直升機(jī)應(yīng)用伺服子盤型活塞航空發(fā)動(dòng)機(jī)強(qiáng)化安全自轉(zhuǎn)著陸的制作方法
【專利說明】
[0001]技術(shù)領(lǐng)域:活塞式直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)類
[0002]【背景技術(shù)】:直升機(jī)空中停車或傳動(dòng)機(jī)構(gòu)故障不能飛行。為避免傷亡事故，會(huì)進(jìn)入旋翼自轉(zhuǎn)著陸狀態(tài)。利用旋翼自轉(zhuǎn)升力降低下沉速度，由于自轉(zhuǎn)升力遠(yuǎn)小于直升機(jī)重量下沉速度僅降低而以。人員受傷仍然存在。這還是理想條件下的結(jié)果，實(shí)際進(jìn)入旋翼自轉(zhuǎn)是有動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換至自轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)控制風(fēng)險(xiǎn)，反觀旋翼機(jī)因故障不能飛行，旋翼在飛行中以處于自轉(zhuǎn)中無需轉(zhuǎn)換風(fēng)險(xiǎn)。旋翼自轉(zhuǎn)升力與旋翼機(jī)重量配比合理，人員安全著陸，生存性好。
[0003]本發(fā)明以解決活塞式直升機(jī)故障后。快速轉(zhuǎn)換旋翼至自轉(zhuǎn)狀態(tài)且減輕自轉(zhuǎn)時(shí)的重量。保障安全為目的地。并能使其工藝要求適于現(xiàn)有生產(chǎn)力水平。
[0004]
【發(fā)明內(nèi)容】
:現(xiàn)代活塞式直升機(jī)使用一臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)，驅(qū)動(dòng)旋翼提供直升機(jī)電力液壓。本方案采用主輔雙發(fā)動(dòng)機(jī)組合。一臺(tái)依據(jù)常規(guī)直升機(jī)原型航空發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化后的簡(jiǎn)易型。擔(dān)當(dāng)驅(qū)動(dòng)旋翼的主發(fā)動(dòng)機(jī)。另一臺(tái)輔助汽油機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)(以下稱汽油機(jī))驅(qū)動(dòng)伺服設(shè)備，補(bǔ)充發(fā)動(dòng)機(jī)簡(jiǎn)化后，缺少電力、增壓、潤(rùn)滑、液壓、冷卻的服務(wù)。汽油機(jī)、伺服設(shè)備、載貨、燃油一體化結(jié)構(gòu)?？偡Q向主發(fā)動(dòng)機(jī)提供伺服服務(wù)的承載子盤，簡(jiǎn)稱伺服子盤。伺服子盤與主發(fā)動(dòng)機(jī)采用可分離結(jié)構(gòu)。當(dāng)故障時(shí)拋棄伺服子盤，減重后乘員，主發(fā)動(dòng)機(jī)，在直升機(jī)旋翼自轉(zhuǎn)升力保障下安全著陸。
[0005]使用伺服子盤目的:
[0006]1、設(shè)置可分離結(jié)構(gòu)，為減輕旋翼自轉(zhuǎn)時(shí)重量提供最可靠最基本安全保障。
[0007]2、不僅是減重更重要是控制進(jìn)入旋翼自轉(zhuǎn)的時(shí)機(jī)。當(dāng)發(fā)生故障時(shí)駕駛員從判斷到實(shí)施旋翼由動(dòng)力驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)換自轉(zhuǎn)有個(gè)過程。此時(shí)旋翼會(huì)隨發(fā)動(dòng)機(jī)停車而降低轉(zhuǎn)速帶來風(fēng)險(xiǎn)。失去旋翼減速前最佳分離時(shí)刻。
[0008]應(yīng)用伺服子盤的直升機(jī)，通過汽油機(jī)與主發(fā)動(dòng)機(jī)共用燃油供應(yīng)和發(fā)電電源。以汽油機(jī)工作正常判斷監(jiān)測(cè)主發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)健的燃油供應(yīng)，電力電源部分的正常。所謂關(guān)鍵是指一旦故障駕駛員反應(yīng)以晚，易失去最佳分離時(shí)刻。利用汽油機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)判斷主發(fā)動(dòng)機(jī)共用部分正常，以汽油機(jī)停車方式執(zhí)行旋翼轉(zhuǎn)換進(jìn)入自轉(zhuǎn)狀態(tài)。拋棄以汽油機(jī)為核心的伺服子盤，保障自轉(zhuǎn)重量的安全是本技術(shù)核心思想。
[0009]3、綜上所述使用伺服子盤的直升機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)，在簡(jiǎn)化簡(jiǎn)易后與原型發(fā)動(dòng)機(jī)相比即繼承原型輸出特性品質(zhì)，又不同在于:
[0010]A工藝性:本由原型驅(qū)動(dòng)設(shè)備改為汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)。一方面簡(jiǎn)化主發(fā)動(dòng)機(jī)結(jié)構(gòu)與重量。另一方面汽油機(jī)恒速運(yùn)行為伺服設(shè)備定型服務(wù)于主發(fā)動(dòng)機(jī)提供快速方便。
[0011]B可靠性:①表面上增加一臺(tái)汽油機(jī)增加發(fā)生故障概率。實(shí)際不是因?yàn)槠蜋C(jī)停車作為執(zhí)行信號(hào)，如果汽油機(jī)本身故障停車，就自動(dòng)執(zhí)行自轉(zhuǎn)狀態(tài)，不用考慮。
[0012]②原型簡(jiǎn)化后，原本由原型發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)部件改由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)。減少主發(fā)動(dòng)機(jī)部件發(fā)生概率。通過汽油機(jī)監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)油路，電源供應(yīng)。而剩下主發(fā)動(dòng)機(jī)使用液壓、增壓、冷卻則通過壓力溫度傳感器監(jiān)測(cè)。在故障發(fā)生時(shí)提醒作用。按疑似從有原則即懷疑就可認(rèn)定有故障，手動(dòng)關(guān)閉汽油機(jī)安全著陸。即使監(jiān)測(cè)失效按三級(jí)狀況(見下文)處理，這是相比常規(guī)直升機(jī)對(duì)降低發(fā)生故障提高可靠性，而對(duì)工藝要求苛刻的原因。
