[实用新型]一种用于高速前飞的实时变转速旋翼

说明书

本实用新型公开一种用于高速前飞的实时变转速旋翼，涉及直升机技术领域，包括第一传动链路、第二传动链路和控制器；第一传动链路上依次设置有第一桨叶、第一旋翼轴、第一齿轮、第二齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮和第一电机；第二传动链路上依次设置有第二桨叶、第二旋翼轴、第三齿轮、第四齿轮、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮和第二电机；控制器根据第一角度传感器发送的第一桨叶所处的方位角确定第一桨叶的转速，并根据第二角度传感器发送的第二桨叶所处的方位角确定第二桨叶的转速；第一电机根据第一桨叶的转速带动第一桨叶转动；第二电机根据第二桨叶的转速带动第二桨叶转动。本实用新型公开的变转速旋翼，能够提高直升机的最大前飞速度。

技术领域

本实用新型涉及直升机技术领域，特别是涉及一种用于高速前飞的实时变转速旋翼。

背景技术

1939年西科斯基公司推出第一架实用的直升机VS-300以来，随着直升机技术在设计、制造、控制和动力等方面取得长足的进步，直升机的整体性能得到了很大的提升。相对于一般的固定翼飞机，直升机具有其不可替代性。直升机能够轻易的实现垂直起降，空中悬停，低空低速作业，对着陆的场地限制较小。另外其优秀的机动性和自转下滑能力带来的安全性，也使得其在军用和民用领域都发挥着巨大的作用。

但是随着现代直升机任务的复杂多变化，直升机的最大飞行速度已经不能完全满足人们的需求了。直升机的前飞速度主要受到前行桨叶的激波和后行桨叶的气流分离限制，如图1所示，图1为直升机平飞速度包线示意图，引用自直升机空气动力学。

如图2所示，图2为直升机在前飞时桨盘平面速度分布示意图，引用自直升机空气动力学，在0°～90°～180°时桨叶逆风旋转，前行桨叶会叠加前飞速度，前飞速度增加，容易在前行桨叶产生激波。而在180°～270°～360°则恰恰相反，桨叶处于顺风旋转，由于前飞速度的影响，在后行桨叶的桨根处会存在反流区，气流自桨叶前缘向后缘流动，因此该区域桨叶容易产生不正常的空气特性。由于这两个主要的原因，常规单旋翼带尾桨直升机最大巡航速度一般在300km/h 以内。

针对直升机速度的短板，各国纷纷致力于探寻新的技术路径，并且对使用新技术进行提速的直升机进行了试飞验证。目前主流的高速直升机研发思想主要有两种：一种是转换式高速直升机，在飞行过程中能够实现直升机模式和固定翼模式的转换，从而更好地适应任务需求，但过渡状态控制复杂，其主要代表有由美国贝尔直升机公司和波音公司共同研制的V-22倾转旋翼机。但是倾转旋翼机不能实现转速变化，为了提升直升机前飞速度，目前仅有两者构型直升机：倾转旋翼机和共轴直升机。另一种是通过在常规构型直升机上增加辅助升力装置或者辅助推力装置，从而获得较高的速度，但是需求功率高，这种直升机也被称为复合式直升机。

综上，本领域亟需一种用于高速前飞的实时变转速旋翼，以通过实时的转速变化，改善桨盘平面内不同方位角的叶素来流环境，达到提高直升机的最大前飞速度的目的。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高速前飞的实时变转速旋翼，以提高直升机的最大前飞速度。

为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：

一种用于高速前飞的实时变转速旋翼，所述旋翼包括第一传动链路、第二传动链路和控制器；

所述第一传动链路上依次设置有第一桨叶、第一旋翼轴、第一齿轮、第二齿轮、第一圆锥齿轮、第二圆锥齿轮和第一电机；

所述第二传动链路上依次设置有第二桨叶、第二旋翼轴、第三齿轮、第四齿轮、第三圆锥齿轮、第四圆锥齿轮和第二电机；