一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机的制作方法

一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机
所属技术领域
1.本发明涉及一种能竖向起飞和降落的飞行器，尤其是一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机。


背景技术：

2.目前，公知的单旋翼直升机为了抵消旋翼扭矩，都要在尾梁根部布置一个抗扭矩尾桨。安装尾桨需要变速箱、驱动轴、尾桨桨毂等复杂的机械组件，不仅增加了重量还要消耗掉10％左右的发动机功率；在提升升力方面，即便是有些单旋翼直升机安装了倾斜的尾桨，但提供的升力也是极其有限的；同时在安全方面也有欠缺，一旦尾桨在飞行中失效，直升机就将大概率坠毁。


技术实现要素：

3.为了克服现有带尾桨的单旋翼直升机结构复杂、重量大、提供升力小以及安全方面的不足，本发明提供一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机。该直升机不仅结构简单、重量轻、提供的升力大等优点，还能使飞行更安全，在利用多个电动旋翼做尾旋翼抵消反扭矩的直升机中，即使是只剩下一个尾旋翼是好的，也可以提供足够抗扭力，保证直升机的安全。
4.本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：在机身上方设有主旋翼，尾旋翼是电池驱动的；尾旋翼设在机身的尾部、主旋翼的下方；尾旋翼与主旋翼平行设置，都是沿着水平方向，并且旋翼的旋转方向相反；尾旋翼至少设有一个；尾旋翼不仅能抵消主旋翼产生的反扭矩，而且还能为直升机提供升力；电动尾旋翼通过电传系统与飞控计算机连接。
5.优选的，尾旋翼设有两个、可以纵向排列、横向排列或上下排列。
6.优选的，两个尾旋翼共轴，包括两个尾旋翼共用一个旋转轴，一个电机，旋转方向一样；或，两个尾旋翼的旋转轴是相互套接的，两个尾旋翼可以旋转方向相反。
7.优选的，尾旋翼设有四个，在利用多个电动旋翼做尾旋翼抵消反扭矩的直升机中，即使是有尾旋翼出现故障只剩下一个尾旋翼是好的，也可以通过加大旋转速度、改变旋转面来提供足够抗扭力，保证直升机的安全。
8.优选的，主旋翼也是依靠电池驱动的。
9.优选的，在起飞的过程中，直升机可以利用起飞助力装置，让地面电流通过电缆传导到直升机，从而取代直升机本身的电池为直升机供电，用以减少起飞过程中直升机电池的损耗。
10.优选的，尾旋翼的外圈设有涵道。
11.优选的，尾旋翼能绕机身纵轴进行左右倾转。
12.优选的，尾旋翼固定在电机上，电机固定在电机座上，电机座可以相对直升机的尾梁左右旋转。
13.优选的，在尾旋翼的后面设有方向舵。
14.依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机在飞行过程中，主旋翼转动产生的反扭力矩，会使机身反向转动导致直升机打转，电动尾旋翼可以产生偏转力矩，抵消反扭力矩，实现直升机航向稳定；在直升机需要转弯时，可以改变电动尾旋翼的旋转面及转速，使偏转力矩发生变化，当偏转力矩与反扭力矩无法抵消时，机头就会向左或向右偏转；有方向舵的直升机，可以通过方向舵与电动尾旋翼的配合改变方向；当直升机遭遇不稳定气流冲击时，电动尾旋翼能在航电系统引导下，根据机身偏移程度，改变偏转力矩，帮助主旋翼应对强气流，让直升机回归平稳飞行状态。
15.本发明的有益效果是，与现有的单旋翼直升机相比，本发明结构简单、重量轻、尾旋翼不仅能抵消反扭矩还能提供升力，使主旋翼的翼展变小，从而减少直升机的占地空间；在利用多个电动旋翼做尾旋翼抵消反扭矩的直升机中，即使有尾旋翼出现故障只剩下一个尾旋翼是好的，也可以通过飞控系统调节最后一个好的尾旋翼的旋转面及提高旋转速度来提供足够抗扭力，确保直升机安全。
附图说明
16.下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
17.图1是本发明第一个实施例的结构示意图。
18.图2是本发明第二个实施例的结构示意图。
19.图3是本发明第三个实施例的结构示意图。
20.图4是图1利用地面电源起飞时的示意图。
21.图中1.主旋翼，2.机身，3.尾梁，4.尾旋翼，5.电机，6.电机座，7.涵道，8.方向舵、9.直升机，10.起飞助力装置，11.地面交流电，16.涵道基座。
具体实施方式
22.为了使本领域的技术人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。如在说明书及权利要求中使用了某些词汇来指称特定组件，本领域技术人员应可理解，硬件制造商可能会用不同名词来称呼同一组件。说明书及权利要求并不以名称的差异作为区分组件的方式，而是以组件在功能上的差异作为区分的准则。再如尾旋翼的个数、尾旋翼的桨叶的个数，不论多少，都在本发明的保护范畴。又如尾旋翼的排列方式也在本发明的保护范畴。
23.在图1和图4所述的第一个实施例中，机身(2)上方设有主旋翼(1)，尾旋翼一个(4)是电池驱动的；尾旋翼(4)在机身(2)尾部、主旋翼(1)下方；尾旋翼(4)与主旋翼(1)平行，旋转方向相反；尾旋翼(4)固定在电机(5)上，电机(5)固定在电机座(6)上，电机座(6)可以相对尾梁(3)左右旋转、从而带动尾旋翼(4)能绕机身(2)纵轴进行左右倾转。尾旋翼(4)不仅能抵消主旋翼(1)产生的反扭矩，而且还能为直升机(9)提供升力。主旋翼(1)也是依靠电池驱动的，也就是说直升机(9)是电动直升机(9)，在起飞的过程中，直升机(9)可以利用起飞助力装置(10)，把地面的交流电(11)转换成直升机(9)可以使用的直流电，让地面电流通过电缆传导到所述的直升机(9)，从而取代直升机(9)的电池为直升机(9)供电，用以减少直升
机(9)的电池在起飞过程中的消耗。
24.在图2所述的第二个实施例中，机身(2)上方设有主旋翼(1)。尾旋翼(4)设在机身(2)的尾部、主旋翼(1)的下方，并且与主旋翼(1)平行；尾旋翼(4)设有两个，共用一个旋转轴，旋转方向一致，都与主旋翼(1)的旋转方向相反；两个尾旋翼(4)分别固定在电机(5)的旋转轴两端，尾旋翼(4)的外圈设有涵道(7)，电机(5)固定在涵道(7)内，涵道(7)固定在涵道基座(16)上；涵道基座(16)安装在尾梁(3)的尾部，并且涵道基座(16)可以带动电机(5)和尾旋翼(4)相对于尾梁(3)左右旋转。
25.在图3所述的第三个实施例中，机身(2)上方设有主旋翼(1)。尾旋翼(4)设在机身(2)的尾部、主旋翼(1)的下方，并且与主旋翼(1)平行；尾旋翼(4)设有四个，分别固定在电机(5)上，电机(5)安装在电机座(6)上，电机座(6)安装在尾梁(3)两侧；尾旋翼(4)的后面设有方向舵(8)。


