一種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]—種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)，屬航空技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)的飛機(jī)主要采用螺旋槳、渦輪和噴氣式發(fā)動(dòng)機(jī)作推動(dòng)裝置。螺旋槳推動(dòng)裝置有幾個(gè)缺點(diǎn)，一是其產(chǎn)生扭轉(zhuǎn)氣流，對(duì)飛機(jī)的安全及效率均有不利影響；二是其迎風(fēng)面積大對(duì)飛機(jī)產(chǎn)生較大的阻力，三是其槳葉為曲面，加工制造難度大。其它兩種推動(dòng)裝置雖效率高但結(jié)構(gòu)太復(fù)雜且能耗較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有飛機(jī)推動(dòng)裝置的上述不足，發(fā)明一種槳葉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的效率較高的采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)。
[0004]一種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)，主要由機(jī)身、尾翼、左推動(dòng)裝置、右推動(dòng)裝置、左機(jī)翼、右機(jī)翼和起落架組成。機(jī)身內(nèi)配有操縱系統(tǒng)、能源供給系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和各種飛行儀器儀表。尾翼包括水平尾翼和垂直尾翼，水平尾翼由前段的固定部分即水平安定面和后段活動(dòng)部分即升降舵組成，垂直尾翼由前段的固定部分即垂直安定面和后段活動(dòng)部分即方向舵組成。左機(jī)翼和右機(jī)翼對(duì)稱布置；左機(jī)翼設(shè)有左襟翼和左副翼，右機(jī)翼設(shè)有右襟翼和右副翼。在機(jī)身的左右兩側(cè)左機(jī)翼和右機(jī)翼的根部處位于左機(jī)翼和右機(jī)翼的上方設(shè)有結(jié)構(gòu)尺寸相同的且對(duì)稱的左缺口和右缺口，左缺口的開口朝左，右缺口的開口朝右。左推動(dòng)裝置和右推動(dòng)裝置結(jié)構(gòu)和工作原理相同，它們分別對(duì)稱布置于機(jī)身兩側(cè)的左缺口和右缺口處。機(jī)身左右兩側(cè)的左缺口和右缺口為包角約為180°的扇形缺口，它們的弧形內(nèi)壁的半徑恰好使在其間運(yùn)動(dòng)的槳葉的前后兩個(gè)母線邊都貼住弧形內(nèi)壁滑行，左推動(dòng)裝置的主軸的右側(cè)的槳葉基本上被左缺口包住，右推動(dòng)裝置的主軸的左側(cè)的槳葉基本上被右缺口包住。左推動(dòng)裝置的主軸通過軸承安裝在固定于左機(jī)翼的上表面的左推動(dòng)裝置的中心半齒齒輪中，左推動(dòng)裝置的主軸下端與固定于左機(jī)翼內(nèi)的左推動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連；右推動(dòng)裝置的主軸通過軸承安裝在固定于右機(jī)翼的上表面的右推動(dòng)裝置的中心半齒齒輪中，右推動(dòng)裝置的主軸下端與固定于右機(jī)翼內(nèi)的右推動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連。起落架采用輪式起落架。
[0005]右推動(dòng)裝置的具體結(jié)構(gòu)為:右推動(dòng)裝置包括發(fā)動(dòng)機(jī)、主軸、中心半齒齒輪和均勻分布在中心半齒齒輪周圍的三個(gè)或四個(gè)僅槳葉的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉。中心半齒齒輪的齒沒有布滿整個(gè)圓周，只布置了半個(gè)圓周，另半個(gè)圓周是無(wú)齒的光滑面，該光滑面低于齒谷，以免與中心半齒齒輪嚙合的近心齒輪的齒在主軸左側(cè)時(shí)碰觸該光滑面；帶齒半周與無(wú)齒半周的連接處的過渡齒的齒高比其他齒矮些，以便與中心半齒齒輪嚙合的近心齒輪順利過渡。主軸豎直布置，主軸的中段通過軸承與中心半齒齒輪相連于中心半齒齒輪的中心孔內(nèi)，主軸在中心半齒齒輪的中心孔內(nèi)能靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。中心半齒齒輪固定安裝在右機(jī)翼的上表面。中心半齒齒輪的帶齒半周朝右，中心半齒齒輪的無(wú)齒半周朝左。主軸的下端與發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出軸相連。每個(gè)轉(zhuǎn)葉都包括臂軸、葉軸、近心齒輪、臂軸套管、遠(yuǎn)心齒輪、葉齒輪和槳葉。槳葉為矩形剛性平板。