[实用新型]高速直升飞机

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种飞行器，特别是一种高速直升飞机。

背景技术

机械驱动正常式直升机能垂直起降和悬停，但是迄今，现有正常式直升机由于诱导阻力和废阻大，飞行速度不超过370km/h，飞行速度低；现有的固定翼飞机飞行速度最高已达3马赫，飞行速度很高，但是起降均得滑跑较长的距离，且不能悬停。有翼式直升机、复合式直升机、倾转旋翼飞行器均综合了直升机和固定翼飞机的优点，但最高速度难以突破550km/h，而且能耗很大、有效载荷小。

发明内容

本实用新型公开一种高速直升飞机，旨在综合现有机械驱动正常式直升机和固定翼飞机的优点，飞行速度更高、航程长、经济、安全。

本实用新型按下述技术方案实现。

在机身前部设置两幅(同一直径上的两个桨叶为一副)共垂直轴线螺旋桨，简称共垂直轴螺旋桨，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控；在机身尾部设置可收张的水平尾翼或两副共垂直轴螺旋桨及垂直尾翼，螺旋桨由可控发动机或压缩气体驱转，螺旋桨的转停和转速可控，垂直尾翼带方向舵或不带方向舵但左右有压缩气体喷口；在机身内或机身外设置水平推进发动机，从水平推进发动机引压缩气体经控制阀门到所述喷气口。本实用新型发动机采用类似于永磁电机或超导电机的电机，而水平推进发动机也可采用下列任一种：涡轮喷气发动机、涡扇发动机、涡桨发动机、桨扇发动机、脉冲式发动机、电晕离子发动机等。

所述高速直升飞机起飞时，对设置可收张的水平尾翼的这种飞机，先将水平尾翼收回到与垂直尾翼平行相贴的位置，然后启动共垂直轴螺旋桨，两幅螺旋桨的旋转方向相反，空气对旋转的螺旋桨的反作用力造成的对机身的转矩相抵消，在空气动力的作用下，飞机垂直上升；到需要的高度可悬停，要前飞时，启动水平推进发动机，当水平飞行速度达到一定时，张开水平尾翼，同时逐渐停转一幅螺旋桨，垂直尾翼的喷口喷出压缩气体以抵消另一副保持旋转的螺旋桨对机身造成的转矩，当逐渐停转的一幅螺旋桨直径与机身长方向垂直时，转动螺旋桨并被锁定成“固定翼”，当该“固定翼”与水平尾翼产生的总升力能托起整个飞机时，再使另一副旋转的螺旋桨按前述的方法也变为“固定翼”，此后，飞机成为双固定翼飞机，它比正常式直升机的飞行废阻阻力小得多，所以飞行速度可能达到700km/h以上。

所述高速直升飞机还可在上升的同时沿水平方向加速，当上升到欲达的高度和前飞到一定速度时，再按前述方法逐渐导入完全固定翼飞行模式。

所述高速直升飞机降落时，先减速，再释放一幅“固定翼”(螺旋桨)使其旋转，接着收回水平尾翼，再释放另一幅“固定翼”(螺旋桨)使其旋转，在此过程中，飞机俯冲降落，当水平速度减为零时，就可垂直降落；当然，也可逐渐减小水平速度分量接近零时，再垂直降落。降落过程中，可利用上升气流驱动螺旋桨带动所述发动机的电机再生发电，回收能量，此过程螺旋桨起到降落伞的作用。

所述高速直升飞机飞行方向通过控制垂向直尾翼喷气口喷出压缩气体来控制，或者操纵方向舵控制。

本实用新型有益的效果是：

1、本实用新型吸取了正常式直升机和固定翼飞机的优点，克服了它们的缺点，能垂直起降，飞行速度更高更稳定，乘载质量大；使用这种飞机，所需公共机场的面积很小。

2、本实用新型的共轴双螺旋桨，在飞机升降时作为升降螺旋桨，在飞机飞行时作为固定翼，即在升降和飞行两种工况下均起关键的升力功用，使用效率高，工作效率比非共轴式高，产生的负面影响很小，且使飞机少了一个较大的升力部件，从而减轻了飞机的重量，在升降和飞行两种工况下的废阻阻力小而节能，这些优于有翼式直升机、复合式直升机、倾转旋翼飞行器。

3、所述高速直升飞机降落过程中，可再生发电，回收能量；

4、本实用新型发动机采用类似于永磁电机或超导电机的电机，有很多优点：能耗小，不产生有害气体、振动小、噪音小、发热较少、损耗小、效率高、重量小、检修保养简便、升降飞行操纵性好；

5、本实用新型采用共轴双螺旋桨，其桨叶比单螺旋桨的短，减小了飞机尺寸，减轻了桨叶重量(由于桨叶重量随直径尺寸呈三次方增大)，旋转时振动小、噪音小，旋转时桨尖速度(切线速度)小，提高了螺旋桨的转速，从而提高升力；另外共轴双螺旋桨悬停效率较高；