[0013]結(jié)構(gòu)特點(diǎn):在直升機(jī)底部設(shè)置電磁吸附的可棄式伺服子盤。內(nèi)含燃油載貨外，為一臺(tái)額定恒速四沖程水冷汽油機(jī)。汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)伺服設(shè)備包括:機(jī)械增壓機(jī)、電源發(fā)電機(jī)、發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油冷卻散熱系統(tǒng)(水冷冷卻視發(fā)動(dòng)機(jī)需要)，機(jī)油泵、液壓泵。其中伺服設(shè)備向主發(fā)動(dòng)機(jī)輸出的，增壓空氣、燃油、機(jī)油、液壓油等流體通過脆性聯(lián)通器(一種多孔通道玻璃器皿)向其提供服務(wù)。
[0014]以下是以使用最廣泛的燃油噴射型航空發(fā)動(dòng)機(jī)為原型，在簡(jiǎn)化成主發(fā)動(dòng)機(jī)的需求與汽油機(jī)伺服設(shè)備供應(yīng)的關(guān)系。
[0015]1、油路:①汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)自用的燃油噴射泵向本身提供燃油。保證汽油機(jī)運(yùn)行可靠，而且汽油機(jī)恒速運(yùn)行為使用噴射燃油提供便利。②汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)燃油供應(yīng)油泵。一路提供汽油機(jī)自用燃油噴射泵，另一路經(jīng)脆性聯(lián)通器向主發(fā)動(dòng)機(jī)燃油噴射系統(tǒng)提供燃油。③燃油供應(yīng)，即有汽油機(jī)直接驅(qū)動(dòng)油泵，也有電源供能的電動(dòng)油泵驅(qū)動(dòng)甚至有兩前者組合型。但有總的原則:原型供油機(jī)構(gòu)不改動(dòng)而改由汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)。
[0016]2、電路:汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)電源發(fā)電機(jī)，向汽油機(jī)本身及置于伺服子盤內(nèi)的電磁吸合提供電力。并通過可分離的電源觸頭向主發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火系統(tǒng)及直升機(jī)提供電力。
[0017]3、增壓:汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)械增壓器，并通過脆性聯(lián)通器向主發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)氣提供增壓空氣。
[0018]4、潤(rùn)滑冷卻:汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)油泵向汽油機(jī)本身和通過脆性聯(lián)通器向主發(fā)動(dòng)機(jī)提供潤(rùn)滑服務(wù)。在主發(fā)動(dòng)機(jī)循環(huán)后經(jīng)脆性聯(lián)通器流回伺服子盤進(jìn)行冷卻。如主發(fā)動(dòng)機(jī)采用風(fēng)冷，那么汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)機(jī)油冷卻散熱系統(tǒng)，冷卻主發(fā)動(dòng)機(jī)機(jī)油和汽油機(jī)冷卻液。主發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇對(duì)本身風(fēng)冷散熱片吹風(fēng)冷卻。如主發(fā)動(dòng)機(jī)采用水冷，那么汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)水冷散熱系統(tǒng)，對(duì)主發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油機(jī)冷卻。
[0019]5、液壓:汽油機(jī)驅(qū)動(dòng)液壓泵。通過脆性聯(lián)通器，向直升機(jī)操縱機(jī)構(gòu)提供液壓油。做功后的液壓油經(jīng)脆性聯(lián)通器又流回伺服子盤內(nèi)儲(chǔ)油罐循環(huán)使用。
[0020]6、起動(dòng):應(yīng)先起動(dòng)汽油機(jī)，再起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0021]直升機(jī)汽油機(jī)擔(dān)當(dāng)能量中心，在其停車后停止供應(yīng)能量，那么應(yīng)該有另一套能量機(jī)械來執(zhí)行停車后分離旋翼的任務(wù)。要求是重量輕，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，動(dòng)作可靠，儲(chǔ)能持久。所以在直升機(jī)旋翼分離控制處，設(shè)置彈簧儲(chǔ)能器。其釋能采用電磁吸合保險(xiǎn)。電力由發(fā)電電源提供。彈簧儲(chǔ)能器為撥動(dòng)旋翼分離和觸發(fā)擊碎脆性聯(lián)通器的機(jī)構(gòu)提供力量。擊碎機(jī)構(gòu)其原理可參考玻璃破窗器使用原則。流程是當(dāng)要進(jìn)入旋翼自轉(zhuǎn)時(shí)，首先汽油機(jī)停車發(fā)出起始信號(hào)。停車停電，無電電磁。伺服子盤的電磁吸合無磁分離。同時(shí)彈簧儲(chǔ)能器的保險(xiǎn)無磁打開釋能。為分離旋翼和解發(fā)擊碎聯(lián)通器機(jī)構(gòu)提供力量。最后拋棄伺服子盤自轉(zhuǎn)著陸。
[0022]與常規(guī)直升機(jī)以