技术特征：
1.一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，包括机身上方的主旋翼，其特征在于，所述的尾旋翼是电池驱动的；所述的尾旋翼在所述的机身尾部、所述的主旋翼下方；所述的尾旋翼与所述的主旋翼平行，旋转方向相反；所述的尾旋翼至少设有一个；所述的尾旋翼不仅能抵消所述的主旋翼产生的反扭矩，而且还能为所述的直升机提供升力。2.根据权利要求1所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的尾旋翼设有两个。3.根据权利要求2所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的两个尾旋翼共轴。4.根据权利要求1所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的尾旋翼设有四个。5.根据权利要求1所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的主旋翼也是依靠电池驱动的。6.根据权利要求5所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，在起飞的过程中，所述的直升机可以利用起飞助力装置，让地面电流通过电缆传导到所述的直升机，从而取代所述的电池为所述的直升机供电，用以减少所述的电池在起飞过程中的消耗。7.根据权利要求1-6中任何一项所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的尾旋翼外圈设有涵道。8.根据权利要求1-6中任何一项所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的尾旋翼能绕所述的机身纵轴进行左右倾转。9.根据权利要求8所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，所述的尾旋翼固定在电机上，所述的电机固定在电机座上，所述的电机座可以相对所述的直升机尾梁左右旋转。10.根据权利要求1-6中任何一项所述的一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，其特征在于，在所述的尾旋翼的后面设有方向舵。

技术总结
一种依靠电动尾旋翼抵消反扭矩的直升机，包括机身上方的主旋翼，尾旋翼是电池驱动的，在主旋翼的下方、与主旋翼平行，旋转方向相反；尾旋翼至少设有一个；尾旋翼不仅能抵消主旋翼产生的反扭矩，而且还能为直升机提供升力。与现有的单旋翼直升机相比，本发明结构简单、重量轻、减少占地空间，还能很好的提高直升机安全性。全性。全性。


技术研发人员：曾成刚
受保护的技术使用者：曾成刚
技术研发日：2023.01.20
技术公布日：2023/6/28