動力裝置00)之間包括第一脫開裝置(61)。
4.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述飛行器在所述尾部齒輪箱GO)和所述動力裝置00)之間包括第二脫開裝置(62)。
5.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述動力裝置00)包括至少一個與用于共享所產(chǎn)生動力的共享裝置(70)配合的發(fā)動機(21)，所述共享裝置(70)驅動連接于所述主齒輪箱(30)的主動力系(Cl)，并且所述共享裝置(70)還驅動連接于所述尾部齒輪箱 (40)的尾部齒輪系(C2)。
6.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述旋轉機翼(2)具有多個第一槳葉 (3)，所述第一槳葉具有由飛行控制件(80)所控制的第一可變槳距，且所述飛行控制件連接于致動旋轉斜盤的伺服控制件，并且所述飛行器(1)包括補償裝置(90)，從而在飛行員不發(fā)揮作用情形下，使所述桅桿(31)傾斜不會改變所述飛行控制件(80)和所述伺服控制件的位置。
7.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述傾斜裝置(50)與所述主齒輪箱(30) 協(xié)作以使所述桅桿(30)傾斜。
8.如權利要求1所述的飛行器，其特征在于，所述飛行器包括在所述機身的任一側延伸的至少一個機翼(500)。
9.一種駕駛飛行器(1)的方法，所述飛行器具有沿前后縱向平面(Pl)而從后端)朝前端)延伸的機身(4)，且所述機身(4)具有旋轉機翼(2)和尾槳(10)，并且所述飛行器(1)具有動力裝置(20)，所述動力裝置經(jīng)由固定于所述旋轉機翼的桅桿(31)的主動力齒輪箱(30)來驅動所述旋轉機翼O)，且所述動力裝置經(jīng)由尾部動力齒輪箱GO)來驅動所述尾槳(10)，所述尾部齒輪箱00)設有固定于所述機身(4)的靜止部分Gl)和連接于所述尾槳(10)的可動部分(42)，并且所述飛行器包括樞轉裝置(43)，所述樞轉裝置用于使所述可動部分0 樞轉，以使所述尾槳(10)以可逆方式從靜止第一位置(POSl)旋轉至可轉向第二位置(P0S2)，在所述靜止第一位置，所述尾槳(10)用于在偏航方面控制所述飛行器 (1)，而在所述可轉向第二位置，所述尾槳(10)繞轉軸側樞轉以控制所述偏航運動并且至少部分地控制所述飛行器(1)的推進，且所述飛行器(1)包括傾斜裝置(50)，所述傾斜裝置用于使所述桅桿(31)在中性位置(200)的任一側而在所述前后縱向平面(Pl)中朝所述后端)或朝所述前端)傾斜，其中在第一工作模式過程中，對所述尾槳(10)進行控制，以使所述尾槳占據(jù)所述第一位置 (POSl))，并且對所述旋轉機翼( 進行控制，使得所述桅桿(31)具有位于零至第一給定角度范圍內(nèi)的朝向所述前端)的傾斜角；在第二工作模式過程中，對所述尾槳(10)進行控制，以使所述尾槳占據(jù)所述可轉向第二位置(P0S2)，并且對所述旋轉機翼( 進行控制，使得所述桅桿(31)具有位于零至第一給定角度范圍內(nèi)的朝向所述前端)的傾斜角；以及在第三工作模式過程中，對所述尾槳(10)進行控制，以使所述尾槳占據(jù)所述第二位置(P0S2)，并且通過使所述桅桿(31)以位于零至第二給定角度范圍內(nèi)的角度朝所述后端 (4")傾斜來控制所述旋轉機翼O)的轉速。
全文摘要
一種飛行器(1)，該飛行器具有從后端(4″)延伸至前端(4′)的機身(4)、旋轉機翼(2)以及尾槳(10)。該飛行器(1)還包括動力裝置(20)，該動力裝置經(jīng)由固定于所述旋轉機翼(2)的桅桿(31)的主動力齒輪箱(30)來驅動所述旋轉機翼(2)，并且所述動力裝置(20)經(jīng)由尾部動力齒輪箱(40來驅動所述尾槳(10)。此外，該飛行器具有樞轉裝置(43)，該樞轉裝置用于使尾槳(10)以可逆方式從靜止第一位置(POS1)向第二位置(POS2)旋轉，使得所述飛行器轉換至第一工作模式，而在該第一工作模式中，通過旋轉機翼(2)和尾槳(10)來提供所述飛行器(1)的推進。該飛行器還包括傾斜裝置(50)，該傾斜裝置用于使所述桅桿(31)在前后縱向平面(P1)中朝所述飛行器的后端(4″)可逆地傾斜，使得該飛行器轉換至僅僅通過尾槳(10)來提供飛行器的推進的工作模式。
文檔編號B64C27/82GK102530249SQ201110452859
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月21日 優(yōu)先權日2010年12月22日
發(fā)明者L·托馬賽 申請人:尤洛考普特公司