[发明专利]旋翼飞机

说明书

技术领域

本发明涉及一种旋翼飞机，其具有发动机、旋翼头和用于将所述发动机的转矩传递给旋翼头的转矩传递装置。

背景技术

就像在所有的飞行器中那样，在旋翼飞机的情况下，目标也是将旋翼飞机设计得尽可能轻。在旋翼飞机的情况下需要以特别的程度做到这一点，因为所述旋翼飞机为了能够允许作为航空器不允许超过450kg的最大质量。因此存在的期望是，重量特别轻地设计转矩传递装置。但是在现有的旋翼飞机中存在下面的限制，即必须这样地设计转矩传递装置，使得其能够承受转矩峰值。这种转矩峰值例如在预旋转开始时出现，如果飞行员太早给油的话。

由US 5,544,844公开了一种旋翼飞机，其具有液压操控式离合器。在所述液压操控式离合器的情况下，通过杠杆建立油压，所述油压被引导至所述离合器并且在那里引起换挡过程。在该旋翼飞机的情况下也存在的问题是，飞行员会太快地放开离合器踏板，从而使得离合器后面的转矩传递装置过载。为了避免这一点，如上所述的那样，超尺寸地设计转矩传递装置。

由US 6,062,508公开了一种复合式飞机，其具有用于起飞和降落的主旋翼以及用于巡航的机翼。为了将发动机从主旋翼转换到螺旋桨上，设置有多片摩擦离合器。在这种组合式飞行器的情况下，必须将这样多的功率传递到主旋翼上，使得可产生足够高的升力，从而使得所述飞行器可起飞。这需要大功率的发动机和高能力的转矩传递装置。因此，所述印刷资料公开的对于飞行器的要求与对于旋翼飞机的要求没有可比性。特别是在组合式飞行器的情况下不存在必须超尺寸设计转矩传递装置的问题，因为在起飞时必须传递这样高的功率，使得在使离合器接合时可在无另外的措施的情况下拦截功率峰值。

由US 7,448,571 B1公开了一种旋翼飞机，其中，主旋翼的旋翼叶片以一定角度定向，所述角度可自动地改变。在该印刷资料中没有进一步阐述离合器的精确构型。

由US 2,712,911公开了一种组合式飞行器，其不仅可作为固定翼飞机而且可作为直升飞机工作并且具有电磁离合器。已经证实，这种电磁离合器不适于在旋翼飞机中使用，因为为了产生必要的电流所需的发电机意味着大的附加重量。

由DE 10 2007 004 168 A1和DE 10 2007 032 488 A1公开了用于陆上交通工具的气动离合器。

发明内容

本发明的任务在于，提供一种旋翼飞机，其中，避免转矩传递装置在预旋转时的过载并且同时该旋翼飞机具有小的重量。

本发明通过这种类型的旋翼飞机解决所述问题，在所述旋翼飞机中，转矩传递装置具有气动离合器。

在本发明的解决方案中有利的是，离合器可这样构成，使得在离合器接合时最大转矩不被超过。出于该原因，驱动系可这样设计，使得其虽然可靠地传递预给定的最大转矩，但是不传递显著更大的转矩。但是因为转矩传递装置不必针对飞行员的可能的误操作设计，因此该转矩传递装置可以被设计得重量更轻。

另外的优点是，避免了由于误操作导致的驱动系中的损害。这提高了所述旋翼飞机的工作可靠性和可用性。

另外的优点是，旋翼飞机的离合性能与环境条件无关。在公知的包括皮带传动装置的离合器中，静摩擦系数和滑动摩擦系数随着空气湿度的增高而降低。但是特别是当皮带传动装置变湿润时会容易地导致打滑。因为通过离合器必须传递部分地有害的功率，因此在打滑时容易导致皮带的强烈磨损。与此相对地可将气动离合器设计为干式摩擦离合器，其基本上无需维护。

另外的优点是，所述离合器可这样布置，使得离合器的驱动部件和从动部件彼此相对并且相对于发动机的曲轴同轴心地延伸。在预旋转时，通过施加的转矩不会导致发动机相对于旋翼飞机机身的较大移位。出于该原因，用于发动机的发动机接收装置可不太刚性地构成，这附加地节省了重量。

由现有技术公开的是电动离合器，其通过磁场转换。但是电动离合器已被证实不太适合于旋翼飞机，特别是因为在较长时间地预旋转时必须传递约35牛顿米的有害转矩。这导致摩擦衬片的热膨胀并且要求提高移动路径，所述移动路径本身使得需要大电流来闭合离合器。尽管电动离合器由于控制方式简单而看起来有利，但是由于旋翼飞机的特殊性导致严重的缺点，这使得电动离合器的使用不吸引人。

在本说明书的范围内，发动机特别是缸式发动机。

对于旋翼头特别是应理解为旋翼飞机的下述单元，其将旋翼与刚性的机身铰接地连接。换言之，旋翼头是下述构件，旋翼固定在该构件上并且旋翼借助于该构件可相对于机身枢转。