伞面旋翼轨迹的直升机

1. 一种伞面旋翼轨迹的直升机，具有旋翼(2)及桨毂(1)，所述旋翼(2)的根部铰接于桨毂(1)的上端，于所述旋翼(2)的外端部与桨毂(1)之间连接有至少一根连接件(4)，所述连接件(4)的两端分别铰接于旋翼(2)的外端部及桨毂(1)的下端，工作时，所述旋翼(2)及连接件(4)与桨毂(1)一起旋转，其特征在于：所述连接件(4)保持所述旋翼(2)的翼尖始终低于旋翼(2)的其他部位。
2、 如权利要求1所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述连接件（4)是张紧索。
3、 如权利要求1所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述连接件（4)是拉杆。
4、 如权利要求1至3中任意一项所述的伞面旋翼轨迹的直升机， 其特征在于：于所述桨毂（1 )下方还设置有一控制环（6),于旋翼(2)的外端部与控制环（6)之间连接有一副连接件（5),所述副 连接件（5)的两端分别铰接于旋翼（2)的外端部接近翼尖后缘处与 控制环（6)上，并且其与旋翼（2)的铰接处与所述连接件（4)与 旋翼（2)的铰接处在翼弦方向上具有一定距离。
5、 如权利要求4所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述副连接件（5)是张紧索。
6、 如权利要求4所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述副连接件（5)是拉杆。
7、 如权利要求4所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述控制环（6)为平动控制环，其与桨毂（1)同步旋转，同时又可 在旋轴垂直面上平移。
8、 如权利要求1所述的伞面旋翼轨迹的直升机，其特征在于： 所述旋翼（2)的外端弦长大于内端弦长。

伞面旋翼轨迹的直升才几【技术领域】本发明涉及一种旋翼直升机，尤其涉及一种伞面旋翼轨迹的直升机。 【背景技术】目前，直升机的旋翼都是悬臂梁式结构，为获得足够的升力，其 翼展都设计得相当长。在法向面上苛刻的力矩负荷条件使旋翼根部、 挥舞铰和旋转桨毂都必然设计得结实厚重，以致于减少了有效载荷和 增加了制造成本。现在的直升机飞行时，升力作用使悬臂梁式结构旋翼上翘，其旋 转轨迹为开口向上的伞形面或锥形面，使旋翼压下的气流柱向外发 散，降低翼面上、下压力差，从而使产生升力的效率较低，浪费发动 机的很大部分功率。现有的直升机的方向控制机构作用于旋翼内端的 根部，而气动力作用最强（最有效）的部位是旋翼的外端，这就带来 易产生扭振和操作反应滞后的弊端。传统旋翼的翼尖部分与翼根的升 角变化不同步在特殊飞行条件下还容易产生气弹引起的震颤或划动 轨迹面"飘偏"，至今已有许多例相关的空难记录。 【发明内容】本发明所要解决的技术问题在于提供一种伞面旋翼轨迹的直升 机，其安全性较高，且其旋翼的升力效率较高，可有效节省能源，增 加有效载荷。本发明进一步所要解决的技术问题在于提供一种可有效避免旋 翼发生扭振和操作反应滞后的伞面旋翼轨迹的直升机。为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：提供一种伞 面旋翼轨迹的直升机，其具有旋翼及桨毂，所述旋翼的根部铰接于桨 毂的上端，于旋翼的外端部与桨毂之间连接有至少一根连接件，所述 连接件的两端分别铰接于旋翼的外端部及桨毂的下端，工作时，旋翼 及连接件与桨毂一起旋转，所述连接件保持旋翼的翼尖始终低于旋翼 的其他部位。更具体地，所述连接件可以是张紧索或拉杆。更具体地，于所述桨毂下方还设置有一控制环，于旋翼的外端部 与控制环之间连接有 一 副连接件，所述副连接件的两端分别铰接于旋 翼的外端部在接近翼尖后缘处与控制环上，并且其与旋翼的铰接处与 所述连接件与旋翼的铰接处在翼弦方向上具有一定距离。更具体地，所述副连接件可以是张紧索或拉杆。更具体地，所述控制环为平动控制环，其与桨毂同步旋转，同时 又可在旋轴垂直面上平移。更具体地，所述旋翼的外端弦长大于内端弦长。