葉軸與臂軸垂直固連于葉軸的下端，葉軸豎直布置，臂軸水平布置。葉軸的上端通過軸承與葉齒輪相連，葉齒輪能繞葉軸靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。葉齒輪與槳葉固連于槳葉的下邊的正中處。葉軸與槳葉在同一豎直平面內(nèi)。臂軸套管通過軸承套裝在臂軸中段周圍，臂軸能在臂軸套管內(nèi)靈活轉(zhuǎn)動(dòng)。近心齒輪和遠(yuǎn)心齒輪分別固連于臂軸套管的兩端。遠(yuǎn)心齒輪與葉齒輪嚙合，其傳動(dòng)比為1:1。主軸的上端與所有轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直固連。所有轉(zhuǎn)葉的近心齒輪在過主軸的縱向鉛垂面的右側(cè)時(shí)都與中心半齒齒輪嚙合，中心半齒齒輪與近心齒輪嚙合的傳動(dòng)比為1:1。中心半齒齒輪、近心齒輪、遠(yuǎn)心齒輪和葉齒輪均采用錐齒輪。組裝右推動(dòng)裝置時(shí)，確保其任一轉(zhuǎn)葉的臂軸處于其主軸正右方橫向位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的槳葉與該臂軸處于同一橫向豎直平面內(nèi)。這樣，由于中心半齒齒輪固定不動(dòng)，且中心半齒齒輪與葉齒輪的傳動(dòng)比為1: 1，該轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)至臂軸處于主軸右側(cè)任何位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的槳葉都處于橫向豎直狀態(tài)。由于中心半齒齒輪的左半周無(wú)齒，且因機(jī)身的右缺口的限制，轉(zhuǎn)葉轉(zhuǎn)至臂軸處于主軸左側(cè)任何位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的槳葉都處于與該轉(zhuǎn)葉的臂軸垂直狀態(tài)。所有槳葉的與右缺口內(nèi)壁接觸的前后兩個(gè)母線邊安裝有用以減小槳葉緊貼右缺口內(nèi)壁滑動(dòng)摩擦的減摩滾筒。
[0006]左推動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)葉的個(gè)數(shù)與右推動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)葉的個(gè)數(shù)相同。組裝左推動(dòng)裝置時(shí)，確保其任一轉(zhuǎn)葉的臂軸處于其主軸正左側(cè)橫向位置時(shí)該轉(zhuǎn)葉的槳葉與該臂軸處于同一橫向豎直平面內(nèi)。
[0007]右推動(dòng)裝置的工作原理是:因每個(gè)轉(zhuǎn)葉的臂軸處于主軸正右側(cè)橫向位置時(shí)臂軸與槳葉共面，中心半齒齒輪與葉齒輪的傳動(dòng)比為1: 1，且中心半齒齒輪固定不動(dòng)。右推動(dòng)裝置轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，在主軸右側(cè)的槳葉會(huì)保持橫向豎直狀態(tài)向后拍風(fēng)，處于主軸左側(cè)的槳葉會(huì)保持與相應(yīng)的臂軸垂直前行。這樣產(chǎn)生推力的效率較高。
[0008]從上往下看，即俯視該采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)，左推動(dòng)裝置和右推動(dòng)裝置的工作原理是:啟動(dòng)左推動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)和右推動(dòng)裝置的發(fā)動(dòng)機(jī)，分別帶動(dòng)左推動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)葉逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)和右推動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)葉順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)，產(chǎn)生向前的推力。因左推動(dòng)裝置和右推動(dòng)裝置安裝于左機(jī)翼和右機(jī)翼的上表面，它們能使左機(jī)翼和右機(jī)翼上表面的氣流加速，有利于左機(jī)翼和右機(jī)翼產(chǎn)生升力。故該飛機(jī)效率較高。
[0009]升降舵在操縱系統(tǒng)的操控下能上下偏轉(zhuǎn)，向上偏轉(zhuǎn)會(huì)使該飛機(jī)抬頭，實(shí)現(xiàn)上仰；升降舵向下偏轉(zhuǎn)會(huì)使該飛機(jī)低頭，實(shí)現(xiàn)下俯。方向舵在操縱系統(tǒng)的操控下左右偏轉(zhuǎn)，能使該飛機(jī)向左或向右偏航。操控左副翼和右副翼上下差動(dòng)偏轉(zhuǎn)，能使該飛機(jī)左右橫向滾轉(zhuǎn)；操控左襟翼和右襟翼同時(shí)向后下方伸出，能使該飛機(jī)升力增加，有利起降和爬升。
