[发明专利]设有旋转尾桨的飞行器及相关联的方法

说明书

技术领域

本申请要求2010年12月22日提交的法国专利申请第1005016号的优先权，该申请的全部内容以参见的方式纳入本文。

本发明既涉及驾驶具有适合于绕转轴枢转的尾桨的旋翼飞行器的方法、又涉及此种飞行器。

更具体地说，本发明涉及一种飞行器，该飞行器首先设有旋转机翼，该旋转机翼用于至少部分地提供飞行器的升力，其次设有尾桨，该尾桨适合于对抗由飞行器机身上旋转机翼所产生的偏航扭矩，所述尾桨能够绕轴线枢转，以助于推进飞行器。

背景技术

直升飞机的性能通常由构成旋转机翼的主旋翼的转速所限制。具体地说，主旋翼的桨叶相对于周围空气的速度需局部地保持比声速慢。因此，在高速下，部件的使用寿命显著地减小，这是由于振动的出现并且由于由桅杆扭转所导致的应力，而振动和桅杆扭转由于周期桨距而产生。

因此，为了获得一种能够以高速行进来满足生态学需求、例如用于节能目的的旋翼飞行器，可利用附加的推进源，具体是提供高的前进速度。

文献FR1511006建议使用与传统的直升飞机反扭矩尾桨相关联的安装在尾部的推进式螺旋桨。因此，推进式螺旋桨用于将主旋翼的推进功能中的至少一些进行卸载。

为了优化直升飞机的性能，文献FR1017976建议使用一种设有旋转机翼和适合于绕转轴枢转的尾桨的飞行器。

在主要工作模式中，尾桨处于第一位置，以对抗由旋转机翼所产生的扭矩，并且控制飞行器的偏航运动。

在第二工作模式中，尾桨旋转至第二位置，以助于推进飞行器，而偏航控制则通过使尾桨在中性位置的任一侧转向而获得。

由于在主要工作模式的过程中，第一位置是指尾桨“冻结”在预定位置，因而在这些情形下尾桨第一位置在下文简称为“静止”第一位置，飞行器则类似于传统的直升飞机来工作。与此相反，由于在第二工作模式过程中，第二位置是指尾桨运动通过预定的角部段，因而第二位置在下文简称为“可转向”第二位置。

此种飞行器有时称作“矢量推力直升飞机”。文献GB599990也描述了此种类型的飞行器。

文献US 3155 341描述了具有主旋翼、旋转安装的尾桨以及机翼的推力换向式飞机，该推力换向式飞机适合于从直升飞机模式转至飞行模式。推力换向式飞机并非是矢量推力飞行器，这是由于在前飞过程中，踏板与尾桨脱开。

文献FR1 536412描述了用于使推力换向式飞机的尾桨枢转的控制机构。该机构具有单个出口和两个进口，该出口与对尾桨桨叶的桨距进行控制相关，而这两个进口用于在直升飞机模式中进行偏航控制并且用于在飞行模式中进行推力控制，且从一种控制变换至另一种控制逐渐地发生。因此，在次要工作模式中，偏航控制变为无效，而在主要工作模式中，推力控制是无效的。

发明内容

在本文中，本发明的目的是既提出适合于以高速运动、同时尤其在燃料消耗方面符合生态学的旋翼飞行器，又提出驾驶此种飞行器的方法。

技术背景包括以下文献：US 2004/232280；FR 2831933；FR 2831934；FR 2831938；FR 2842271；WO 2009/102739；US 2005/045762；andFR 1017976.

文献US2004/232280描述了一种飞行器，该飞行器具有沿前后纵向平面延伸的机身，且该机身承载旋转机翼和尾桨。

尾桨沿包括在前后纵向平面中的恒定方向施加推力，以推进飞行器。此外，承载旋转机翼的桅杆能朝飞行器的后部倾斜。

应理解的是，在下文中，术语“朝后部倾斜”指代桅杆具有中性位置并且相对于该中性位置具有锐角，以致使桅杆固定于旋转机翼的自由端朝飞行器的尾端接近。与此相反，在下文中，“朝前部倾斜”用于指代桅杆具有中性位置并且相对于该中性位置具有锐角，以使其自由端更靠近飞行器的前端。

由于尾桨无法转向来控制飞行器的偏航运动，因而此种飞行器并非是矢量推力飞行器。

文献FR 2831933、FR 2831934以及FR2 842271描述了摆动的主齿轮箱，而文献FR 2831938提供用于对摆动的主齿轮箱进行润滑的设备。