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    给直升机带来发展的技术方案

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  • 人类终究是可以摆脱道路的约束,实现像鸟儿那样自由自在飞翔,从窗口飞进自己家的梦想。不过现有的飞行技术方案:如今广泛应用的固定翼,起飞和降落时需要一定的速度,难以实现自由的短距离飞翔。而现有的各种旋翼和固定翼相比,效率又差的太多了,涵道螺旋桨虽然比同直径的自由螺旋桨提高了不少效率,但是,它的直径小影响了效率,直径大了又太笨重,况且涵道只能控制旋转气流的离心外甩,并不能减轻气流的旋转速度以降低桨叶之间的互相扰流影响; 再看现有的直升机旋翼, 现有直升机旋翼的浆叶一般都是又细又长, 要是固定翼飞机安装的是又细又长的平直翼,就像早期刚出现的飞机那样,肯定激波阻力会很大,并且影响飞行效率。直升机旋翼的浆叶为什么要设计成又细又长的外形,一是因为直升机的飞行速度带来的顺风桨叶和逆风桨叶的速度差,需要旋翼的转速非常高,来尽量减小这个速度差,二是桨叶工作时所处的气流流场非常复杂,要减轻桨叶之间的互相扰流影响;三是因为直升机的操纵要依靠桨叶的变矩来完成。 桨叶与旋翼轴链接的地方要有变距铰,要有挥舞铰和摆震铰等;设计非常复杂,制造浆叶所要求的材料又要轻,又要强度大,还要软,使直升机制造和使用成本居高不下,驾驶难度大,耗费精力; 还有裸露在外的长长的浆叶的安全问题;所有这些问题,限制了直升机的效率和使用范围,难以作为一种交通工具普及到普通的大众家庭。         

        现有一种带有整流网罩的直升机旋翼的方案可以解决上述问题,本方案中的整流网罩的构造为:整体外形是与旋翼的旋转面大小相同或稍大的厚圆饼形,整体构造是由立体的透气网孔并排排列而成;网孔之间的孔壁在整流网罩的材料强度所允许的情况下越薄越好,以减小空气透过时产生的阻力和整流网罩的整体重量;整流网罩圆心处通过轴承与旋翼轴顶端连接。整流网罩覆盖在旋翼的整个旋转面的上方。这样飞机前行时, 旋转运动的浆叶无论是向前逆风运动 ,还是向后顺风运动,均是迎来从整流网罩的网孔中吸入下来的气流,从而解决了旋翼两侧升力差的问题。旋翼上面的整流网罩还有对浆叶上表面带动的旋转气流的阻停和防止外甩的作用,使桨叶上表面与气流的相对速度增加,根据伯努力原理产生一些额外吸力,从而整流网罩即增加了旋翼的效率,又保护了旋翼浆叶,使浆叶所处的气流流场简单多了,然后浆叶可以设计成有利于升阻比的任何形状,比如弯弯的马刀形并且宽宽的浆叶, 和比较尖锐的浆叶前缘等;而且浆叶所使用的材料只要满足强度大,质量轻两个条件就可以了;桨叶找好最佳的上迎角的角度,可以和旋翼轴刚性固定连接;并且桨叶的外端也可以有支撑,图甲所示。
        设计整流网罩时,如果让网罩的网孔都顺着桨叶的旋转方向倾斜一定的角度来排列,如图乙所示,桨叶工作时,更加避免了前桨叶造成的扰流影响,甚至都好像在逆风中工作,整流网罩对桨叶的增强效率作用更加明显。
       对飞机的操纵,是通过对整个旋翼系统(包括旋翼轴,旋翼桨叶,整流网罩等)的前后左右摇摆来完成,可以在旋翼轴下端位置增加一套万向节。

    带有整流网罩的旋翼系统这一技术方案,已经通过我自己的初步实验验证,是行之有效的完美结合,已经获得国家发明专利。以我个人的力量,也就到此为止了,这一发明虽然简单,如果实现,具有以下诸多的先进性:
    1 桨叶不是裸露在外,而是隐藏在整流网罩下面,不但安全性提高了,还增加了飞机的使用范围。
    2 桨叶的形状可以自由的最好的优化,使桨叶尽量的减小空气的阻力,并达到最好的升力效果。
    3 整流网罩对桨叶上表面被带动的旋转气流起到了阻停作用,桨叶上表面与气流的相对速度增加了,而与桨叶的下表面产生更大的压强差,使桨叶产生了更大的升力。
    4 整流网罩对桨叶上表面气流的旋转减轻后,降低了桨叶之间的互相的扰流影响。
    5 桨叶不用担心旋翼两侧顺风和逆风的升力差问题,操纵也不需要桨叶的变矩,桨叶就可以旋转在一个平面,震动和噪音就小了。
    6 舍弃了挥舞铰变矩铰等,和旋翼轴的连接简单了。
    7 桨叶对转速的要求小了,对发动机转速的要求也就小了,同时桨叶和外支撑环的离心力和陀螺力矩也变小了。
    8 相比现有的直升机桨叶,对材料的要求小了,只要满足质量轻和刚性大两个条件,而不需要材料苛刻的柔韧性。
    9 只要旋翼的升力大,向前倾斜的角度大,飞机速度就快,桨叶的转速对飞机的前进速度没有必然影响,可以制造出速度更快的直升机。
    10 控制对整个旋翼系统的前后左右摇摆来操纵飞机,对飞机的驾驶变得容易了,方便推广走向普通家庭。

        本旋翼可以对直升机带来革命性的发展,实现直升机走进家庭的梦想。寻找有能力的人,来想办法早日实现这套方案,难道这不是一件对自己的人生,对国家,对全人类都非常有意义,有价值的事情吗?具体的合作方式我们可以另外协商,我的联系邮箱:15020683003@163.com   ;   610104462@qq.com  期待着我们的合作交流 。

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