与现有技术相比较，本发明具有以下有益效果：由于本发明的旋 翼的翼尖在沿翼面拉力、离心力和连接件拉力三向作用下在"法向面，， 上被相对固定，其翼尖旋转轨迹面近似"刚性"的圆，从而增大了安全 可靠性，也增大了旋翼外端的负荷能力。旋翼外端的线速度相对较高， 是旋翼转动时的升力最大部份。由于在连接件的拉力、桨毂沿旋翼的 向心拉力和翼面升力作用下，旋翼尖部始终低于旋翼其他部位，旋翼 在均布升力和由旋翼两端的传来重力（分力）作用下，中间部分上拱， 这时旋转轨迹就像洋伞的冠面。飞行时，形成的"洋伞"冠面状旋转轨 迹面，使压向旋翼下方的气流收拢，增大旋翼的上、下两面压力差， 提高旋翼的升力效率，这能显著减少无用功的浪费、节约能源、且减 轻发动机的重量而增加有效栽荷。旋翼、桨毂和连接件的构造在法向 面上的力矩负荷均匀地分解为张力，没有应力集中，可以设计轻巧构 造，减少重量、增加有效载荷。此外，控制环偏置、偏离轴中心时， 由本发明的副连接件拉动的翼尖后缘，使旋翼扭曲其外段在半周中升 角增大，而在另半周中升角减小，从而使旋翼在升力与连接件拉力重 新平衡，在对应的两半周内升角作相反程度改变，副连接件用于调整 旋翼升角，其拉力直接作用于旋翼的外端部，不会产生扭振和操作反 应滞后现象。而使旋翼的外端弦长大于内端弦长，也就是使外端旋翼 加宽，这样设计可增加作用面积，从而增大升力，这种外部负荷增大 的设计在现有的直升机设计中尚无法实现。 【附图说明】下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细i兑明： 图1是本发明一较佳实施例的结构示意图。 图2是图1中部分组件的仰视示意图。【具体实施方式】请参阅图1及图2，是本发明的一较佳实施例，本发明的伞面旋 翼轨迹的直升机具有旋翼2及旋转桨毂1,旋翼2的根部铰接于桨毂 1的上端，于旋翼2的外端部与桨毂1之间连接有至少一根连接件4， 所述连接件4可以是张紧索或连杆，其两端分别铰接于旋翼2的外端 部及桨毂l的下端，工作时，旋翼2及连接件4与桨毂1 一起旋转。于上述桨毂1的下方还设置有一控制环6，所述控制环6为平动 控制环，其与桨毂l同步旋转，同时又可在旋轴垂直面上平移，从而 使旋翼2在整圓周各扇面位置上的升力不同而控制航向，其中，控制 环6的运动方向请参照图2中的箭头方向。于旋翼2的外端部与控制 环6之间连接有一副连接件5，用于调整旋翼2的升角。所述副连接 件5同样可以是张紧索或拉杆，其两端分别铰接于旋翼2的外端部接 近翼尖后缘处与控制环6上，并且其与旋翼2的铰接处3与所述连接 件4与旋翼2的铰接处3'在翼弦方向上具有一定距离。本发明的副 连接件5的作用与普通直升机的升角拉杆的作用相同，其利用拉索控 制船帆一样的原理，在离心力的共同作用下，控制旋翼2的升角来操 纵飞行航向。本发明的副连接件5与普通直升机的升角拉杆的不同之 处在于，本发明的副连接件5的拉力直接作用于旋翼2的外端部，控 制环6偏置、偏离轴中心时，副连接件5拉动的翼尖后缘，使旋翼2 扭曲其外段在半周中升角增大，而在另半周中升角减小，从而使旋翼 2在升力与连接件4拉力重新平衡，在对应的两半周内升角作相反程 度改变，副连接件5用于调整旋翼2升角，其拉力直接作用于旋翼2 的外端部，因而不会产生扭振和操作反应滞后现象。本发明的伞面旋翼轨迹的直升机由于在连接件4的拉力、桨毂1 沿旋翼2的向心拉力和翼面升力作用下，旋翼2尖部始终低于旋翼2 其他部位，旋翼2在均布升力和由旋翼2两端的传来重力（分力）作 用下，中间部分上拱，这时旋转轨迹就像洋伞的冠面。飞行时，形成的"洋伞，，冠面状旋转轨迹面，使压向旋翼2下方的气流收拢，增大旋 翼2的上、下两面压力差，从而提高旋翼2的升力效率，这能显著减 少无用功的浪费、节约能源、且减轻发动机的重量而增加有效栽荷。 由于本发明的升力不会集中于旋翼2根部，旋翼2外端能通过张 拉力与离心力的合力承担部分升力，桨毂1可以设计得相对轻巧，旋翼2的外端弦长可以设计得比内端大一些，即将旋翼外端加宽，这样 设计可增加作用面积，从而增大升力，这种外部负荷增大的设计在现 有的直升机设计中尚无法实现。翼形断面可以设计成弦不对称，这种 翼形与普通低速飞机的机翼相同，具有较高的升阻比，因此能进一步 提高升力效率。