[发明专利]阻力不对称螺旋桨

说明书

技术领域

本发明涉及一种阻力不对称螺旋桨，能提供垂直于旋转面的拉力，也能提供垂直于旋转轴的夹层阻力合力，应用于垂直升降飞机，无需倾转螺旋桨，也无需倾转机身就能实现垂直升降和水平快速飞行。

背景技术

目前，公知的螺旋桨有定距螺旋桨和变距螺旋桨，变距螺旋桨比定距螺旋桨的效率要高而应用广泛。但螺旋桨的缺点是螺旋桨只能提供垂直于旋转面的拉力，应用于垂直升降飞机时需要倾转螺旋桨或倾转机身才能实现垂直升降和水平快速飞行。

发明内容

为了克服现有螺旋桨不能提供两个互相垂直的拉力的缺点，本发明提供一种阻力不对称螺旋桨，不仅能提供与旋转面垂直的拉力，而且能提供与旋转轴垂直的夹层阻力合力。应用于垂直升降飞机时无需倾转螺旋桨也无需倾转飞机就能实现垂直升降和水平快速飞行。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用双层桨叶的变距螺旋桨并设置周期变距控制器同时控制上下两层螺旋桨的桨叶的桨距（为方便说明原理和画图最简单的阻力不对称螺旋桨每层2个桨叶，主轴垂直于水平面，桨叶旋转面水平，桨叶在水平面向上的夹角为正，桨叶在水平面向下的夹角为负），上下两层螺旋桨的桨叶是相同的，剖面采用对称无弯度翼型，上层桨叶平面与下层桨叶平面的投影重叠，上层螺旋桨叶铰接在上层桨叶变距轴上，上层桨叶变距轴由上层轴套固接在主轴上。

下层桨叶与主轴有两种连接方式：

第一种是：下层螺旋桨叶铰接在下层桨叶变距轴上，下层桨叶变距轴由下层轴套固接在主轴上，与上层螺旋桨叶的连接方式相同，上下两层螺旋桨的转速相同转向相同。

第二种是：下层螺旋桨叶铰接在下层桨叶变距轴上，下层桨叶变距轴由轴套固接在套筒桨毂上，上层螺旋桨叶的轴套下的主轴上固接花键，套筒桨毂安装在花键上，套筒桨毂连接滑动套筒，滑动套筒由滑动套筒控制杆控制上下移动，滑动套筒驱动套筒桨毂在花键上下移动，套筒桨毂随主轴转动，滑动套筒不转动，下层轴套随套筒桨毂上下移动，下层桨叶变距轴随下层轴套上下移动，下层桨叶随下层桨叶变距轴上下移动，上下两层螺旋桨的转速相同转向相同。

下层桨叶两种连接主轴的方式使上层螺旋桨叶变距轴的轴套与下层螺旋桨叶变距轴的轴套的垂直距离有固定式和可变式两种，上下两层螺旋桨因由同一主轴驱动因此上下两层螺旋桨桨叶转速相同转向相同。

现在先说明固定式，上层螺旋桨叶变距轴的轴套与下层螺旋桨叶变距轴的轴套的垂直距离固定不变。

上层的桨叶变距拉杆连接在上层桨叶变距轴后靠桨叶后缘方向，变距拉杆的另一端连接在下层桨叶变距轴前靠桨叶前缘方向，这个拉杆称为上下层桨叶变距连杆，上下层桨叶变距连杆在两个连接点上可以转动，上下层桨叶变距连杆在上层桨叶的连接点到上层桨叶变距轴的距离与上下层桨叶变距连杆在下层桨叶的连接点到下层桨叶变距轴的距离相同而且固定不变，上下层桨叶变距连杆的作用是使上下层桨叶变距方向相反而变距变化量相同，下层的桨叶变距拉杆连接在下层桨叶变距轴前靠桨叶前缘方向（或与上下层桨叶变距连杆在下层桨叶的连接点重叠），下层桨叶变距拉杆的另一端连接在周期变距控制器的倾转盘（倾转盘由旋转倾转盘上和固定倾转盘组成）的旋转倾转盘上，下层桨叶变距拉杆比下层桨叶变距轴提前90°，下层桨叶变距拉杆在两个连接点上可以转动。

总距控制和周期变距控制杆连接在固定倾转盘上，通过固定倾转盘控制旋转倾转盘倾转或不倾转移动，使周期变距控制器还能控制总距。

阻力不对称螺旋桨的工作原理是：设旋转倾转盘不倾转在最高位，上下两层桨叶的攻角同时为零，这时上层螺旋桨的升力为零，下层螺旋桨的升力也为零。

上下两层桨叶的夹角为零，空气流过上下两层桨叶的夹层的阻力很小，这个阻力在上下层桨叶夹层内方向与主轴垂直，这个力称为夹层阻力，因上下两层螺旋桨都是2桨叶的，两端上下桨叶的夹角是相同的，两端夹层阻力大小相等方向相反，夹层阻力合力为零。

当旋转倾转盘不倾转向下到最低位时，下层螺旋桨的桨叶前缘被连接在旋转倾转盘上的变距拉杆下拉到最低位，下层桨叶的攻角由零攻角变成负最大攻角（绝对值为最大攻角），下层螺旋桨的升力最大，但方向向下，上层螺旋桨的桨叶后缘被上下层桨叶变距连杆下拉，上层桨叶的攻角变成最大值，这时上层螺旋桨的升力为最大，方向向上，上下两层螺旋桨的升力虽然各自最大，但是方向相反大小相等，升力合力依然为零。