[发明专利]具有抗扭矩系统的直升机、相关套件和方法

说明书

边条(230)可以沿着直升机(300b)的尾撑(212)的接近侧的一部分延伸。多个涡流发生器(VGs 236)可以沿着尾撑的远离侧的一部分延伸。对于具有圆形横截面的尾撑，边条和VGs定位在尾撑的相应侧上、当从远端向前观察时在尾撑的水平面下方大约5度至15度处。对于具有非圆形横截面的尾撑，边条和VGs定位在尾撑的相应侧上、当从远端向前观察时在尾撑的下半部上曲率变化最大(例如，否则会发生气流分离)的位置上方约5至15度处。整流罩可以位于远离侧上、尾撑的上半部上，以形成不对称轮廓。

本申请是分案申请，其原案申请是申请号为PCT/US2016/040082、申请日为2016年6月29日的PCT申请并且于2018年1月29日进入中国国家阶段，申请号为201680044468.8，名称为“具有抗扭矩系统的直升机、相关套件和方法”。

技术领域

本公开总体上涉及直升机，更具体地涉及改变直升机的空气动力学的抗扭矩装置。

背景技术

传统单旋翼直升机具有提供升力的主提升旋翼(“主旋翼”)和提供用于对抗主旋翼的反扭矩并调节偏航对准的横向力的尾旋翼。主旋翼产生在直升机的尾撑周围流动的下洗气流。已知在尾撑的接近侧上包括边条以改变来自转动的主旋翼的下洗气流的流动，以便产生补偿力，该补偿力至少部分地抵消由主旋翼的转动产生的反扭矩。尾撑的“接近侧”是在转动过程中主旋翼桨叶接近的尾撑的一侧。

例如，美国专利第4,708,305号描述了一种用于控制主旋翼扭矩的系统，其降低了常规抗扭矩装置(例如尾旋翼)的功率和尺寸需求。通过破坏在机身周围流动的主旋翼下洗气流来产生扭矩反力。特别地，通过定位在尾撑的接近侧上特定位置处的边条将下沉气流从机身表面分离。

美国专利第8,210,468号描述了一种用于直升机的稳定器系统，该直升机包括安装在尾撑的接近侧上的边条和改动的垂直稳定翼。稳定器系统的部件协作来改善直升机的操纵性(例如，增大横风耐受性)、减少疲劳(例如，尾撑疲劳、机身疲劳等)、改善爬升性能、改善巡航性能、提高控制安全系数及其组合等。

美国专利第8,985,503号教导了在尾撑的接近侧上的两个位置处定位边条。下边条从气流分离的位置或从尾撑下半部的外表面曲率的最大变化位置大致向下延伸。上边条从尾撑上半部的外表面曲率的最大变化位置大致向上延伸。美国专利第8,985,503号还教导了在尾撑的远离侧上包括整流罩。远离侧是主旋翼在转动过程中远离或离开的尾撑的一侧。整流罩位于尾撑的上半部。美国专利第8,985,503号还教导了在尾撑的远离侧上定位多个涡流发生器。涡流发生器定位在整流罩上，因此沿着尾撑的上半部的一部分延伸。美国专利第8,991,747号教导了一种与美国专利第8,985,503号教导的结构在某些方面类似的结构。

发明内容

一种直升机，具有从直升机的机身部向后延伸的尾撑。尾撑包括接近撑侧和远离或离开撑侧，其分别在尾撑的垂直平面的相对侧上垂直地延伸。直升机包括主旋翼，主旋翼布置成在主旋翼在主旋翼转动方向上的多圈转动中的每圈转动中越过尾撑远离或离开撑侧之前，越过尾撑的接近撑侧。

通过分析和/或测试，申请人认识到，边条的存在以及在尾撑的接近侧上定位边条能够对性能产生有利的影响。同样地，申请人认识到，在尾撑的远离侧上定位涡流发生器能够对性能产生有利的影响。申请人还认识到，包括整流罩以及正确定位的板条和涡流发生器可以进一步有利地影响性能。

边条、涡流发生器和/或整流罩的优选构造取决于尾撑的形状。