[0010]由于該發(fā)明飛機(jī)采用兩套推動(dòng)裝置，故機(jī)動(dòng)性高且安全性好。
【附圖說明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)的后視示意圖；圖2是圖1的俯視示意圖；圖3是圖1的左視示意圖；圖4是放大了的帶四個(gè)轉(zhuǎn)葉的右推動(dòng)裝置的后視示意簡(jiǎn)圖；圖5是圖4的俯視示意圖；圖6是右推動(dòng)裝置的放大了的與主軸連接的安裝在中心半齒齒輪上的一個(gè)轉(zhuǎn)葉的結(jié)構(gòu)示意圖；圖7是放大了的右推進(jìn)裝置的中心半齒齒輪的示意圖。
[0012]圖中，1-機(jī)身，11-左缺口，12-右缺口 ；2_尾翼，21-水平尾翼，22-垂直尾翼；3-左推動(dòng)裝置；4_右推動(dòng)裝置，40-發(fā)動(dòng)機(jī)，41-主軸，42-中心半齒齒輪，421-中心半齒齒輪的帶齒半周，422-中心半齒齒輪的無(wú)齒半周，423-中心半齒齒輪的中心孔，43-轉(zhuǎn)葉，43a、43b,43c和43d為均勻分布于主軸41周圍的不同位置的轉(zhuǎn)葉；431_臂軸，432-葉軸，433-近心齒輪，434-臂軸套管，435-遠(yuǎn)心齒輪，436-葉齒輪，437-槳葉；5-左機(jī)翼，51-左副翼，52-左襟翼；6_右機(jī)翼，61-右副翼，62-右襟翼；7_左推動(dòng)裝置3的旋轉(zhuǎn)方向指示，8-右推動(dòng)裝置4的旋轉(zhuǎn)方向指示，9-起落架。
【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖1~7對(duì)本發(fā)明加以具體說明。
[0014]一種采用平板旋轉(zhuǎn)槳葉推動(dòng)裝置的飛機(jī)，主要由機(jī)身1、尾翼2、左推動(dòng)裝置3、右推動(dòng)裝置4、左機(jī)翼5、右機(jī)翼6和起落架9組成。機(jī)身I內(nèi)配有操縱系統(tǒng)、能源供給系統(tǒng)、機(jī)載設(shè)備和各種飛行儀器儀表。尾翼2包括水平尾翼21和垂直尾翼22，水平尾翼21由前段的固定部分即水平安定面和后段活動(dòng)部分即升降舵組成，垂直尾翼22由前段的固定部分即垂直安定面和后段活動(dòng)部分即方向舵組成。左機(jī)翼5和右機(jī)翼6對(duì)稱布置；左機(jī)翼5設(shè)有左襟翼52和左副翼51，右機(jī)翼6設(shè)有右襟翼62和右副翼61。在機(jī)身I的左右兩側(cè)左機(jī)翼5和右機(jī)翼6的根部處位于左機(jī)翼5和右機(jī)翼6的上方設(shè)有結(jié)構(gòu)尺寸相同的且對(duì)稱的左缺口 11和右缺口 12，左缺口 11的開口朝左，右缺口 12的開口朝右。左推動(dòng)裝置3和右推動(dòng)裝置4結(jié)構(gòu)和工作原理相同，它們分別對(duì)稱布置于機(jī)身I兩側(cè)的左缺口 11和右缺口 12處。機(jī)身I左右兩側(cè)的左缺口 11和右缺口 12為包角約為180°的扇形缺口，它們的弧形內(nèi)壁的半徑恰好使在其間運(yùn)動(dòng)的槳葉的前后兩個(gè)母線邊都貼住弧形內(nèi)壁滑行，左推動(dòng)裝置3的主軸的右側(cè)的槳葉基本上被左缺口 11包住，右推動(dòng)裝置4的主軸41的左側(cè)的槳葉基本上被右缺口 12包住。左推動(dòng)裝置3的主軸通過軸承安裝在固定于左機(jī)翼5的上表面的左推動(dòng)裝置3的中心半齒齒輪中，左推動(dòng)裝置3的主軸下端與固定于左機(jī)翼5內(nèi)的左推動(dòng)裝置3的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出軸相連；右推動(dòng)裝置4的主軸41通過軸承安裝在固定于右機(jī)翼6的上表面的右推動(dòng)裝置4的中心半齒齒輪42中，右推動(dòng)裝置4的主軸41下端與固定于右機(jī)翼6內(nèi)的右推動(dòng)裝置4的發(fā)動(dòng)機(jī)40輸出軸相連。起落架9采用輪式起落架。
[0015]右推動(dòng)裝置4的具體結(jié)構(gòu)為:右推動(dòng)裝置4包括發(fā)動(dòng)機(jī)40、主軸41、中心半齒齒輪42和均勻分布在中心半齒齒輪42周圍的三個(gè)或四個(gè)僅槳葉的安裝角度不同的結(jié)構(gòu)相同的轉(zhuǎn)葉43。中心半齒齒輪42的齒沒有布滿整個(gè)圓周，只布置了半個(gè)圓周，另半個(gè)圓周是無(wú)齒的光滑面，該光滑面低于齒谷，以免與中心半齒齒輪42嚙合的近心齒輪的齒在主軸41左側(cè)時(shí)碰觸該光滑面；帶齒半周421與無(wú)齒半周422的連接處的過渡齒的齒高比其他齒矮些，以便與中心半齒齒輪42嚙合的近